專利名稱：無線終端、無線模塊和制造這種終端的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線終端。具體地、但不獨(dú)占地，本發(fā)明可應(yīng)用于多種標(biāo)準(zhǔn)電話，所述多種標(biāo)準(zhǔn)電話可根據(jù)諸如GSM(880至960MHz)、DCS(1710至1880MHz)和PCS(1850至1990MHz)、以及可選地BluetoothRTM(2.4GHz范圍的ISM頻帶)之類的電話標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。
本發(fā)明還涉及一種無線模塊，所述無線模塊具有天線系統(tǒng)、以及至少包括在耦合臺(tái)架(coupling stage)中的那些組件。
此外，本發(fā)明涉及一種制造這種終端的方法。
背景技術(shù)：
在連續(xù)幾代的蜂窩電話的開發(fā)中，為了減小無線終端的體積、以及伴隨而來的期望減小天線體積而仍然保持其靈敏度，已經(jīng)作出了大量的努力。外部安裝的單極天線已經(jīng)被諸如PIFA(平面倒置F天線)和凹槽天線(例如，參見專利文獻(xiàn)WO 03/094346)之類的內(nèi)置天線所繼任。然而，為了進(jìn)一步減小終端體積、并有利于它的制造，作出了更多的努力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是以有效的方式使用終端的所有部分。
根據(jù)本發(fā)明，無線終端由包括基板、RF組件、天線系統(tǒng)和將天線與基板鏈接的鏈接部分的模塊組成，該無線終端的特征在于，將至少一個(gè)RF組件放置在鏈接部分附近，該RF組件可以是耦合臺(tái)架的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，放置RF部分，從而使PCB地線層(基板)升高。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，將至少一個(gè)RF組件安裝在鏈接部分上。


現(xiàn)在將參照附圖，通過示例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的終端。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的無線模塊。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的無線模塊。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的無線模塊。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的無線模塊。
在附圖中，相應(yīng)的特征由相同的參考數(shù)字表示。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了無線終端1。該終端包括外殼和圖2所示的無線模塊。在圖1中，終端1的外殼具有屏幕5、各種按鈕7、麥克風(fēng)9和揚(yáng)聲器10。
圖2所示的模塊由PCB(印刷電路板)組成的主板20構(gòu)成，在該主板20上，焊接了用于該終端工作的普通元件或電路。為了清楚起見，在圖2上沒有示出這些元件或電路。該模塊包括天線25，天線25是PIFA類型的。例如，在專利文獻(xiàn)WO 03/094346中公開了該類型的天線。放置在天線基板上的天線經(jīng)由鏈接部分30，與主板20鏈接。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該鏈接部分支持RF(射頻)組件32和33。在鏈接部分之上示意性地表示了這些組件。實(shí)際上，這些組件可以安裝在該部分30的下面。注意到，圖2示出了差動(dòng)隙槽(differential slot)37、饋電片40和短路片42。這些元件對(duì)于天線的工作是必須的。
有利地，天線基板由柔性支撐PCB組成，該柔性支撐PCB還構(gòu)成了鏈接部分30。最初，天線25具有平面結(jié)構(gòu)。然后，沿如圖2中所示的線A-A′彎曲。
由于存在來自天線25和PCB(在它們之間饋入電壓)的輻射，所以饋電位置對(duì)于天線25/PCB耦合系統(tǒng)(主板20)的性能來說并不關(guān)鍵?，F(xiàn)實(shí)中，在無需對(duì)總體性能妥協(xié)的情況下，在天線25上有足夠的可用區(qū)域來容納整個(gè)RF電路。實(shí)際上，由于不需要在地線層以上實(shí)現(xiàn)在柔性PCB上制作的RF電路，所以可以提高RF性能。這導(dǎo)致了在這些組件中的電流的更均勻分布，從而導(dǎo)致了更高的品質(zhì)因數(shù)。
圖2示出的差動(dòng)隙槽37對(duì)于防止天線25短路來說是必須的。在本實(shí)施例中，在與主PCB垂直的結(jié)構(gòu)部分(即，也支撐RF電路或元件的部分)中實(shí)現(xiàn)差動(dòng)隙槽37。還可以在天線頂盤(與主PCB平行)上形成差動(dòng)隙槽37，不過在這里避免了這樣做，以防止用戶交互的任何可能性。實(shí)際上，還可以去除天線隙槽，以避免與用戶交互相關(guān)聯(lián)的問題。作為替代，可以使用分立元件來復(fù)制隙槽的功能(如在2004年7月15日提交的PCT待審專利申請(qǐng)IB2004/002369中所公開的)。
圖3示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例。根據(jù)該實(shí)施例，將天線饋電40和短路片42移動(dòng)到天線25的平面部分上。在本實(shí)施例中，必須考慮到，當(dāng)受到用戶交互影響(用戶可能將手指放到天線饋電區(qū)域)時(shí)，很可能要在對(duì)于電路可用的區(qū)域與天線性能之間作出折衷。
圖4中示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例。
PIFA天線的帶寬和諧振頻率很強(qiáng)地取決于在PCB地線層之上的天線高度。RF模塊傾向于在局部區(qū)域上提高有效的接地層面(groundlevel)，這傾向于提高天線諧振頻率并降低帶寬。提高天線諧振頻率并降低帶寬的程度取決于模塊的位置。根據(jù)本發(fā)明，RF模塊60、60′...放置在靠近天線饋電40的位置。因而影響最小。實(shí)際上，可以顯著地增加這里的局部接地層面，而不會(huì)對(duì)天線性能產(chǎn)生負(fù)面影響。為了說明這一點(diǎn)，圖4中的天線配置產(chǎn)生下述表1所示的結(jié)果。
表1

表1示出了傳統(tǒng)設(shè)置(沒有以突出的方式將RF模塊放置在主板上)和圖4中示出的設(shè)置中的諧振頻率與Q之間的關(guān)系。
在饋電附近升高PCB地線層增加了天線諧振頻率，但不會(huì)降低天線Q，從而不會(huì)降低帶寬。實(shí)際上，增加的諧振頻率對(duì)于雙邊帶應(yīng)用會(huì)是有用的，這是由于在應(yīng)用隙槽之前，最佳諧振頻率大約是所涉及的兩個(gè)頻率的幾何平均。出于此因，RF模塊60、60′...可以堆迭在彼此頂部，而不會(huì)顯著地影響總體性能。這節(jié)省了PCB的面積。
圖5示出了制造無線模塊的方法。所有的部分(即，已經(jīng)包含用于該模塊工作的必需元件(70、71、72......)的部分20、包括RF元件32和33的部分30、以及構(gòu)成天線的部分25)均設(shè)置在同一個(gè)支撐上，并在另一制作步驟中折疊，從而賦予它們所需的形狀。如上所述，可選項(xiàng)是將天線和RF元件放在柔性PCB上，然后將該柔性PCB與主板20連接，并以同樣的方式折疊它們。
圖6中示出了本發(fā)明另一有興趣的實(shí)施例。以展開狀態(tài)來表示無線模塊。該實(shí)施例基于這樣的公認(rèn)，即，原理上，可以將當(dāng)前位于設(shè)備主PCB上的大部分電路移至天線部分25上。
在傳統(tǒng)的設(shè)置中，在天線和主PCB之間施加RF信號(hào)，從而兩者均對(duì)輻射作出貢獻(xiàn)(某種程度上)。所有組件都位于主PCB上。由于所有輸入(例如，麥克風(fēng)、小鍵盤、電池等)和輸出(例如，顯示器、揚(yáng)聲器等)也與主PCB 25連接，所以這樣是方便的。
在圖6中，認(rèn)為天線25是線A-A′之上的部分。天線25的饋電點(diǎn)由參考數(shù)字40表示。PCB 20是在該線以下的部分。如果天線是由柔性PCB或MID構(gòu)造制成的，則組件32、33......可以位于天線結(jié)構(gòu)上，并且可以看作是主PCB的擴(kuò)展。這樣做節(jié)省了空間，并允許使用用于形成RF組件的天線的大體優(yōu)良的基板。
將天線作為電路基板使用而導(dǎo)致的問題是，為了隨后與所需輸入和輸出連接，電源和數(shù)據(jù)線必須連回主PCB 20。這樣的連接通常將會(huì)干擾天線的性能。因此，使用與主PCB地線層連接的短路片42制成天線。然后，在不會(huì)干擾如圖6中的參考數(shù)字80所表示的天線性能的情況下，可以在該片以上或在該片內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)和電源線進(jìn)行布線。
如在專利文獻(xiàn)WO 02/06005中描述的，短路片將會(huì)引起阻抗變化。饋電和短路片之間的隙槽可以用來控制該變化的等級(jí)。
天線可以是類似平面單極天線的結(jié)構(gòu)或PIFA(其中，將會(huì)沿線A-A′和B-B′進(jìn)行折疊)。
權(quán)利要求
1.一種無線終端，由包括基板、RF組件、天線系統(tǒng)和將所述天線與所述基板鏈接的鏈接部分的模塊組成，其特征在于，將至少一個(gè)RF組件放置在所述鏈接部分附近。
2.如權(quán)利要求1所述的無線終端，其特征在于，將所述至少一個(gè)RF組件安裝在所述鏈接部分上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無線終端，其特征在于，將所述至少一個(gè)RF組件安裝在所述天線系統(tǒng)上。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的無線終端，其特征在于，所述天線和所述鏈接部分由柔性PCB形式的有延展性的基板制成。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的無線終端，其特征在于，所述天線是PIFA型的。
6.如權(quán)利要求5所述的無線終端，其中，所述天線通過饋電片的方式饋電，其特征在于，將所述饋電片放置在所述鏈接部分上。
7.如權(quán)利要求5所述的無線終端，其中，放置在所述天線基板上的天線通過饋電片的方式饋電，其特征在于，將所述饋電片放置在所述天線基板上。
8.一種無線模塊，包括天線系統(tǒng)、明顯容納主電路的基板、RF組件、以及用于將所述天線與所述基板鏈接的鏈接部分，其特征在于，將至少一個(gè)RF組件放置在所述鏈接部分附近。
9.如權(quán)利要求8所述的無線模塊，其特征在于，將所述至少一個(gè)RF組件放置在所述天線系統(tǒng)上。
10.一種制造如權(quán)利要求1至7之一所述的無線終端、或者如權(quán)利要求4所述的無線模塊的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟-從具有所述天線、所述主電路和所述RF組件圖樣的PCB中開始，-將所述PCB分成三個(gè)部分，第一部分分配給所述主板，第二部分分配給所述天線，以及鏈接部分用于將所述第一部分與所述第二部分鏈接，-在所述第一部分上放置至少各種主電路，在所述第二部分上放置所述天線，以及在所述鏈接部分上放置一些RF組件，-將這些部分折疊，從而能夠?qū)⑺霾糠址胖迷谶m合于所述終端的外殼中。
全文摘要
描述了一種無線終端，該無線終端由包括基板、RF組件(32，33)、天線(25)(特別是PIFA類型的)、以及將天線與基板鏈接的鏈接部分(30)的模塊(20)組成。將RF組件放置在鏈接部分附近、或者甚至放置在鏈接部分上，而不會(huì)使天線工作性能降低。通過將RF組件放置在該鏈接上，使得在基板上具有電路可用的區(qū)域。
文檔編號(hào)H04B1/38GK101019335SQ200580028202
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2005年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月20日
發(fā)明者凱文·博伊爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司