CN101675596A - 调谐器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调谐器，其克服了涉及与小型化发展相关的调谐器内的泄露电流的问题。该调谐器包括振荡器和盖。盖包括通常为缝隙或空气隙形式的阻挡区域，该阻挡区域阻止从振荡器感应的涡流形式的泄漏电流沿着盖从振荡器区域到调谐器中的其他组件，尤其是向输入或输出连接器的传播。

Description

调谐器

技术领域

本发明涉及调谐器，尤其涉及用于通过模拟或数字信号进行无线电或电视接收的射频调谐器模块。本发明尤其应用于(但不仅限于)平板电视、数字有线电视机顶盒、移动电话和其他手持式装置。

背景技术

调谐器模块通常包括振荡器和诸如RF天线插口之类的输入连接器，输入连接器通常与用于处理从输入连接器接收到的接收信号的基带处理电路相结合。这种调谐器通常具有外壳或屏蔽层。该外壳给组件提供了物理保护，并且提供了低阻抗高频率的接地平面，以及防止外界环境影响的电保护。为了提供有效的屏蔽，外壳通常由导电材料(通常为金属板)制成，并且通过接地焊盘电固定至地。Tsukuda的美国专利5,438,690公开了一个调谐器电路基板的示例，该调谐器电路基板包括覆盖高频放大电路、混合电路和本机振荡电路的区域的屏蔽箱。

然而，应用者在测试小型调谐器时发现调谐器性能退化。实际上，人们发现调谐器性能可受到一定程度的影响，使得不能在整个频率响应范围上满足设计发布规格或目标。

因此，存在确保获得规格性能水平的同时使这种模块小型化的期望。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种调谐器，其包括至少一个振荡器和导电外壳，该导电外壳包括用于至少一个振荡器的第一区域、第二区域以及位于第一区域和第二区域之间的第三区域，其中第三区域适于限制涡流从第一区域传播到第二区域。

这个方面基于发明者的以下认识：小型化具有降低组件之间以及组件和外壳之间的间距的效果。具体地讲，振荡器和外壳之间的邻近将导致外壳内的有害的内部感应涡流的显著和不可预见的增大。

因此，由于认识到这个问题，提供了上述的根据本发明的调谐器。在这种调谐器中，降低了小型化的邻近效应，从而尽管形状因子比之前能够获得的形状因子更小，也能够达到可接受的发布规格的性能。

在一个实施例中，有一个位于第二区域中的输入连接器。

有利地，在该实施例中，第三区域的配置(adaptation)包括非导电材料。

可选地，在另一个实施例中，第三区域的配置包括空气隙。

在另一个实施例中，第三区域包括至少一个缝隙。

有利地，该缝隙是长方形的，其具有在第一区域和第二区域之间的宽度W。

有利地，该宽度W处于大约0.3mm至大约0.5mm的范围内。

有利地，第三区域将第一区域和第二区域完全分开。

在又一实施例中，外壳包括用于多个振荡器的多个第一区域，第三区域适于限制涡流在多个第一区域之间以及在第一区域和第二区域之间传播。

参照下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将是显然的并将被阐明。

附图说明

图1示出通过调谐器的示意截面图；

图2图解示出根据本发明的一个实施例的操作中的调谐器；

图3图示了本发明中尤其适于“集成在一起的多个”调谐器的实施例；以及

图4是根据本发明实施例的调谐器与传统调谐器的振荡器泄露的比较的测量图。

具体实施方式

图1示出通过调谐器模块10的示意截面图。该模块具有基板20，在该基板20上安装有各种组件。振荡线圈30位于该模块的一个末端。该振荡线圈用作超外差接收机的本机振荡器，以便在基带中的信号处理之前提供频率转换。输入连接器位于模块的另一末端，在此所示的输入连接器是分裂天线(splitter aerial)40。在天线40和振荡器30之间是输入滤波器子部分60和基带滤波器子部分65。形成调谐器电路的组件由外壳保护，在此所示的外壳具有底部80和顶部90。通常，外壳还包括厚的金属屏障95，以便将横向辐射更好地容纳在调谐器模块内，并且限制干扰或泄露从振荡器到其它组件或子部分的传播。

上述以及诸如NXP Semiconductor所提供的UV1300模块之类的调谐器模块20的典型尺寸是：长53mm，宽43mm，高13mm，总的模块体积大约为30cm³。然而，期望当前的调谐器模块更小，通常具有长30mm、宽30mm、高10mm的尺寸，模块体积大约为9cm³。

随着小型化的发展，组件在模块内的位置变得越来越重要。在一定程度的小型化中，振荡线圈十分邻近盖，从而导致盖内的涡流。这些涡流形成了从振荡器的泄漏路径。在较大的传统调谐器中，感应电流非常小，以至于可以忽略。然而，发明人已经发现随着调谐器装置越来越小，感应电流对性能存在显著的影响。换句话说，随着小型化的发展，振荡线圈和导电盖的最近部分之间的间隙35变得很小，足以导致在盖中感应出来可检测到的并且显著的涡流。例如，上述的体积从30cm³降到9cm³已导致了显著恶化的振荡器泄露(见稍候要描述的图4)。

图2示出了根据本发明的第一实施例的调谐器100的俯视图。上部外壳105具有第一区域110(其整体轮廓由虚线示出)，第一区域内容纳有振荡器30。第二区域120(其整体轮廓也由虚线示出)处于远离振荡器的那端，并且位于天线连接器40处或位于天线连接器40上，在此示为分裂天线的天线连接器具有输入和输入出连接插口。第三区域130位于第一区域110和第二区域120之间。在该实施例中，第三区域是盖上的缝隙，其形成了空气隙。该缝隙宽度是W。

在该器件的操作期间，缝隙130阻止了涡流的传播(如虚线135示意性示出)。因此，形成振荡器泄露路径的涡流被更大程度地限制在盖的第一区域中。与在类似的但没有第三区域的器件上所测量到的相比，尤其显著地降低了到达输入连接器的泄漏水平。

在该实施例中，第三区域缝隙是长方形的，其宽度为W，虽然大约0.1mm以上的宽度均是可行的，但是宽度W优选地介于大约0.3mm和0.5mm之间。有利地，该缝隙的宽度足够窄，以便在很大程度上防止来自缝隙的辐射问题并且也在很大程度上不会破坏盖所提供的屏蔽效应和对外部环境的抗扰性。虽然发明者意识到在主要功能为物理及电子屏蔽的外壳上包含有任何缝隙或空气隙这一问题上存在着技术偏见，但是人们发现在该缺点和通过减小涡流能够获得的优点之间可能存在设计平衡。对于所示的这种缝隙，其厚度优选地足够大，以便通过硬性模具能方便地制造，即通过一种在使用中仅有有限磨损并且因此适于大量生产缝隙的模具。已经发现上述的宽度范围能在电磁兼容(EMC)性能和工业硬模能力之间提供合适的平衡。

所示的缝隙是空气隙。然而，显然的是，可以使用任何其它的非导电介质来代替空气隙，例如可以利用绝缘粘合带或塑料填充材料。在后面这些情况下，有利地，外壳内的组件将免受外在环境的干扰。

而且，如该实施例所示，第三区域是长方形缝隙。然而，该区域不限于是长方形的，甚至该区域的边缘也不限于是直的。例如，在缝隙能有效地降低涡流在第一区域和第二区域之间的传播的情况下，缝隙可以具有Z字形或曲线轮廓。而且，第三区域的确切位置对于器件的操作来说也不是绝对的。虽然所示的第三区域大致位于模块的中心，但是将它置于靠近振荡器或者输入连接器的位置也可能是有利的。

虽然，所述的第三区域是非导电的，但是技术人员将容易理解：使用该术语的目的是表示该区域充当对盖中涡流传播的有效屏障。因此，例如，在合适的RF频率处具有足够高的电阻率从而有效地抑制了泄露信号因此阻挡了传播的导电介质应当落入本发明的范围内。而且，本发明并不要求在第二区域中绝对没有泄露电流，而只要求第三区域充当有效的屏障，以中断涡流并且减小泄露电流对器件的影响。而且，技术人员将理解上面有关空气隙所述的全部几何变型都将适用于非导电材料。实际上，由于这些材料中的一些相对于空气隙来说能提供更大的机械强度，因此，当使用这些材料时，相对于空气隙，能获得针对第三区域的物理布置的更大设计自由度。

图3示出了本发明的另一个实施例。该图示出了一种“一中多”(many-in-1)类型的调谐器的布局，这种调谐器越来越普遍并且越来越重要。该调谐器具有多个振荡器230，如所示具有与顶盖205的各个第一区域210a、210b、210c相关的三个振荡器230a、230b、230c。在该实施例中，振荡器分别处于分离的对应第一区域210中，然而，可以理解的是包括一个以上的振荡器处于一个区域内的情况。第二区域220与调谐器的其他组件相关，包括输入连接器或天线(未示出)。第三区域230将第一区域和第二区域彼此分离开。如图所示，第三区域包括缝隙形式的空气隙；然而，如针对前一实施例所述的一样，提供适当的非导电材料的第三区域同样可行。

如图3所示，第三区域是具有十字形形状的连续缝隙。然而，提供为不连续区域的第三区域同样可行；例如，该区域可以采用“T”形缝隙来形成第一区域210c和第二区域220之间以及这两个区域中的每个区域与两个第一区域210a和210b之间的屏障；可以提供没有直接连接至T形缝隙的另一个长方形缝隙来作为阻止两个第一区域210a和210b之间的泄露传播的屏障。

如图3所示，第三区域可以延伸至盖的边缘(例如，在231处)。第三区域可以完全在盖上延伸(未示出)，以有效地将盖分割成两个(或更多个)部分。虽然，这将增大零件计数并且可能降低盖的机械强度，但是这可以提供区域之间的更高隔离级别，从而是有利的。而且，虽然之前已经参照了为单个缝隙或单个屏障的第三区域，但是可以提供一系列的缝隙或屏障，这些缝隙或屏障中的每个都在盖的一部分上延伸。相对于单个缝隙来说，这可能会改善机械强度。这在第三区域是空气隙的情况下尤其有用。

图4是与具有同样形状因子但不体现本发明的类似传统调谐器的振荡器泄露(上部扫迹420)相比的根据本发明的调谐器的振荡器泄露(下部扫迹410)的示图。X轴或横坐标表示频率，范围从5MHz到866MHz；Y轴或纵坐标表示在RF输出连接器中测量得到的振荡器泄露。实线430表示在传统调谐器上观测到的通常最大泄露30dBuV。该示图表示对于这种特定的调谐器，包括缝隙(在该实例中为空气隙)可以降低感兴趣的RF范围上的泄露。

在上述实施例中，参照的是顶盖。然而，在具有分离的顶盖和底盖(如盖90和80)的调谐器中，在底盖中传播的涡流能导致类似的泄露路径。本发明因此能扩展到在顶盖和底盖中都包含第三区域的情况。类似地，本发明能扩展到在环绕式或一个零件的外壳或外罩的顶面和底面中都有第三区域的情况。

通过阅读本公开，其他修改和变型对于所属领域的技术人员来说将是显然的。这些修改和变型可能涉及到在调谐器的现有技术中已经知道并且可以用来代替或补充在此所述特征的等同替代或其他特征。

虽然所附权利要求针对特征的特定组合，但是应当理解本发明的公开范围还包括任何新特征或在此明确或者隐含公开的特征的任何新组合或任何它们的概括，无论它是否涉及与任何权利要求当前所要求保护发明相同的发明，以及无论它是否减轻了如本发明所解决的同样技术问题中的任何一个或全部。

还可以在单个实施例中组合提供在分别的实施例的情况下所述的特征。相反地，还可以分开或以任何适当的子组合方式提供在单个实施例的情况下所述的各个特征。

因此，应当注意在本申请或源于本申请的任何其他申请的诉讼期间根据这些特征或这些特征的组合可能构想出新的权利要求。

为了本申请的完整，还需要指出，术语“包括”不排除其他元素或步骤，术语“一个”不排除多个，权利要求中的任何参考标号不应当被理解为对权利要求范围的限制。

Claims (10)

1.一种调谐器，其包括至少一个振荡器(30)和导电外壳(100)，该导电外壳(100)包括用于至少一个振荡器的第一区域(110)、第二区域(120)和位于第一区域和第二区域之间的第三区域(130)，其中第三区域适于限制涡流(135)从第一区域传播到第二区域。

2.根据权利要求1所述的调谐器，还包括位于第二区域中的输入连接器(40)。

3.根据权利要求1或2所述的调谐器，其中第三区域的配置包括非导电材料。

4.根据权利要求1或2所述的调谐器，其中第三区域的配置包括空气隙。

5.根据前述权利要求之一所述的调谐器，其中第三区域包括至少一个缝隙。

6.根据权利要求5所述的调谐器，其中至少一个缝隙是长方形的，其具有介于第一区域和第二区域之间的宽度W。

7.根据权利要求6所述的调谐器，其中至少一个缝隙的宽度W介于大约0.3mm和大约0.5mm之间。

8.根据前述权利要求之一所述的调谐器，其中第三区域将第一区域和第二区域完全分开。

9.根据前述权利要求之一所述的调谐器，其中外壳包括用于多个振荡器(230a，230b，230c)的多个第一区域(210a，210b，210c)，以及第三区域适于限制涡流在多个第一区域之间以及在第一区域和第二区域之间传播。

10.一种实质上如此前参照图2、3或4所述的调谐器。

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