JPWO2016047005A1 - アンテナシステム - Google Patents

Abstract

［課題］電子部品によって発せられた熱を良好に筐体の外部へ放出するアンテナシステムを提供する。［解決手段］電気回路基板１０には、電子部品が搭載され一方の面にアンテナが形成されている。保護部材２０は、電気回路基板１０の一方の面を覆う。熱伝達部３０は、電気回路基板１０に搭載された電子部品によって発せられた熱を保護部材２０に伝達する。

Description

本発明は、電子部品が搭載されたアンテナシステムに関する。

アンテナに隣接して送受信機が設置されるアンテナ一体型送受信機では、一般に、当該アンテナによる電波の放射方向に反対側の方向（以下、背面側という）に、送受信機が設置される。

通信の高速化等を目的としてより高い周波数の電波が送受信に使用される場合は、ビームフォーミングによる指向性制御や送受利得の改善、並びに干渉回避制御を適用する事により通信容量の拡大を行うことが要求される。その場合、当該電波の放射方向を向くアレイ状の複数アンテナのアンテナ素子当たりの面積と素子間間隔とをより狭くすることが必要となる。また、同時多元接続による無線伝送ストリームの空間直交多重化（ＭｕｌｔｉＵｓｅｒ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ））を目的としてより多くの送受信機が並設される場合もある。したがって、高い集積度でより多くの電気回路が配置される。そうすると、狭い範囲内で、それら電気回路に含まれる電子部品から熱が発せられる。

特許文献１には、アンテナから放射される電波の指向性の調整のために用いられる反射板を介して、送受信用の電気回路に含まれる電子部品から発せられた熱が、アンテナを覆う筐体である円筒形のレドームの上下の蓋から放出されるアンテナ装置が記載されている。

特許文献２には、電子部品から発せられた熱がアンテナに伝達されて筐体内および一部が外部に放出される携帯端末装置が記載されている。

特許文献３には、送受信用の電気回路に含まれる電子部品から発せられた熱がアンテナの背面側に放出されるように構成されたアンテナ一体化装置が記載されている。

特開２０１４−８２７０１号公報 特開２００５−１９１８７４号公報 特開２００３−１５８４６５号公報

特許文献１に記載されている装置および特許文献２に記載されている装置は、電子部品から発せられた熱によって、装置の筐体内の温度が上昇してしまうという問題がある。そして、筐体内の温度上昇を抑制するために筐体内の容積を大きくすると、装置が大型化してしまうという問題がある。

また、特許文献３に記載されている装置は、アンテナの背面側に放熱するように構成されているが、アンテナの背面側に電気回路が積層されて配置された場合に、アンテナの近傍から発せられた熱を背面側に伝達する経路の形成が困難になるという問題がある。

そこで、本発明は、電子部品によって発せられた熱を良好に筐体外部へ放出することができるアンテナシステムを提供することを目的とする。

本発明によるアンテナシステムは、電子部品が搭載され一方の面にアンテナが形成された電気回路基板と、電気回路基板の一方の面を覆う保護部材と、電気回路基板に搭載された電子部品によって発せられた熱を保護部材に伝達する熱伝達部とを備えたことを特徴とする。

本発明による他の態様のアンテナシステムは、アンテナが形成され、一方の面に電子部品が搭載された電気回路基板と、電気回路基板の他方の面の少なくとも一部を覆う保護部材と、電気回路基板に搭載された電子部品によって発せられた熱を伝達する熱伝達部とを備え、電子部品によって発せられた熱のうち少なくとも一部は、熱伝達部を介して他方の面側に伝達され、保護部材には、他方の面側に伝達された熱を外方に放出するために電気回路基板の他方の面を露出させる貫通孔が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、電子部品によって発せられた熱を良好に筐体外部へ放出することができる。

本発明の第１の実施形態の電気回路システムの構成例を示す模式的断面斜視図である。 本発明の第１の実施形態の電気回路システムの上面図である。 本発明の第１の実施形態の電気回路システムの要部断面図である。 本発明の第２の実施形態の電気回路システムの構成例を示す模式的断面斜視図である。 本発明の第２の実施形態の電気回路システムの上面図である。 本発明の第２の実施形態の電気回路システムの要部断面図である。 本発明の第３の実施形態の電気回路システムの構成例を示す模式的断面斜視図である。 本発明の第３の実施形態の電気回路システムの上面図である。 本発明の第３の実施形態の電気回路システムの要部断面図である。 本発明の第４の実施形態の電気回路システムの構成例を示す模式的断面斜視図である。 本発明の第４の実施形態の電気回路システムの上面図である。 本発明の第４の実施形態の電気回路システムの要部断面図である。 本発明の第４の実施形態の電気回路システムの構成例を示す模式的断面斜視図である。 本発明の第５の実施形態の電気回路システムの上面図である。 本発明の第５の実施形態の電気回路システムの要部断面図である。 本発明の第６の実施形態のアンテナシステムの構成例を示す説明図である。 本発明の第７の実施形態のアンテナシステムの構成例を示す説明図である。

実施形態１．
本発明の第１の実施形態の電気回路システム１について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の電気回路システム１の構成例を示す模式的断面斜視図である。図１に示すように、本実施形態の電気回路システム１は、基板１００、基板１００の一方の面である上面１１０を覆う保護部材２００、および基板１００と保護部材２００とを熱的に結合する熱伝導部材３００とを含む。

図１に示すように、基板１００における一方の面である上面１１０には、電気配線パターンが設けられて第１層回路１１１ｓ，１１１ｇがそれぞれ形成されている。また、基板１００における他方の面である下面１２０には、電気配線パターンが設けられて第２層回路１２２ｓ，１２２ｇがそれぞれ形成されている。

基板１００の上面１１０および下面１２０には、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の電子部品４００がそれぞれ設置される。そして、第１層回路１１１ｓ，１１１ｇ、第２層回路１２２ｓ，１２２ｇ、および各電子部品４００によって、送受信機が構成される。つまり、電気回路システム１によって、送受信機が構成されている。なお、電子部品４００は、例えば、検査用コネクタや、２極双投スイッチ、較正用ＩＣ、バンドパスフィルタ、リニアアンプ、パワーアンプ、送受信用ＩＣ、ベースバンド用ＩＣ等である。

基板１００の上面１１０には、当該送受信機が信号を送受信するための第１アンテナ４１０が形成されている。第１アンテナ４１０は、第１層回路１１１ｓに電気的に接続され、送受信機が信号を送受信するための主共振器であり、例えば、パッチアンテナである。そして、電気回路システム１は、第１アンテナ４１０と後述する第２アンテナ４２０との双共振によって、第２アンテナ４２０から基板１００の上面１１０が指向する方向に電波を放射等して、当該方向の通信機器と信号を送受信することが可能になる。

第１層回路１１１ｓおよび第２層回路１２２ｓは、それぞれ信号ラインに電気的に接続された回路である。そして、第１層回路１１１ｓと、第２層回路１２２ｓとは、スルーホール６００ｓを介して互いに電気的に接続されている。なお、回路パターンにおいて、グラウンドライン以外の、信号ラインや、電源ライン等を、信号ラインと総称する。

第１層回路１１１ｇおよび第２層回路１２２ｇは、それぞれ電気回路システム１のグラウンドラインに電気的に接続された回路である。そして、図１に示すように、基板１００における上面１１０と下面１２０との間には、グラウンド層１３０が形成されている。グラウンド層１３０は、サーマルビア６００ｇを介して、第１層回路１１１ｇおよび第２層回路１２２ｇと熱的に結合され、かつ、電気的に接続されている。

したがって、第１層回路１１１ｇのグラウンドラインと、第２層回路１２２ｇのグラウンドラインとは、サーマルビア６００ｇおよびグラウンド層１３０を介して熱的に結合され、かつ、電気的に接続されている。図１に示すように、基板１００の上面１１０には複数の第１層回路１１１ｇがそれぞれ形成され、下面１２０には、複数の第２層回路１２２ｇがそれぞれ形成されている。そして、複数の第１層回路１１１ｇとグラウンド層１３０との間、および複数の第２層回路１２２ｇとグラウンド層１３０との間を互いに熱的に結合し、かつ、電気的に接続するサーマルビアをサーマルビア６００ｇと総称する。

図１に示すように、熱伝導部材３００は、熱伝導部材３０１，３０２を含む。そして、熱伝導部材３００のうち熱伝導部材３０１は、複数の第１層回路１１１ｇのうち一の第１層回路１１１ｇ上に配置される。また、熱伝導部材３００のうち熱伝導部材３０２は、第１アンテナ４１０上に配置される。したがって、熱伝導部材３０１，３０２は、いずれも基板１００の上面１１０上にそれぞれ配置される。

図１に示すように、熱伝導部材３０１，３０２は、例えば、空気よりも高い熱伝導性を有し、直方体形状に形成されたゴム等の樹脂である。そして、基板１００の上面１１０上に配置された熱伝導部材３０１，３０２において、当該上面１１０に対向する面を下面３２１，３２２という。また、熱伝導部材３０１，３０２において下面３２１，３２２に反対側の面を上面３１１，３１２という。

図１に示すように、上面３１１，３１２と下面３２１，３２２との間の距離（つまり、熱伝導部材３０１，３０２の高さ）は、Ｔであるとする。

保護部材２００は、基板１００の上面１１０の縁部に沿って当該上面１１０に当接する脚部２１３と、基板１００の上面１１０側に螺設された場合に、脚部２１３とともに上面１１０を覆う板状部２２３とを含む。板状部２２３は、基板１００の上面１１０に離間して対向する天面２３３と、天面２３３に反対側の面であり、外方を向く外面２４３とを有する。保護部材２００は、例えば、レドームである。

また、脚部２１３は、上面１１０に当接する下面２１３ａを有する。そして、図１に示すように、天面２３３と下面２１３ａとの間の距離は、ｔであるとする。

そして、Ｔ≧ｔであるように、熱伝導部材３０１，３０２および保護部材２００はそれぞれ形成されている。そうすると、保護部材２００が基板１００の上面１１０側に螺設された場合に、天面２３３と、熱伝導部材３０１，３０２の上面３１１，３１２とが互いに当接する。したがって、熱伝導部材３０１，３０２を介して、基板１００の上面１１０と保護部材２００とが、互いに熱的に結合される。

保護部材２００の外面２４３には、送受信機が信号を送受信するための第２アンテナ４２０が形成されている。第２アンテナ４２０は、第１アンテナ４１０と同じ共振周波数を有する副共振器であり、例えば、パッチアンテナである。そして、電気回路システム１は、第２アンテナ４２０によって、保護部材２００の外面２４３が指向する方向の通信機器と、より幅広い周波数帯域で信号を送受信することが可能になる。

具体的には、第２アンテナ４２０は、例えば、保護部材２００の外面２４３に設けられた凹部に、アルミニウムや銀、銅等の金属が、印刷されたり、蒸着されたり、埋め込まれたりして形成される。

また、第２アンテナ４２０は、保護部材２００の外面２４３をなす部分が、平面状４２０ａであったり、頂部が平面を有する凹凸状４２０ｂであったり、畝状４２０ｃであったりしてもよい。図１に示す例では、第２アンテナ４２０は、平面状４２０ａに形成されている領域と、凹凸状４２０ｂに形成されている領域と、畝状４２０ｃに形成されている領域とがそれぞれ示されている。しかし、第２アンテナ４２０は、平面状４２０ａ、凹凸状４２０ｂ、および畝状４２０ｃのいずれかに全体が形成されているとする。具体的には、第２アンテナ４２０は、放熱効率、信号の放射効率や指向性、および成形の手間等に応じて、外面２４３をなす部分が、平面状４２０ａや、凹凸状４２０ｂ、畝状４２０ｃ等に成形されている。

各電子部品４００によって発せられた熱の伝達経路について説明する。基板１００の下面１２０に設置された電子部品４００によって発せられた熱は、サーマルビア６００ｇを介して、またはスルーホール６００ｓを介して、基板１００の上面１１０の第１層回路１１１ｇまたは第１層回路１１１ｓに伝達される。なお、基板１００の下面１２０に設置された電子部品４００によって発せられた熱の一部は、グラウンド層１３０およびサーマルビア６００ｇを介して基板１００の上面１１０の第１層回路１１１ｇに伝達される。

基板１００の上面１１０において熱伝導部材３０１が配置されている第１層回路１１１ｇに伝達された熱は、熱伝導部材３０１を介して保護部材２００の天面２３３に伝達される。また、基板１００の上面１１０の第１層回路１１１ｓに伝達された熱は、第１アンテナ４１０および熱伝導部材３０２を介して保護部材２００の天面２３３に伝達される。

天面２３３に伝達された熱は、外面２４３に伝達されて、電気回路システム１の外方に放出される。なお、天面２３３において、裏側の外面２４３に第２アンテナ４２０が設けられている範囲に伝達された熱は、第２アンテナ４２０に伝達されて、当該第２アンテナ４２０から電気回路システム１の外方に放出される。

図２は、本発明の第１の実施形態の電気回路システム１の上面図である。図２に示すように、熱伝導部材３０１は、基板１００の上面１１０の第１層回路１１１ｇ上に配置される。また、熱伝導部材３０２は、基板１００の上面１１０に設置された第１アンテナ４１０上に配置される。そして、熱伝導部材３０２は、第２層回路１２２ｓ、スルーホール６００ｓ、第１層回路１１１ｓおよび第１アンテナ４１０を介して、各電子部品４００と互いに熱的に結合されている。したがって、各電子部品４００によって発せられた熱は熱伝導部材３０２に伝達される。また、熱伝導部材３０１は、第２層回路１２２ｇ、サーマルビア６００ｇ、第１層回路１１１ｇを介して、各電子部品４００と互いに熱的に結合されている。したがって、各電子部品４００によって発せられた熱は熱伝導部材３０１に伝達される。よって、各電子部品４００によって発せられた熱は熱伝導部材３０１，３０２に伝達される。

そして、熱伝導部材３０２に伝達された熱は、保護部材２００の天面２３３を介して第２アンテナ４２０に伝達されて、当該第２アンテナ４２０から電気回路システム１の外方に放出される。また、熱伝導部材３０１に伝達された熱は、保護部材２００の天面２３３を介して外面２４３に伝達されて、当該外面２４３から電気回路システム１の外方に放出される。

図３は、本発明の第１の実施形態の電気回路システム１の要部断面図である。図３には、図２におけるIII−III線に相当する位置の断面が示されている。図３に示すように、基板１００の上面１１０および下面１２０に、それぞれ電子部品４００が配置されている。また、基板１００の上面１１０には、第１アンテナ４１０が配置され、保護部材２００の外面２４３には、第２アンテナ４２０が配置されている。

したがって、本実施形態の電気回路システム１では、第１アンテナ４１０および第２アンテナ４２０によって、基板１００の上面１１０が指向する方向に電波が放射される。

また、図３に示すように、第２アンテナ４２０において保護部材２００の外面２４３をなす部分には、防水性や耐候性を向上させるためのコーティング処理による保護層２４２が設けられている。

本実施形態によれば、基板１００の上面１１０および下面１２０に設置された電子部品４００によって発せられた熱は、スルーホール６００ｓやサーマルビア６００ｇ、熱伝導部材３０１，３０２等を介して保護部材２００に伝達される。そして、保護部材２００に伝達された熱は外方に放出される。

したがって、基板１００の上面１１０および下面１２０に設置された電子部品４００によって発せられた熱を、第１アンテナ４１０および第２アンテナ４２０による電波の放射方向に、放出することができる。

なお、電気回路システム１の基板１００には、例えば、送受信機およびアンテナを含むように構成された電気回路が並設されていてもよい。そして、並設された各電気回路は、導体であったり、導電性物質が表面に配置されていたり導電性物質の粉末を含んで形成されていたりして導電性を有する熱伝導部材３０１によって互いに仕切られていてもよい。そのような構成によれば、並設された各電気回路間の干渉を良好に抑止することができる。

実施形態２．
次に、本発明の第２の実施形態の電気回路システム２について説明する。図１〜３に示す第１の実施形態の電気回路システム１では、基板１００の上面１１０に設置された第１アンテナ４１０と保護部材２００とは、熱伝導部材３０２によって熱的に結合されている。

それに対して、本発明の第２の実施形態の電気回路システム２では、基板１０２の上面１１０に配置された第１アンテナ４１０と保護部材２０２の外面２４３に配置された第２アンテナ４２２とが熱伝導部材３２２ａ，３２２ｂによって熱的に結合されている。

図４は、本発明の第２の実施形態の電気回路システム２の構成例を示す模式的断面斜視図である。図４に示すように、本実施形態の電気回路システム２は、基板１０２、基板１０２の一方の面である上面１１０を覆う保護部材２０２、および基板１０２と保護部材２０２とを熱的に結合する熱伝導部材３２２ａ，３２２ｂとを含む。

熱伝導部材３２２ａは、例えば、空気よりも熱伝導性が高い金属製のねじである。また、熱伝導部材３２２ｂは、例えば、第２アンテナ４２２と一体に成形され、第２アンテナ４２２が保護部材２００の外面２４３に配置された場合に電気回路システム２の内方を指向するように延設された中空の筒状体である。そして、熱伝導部材３２２ｂの開口縁部３２３ｂは第１アンテナ４１０に当接する。

第１アンテナ４１０および基板１０２には、熱伝導部材３２２ａの軸は通過可能であるが、頭部は通過不可能な連通孔４１０ｂ，１０２ｂがそれぞれ設けられている。また、熱伝導部材３２２ｂの内壁は、熱伝導部材３２２ａの軸と螺合するように螺刻されている。したがって、熱伝導部材３２２ａは、基板１０２の下面１２０側から連通孔１０２ｂ，４１０ａに軸の先端側から貫入され、さらに、当該軸を熱伝導部材３２２ｂの内壁に螺嵌されると、第２アンテナ４２２は第１アンテナ４１０を介して基板１０２に螺設される。そして、熱伝導部材３２２ｂの開口縁部３２３ｂは第１アンテナ４１０に当接する。したがって、第２アンテナ４２２と第１アンテナ４１０とが互いに熱的に結合される。

図５は、本発明の第２の実施形態の電気回路システム２の上面図である。図５に示すように、図２に示す第１の実施形態と同様に、熱伝導部材３０１は、基板１０２の上面１１０の第１層回路１１１ｇ上に配置される。

図６は、本発明の第２の実施形態の電気回路システム２の要部断面図である。図６には、図５におけるVI−VI線に相当する位置の断面が示されている。図６に示すように、基板１０２の上面１１０および下面１２０に、それぞれ電子部品４００が配置されている。また、基板１００の上面１１０には、第１アンテナ４１０が配置され、保護部材２００の外面２４３には、第２アンテナ４２２が配置されている。

図５，６に示すように、熱伝導部材３０１は、第１層回路１１１ｇ、サーマルビア６００ｇ、および第２層回路１２２ｇを介して、一部の電子部品４００と互いに熱的に結合されている。したがって、前述した一部の電子部品４００によって発せられた熱は熱伝導部材３０１に伝達される。

そして、熱伝導部材３０１に伝達された熱は、保護部材２０２天面２３３を介して外面２４３に伝達されて、当該外面２４３から電気回路システム２の外方に放出される。

また、熱伝導部材３２２ｂは、第２アンテナ４２２から延設されて、基板１０２の上面１１０に設置された第１アンテナ４１０に当接している。したがって、第２アンテナ４２２と第１アンテナ４１０とは、熱伝導部材３２２ｂによって互いに熱的に結合されている。したがって、前述した一部の電子部品４００を除く電子部品４００によって発せられ、第２層回路１２２ｓ、スルーホール６００ｓ、および第１層回路１１１ｓを介して第１アンテナ４１０に伝達された熱は、熱伝導部材３２２ｂを介して第２アンテナ４２２に伝達される。

そして、第２アンテナ４２２に伝達された熱は電気回路システム２の外方に放出される。

本実施形態によれば、基板１０２の上面１１０および下面１２０に設置された電子部品４００によって発せられた熱は、スルーホール６００ｓやサーマルビア６００ｇ、熱伝導部材３０１，３２２ａ，３２２ｂ等を介して保護部材２０２や第２アンテナ４２２に伝達される。そして、保護部材２０２や第２アンテナ４２２に伝達された熱は外方に放出される。

したがって、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、基板１０２の上面１１０および下面１２０に設置された電子部品４００によって発せられた熱を、第１アンテナ４１０および第２アンテナ４２２による電波の放射方向に、放出することができる。

実施形態３．
本発明の第３の実施形態の電気回路システム３について、図面を参照して説明する。図７は、本発明の第３の実施形態の電気回路システム３の構成例を示す模式的断面斜視図である。図７に示すように、本実施形態の電気回路システム３は、基板１００、基板１００の一方の面である上面１１０を覆う保護部材２００、および基板１００と保護部材２００とを熱的に結合する熱伝導部材３００とを含む。

図１に示す第１の実施形態の電気回路システム１は、保護部材２００の外面２４３に第２アンテナ４２０が配置されている。それに対して、図７に示す本実施形態の電気回路システム３では、保護部材２００の天面２３３に、第２アンテナ４２０が配置されている。

その他の構成は、図１における構成と同様なため、対応する要素には図１に示す第１の実施形態における符号と同じ符号を付して説明を省略する。

図８は、本発明の第３の実施形態の電気回路システム３の上面図である。図８に示すように、熱伝導部材３０１は、基板１００の上面１１０の第１層回路１１１ｇ上に配置される。また、熱伝導部材３０２は、基板１００の上面１１０に設置された第１アンテナ４１０上に配置される。

図９は、本発明の第３の実施形態の電気回路システム３の要部断面図である。図９には、図８におけるIX−IX線に相当する位置の断面が示されている。図９に示すように、基板１００の上面１１０および下面１２０に、それぞれ電子部品４００が配置されている。また、基板１００の上面１１０には、第１アンテナ４１０が配置され、保護部材２００の天面２３３には、第２アンテナ４２０が配置されている。

そして、図８，９に示すように、熱伝導部材３０２は、第１アンテナ４１０、第１層回路１１１ｓ、スルーホール６００ｓ、および第２層回路１２２ｓを介して、各電子部品４００と互いに熱的に結合されている。したがって、各電子部品４００によって発せられた熱は熱伝導部材３０２に伝達される。また、熱伝導部材３０１は、第１層回路１１１ｇ、サーマルビア６００ｇ、および第２層回路１２２ｇを介して、各電子部品４００と互いに熱的に結合されている。したがって、各電子部品４００によって発せられた熱は熱伝導部材３０１に伝達される。

そして、熱伝導部材３０２に伝達された熱は、第２アンテナ４２０および保護部材２００の天面２３３を介して外面２４３に伝達されて、当該外面２４３から電気回路システム３の外方に放出される。また、熱伝導部材３０１に伝達された熱は、保護部材２００の天面２３３を介して外面２４３に伝達されて、当該外面２４３から電気回路システム３の外方に放出される。

なお、本実施形態の電気回路システム３では、第１アンテナ４１０および第２アンテナ４２０によって、基板１００の上面１１０が指向する方向に電波が放射される。

本実施形態によれば、基板１００の上面１１０および下面１２０に設置された電子部品４００によって発せられた熱は、スルーホール６００ｓやサーマルビア６００ｇ、熱伝導部材３０１，３０２、第２アンテナ４２０等を介して保護部材２００に伝達される。そして、保護部材２００に伝達された熱は外方に放出される。

したがって、本実施形態の電気回路システム３は、第１の実施形態の電気回路システム１と同様な効果を奏することができる。

実施形態４．
次に、本発明の第４の実施形態の電気回路システム４について説明する。図１〜３に示す第１の実施形態の電気回路システム１では、基板１００の上面１１０に設置された第１アンテナ４１０と保護部材２００とは、熱伝導部材３０２によって熱的に結合されている。また、基板１００の上面１１０に形成された第１層回路１１１ｇと保護部材２００とは、熱伝導部材３０１によって熱的に結合されている。そして、保護部材２００に伝達された熱は、電気回路システム１の外方に放出される。

つまり、基板１００に設置された電子部品４００によって発せられた熱は、熱伝導部材３０１，３０２を介して保護部材２００に伝達されて、外方に放出される。

それに対して、本実施形態の電気回路システム４では、基板１００に設置された電子部品４００によって発せられた熱は、基板１００から直接に保護部材２００に伝達されて、外方に放出される。

図１０は、本発明の第４の実施形態の電気回路システム４の構成例を示す模式的断面斜視図である。図１０には、説明の簡単のため、基板１００の上面１１０と保護部材２００の天面２３３とが互いに離間するように示されているが、本実施形態の電気回路システム４は、基板１００の上面１１０と保護部材２００の天面２３３とが当接するように構成されている。

図１１は、本発明の第４の実施形態の電気回路システム４の上面図である。図１２は、本発明の第４の実施形態の電気回路システム４の要部断面図である。図１２には、図１１におけるXII−XII線に相当する位置の断面が示されている。図１１，１２に示すように、基板１００の下面１２０に、電子部品４００が配置されている。また、基板１００の上面１１０には、第１アンテナ４１０が配置されている。したがって、本実施形態の電気回路システム４では、第１アンテナ４１０によって、基板１００の上面１１０が指向する方向に電波が放射される。そして、図１２に示すように、本実施形態の電気回路システム４では、基板１００の上面１１０と保護部材２００の天面２３３とが当接している。

本実施形態によれば、基板１００の下面１２０に設置された電子部品４００によって発せられた熱は、スルーホール６００ｓやサーマルビア６００ｇを介して保護部材２００に伝達される。そして、保護部材２００に伝達された熱は外方に放出される。

したがって、本実施形態の電気回路システム４は、第１の実施形態の電気回路システム１と同様な効果を奏することができる。

実施形態５．
次に、本発明の第５の実施形態の電気回路システム５について説明する。図１０〜１２に示す第４の実施形態の電気回路システム４では、基板１００の上面１１０と保護部材２００の天面２３３とが当接する。したがって、基板１００に設置された電子部品４００によって発せられた熱は、基板１００から直接に保護部材２００に伝達されて、外方に放出される。

本実施形態の電気回路システム５では、保護部材２０５の板状部２２３において、天面２３３から外面２４３に至る貫通孔２４５が設けられている。基板１０５に設置された電子部品４００によって発せられた熱は、保護部材２０５を介して、並びに当該貫通孔２４５を対流する気流によって、電気回路システム５の外方に放出される。なお、レドームには、一般に、プラスチックが用いられるが、本実施形態の保護部材２０５には、熱伝導率がプラスチック（例えば、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ−Ｓｔｙｒｅｎｅ）や、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ））よりも高い、例えば金属が用いられる。

図１３は、本発明の第５の実施形態の電気回路システム５の構成例を示す模式的断面斜視図である。図１３には、説明の簡単のため、基板１０５の上面１１０と保護部材２０５の天面２３３とが互いに離間するように示されているが、本実施形態の電気回路システム５は、基板１０５の上面１１０と保護部材２０５の天面２３３とが当接するように構成されている。

図１４は、本発明の第５の実施形態の電気回路システム５の上面図である。図１５は、本発明の第５の実施形態の電気回路システム５の要部断面図である。図１５には、図１４におけるXV−XV線に相当する位置の断面が示されている。

図１３〜１５に示す例では、基板１０５の下面１２０において、電子部品４００によって給電されるマイクロストリップ線路１２５ｓが設けられている。また、基板１０５における上面１１０と下面１２０との間のグラウンド層１３０において、下面１２０のマイクロストリップ線路１２５ｓに対向する範囲を含む予め決められた範囲に、グラウンドスロット１３５ｇが設けられている。さらに、保護部材２０５の板状部２２３において、基板１０５の下面１２０におけるマイクロストリップ線路１２５ｓに対向する範囲を含む所定の範囲に、天面２３３から外面２４３に至る貫通孔２４５が設けられている。貫通孔２４５によって、基板１０５における下面１２０のマイクロストリップ線路１２５ｓに対向する範囲を含む予め決められた範囲は、露出されている。

なお、マイクロストリップ線路１２５ｓ、グラウンドスロット１３５ｇ、および貫通孔２４５の形状および各寸法や、給電点の位置等は、例えば、電気回路システム５が送受信する電波の周波数に応じて決定される。

本実施形態によれば、基板１０５の下面１２０に設置された電子部品４００によって発せられた熱の一部は、サーマルビア６００ｇを介して保護部材２０５に伝達される。そして、保護部材２０５に伝達された熱は外方に放出される。また、電子部品４００によって発せられた熱の残部は、基板１０５の内部を通って上面１１０に伝達され、熱伝導性が良い金属製の保護部材２０５から、また同保護部材２０５の貫通孔２４５を対流する気流によって、電気回路システム５の外方に放出される。

したがって、本実施形態の電気回路システム５は、第１の実施形態の電気回路システム１と同様な効果を奏することができる。

実施形態６．
次に、本発明の第６の実施形態のアンテナシステム６について、図面を参照して説明する。図１６は、本発明の第６の実施形態のアンテナシステム６の構成例を示す説明図である。図１６に示すように、本発明の第６の実施形態のアンテナシステム６は、電気回路基板１０、保護部材２０、および熱伝達部３０を含む。

電気回路基板１０には、電子部品が搭載され一方の面にアンテナが形成されている。保護部材２０は、電気回路基板１０の一方の面を覆う。熱伝達部３０は、電気回路基板１０に搭載された電子部品によって発せられた熱を保護部材２０に伝達する。

なお、電気回路基板１０は、第１〜第４の実施形態における基板１００，１０２に相当する。また、保護部材２０は、第１〜第４の実施形態における保護部材２００，２０２に相当する。熱伝達部３０は、第１〜第４の実施形態における熱伝導部材３００，３２２ａ，３２２ｂ、スルーホール６００ｓ、およびサーマルビア６００ｇに相当する。電子部品は、第１〜第４の実施形態における電子部品４００に相当する。

本実施形態によれば、電子部品によって発せられた熱を良好にアンテナシステムの筐体の外部へ放出することができる。

実施形態７．
次に、本発明の第７の実施形態のアンテナシステム７について、図面を参照して説明する。図１７は、本発明の第７の実施形態のアンテナシステム７の構成例を示す説明図である。図１７に示すように、本発明の第７の実施形態のアンテナシステム７は、電気回路基板１０、保護部材２５、および熱伝達部３０を含む。

電気回路基板１０には、アンテナが形成され、一方の面に電子部品が搭載されている。保護部材２５は、電気回路基板１０の他方の面の少なくとも一部を覆う。熱伝達部３０は、電気回路基板１０に搭載された電子部品によって発せられた熱を伝達する。

電子部品によって発せられた熱のうち少なくとも一部は、熱伝達部３０を介して他方の面側に伝達される。そして、保護部材２５には、他方の面側に伝達された熱を外方に放出するために電気回路基板の他方の面を露出させる貫通孔２４が設けられている。

なお、電気回路基板１０は、第５の実施形態における基板１０５に相当する。また、保護部材２５は、第５の実施形態における保護部材２０５に相当する。貫通孔２４は、第５の実施形態における貫通孔２４５に相当する。熱伝達部３０は、第５の実施形態におけるサーマルビア６００ｇに相当する。

本実施形態によれば、電子部品によって発せられた熱を良好にアンテナシステムの筐体の外部へ放出することができる。

なお、以上に述べた各実施形態において、各保護部材は、それぞれ熱伝導率がより高い材料によって形成されていることが好ましい。そのような構成によれば、電子部品によって発せられた熱をより良好にアンテナシステムの筐体の外部へ放出することができる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１４年９月２５日に出願された日本出願特願２０１４−１９５１７６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１、２、３、４、５ 電気回路システム
６、７ アンテナシステム
１０ 電気回路基板
２０、２５ 保護部材
２４ 貫通孔
３０ 熱伝達部
１００、１０２ 基板
１０２ｂ、４１０ｂ 連通孔
１１０ 上面
１１１ｓ、１１１ｇ 第１層回路
１２０ 下面
１２２ｓ、１２２ｇ 第２層回路
１２５ｓ マイクロストリップ線路
１３０ グラウンド層
１３５ｇ グラウンドスロット
２００、２０５ 保護部材
２１３ 脚部
２２３ 板状部
２３３ 天面
２４３ 外面
２４５ 貫通孔
３００、３０１、３０２、３２２ａ、３２２ｂ 熱伝導部材
３２３ｂ 開口縁部
３１１、３１２ 上面
３２１、３２２ 下面
４１０ 第１アンテナ
４２０ 第２アンテナ
６００ｓ スルーホール
６００ｇ サーマルビア

Claims (8)

1. 電子部品が搭載され一方の面にアンテナが形成された電気回路基板と、
   前記電気回路基板の前記一方の面を覆う保護部材と、
   前記電気回路基板に搭載された前記電子部品によって発せられた熱を前記保護部材に伝達する熱伝達部とを備えた
   ことを特徴とするアンテナシステム。
2. アンテナが形成され、一方の面に電子部品が搭載された電気回路基板と、
   前記電気回路基板の他方の面の少なくとも一部を覆う保護部材と、
   前記電気回路基板に搭載された前記電子部品によって発せられた熱を伝達する熱伝達部とを備え、
   前記電子部品によって発せられた熱のうち少なくとも一部は、前記熱伝達部を介して前記他方の面側に伝達され、
   前記保護部材には、前記他方の面側に伝達された熱を外方に放出するために前記電気回路基板の前記他方の面を露出させる貫通孔が設けられている
   ことを特徴とするアンテナシステム。
3. 前記電気回路基板に形成された前記アンテナは、スロットアンテナである
   請求項２に記載のアンテナシステム。
4. 前記保護部材は、プラスチックよりも熱伝導率が高い材料によって形成されている
   請求項２または請求項３に記載のアンテナシステム。
5. 前記熱伝達部は、前記電気回路基板の前記一方の面と前記保護部材とを熱的に結合するように成形された樹脂部材を含む
   請求項１に記載のアンテナシステム。
6. 前記保護部材の外面には、前記電気回路基板に形成された前記アンテナの共振周波数と同じ共振周波数を有する副共振器が設けられ、
   前記熱伝達部は、前記電気回路基板の前記一方の面と前記副共振器とを熱的に結合する結合部材を含み、
   前記電子部品によって発せられた熱のうち少なくとも一部は、前記結合部材を介して前記副共振器に伝達され、
   前記副共振器に伝達された熱は外方に放出される
   請求項１または請求項５に記載のアンテナシステム。
7. 前記電気回路基板において前記保護部材に対向する面と前記保護部材とは、互いに接して熱的に結合されている
   請求項１から請求項４のうちいずれかに記載のアンテナシステム。
8. 前記熱伝達部は、前記電気回路基板内に設けられ、前記保護部材に対向する面に向けて熱を伝達するように設けられたビアを含む
   請求項１から請求項７のうちいずれかに記載のアンテナシステム。

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