CN101019335A - 无线终端、无线模块和制造这种终端的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种无线终端，该无线终端由包括基板、RF组件(32，33)、天线(25)(特别是PIFA类型的)、以及将天线与基板链接的链接部分(30)的模块(20)组成。将RF组件放置在链接部分附近、或者甚至放置在链接部分上，而不会使天线工作性能降低。通过将RF组件放置在该链接上，使得在基板上具有电路可用的区域。

Description

无线终端、无线模块和制造这种终端的方法
技术领域
本发明涉及一种无线终端。具体地、但不独占地，本发明可应用于多种标准电话，所述多种标准电话可根据诸如GSM(880至960MHz)、DCS(1710至1880MHz)和PCS(1850至1990MHz)、以及可选地BluetoothRTM(2.4GHz范围的ISM频带)之类的电话标准进行操作。
本发明还涉及一种无线模块，所述无线模块具有天线系统、以及至少包括在耦合台架(coupling stage)中的那些组件。
此外，本发明涉及一种制造这种终端的方法。
背景技术
在连续几代的蜂窝电话的开发中，为了减小无线终端的体积、以及伴随而来的期望减小天线体积而仍然保持其灵敏度，已经作出了大量的努力。外部安装的单极天线已经被诸如PIFA(平面倒置F天线)和凹槽天线(例如，参见专利文献WO 03/094346)之类的内置天线所继任。然而，为了进一步减小终端体积、并有利于它的制造，作出了更多的努力。
发明内容
本发明的目的是以有效的方式使用终端的所有部分。
根据本发明，无线终端由包括基板、RF组件、天线系统和将天线与基板链接的链接部分的模块组成，该无线终端的特征在于，将至少一个RF组件放置在链接部分附近，该RF组件可以是耦合台架的一部分。
根据本发明的第一方面，放置RF部分，从而使PCB地线层(基板)升高。
根据本发明的第二方面，将至少一个RF组件安装在链接部分上。
附图说明
现在将参照附图，通过示例对本发明进行详细地描述，其中：
图1示出了根据本发明的终端。
图2示出了根据本发明第一实施例的无线模块。
图3示出了根据本发明第二实施例的无线模块。
图4示出了根据本发明第三实施例的无线模块。
图5示出了根据本发明第四实施例的无线模块。
在附图中，相应的特征由相同的参考数字表示。
具体实施方式
图1示出了无线终端1。该终端包括外壳和图2所示的无线模块。在图1中，终端1的外壳具有屏幕5、各种按钮7、麦克风9和扬声器10。
图2所示的模块由PCB(印刷电路板)组成的主板20构成，在该主板20上，焊接了用于该终端工作的普通元件或电路。为了清楚起见，在图2上没有示出这些元件或电路。该模块包括天线25，天线25是PIFA类型的。例如，在专利文献WO 03/094346中公开了该类型的天线。放置在天线基板上的天线经由链接部分30，与主板20链接。
根据本发明的一方面，该链接部分支持RF(射频)组件32和33。在链接部分之上示意性地表示了这些组件。实际上，这些组件可以安装在该部分30的下面。注意到，图2示出了差动隙槽(differential slot)37、馈电片40和短路片42。这些元件对于天线的工作是必须的。
有利地，天线基板由柔性支撑PCB组成，该柔性支撑PCB还构成了链接部分30。最初，天线25具有平面结构。然后，沿如图2中所示的线A-A′弯曲。
由于存在来自天线25和PCB(在它们之间馈入电压)的辐射，所以馈电位置对于天线25/PCB耦合系统(主板20)的性能来说并不关键。现实中，在无需对总体性能妥协的情况下，在天线25上有足够的可用区域来容纳整个RF电路。实际上，由于不需要在地线层以上实现在柔性PCB上制作的RF电路，所以可以提高RF性能。这导致了在这些组件中的电流的更均匀分布，从而导致了更高的品质因数。
图2示出的差动隙槽37对于防止天线25短路来说是必须的。在本实施例中，在与主PCB垂直的结构部分(即，也支撑RF电路或元件的部分)中实现差动隙槽37。还可以在天线顶盘(与主PCB平行)上形成差动隙槽37，不过在这里避免了这样做，以防止用户交互的任何可能性。实际上，还可以去除天线隙槽，以避免与用户交互相关联的问题。作为替代，可以使用分立元件来复制隙槽的功能(如在2004年7月15日提交的PCT待审专利申请IB2004/002369中所公开的)。
图3示出了本发明的第二实施例。根据该实施例，将天线馈电40和短路片42移动到天线25的平面部分上。在本实施例中，必须考虑到，当受到用户交互影响(用户可能将手指放到天线馈电区域)时，很可能要在对于电路可用的区域与天线性能之间作出折衷。
图4中示出了本发明的第三实施例。
PIFA天线的带宽和谐振频率很强地取决于在PCB地线层之上的天线高度。RF模块倾向于在局部区域上提高有效的接地层面(groundlevel)，这倾向于提高天线谐振频率并降低带宽。提高天线谐振频率并降低带宽的程度取决于模块的位置。根据本发明，RF模块60、60′...放置在靠近天线馈电40的位置。因而影响最小。实际上，可以显著地增加这里的局部接地层面，而不会对天线性能产生负面影响。为了说明这一点，图4中的天线配置产生下述表1所示的结果。
表1
谐振频率(MHz)  Q@920MHz  Q@1800MHz  Q之和
传统的 973  10.7  16.0  26.7
图4 1468  11  11.7  22.7
表1示出了传统设置(没有以突出的方式将RF模块放置在主板上)和图4中示出的设置中的谐振频率与Q之间的关系。
在馈电附近升高PCB地线层增加了天线谐振频率，但不会降低天线Q，从而不会降低带宽。实际上，增加的谐振频率对于双边带应用会是有用的，这是由于在应用隙槽之前，最佳谐振频率大约是所涉及的两个频率的几何平均。出于此因，RF模块60、60′...可以堆迭在彼此顶部，而不会显著地影响总体性能。这节省了PCB的面积。
图5示出了制造无线模块的方法。所有的部分(即，已经包含用于该模块工作的必需元件(70、71、72......)的部分20、包括RF元件32和33的部分30、以及构成天线的部分25)均设置在同一个支撑上，并在另一制作步骤中折叠，从而赋予它们所需的形状。如上所述，可选项是将天线和RF元件放在柔性PCB上，然后将该柔性PCB与主板20连接，并以同样的方式折叠它们。
图6中示出了本发明另一有兴趣的实施例。以展开状态来表示无线模块。该实施例基于这样的公认，即，原理上，可以将当前位于设备主PCB上的大部分电路移至天线部分25上。
在传统的设置中，在天线和主PCB之间施加RF信号，从而两者均对辐射作出贡献(某种程度上)。所有组件都位于主PCB上。由于所有输入(例如，麦克风、小键盘、电池等)和输出(例如，显示器、扬声器等)也与主PCB 25连接，所以这样是方便的。
在图6中，认为天线25是线A-A′之上的部分。天线25的馈电点由参考数字40表示。PCB 20是在该线以下的部分。如果天线是由柔性PCB或MID构造制成的，则组件32、33......可以位于天线结构上，并且可以看作是主PCB的扩展。这样做节省了空间，并允许使用用于形成RF组件的天线的大体优良的基板。
将天线作为电路基板使用而导致的问题是，为了随后与所需输入和输出连接，电源和数据线必须连回主PCB 20。这样的连接通常将会干扰天线的性能。因此，使用与主PCB地线层连接的短路片42制成天线。然后，在不会干扰如图6中的参考数字80所表示的天线性能的情况下，可以在该片以上或在该片内部对数据和电源线进行布线。
如在专利文献WO 02/06005中描述的，短路片将会引起阻抗变化。馈电和短路片之间的隙槽可以用来控制该变化的等级。
天线可以是类似平面单极天线的结构或PIFA(其中，将会沿线A-A′和B-B′进行折叠)。

Claims (10)

1、一种无线终端，由包括基板、RF组件、天线系统和将所述天线与所述基板链接的链接部分的模块组成，其特征在于，将至少一个RF组件放置在所述链接部分附近。
2、如权利要求1所述的无线终端，其特征在于，将所述至少一个RF组件安装在所述链接部分上。
3、如权利要求1或2所述的无线终端，其特征在于，将所述至少一个RF组件安装在所述天线系统上。
4、如权利要求1、2或3所述的无线终端，其特征在于，所述天线和所述链接部分由柔性PCB形式的有延展性的基板制成。
5、如权利要求1、2、3或4所述的无线终端，其特征在于，所述天线是PIFA型的。
6、如权利要求5所述的无线终端，其中，所述天线通过馈电片的方式馈电，其特征在于，将所述馈电片放置在所述链接部分上。
7、如权利要求5所述的无线终端，其中，放置在所述天线基板上的天线通过馈电片的方式馈电，其特征在于，将所述馈电片放置在所述天线基板上。
8、一种无线模块，包括天线系统、明显容纳主电路的基板、RF组件、以及用于将所述天线与所述基板链接的链接部分，其特征在于，将至少一个RF组件放置在所述链接部分附近。
9、如权利要求8所述的无线模块，其特征在于，将所述至少一个RF组件放置在所述天线系统上。
10、一种制造如权利要求1至7之一所述的无线终端、或者如权利要求4所述的无线模块的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
-从具有所述天线、所述主电路和所述RF组件图样的PCB中开始，
-将所述PCB分成三个部分，第一部分分配给所述主板，第二部分分配给所述天线，以及链接部分用于将所述第一部分与所述第二部分链接，
-在所述第一部分上放置至少各种主电路，在所述第二部分上放置所述天线，以及在所述链接部分上放置一些RF组件，
-将这些部分折叠，从而能够将所述部分放置在适合于所述终端的外壳中。
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