CN112313838A - 具有双天线馈线的板载贴片天线的媒体设备 - Google Patents
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Abstract
流媒体播放器包括印刷电路板、视频处理器、无线通信处理器和贴片天线。贴片天线包括介电材料、导电贴片、和相对于导电贴片处于第一位置的第一天线馈线。贴片天线包括相对于导电贴片处于第二位置的第二天线馈线。第一位置与第二位置正交。在一个实施例中,第二位置围绕穿过导电贴片的中心的轴线与第一位置旋转偏移90度。流媒体播放器包括连接器,该连接器耦接到视频处理器并且被配置为可移除地耦接到显示设备上的连接端口。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年5月22日提交的标题为“MEDIA DEVICE WITH ON-BOARDPATCH ANTENNAS(具有板载贴片天线的媒体设备)”的美国专利申请第15/986,503号和于2019年1月23日提交的标题为“MEDIA DEVICE WITH ON-BOARD PATCH ANTENNA WITH DUALANTENNA FEEDS(具有双天线馈线的板载贴片天线的媒体设备)”的美国专利申请第16/255,418号的优先权。
背景技术
电子设备可以通过数据连接器(尤其是视频和音频连接器)互连,以能够实现视频和音频信号的传输。电子设备可以包括但不限于电子书(“eBook”)阅读器,移动电话,视频游戏系统,电视,家庭影院,扬声器,媒体棒以及台式计算机和便携式计算机。当电子设备彼此连接时,视频和音频信号通过物理介质(例如物理上连接电子设备的电缆或电线)传输。
在理想的环境中,视频和音频信号通过电连接器和电缆传输,而不会产生任何不需要的电磁辐射,通常称为噪声。这样的噪声可能会干扰所连接的电子设备之一的操作,甚至干扰附近其他电子设备的操作。
随着通过电子连接器传送的视频和音频信号的频率增加,由这样的连接器产生的噪声的频率也增加。如果视频和音频信号的数据速率足够高,则电子连接器可能会辐射电磁噪声,该电磁噪声的频率与附近的无线通信系统使用的无线通信频率或信道重叠。在那种情况下,如果噪声幅度足够大,则该噪声可能会干扰通信信道中的信号,从而使无线通信系统无法完全恢复和解码信号。因此,无线通信系统可能被迫增加传输功率或降低传输数据速率以便成功通信。
附图说明
参照附图阐述详细描述。在不同附图中使用相同的附图标记来指示相似或相同的项目或特征。
图1A和1B是示出示例性流媒体设备的部分的透视图。
图2是图1A和图1B中示出的媒体设备的截面图。
图3A是描绘根据图1A、1B和2中描绘的天线设计配置的天线在2.4GHz频率下的辐射图的绘图。
图3B是描绘了传统天线在2.4GHz频率下的辐射图的回吐。
图4是示出包括智能滤波器电路的流媒体播放器的功能组件的框图。
图5是描绘在由具有2.4GHz的阈值频率的低通滤波器滤波之前和之后的1080p视频信号的频率分量的图。
图6是包括耦接到输出信号路径的滤波器电路的媒体设备的输出信号路径的详细视图。
图7是包括天线的流媒体设备的透视图,该天线包含第一和第二天线馈线结构。
图8A是包括与天线的导电贴片共面的天线馈线结构的贴片天线的透视图。
图8B是图8A的天线的俯视图。
图8C是图8B的天线的沿图8B的线8C-8C截取的截面图。
图9A是包括在天线的导电贴片下方的天线馈线结构的贴片天线的透视图。
图9B是图9A的天线的俯视图。
图9C是图9B的天线的沿图9B的线9C-9C截取的截面图。
图9D是图9C的天线的沿图9C的线9D-9D截取的截面图。
图10A是包括在天线的导电贴片上方的天线馈线结构的贴片天线的透视图。
图10B是图10A的天线的俯视图。
图10C是图10B的天线的沿图10B的线10C-10C截取的截面图。
图11是包括在天线的介电材料的侧壁上的天线馈线结构的贴片天线的透视图。
具体实施方式
许多电子设备是在小型紧凑型包装中实现的。但是,这些较密集的电子封装需要将更多数量的组件封装到越来越小的设备体积中。在这种接近度情况下,这些组件可能会相互电干扰。
例如,媒体棒(也称为流媒体播放器)是将视频处理功能和无线数据传输功能组合到单个小型平台中的电子设备。流媒体播放器通常包括媒体连接器,以将流媒体播放器物理地耦接到电视或其他类型的显示设备。通过将流媒体播放器连接到电视或类似显示设备上的适当端口,媒体播放器可以将高质量的视频和音频信号传输到电视,这些信号继而可由电视显示和播放。这样的流媒体播放器还可包括无线通信系统,该无线通信系统使流媒体播放器能够下载视频内容(例如,从视频流服务或设备),所下载的视频内容可被转换为合适的视频和音频信号以传输到电视。
无线通信系统还使媒体播放器能够与远程控制设备进行无线通信,从而实现对媒体播放器操作的适当用户控制。例如,用户可使用智能电话,远程控制设备,平板电脑,计算机,或运行相应应用程序并与智能媒体播放器进行无线通信的其他电子设备来控制媒体播放器。
在这样的电子设备内,某些敏感的设备组件(例如无线通信系统)可能需要与电磁噪声生成组件共存(可能在同一基板上)。例如,在流媒体播放器的情况下,负责处理视频数据并将该视频数据传送给连接的电视或显示设备的媒体播放器组件可能是可能会干扰无线通信的电磁噪声或辐射的源。
有噪声的视频处理组件与设备的无线通信系统(尤其是通信系统的天线)共存可能会带来一些困难。在理想的环境中并且为了获得最佳的天线性能,天线周围的有效空间内不应存在任何金属。但是,在封装的设备(例如媒体播放器)中,用于数据传输的电子连接器(例如高清多媒体接口(HDMI)连接器,视频处理器和互连迹线)通常包括金属组件,并且位于设备天线附近。因为电子连接器和视频处理器可能是电磁噪声的来源,所以这种接近会影响天线和无线通信系统的性能。
HDMI是定义了音频/视频接口的示例标准,该接口用于将未压缩的视频数据和已压缩或未压缩的数字音频数据从兼容HDMI的源设备(例如显示控制器)传输到兼容的计算机监视器,视频投影仪,数字电视,数字音频设备或其他显示器或音频设备。例如,为了将配置为传输视频或音频内容的设备耦接到电视,通常将包括两个公连接器的电缆耦接至该设备和电视的母连接器。但是,对于可能不需要电缆的较小的电子设备,例如流媒体播放器,媒体播放器可以替代地包括配置成直接耦接到电视或显示设备中的母连接器的公HDMI连接器。此类设备在本文中称为HDMI设备,它是一种类型的流媒体播放器(有时称为媒体棒)。
在这样的HDMI设备中,HDMI连接器和用于处理视频数据的设备组件都可能将噪声辐射到无线通信信道中,并导致这种HDMI设备的无线通信能力劣化。例如,HDMI连接器包括多个HDMI信号引脚,其中每个信号引脚可以承载由HDMI设备通过HDMI连接器传输的视频信号或其他数据信号中的一部分。在某些情况下,HDMI信号引脚可以用作小型天线,以在无线通信通道中广播或辐射不希望的电磁信号。
在这种情况下,特定HDMI信号引脚广播或辐射的信号在很大程度上取决于通过信号引脚传输的数据信号。随着数据信号频率的变化,信号引脚辐射的电磁噪声的频率也可能发生变化。例如,如果HDMI设备使用2.4千兆赫兹(GHz)频带或5GHz频带与无线路由器通信,则在HDMI信号引脚产生的辐射的频率与无线通信频带重叠的情况下,HDMI信号引脚以及其他承载视频信号的导体可能会辐射出干扰无线通信的噪声。因此,可能需要设计流媒体播放器,尤其是此类设备的无线通信系统,以最小化对流媒体播放器其他组件(例如视频处理器和HDMI或其他媒体连接器)的干扰。
在当前的流媒体播放器中,为了减小设备的尺寸,设备的无线通信系统结合了安装在设备基板(例如,印刷电路板(PCB))上的一个或多个贴片天线。为了最小化干扰,一个或多个天线被配置为至少部分定向天线,其中一个或多个天线在设备的视频处理系统的方向上显示出降低的敏感度。这使得一个或多个天线对源自于设备的噪声产生组件的方向的噪声较不易受影响(即较不敏感)。类似地,一个或多个天线的方向性可以规定,天线在广播时向设备的视频处理组件辐射降低的噪声。在此配置中,一个或多个天线既吸收了设备的视频处理组件和媒体连接器可能辐射的更少的噪声,又反过来将更少的噪声传输到那些相同的组件中。
设备的一个或多个贴片天线的辐射图以及因此的方向敏感度至少部分通过天线的特定结构来实现。在本公开中,天线被实现为高电介质贴片天线。天线可以包括接地板,该接地板连接到接地或公共电压节点。每个天线的接地板可以与媒体设备的其他组件电气隔离。天线包括顶部导电板,该顶部导电板用作天线的信号辐射和接收部分。传输无线信号时,电连接到或电磁耦接到顶部导电板的信号线接收要从设备的无线通信系统传输的信号。相反,一旦在天线的顶部导电板上接收到信号,接收到的信号就会通过连接的信号线传送到设备的无线通信系统,在该系统中,信号可以被解码并采取适当的措施。
在天线内,顶部导电板被构图为包括多个凹口以及圆形或倒角的拐角。顶板的特定几何构造以及在其中形成的各种凹口的布置用于建立天线的期望方向性和操作频率,如文中所述。
在本设备中,设备的两个天线可以实现为两个单独的贴片天线结构,或者可以一起组合为单个贴片天线结构。组合天线结构包括高电介质体部和顶部导电板。天线结构包括两个天线馈线。馈线是导电结构,其位于天线结构的顶部导电板附近,但不直接接触顶部导电板。馈线可以定位在例如天线结构的高介电体部的一部分下方的设备的基板上,定位在天线结构的侧壁上,或者定位在高介电体部内或上方。馈线连接到相应的信号线,以从设备的通信系统接收相应的第一和第二信号。因为它们靠近天线结构的顶板,所以馈线电磁耦接到导电顶板,以辐射设备通信系统输出的信号或接收由顶部导电板吸收的射频信号。这样,第一馈线和第二馈线与天线结构的顶部导电板一起用作设备通信系统的第一天线和第二天线。
为了改善与设备的其他噪声生成组件的隔离以及天线之间的干扰,天线结构的第一馈线和第二馈线可被定位为使得所得的天线彼此正交。在这样的配置中,第一天线馈线对由天线的第二天线馈线发送的信号不敏感。而且,相反地,第二天线馈线对由天线的第一天线馈线发送的信号不敏感。因此,两个彼此正交的天线馈线各自的活动不会相互干扰。
为了进一步将媒体设备的天线与视频处理组件隔离,该设备的天线结构在设备基板上被物理和电气隔离。具体来说,设备的基板是非导电隔离物,例如聚四氟乙烯或布和绝缘树脂层,包括将天线与安装到设备的基板上的其余设备组件分开的区域(文中被称为接地沟,接地中断部,或接地隔离区域)。具体地,在基板的顶表面上或基板的底表面上,没有导电结构(例如,承载视频或音频数据或参考电压的迹线或其他芯片或集成电路)形成或安装在该接地中断区域上或内部。通过将这种导电迹线和结构与设备的天线物理隔离,可以降低天线与那些导电结构之间通过基板的噪声耦接的可能性。
在典型的应用中,接地中断区域的宽度可以至少为1毫米或1.5毫米,并且穿过设备基板的在设备天线与其余组件之间的整个宽度。如下所述,接地区域不需要是线状的,并且可以绕着安装到设备基板或形成在设备基板内的组件或迹线弯曲或弯折(zig-zag),以保持天线与其他设备组件之间的期望隔离。
如上所述,典型的流媒体播放器,例如HDMI设备,可以被配置为处理不同分辨率的视频数据。因为不同的分辨率要求以不同的速率处理视频数据,所以由视频处理活动和视频信号传输产生的噪声频率可能取决于正被处理的视频的类型。例如,当处理4K视频数据(即,具有约4,000像素的水平分辨率和高达120赫兹的帧频的视频数据)时,设备的视频处理组件和媒体连接器会产生可能干扰2.4GHz和5GHz WIFI通信频带两者的噪声。由于此类高分辨率数据信号的数据速率要求,这些频率无法从设备的数据流中被滤除。但是当处理具有较低分辨率(例如1080p及以下)的视频数据时,可以将滤波应用于视频信号路径以滤除可能干扰设备无线通信的频率(例如2.4GHz和5GHz)。
这样,本设备可以结合在视频数据信号路径中的或连接到视频数据信号路径的滤波器电路,以滤除可能对设备的无线通信系统产生干扰或噪声的视频信号频率。滤波器电路可以是智能滤波器,其被配置为仅在设备的视频组件以允许对那些频率进行滤波的足够低的分辨率处理视频数据时才滤除那些频率。但是,如果设备正在处理高分辨率视频数据(例如4K或更高),则可以停用过滤器,以免干扰视频信号传输。
现在转到附图,图1A示出了根据各种实施例的示例媒体设备100。图1B示出了图1A所示的媒体设备100的一部分的放大图。在该示例中,媒体设备100包括媒体连接器102(例如,HDMI媒体连接器),该媒体连接器102使媒体设备100能够连接至合适的显示设备(例如,计算机监视器或电视),以使媒体设备100能够将包括视频和音频数据的内容传输到显示设备。在各种其他实施例中,连接器102可以是被配置为将视频和音频数据传输到所连接的显示设备的不同类型的媒体连接器。另一连接器104被配置为允许媒体设备100从诸如膝上型计算机或个人计算机之类的连接的控制设备接收指令和数据,例如控制指令和配置数据。在一些情况下,连接器104还可允许设备100接收来自直接耦接到连接器104的远程源的视频和音频内容。
在各种实施例中可以是HDMI设备的媒体设备100包括基板106,例如印刷电路板(PCB)。媒体设备100的许多组件(即,集成电路和其他分立组件)附接到基板106的表面。另外,导电迹线可以附接到基板106(例如,通过层压),以便电互连媒体设备100的各个组件。在一些实施例中,基板106可以是多层PCB,其中可以在基板106的内部区域之上或之内形成多层导电迹线。
媒体设备100包括视频处理系统108,该视频处理系统108可以包括安装到基板106的表面的视频处理器110。视频处理系统108被配置为处理视频数据和相关的音频数据。例如,视频处理系统108可以处理包括各种视频模式(例如720p,1080p或4K)中的内容的视频数据,其中每种模式可以对应于视频内容中的不同分辨率或帧速率。在各个实施例中,视频处理系统108可以使用足够灵活且高效地实时解码视频数据的低功率移动多媒体处理器架构来实现。
当视频处理系统108解码和处理视频数据(例如,对视频图像进行编码的二进制数据)时,视频处理系统108以期望的视频模式(例如720p,1080p或4K)生成相应的输出视频信号。视频信号是对可以传输到显示设备的视频数据的至少一部分进行编码的模拟信号。然后,显示器可以继而解码视频信号并将编码后的视频显示在显示设备的屏幕上。视频信号从视频处理系统108(即,沿着在基板106上或内部形成的一条或多条导电迹线)传输到输出媒体连接器102。具体而言,视频信号被输出到媒体连接器102中包含的信号引脚—被配置为与显示设备的HDMI连接器中的信号引脚接合的导电材料的长度。然后,视频信号通过媒体连接器102的信号引脚传送到连接的显示设备(例如,电视或计算机显示屏)。
随着视频处理系统108处理视频数据以生成最终通过媒体连接器102传送到连接的显示设备的输出视频信号,当信号通过各种导电结构时,视频信号可以生成射频(RF)辐射。具体而言,视频信号可以具有足够高的频率,以使得在将视频处理系统108连接到媒体连接器102的在媒体设备100内形成的迹线和互连可以用作小天线,该小天线在视频信号通过它们时辐射相应的RF信号。这种RF辐射的频率分量可以基于通过媒体播放器100的相应导电结构传输的视频信号的频率而变化。
通常,视频信号的频率将随着视频信号分辨率的增加而增加。已经发现,包括常见高清视频模式(例如720p,1080p或4K)的视频数据信号具有与常规无线通信技术所使用的频带(被称为无线通信技术的工作频率)重叠的频率分量。
对于各种常见的视频分辨率,数据速率可能会相对较高-8K视频分辨率可能需要高达48吉比特每秒(Gbps)或更高的数据速率,4K视频分辨率可能需要高达16Gbps或更高的数据速率,并且1080p视频分辨率可能需要高达5Gbps或更高的数据速率。以这种高分辨率和数据速率,媒体设备100的视频处理系统108和媒体连接器102(以及连接的显示设备的组件)可以在2.4GHz和5GHz的常用WIFI带宽内的频率产生RF辐射。这样的辐射会干扰附近的无线通信系统的性能。具体地,干扰可能降低由这种无线通信系统接收和/或发送的数据的信噪比,继而可能降低经由该通信系统的数据速率。在某些情况下,干扰还会减小无线通信系统可以与其接入点进行通信的范围。
媒体设备100包括无线通信系统。无线通信系统包括天线112和天线114。如图1A和1B中所示,天线112和114都安装在基板106上。天线112和114被配置为在无线通信频率或信道的预定范围内发送和接收RF信号。例如,无线通信系统可以支持802.11a/b/g/n WIFI网络。802.11a通信标准使用由未许可国家信息基础设施(U-NII)定义的5GHz频带。802.11b和802.11g通信标准使用由工业、科学和医学(ISM)定义的2.4GHz频带。802.11n通信标准可以使用2.4GHz或5GHz频带。2.4GHz频带和5GHz频带均包括多个设备要使用的信道。
在各种实施例中,媒体设备100的无线通信系统可以同时使用天线112和114两者来发送无线信号。但是在某些情况下,无线通信系统可能一次只能在单个天线112或114上发送或接收信号。例如,天线112和114中的一个可以比另一个天线经历明显更好的性能(例如,更高的接收信号强度指示符),在这种情况下,无线通信系统可以主要将该天线用于通信-至少直到检测到天线112和114所经历的接收信号强度变化为止。
媒体设备100的无线通信系统所利用的无线通信频率的预定范围可以包括一个或多个通信带宽中的一个或多个WIFI信道。这里,通信带宽是频域中的间隔,其可以由上边频和下边频来界定。例如,2.4GHz频带可以包括具有2.4GHz的下边频和2.5GHz的上边频的WIFI信道。5GHz频段可以包括具有4.8GHz的下边频和5.2GHz的上边频的WIFI信道。在一些实施例中,媒体设备100的无线通信系统可以支持其他无线通信标准,诸如蓝牙,其可以利用不同的带宽和信道来进行通信,其中不同的带宽跨越不同的频率范围。
天线112和114均被配置为表面安装到基板106的贴片天线。贴片天线,有时称为微带天线,通常包括定位于介电材料或绝缘材料上的导电材料的扁平贴片。介电材料或绝缘材料继而定位于接地平面上。RF信号通过信号线施加到天线的贴片,然后贴片根据所施加的RF信号辐射无线传输。相反,当无线信号影响贴片时,贴片生成相应的电信号,该电信号被传送到电连接到贴片的信号线中。
在媒体设备100的实施例中,天线112和114可以被配置用于在第一带宽(例如,WIFI的2.4GHz带宽)上通信。这样的媒体设备100可以包括额外的天线(在图1A和1B中未示出),例如线迹天线,其被配置为使用不同的带宽(例如,WIFI的5GHz带宽)进行通信。
在图1A和1B的配置中,天线112和114被类似地构造,但是被安装到基板106上的适当位置使得天线彼此正交。具体而言,基板106上的天线112的朝向相对于天线114的朝向偏移90度-天线112相对于天线114的方向逆时针旋转偏移90度。
因为天线112和114具有类似的结构(如以下更详细描述),所以可以为天线112和114中的每一个定义主轴线-参见天线112的轴线a112和天线114的轴线a114。可以关于贴片天线的特定特征或几何属性来定义天线112和114中的每一个的主轴线。参考图1A,天线112和114中的每一个的主轴线分别从每个贴片天线的中心正交地朝向包括两个凹口的贴片118和120的边缘延伸。利用为天线112和114中的每一个限定的公共主轴线,可以将天线以如下配置定位在基板106上:天线112和114彼此旋转偏移。
如图1A所示,轴a112相对于轴a114逆时针旋转90度,使得天线112相对于天线114旋转偏移90度。这样,轴线a112相对于沿着基板106的长度方向延伸的轴线成第一角度,并且相似地,a114相对于沿基板106的长度方向延伸的轴线成第二角度。在这样的配置中,为了使天线112相对于天线114旋转偏移90度,第一角度与第二角度相差90度。
在其他实施例中,其中天线112和114可以使用与图1A,图1B和图2所示的配置不同的配置来实现,可以利用不同的旋转偏移来使天线112和114彼此正交(并且具体地,使得由天线112和114中的每一个辐射的RF信号彼此正交)。
在该正交配置中,天线112和114被配置为均发送未被另一天线检测到或以其他方式接收的信号。因此,当天线112广播信号时,因为天线114与天线112正交,所以天线114不接收信号(例如,对信号不敏感),或者接收到的信号具有可忽略的幅度(例如,等于或小于由天线观测到的噪声幅度),因此连接到天线114的无线电控制器会忽略该信号。使天线112和114彼此正交可以降低天线112和114相互干扰的可能性。另外,因为天线112和114彼此正交,所以这种配置可以增加天线112和114中的至少一个可以与外部无线通信系统成功通信的可能性。例如,如果天线112的位置和/或定向为使得天线112至少部分正交于远程无线设备的天线,并且因此可能无法与该系统成功通信,则与天线112正交的天线114可以更好地定位和/或定向为与该远程系统的天线进行通信。
另外,天线112和114可以安装到基板106,以使天线112和114在基板106上彼此物理偏移。参考图1A,天线112和114相互偏离,两者都跨越媒体设备100的宽度并且沿着媒体设备100的长度。在典型的应用中,天线112和114可以沿着媒体设备的长度偏移(参见图1B中的lengthoffset)6毫米到12mm的范围内的距离,但是在其他实施方式中,可以利用不同的长度偏移。类似地,天线112和114可以在媒体设备的整个宽度上偏移(参见图1B中的widthoffset)2毫米至8mm的范围内的距离,但是在其他实施方式中,可以利用不同的宽度偏移。
天线112和114的偏移的组合(包括旋转偏移以及可选的长度和宽度偏移)可以有效地增加天线112和114中的每一个的隔离,继而可以降低如上所述的视频处理系统108和媒体连接器102所产生的噪声被天线112和114吸收的程度。
常规天线通常表现出不对称的噪声耦合。这可能由于增加错误包检测和降低最大比率合并(这可能是增加通信系统吞吐量的技术)的有效性而有害地影响无线通信。但是在本发明的设计和图1A,1B和2的配置中,天线112和144通常被配置为展现对称噪声耦合。这可以通过减少错误包检测并能够实现更有效的最大比率合并来提高无线通信系统的性能。
天线112和114都被调谐成对特定带宽内发生的无线传输最敏感。例如,可以特别针对在用于WIFI通信的2.4GHz频带中发生的通信调谐天线112和114。在其他实施例中,可以针对在用于WIFI通信的5GHz频带中发生的无线通信调谐天线112和114。天线112和114可针对相同带宽中的通信被调谐,或者在某些情况下,天线112和114中的每个可针对不同带宽中的通信被调谐。
天线112和114均分别包括导电贴片118和120。贴片118和120包括分别安装在介电材料122和124上的导电材料,例如银,金,铝或铜,下面将对其进行更详细的描述。贴片118和120被构图具有一连串的凹口或齿和倒角拐角,将贴片118和120调谐到天线112和114的期望工作频率。在一个实施例中,贴片118和120均可具有约144mm2的表面积,其中贴片118和120均具有12mm的长度和宽度。但是,再次,在不同的实现方式中(例如,天线被配置为辐射并接收具有不同频率的信号),可以调整贴片118和120的几何形状(例如,长度、宽度和深度)。
为了进一步说明天线112和114的结构,图2是沿着图1A的线2-2截取的媒体设备100的截面图。在该视图中,示出了天线114的截面图。应当理解,天线112的结构类似于天线114的结构,因此两个天线将具有相似的横截面,但是它们在基板106上的旋转位置可以不同,如本文所述。
天线114安装在基板106上。基板106可包括一个或多个PCB材料层。如图2所示,在天线114下方在基板106上形成附加的和可选的基板材料层202。在一个实施例中,层202包括FR4材料,其可以包括编织纤维玻璃或其他绝缘材料。
天线接地206形成在基板106之上,尤其是在基板106的层202之上。在不包括层202的配置中,天线接地206可以直接形成或层压在基板106上。天线接地206包括可以层压或以其他方式安装在基板106之上的导电材料(例如,金属,例如铜或铝)。天线接地206连接到基板106的接地平面(例如,天线岛接地)。在这样的实施例中,接地平面(在图1A和1B中未示出)不与接地隔离区域130交叉,从而至少在一些实施例中,即使连接到接地平面,天线接地206也可以相对于设备100的其他电气组件(例如,视频处理器110和媒体连接器102)电气浮置,该其他电气组件可以连接到与天线接地206连接到的接地平面电气分离的另一个接地节点。
介电材料124安装在天线接地206之上。通常,介电材料124具有相对高的介电常数,其可以在25-75的范围内。在特定实施例中,介电材料124的介电常数可以是例如35或更大(例如38)。在实施例中,介电材料124可以具有与贴片118和120的几何形状相似的长度和宽度(例如,长度为12mm并且宽度为12mm)。通过将相对较高的介电材料结合到介电材料124中,可以集中天线114的电场,导致较小的接地电流,这例如可以导致天线114与视频处理系统108之间的噪声传输减少。
可以使用任何适当的制造工艺在天线接地206之上形成介电材料124。例如,介电材料124可被以液态或半液态施加,并被模制成介电材料124的形状。可替代地,介电材料124可以被制造为固定或粘附(例如,通过胶水或粘合剂)到天线接地206的顶表面的材料的固体块。在一些实施例中,介电材料124被配置为吸收无线通信频率的预定范围内的射频传输。介电材料124可以包括硅吸收剂,特氟龙,液晶聚合物(LCP)等中的至少一种。
穿过介电材料124、天线接地206和基板106(包括基板106之上的层204)形成通孔208。可以通过首先形成穿过那些结构的孔或通道、然后将导电材料沉积到该孔或通道中来制造通孔208。
最后,将贴片120定位在介电材料124之上,并电连接至通孔208。如上所述,贴片120具有被配置为将贴片120调谐到天线114的期望工作频率的特定几何形状(包括狭缝和倒角拐角的图案)。
通孔208电连接(例如,通过焊接)到信号线210。通孔208未电连接至天线接地206且与天线接地206电隔离。信号线210可以被实现为传输线,并且可以包括被配置为在信号线210和天线114之间提供阻抗匹配的多个匹配组件212。
信号线210连接到无线通信处理器214,如图2所示,该无线通信处理器214可安装到媒体设备100的基板106的背面216。无线通信处理器214被配置为接收并解码经由天线114和天线112(图2中未示出)接收的信号。一旦被解码,包含在这样的信号中的数据就可以被转发到媒体设备100的其他组件(例如,视频处理系统108或系统控制器)以进行处理。相反,无线通信处理器214可以接收要从媒体设备100的其他组件发送的数据。无线通信处理器214被配置为将该数据转换为适当的信号,以供经由天线114(或可替代的,天线112)进行传输。该信号然后沿着信号线210传输到贴片120,在那里它将被天线114辐射。
天线112和114还通过基板106的接地隔离区130与媒体设备100的其他组件电隔离。接地隔离区域130(也称为接地中断部或接地沟)通常包括基板106的区域,在该区域上没有形成诸如集成电路或分立组件之类的电气组件或迹线,但形成天线112和114与无线通信处理器之间的连接的信号线210除外。另外,没有电组件(例如集成电路或分立组件)电耦接到接地隔离区域130,因此,安装在基板106之上或安装到基板106的集成电路或分立组件不会将电能传递到接地隔离区域130,或者如本文所述,跨基板106的接地隔离区域130。具体来说,同样,除了信号线210以外,在接地隔离区域130的顶表面218或区域130的底表面220之上均未形成任何电气组件或迹线。
如图1A所示,基板106包括第一端106a和与第一端106a相对的第二端106b。贴片天线112和114安装到基板106上比端部106b更靠近端部106a。相反,媒体连接器102连接至基板106,比端部106a更靠近端部106b。另外,接地隔离区130形成在基板106上或基板106内,比介质连接器102更靠近贴片天线112和114。
本质上,接地隔离区130在设备的天线(即天线112和114)与媒体设备100的其他包含金属和产生噪声的组件之间提供了最小的间隔距离。这种物理隔离可以在某种程度上减少沿着基板106从那些组件(例如,视频处理系统108)传导到天线112和114的噪声。
如图1A和1B中所示,尽管接地隔离区域130可能是非线状的(绕着媒体设备100的各个组件弯折的区域130),但是接地隔离区域130具有沿着接地隔离区130的整个长度保持的最小宽度(参见图1B的宽度Gw)。此外,接地隔离区域130从基板106的第一边缘222跨越基板106无中断地延伸到基板106的相对边缘224。以这种方式,接地隔离区域130在基板106的整个宽度上连续地延伸(即,没有中断或破裂)。
在媒体设备的实施例中,接地隔离区域130的部分实际上可以具有大于特定最小宽度的宽度,但是接地隔离区域130形成为总是具有大于或等于最小宽度的宽度。在典型的实施方式中,该最小宽度可以在1毫米至1.5毫米之间。但是在其他实施方式中,可以利用不同的最小宽度,例如在0.3毫米和3毫米之间变化的最小宽度。通常,接地隔离区域130的最小宽度可以通过媒体设备100的应用来确定,不同的媒体设备100配置需要不同的最小宽度以便实现期望的系统性能。
如图1A,1B和2所示,天线112和114在相对于接地隔离区域130的基板106的第一侧安装在基板106上,并且媒体设备100的其他组件(例如,视频处理系统108和媒体连接器102)被安装在基板106的第二侧。
图7示出了根据各种实施例的媒体设备700的示例。设备700包括包含双正交天线馈线的天线结构的实施例。媒体设备700包括媒体连接器702(例如,HDMI媒体连接器),该媒体连接器702使得媒体设备700能够连接至合适的显示设备(例如,计算机监视器或电视),以使媒体设备700能够将包括视频和音频数据的内容传递到显示设备。在各种其他实施例中,连接器702可以是被配置为将视频和音频数据传输到连接的显示设备的不同类型的媒体连接器。另一个可选的连接器704被配置为允许媒体设备700从诸如膝上型计算机或个人计算机之类的连接的控制设备接收指令和数据,例如控制指令和配置数据。在一些情况下,连接器704还可以允许设备700从直接耦接到连接器704的源接收视频和音频内容。
在各种实施例中可以是HDMI设备或流媒体播放器的媒体设备700包括基板706,例如PCB。媒体设备700的数个组件(即,集成电路和其他分立组件)附接到基板706的表面。另外,导电迹线可以(例如,通过层压)附接到基板706,以便电互连媒体设备700的各个组件。在一些实施例中,基板706可以是多层PCB,其中可以在基板706的内部区域之上或之内形成多层导电迹线。
媒体设备700包括视频处理系统708,该视频处理系统708可以包括安装到基板706的表面的视频处理器710。视频处理系统708被配置为处理视频数据和相关的音频数据。例如,视频处理系统708可以处理包括各种视频模式(例如720p,1080p或4K)中的内容的视频数据,其中每种模式可以对应于视频内容中的不同分辨率或帧速率。在各种实施例中,视频处理系统708可以使用足够灵活且高效以实时解码视频数据的低功率移动多媒体处理器架构来实现。
当视频处理系统708解码和处理视频数据(例如,对视频图像进行二进制数据编码)时,视频处理系统708以期望视频模式(例如720p,1080p或4K)生成相应的输出视频信号。视频信号是对可以传输到显示设备的视频数据的至少一部分进行编码的信号。然后,显示器可以继而解码视频信号并将编码后的视频显示在显示设备的屏幕上。视频信号从视频处理系统708(即,沿着在基板706之上或内部形成的一条或多条导电迹线)传输到输出媒体连接器702。具体而言,视频信号被输出到媒体连接器702中包含的信号引脚—被配置为与显示设备的HDMI连接器中的信号引脚接合的导电材料的长度。然后,视频信号通过媒体连接器702的信号引脚传送到连接的显示设备(例如电视或计算机显示屏)。
当视频处理系统708处理视频数据以生成输出视频信号时,该输出视频信号最终通过媒体连接器702传输到连接的显示设备,随着信号通过各种导电结构,视频信号可以生成RF辐射。具体地,视频信号可以具有足够高的频率,以使得在将视频处理系统708连接到媒体连接器702的媒体设备700内形成的迹线和互连可以用作小天线,当视频信号通过它们时,该小天线辐射相应的RF信号。这种RF辐射的频率分量可以基于通过媒体播放器700的相应导电结构传输的视频信号的频率而变化。已经发现包括常用高清视频模式(例如720p,1080p或4K)的视频数据信号具有与常规无线通信技术所使用的频带重叠的频率分量,这被称为无线通信技术的工作频率。在某些分辨率和数据速率下,媒体设备700的视频处理系统708和媒体连接器702(以及所连接的显示设备的组件)可以在2.4GHz和5GHz的常用WIFI带宽内的频率上产生RF辐射。这样的辐射会干扰附近的无线通信系统的性能。
媒体设备700包括可以在图7中未示出并且可以连接到基板706的背面的无线通信系统。无线通信系统连接到具有两个天线馈线结构714和716的天线712。馈线结构714和176均通过信号线分别连接到媒体设备700的无线通信系统。无线通信系统连接到信号线的第一端,而馈线结构714和716是连接到信号线的第二相对端的结构。在实施例中,阻抗匹配组件可以耦接到馈线结构714和716与无线通信系统之间的信号线,以在馈线结构714和716与无线通信系统的输出之间提供阻抗匹配。
通过将两个分离的馈线结构714和716结合到单个天线结构中,设备700仅需要单个天线,从而可能减小设备700的总体尺寸和成本。在一些实施例中,与结合有两个分离的天线的设备相比,设备700的长度可以减少多达或大于14mm。
天线712安装到基板706。天线712的天线馈线结构714和716中的每个被配置为在无线通信频率或信道的预定范围内通过天线712发送和接收RF信号。例如,无线通信系统可以支持使用2.4GHz和5GHz频带的802.11a/b/g/n WIFI网络。天线馈线结构714和716在天线712中定位为彼此正交,使得馈线结构714和716能够用作无线通信系统的具有正交极化的两个独立且隔离的天线。
在各种实施例中,媒体设备700的无线通信系统可以通过将RF信号同时发送到天线馈线结构714和716两者来通过天线712发送无线信号。但是在某些情况下,无线通信系统可能一次仅使用单个天线馈线结构714或716来发送或接收信号。例如,天线馈线结构714或716中的一个可能体验比另一个天线馈线结构好得多的性能(例如,更高的接收信号强度指示符),在这种情况下,无线通信系统可能使用该天线馈线结构主要用于进行通信-至少直到检测到天线馈线结构714和716经历的接收信号强度的变化为止。
天线712被配置为表面安装到基板706的贴片天线。在天线712内,导电材料的平坦贴片被定位在电介质或绝缘材料之上。介电或绝缘材料继而定位在接地平面之上。射频信号通过连接到天线馈线结构714和716的信号线施加到天线的贴片。天线馈线结构714和716将RF信号电磁耦接到天线结构712的贴片720,该贴片720继而根据RF信号辐射无线发送。相反,当无线信号影响导电贴片720时,贴片720将相应的电信号电磁耦接到天线馈线结构714和716,天线馈线结构714和716被传送到电连接到天线馈线结构714和716的信号线中。以这种方式,天线712用作贴片天线结构,其被配置为同时发送和接收通过两个分离的馈线结构714和716传送的不同RF信号。馈线结构714和716通过分离的信号线连接到无线通信系统,使无线通信系统能够通过馈线结构714和716以及最终通过天线712的导电贴片720发送两个不同的RF信号。
在媒体设备700的实施例中,天线馈线结构714和716可以被配置用于在第一频带(例如,WIFI的2.4GHz频带)上通信。这样的媒体设备700可以包括被配置用于使用不同频带的通信的附加天线(未示出),例如轨迹天线。
常规天线通常表现出非对称噪声耦合(例如,在2.4GHz频带)。这可能由于增加错误包检测和降低最大比率合并(这可能是增加通信系统吞吐量的技术)的有效性两者而有害地影响无线通信。但是在天线712的配置中,天线馈线结构714和716通常被配置为展现对称噪声耦合。这可以通过减少错误包检测并能够实现更有效的最大比率合并来提高无线通信系统的性能。
天线712以及天线712的馈线结构714和716被调谐以便对在特定带宽内发生的无线传输最敏感。例如,可以特别针对在用于WIFI通信的2.4GHz频带中发生的通信来调谐天线714和716。在其他实施例中,可以针对在用于WIFI通信的2.4GHz或5GHz频带中发生的无线通信来调谐天线714和716,但是天线714和716可针对其它通信频率或带宽被调谐。天线714和716可针对相同带宽中的通信被调谐,或者在某些情况下,天线714和716中的每个可针对不同带宽中的通信被调谐。
天线712包括导电贴片720。贴片720包括安装或层压在介电材料722之上的导电材料,例如铝或铜。贴片720被构图具有一连串的凹口或齿,并且可选地,可以具有倒角拐角,以将贴片720调谐到设备700无线通信系统的期望工作频率。在一个实施例中,贴片720可具有约169mm2的表面积,其中贴片720的长度和宽度为13mm。但是,同样,在不同的实现方式中(例如,天线被配置为辐射和接收具有不同频率的信号),可以调整贴片720的几何形状(例如,长度,宽度和深度)。
天线712以及因此的天线馈线结构714和716可以通过基板706的接地隔离区域730与媒体设备700的其他组件电隔离。接地隔离区域730,也称为接地中断部或接地沟,通常包括基板706的区域,除了形成天线馈线结构714和716与设备700的无线通信系统之间的连接的信号线之外,在该区域上没有形成诸如集成电路或分立组件之类的电气元件或迹线。另外,没有诸如集成电路或分立组件的电气组件电耦接到接地隔离区域730,因此,安装在基板706之上或安装到基板706的集成电路或分立组件不会将电能传递到接地隔离区域730,或如本文所述,跨基板706的接地隔离区域730。具体地,同样,除了电耦接到天线馈线结构714和716的信号线之外,在接地隔离区域730的顶表面或接地隔离区域730的底表面之上也没有形成任何电气组件或迹线。
如图7所示,基板706包括第一端706a和与第一端706a相对的第二端706b。天线712被安装到基板706上比端部706b更靠近端部706a。相反,媒体连接器702被连接到基板706比端部706a更靠近端部706b。另外,接地隔离区域730形成在基板706上或内部比媒体连接器702更靠近天线712。接地隔离区域730在设备的天线712与媒体设备700的其他包含金属和产生噪声的组件之间提供最小的距离。这种物理分离可以在一定程度上减少从那些组件(例如视频处理系统708)沿基板706传导到天线712和天线馈线结构714和716中的噪声量。在一些实施例中,如果必要,接地连接部可跨接接地隔离区域740上以确保基板706在接地隔离区域740的两侧具有相同的接地电势。
接地隔离区域730可以是线状,直接延伸越过基板706,或者可以是非线状的,以便绕着安装到基板706的表面的数个组件弯折或弯曲。无论是线状的还是非线状的,接地隔离区域730都具有沿着接地隔离区730的整个长度被保持的最小宽度。此外,接地隔离区域730从基板706的第一边缘732跨越基板706无中断地延伸到基板706的相对边缘734。以这种方式,接地隔离区域730在基板706的整个宽度上连续地延伸(即,没有中断或破裂)。
在媒体设备700的实施例中,接地隔离区域730的部分实际上可以具有大于特定最小宽度的宽度,但是接地隔离区域730形成为总是具有大于或等于最小宽度的宽度。在典型的实施方式中,接地隔离区域730的最小宽度可以在1毫米至1.5毫米之间。但是在其他实施方式中,可以利用不同的最小宽度,例如在0.3毫米和3毫米之间变化的最小宽度。通常,接地隔离区域730的最小宽度可以通过媒体设备700的应用来确定,其中不同的媒体设备700配置需要不同的最小宽度以便实现期望的系统性能。
如图7所示,天线712在相对于接地隔离区域730的基板706的第一侧安装在基板706上,并且媒体设备700的其他组件(例如,视频处理系统708和媒体连接器702)安装在基板706的第二侧。
在设备700的实施例中,天线712的馈线结构可以被布置为与天线712的导电贴片720共面。为了说明,图8C至图8C提供了天线812的详细视图,其包括与天线812的导电贴片共面的两个天线馈线结构。在各种实施例中,天线812可以用作图7的设备700的天线。因此,在设备700的实施例中,天线712可以由具有图8A-8C所示的天线812的配置的天线来实现。
图8A是基板806之上的天线812的透视图。图8B是基板806之上的天线812的顶视图。图8C是沿着图8B的线8C-8C截取的天线812的截面图。当天线812被结合到图7的设备700中时,天线812被定向成使得图8A和8B中所示的箭头850指向朝着设备700的媒体连接器702的位置的方向。在其他实施例中,天线812可以相对于基板806从图8所示的方向旋转90度,180度或270度。
介电材料822安装在基板806之上。通常,介电材料822包括诸如陶瓷的具有相对高介电常数的材料,该介电常数可以在10-150的范围内。在特定实施例中,介电材料822的介电常数可以是例如15或更大(例如20)。介电材料822的这种配置可以使天线812能够以具有小的形状因数的较小的占位面积来实现,并且可以操作以进一步减少耦合到天线的噪声。在实施例中,介电材料822可具有与贴片820的几何形状相似或更大的长度和宽度(例如,长度为13mm且宽度为13mm或更大)。通过将相对较高的介电材料结合到介电材料822中,天线812内天线馈线结构814(类似于图7的馈线结构714)和816(类似于图7的馈线结构716)产生的电场可以集中,导致较少的接地电流(例如,流向设备的HDMI端口),例如,这可能导致天线馈线结构814和816与设备700的视频处理系统708之间的噪声传输减少。可以使用任何合适的制造工艺在基板806之上形成介电材料822。例如,介电材料822可以以液态或半液态或粉末状态被施加,并被模制成介电材料822的形状。作为替代,介电材料822可以被制造为介电材料固体块,其被紧固或粘附(例如,通过胶水或粘合剂)到基板806的顶表面。
尽管图8C示出了馈线结构814的横截面,但是应当理解,馈线结构816具有与馈线结构814相似的结构布置,并且可以使用相似的工艺来制造。为了形成馈线结构814,在介电材料822的顶表面858之上形成导电馈线环813(类似的导电馈线环815形成为馈线结构816的一部分)。可以使用与用于形成贴片820的工艺相似的沉积或镀覆工艺来形成馈线环813。馈线环813和贴片820可以作为同一制造步骤的一部分被形成,使得两个结构可以基本同时形成。在形成馈线环813的情况下,形成穿过馈线环813、介电材料822和基板806的开口852。开口852可以通过馈线环813和介电材料822的蚀刻、机械钻孔、模制或任何其他合适的方法来形成。在形成开口852的情况下,在开口852中沉积或以其他方式形成导电引脚854。如图所示,引脚854在引脚854的顶部形成有盘856,从而允许引脚854的盘856搁置在介电材料822的馈线环813上。盘856与馈线环813结合形成天线812的天线馈线结构814。引脚854和馈线环813可以通过焊接或用于将引脚854电连接到馈线环813的任何其他合适的技术彼此电连接。在一个实施例中,引脚854和盘856被制造为插入开口852中的单个导电部件。在另一个实施例中,可以首先将引脚854插入开口852中,然后可以在引脚854之上制造盘856(例如,通过电镀、层压或其它制造技术),并且将其电连接(例如,通过焊接)到引脚854和馈线环813形成馈线结构814。引脚854、盘856和馈线环813可包括任何合适的导电材料,例如银,金,铜或铝。
如图所示,天线馈线结构814的引脚854延伸穿过介电材料822中的开口852,并穿过在天线812底部的基板806中的开口852。引脚854的延伸穿过基板806的部分可以电连接到信号线(未显示),以从例如设备700的无线通信系统接收电信号。信号线可以包含组件或以其他方式进行操作以在无线通信系统的输出和天线馈线结构814之间提供阻抗匹配。类似方式的类似信号线可以将天线馈线结构816连接到设备700的无线通信系统。无线通信系统被配置为接收和解码经由天线馈线结构814和天线馈线结构816接收的信号。一旦被解码,包含在这样的信号中的数据可以被转发到媒体设备700的其他组件(例如,视频处理系统708或系统控制器)以进行处理。相反,无线通信系统可以处理从媒体设备700的其他组件接收的信号,以将信号转换为适当的信号以供通过天线馈线结构814或816之一或两者进行传输。
天线馈线结构814和816共享相似的物理配置,因此,天线馈线结构816的构造和制造方式可以类似于图8C所示的天线馈线结构814的构造以及上述构造方式。
贴片820被定位于介电材料822之上。如上所述,贴片820具有特定的几何形状,其可以包括配置为将贴片820调谐到天线馈线结构814和816的足够带宽以及期望工作频率的狭缝和/或倒角拐角的图案。如图8A-8C所示,馈线结构814和816以及贴片820在介电材料822的相同顶表面之上形成。贴片820被构图为使得其不与馈线结构814或816直接物理接触。在一个实施例中,馈线结构814和816中的每一个可以与贴片820分开0.755mm的最小距离,但是在各种实施例中,可以依赖于馈线结构814和816以及贴片820的配置和工作频率来实现不同的最小分离距离。
在天线812的操作期间,馈线结构814和馈线结构816通过它们各自的信号线从设备700的无线通信系统接收信号。在每个馈线结构814和816处接收的信号可以相同或不同。在馈线结构814和816处接收的信号电磁耦接到贴片820,并且使贴片820辐射相应的RF信号。这样,馈线结构814和816可以用作用于无线通信系统的两个分离的天线。
在天线812内,馈线结构814和816尽管结构相似,但被定位为馈线结构814和816彼此正交。具体地,天线由贴片820与馈线结构814和816中的每一个的组合形成,并且从每个馈线结构814和816发射的RF信号的彼此正交(即,正交极化)。
馈线结构814和816位于天线812内,使得馈线结构814和816彼此正交。具体地,馈线结构814和816的朝向相互偏离90度。
参考图8B,如箭头860所示,馈线结构814的几何中心(814中心)偏离贴片820的几何中心(820中心)。类似地,馈线结构816的几何中心(816中心)偏离贴片820的几何中心(820中心),如箭头862所示。箭头860和箭头862之间的角度θ等于90度。因此,在此配置中,由于馈线结构814和816距贴片820的中心的距离相同,所以馈线结构816相对于贴片820的中心的位置从馈线结构814的位置旋转偏移90度。在这些相对位置,馈线814与馈线816正交。
因此,为了确定馈线结构814和186相对于贴片820的放置,可以对于第一馈线结构814建立初始位置。然后可以通过使第一馈线结构814的位置绕贴片820的几何中心旋转90度来确定第二馈线结构816的位置。
在还其它其他实施例中,其中可以使用与图8A-8C中所描绘的配置不同的配置来实现馈线结构814和816,可以利用不同的旋转偏移将馈线结构814和816配置为彼此正交。
在这种正交配置中,馈线结构814和816与金属贴片820组合被配置为均通过天线812传输信号,该信号未被其他馈线结构814或816检测到或以其他方式接收到。因此,当信号通过与贴片820组合的馈线结构814发送时,由于由馈线结构814和馈线结构816形成的天线彼此正交极化,因此馈线结构816不接收该信号(例如,不敏感),或接收到的信号具有可忽略的幅度(例如,等于或小于观察到的噪声的幅度),以便连接到馈线结构816的无线电控制器可以忽略该信号。这样,将馈线结构814和816布置成彼此正交并由此通过贴片820传输正交极化的信号可以减小馈线结构814和816相互干扰的可能性。另外,因为馈线结构814和816彼此正交,所以这种配置可以增大馈线结构814和816中的至少一个可以与外部无线通信系统成功通信的可能性。
在设备700的其他实施例中,馈线结构可以位于天线712的不同位置。为了说明,图9A-9D提供了天线912的详细视图,该天线912包括设置在天线912的介电材料的内部体积内的天线馈线结构。在各种实施例中,天线912可以作为图7的设备700的天线。因此,在设备700的实施例中,天线712可以由具有在图9A-9C中描绘的天线912的配置的天线代替。
图9A是基板906之上的天线912的透视图。图9B是基板906之上的天线912的顶视图。图9C是沿着图9B的线9C-9C截取的天线912的截面图。图9D是沿着图9C的线9D-9D截取的图9C的天线的截面图。
当天线912被结合到图7的设备700中时,天线912被定向为使得图9D中所示的箭头950指向朝向设备700的媒体连接器702的位置的方向。在其他实施例中,天线912可以相对于基板906从图8A中描绘的朝向旋转90度,180度或270度。
介电材料922安装在基板906之上。在该实施例中,介电材料由两个分部(section)922a和922b组成,如下所述。介电材料的分部922a和922b将统称为介电材料922。通常,介电材料922包括诸如陶瓷的具有相对高介电常数的材料,该介电常数可以在15-150的范围内。在特定实施例中,介电材料922的介电常数可以例如为15或更大(例如20)。介电材料922的这种配置可以使天线912能够以具有小的形状因数的较小的占位面积来实现,并且可以操作以进一步减少耦合到天线的噪声。在实施例中,介电材料922可具有与贴片920的几何形状相似的长度和宽度(例如,长度为13mm且宽度为13mm或更大)。通过将相对较高的介电材料结合到介电材料922中,天线912内天线馈线结构914(类似于图7的馈线结构714)和916(类似于图7的馈线结构716)产生的电场可以集中,导致较少的接地电流(例如,流向设备的HDMI端口),例如,这可能导致天线馈线结构914和916与设备700的视频处理系统708之间的噪声传输减少。
可以使用任何合适的制造工艺在基板906之上形成介电材料922的分部922a和922b。例如,分部922a和922b可以以连续液态或半液态或粉末状态被施加,并被模制成介电材料922的分部922a和922b的形状。在该实施例中,可以通过在基板906之上分别沉积介电材料922的两个部分来形成介电材料922。首先,可以将馈线结构914和916安装在介电材料922的分部922b上。然后可以将介电材料922的分部922a安装在分部922b以及馈线结构914和916之上。然后可以将介电材料922的组合部分安装在基板906之上。然后将介电材料922的分部922a安装在分部922b之上。
尽管图9C示出了馈线结构914的横截面,应当理解,馈线结构916具有与馈线结构914类似的结构布置,并且可以使用类似的工艺来制造。为了形成馈线结构914,在介电材料922的分部922b的顶表面之上形成导电馈线环913(类似的导电馈线环915形成为馈线结构916的一部分)。可以使用与用于形成贴片920的工艺相似的沉积或镀覆工艺来形成馈线环913。馈线环913和贴片920可以作为同一制造步骤的一部分被形成,使得两个结构可以基本同时形成。在形成馈线环913的情况下,穿过馈线环913,介电材料922的分部922b和基板906形成开口952。开口952可以通过蚀刻、机械钻孔、模制介电材料922和馈线环913的分部922b、或任何其他合适的方法来形成。通过形成开口952,在开口952中沉积或以其他方式形成导电引脚954。如图所示,引脚954在引脚954的顶部形成有盘956,从而允许引脚954的盘956搁置在介电材料922的馈线环913上(例如,参见图9D的横截面)。盘956与馈线环913结合形成天线912的天线馈线结构914。引脚954和馈线环913可以通过焊接或用于将引脚954电连接到馈线环913的任何其他合适的技术彼此电连接。在一个实施例中,引脚954和盘956被制造为插入开口952中的单个导电部件,如图9C所示。在另一个实施例中,可以首先将引脚954插入开口952中,然后可以在引脚954之上制造盘956(例如,通过电镀、层压或其它制造技术),并且将其电连接(例如,通过焊接)到引脚954和馈线环913形成馈线结构914。引脚954、盘956和馈线环913可包括任何合适的导电材料,例如银,金,铜或铝。
在形成馈线结构914和916的情况下,介电材料922的分部922a沉积在分部922b之上。例如,可使用低损耗或不导电的胶水或粘合剂将分部922a接合到分部922b。
如图所示,天线馈线结构914的引脚954延伸穿过介电材料922的分部922b中的开口952并穿过基板906中的开口952。引脚954的延伸穿过基板906的部分可以电连接到信号线(未示出),以接收例如来自设备700的无线通信系统的电信号。信号线可以包含在无线通信系统的输出和天线馈线结构914之间提供阻抗匹配的组件。类似方式的类似信号线可以将天线馈线结构916连接到设备700的无线通信系统。无线通信系统被配置为接收和解码经由天线馈线结构914和天线馈线结构916接收的信号。一旦被解码,包含在这样的信号中的数据可以被转发到媒体设备700的其他组件(例如,视频处理系统708或系统控制器)以供处理。相反,无线通信系统可以处理从媒体设备700的其他组件接收的信号,以将信号转换为适当的信号以供通过天线馈线结构914或916中的一个或两者进行传输。
天线馈线结构914和916共享相似的物理配置,因此,天线馈线结构916的构造和制造方式可以类似于图9C和9D中所示的天线馈线结构914的构造以及上述构造方式。
贴片920定位在介电材料922之上。如上所述,贴片920具有特定的几何形状,其可以包括配置为将贴片920调谐到天线馈线结构914和916的足够带宽以及期望工作频率的狭缝和/或倒角拐角的图案。如图9A-9D所示,馈线结构914和916位于贴片920下方,从而不与贴片920直接物理接触。具体而言,介电材料922的分部922a的部分将馈线结构914和916中的每一个与贴片920分开。在一个实施例中,介电材料922的分部922a的厚度为大约1mm(例如1.3mm),使得馈线结构914和916与贴片920物理地分开大约1mm。在该配置中,介电材料920的分部922b具有约3mm的厚度。
在天线912的操作期间,馈线结构914和馈线结构916通过它们各自的信号线从设备700的无线通信系统接收信号。在每个馈线结构914和916处接收的信号可以相同或不同。在馈线结构914和916处接收到的信号电磁耦合到贴片920,并且使贴片920辐射相应的RF信号。这样,馈线结构914和916可以用作无线通信系统的两个分离的天线。
在天线912内,馈线结构914和916尽管结构相似,但被定位为馈线结构914和916彼此正交。具体地,天线由贴片920与馈线结构914和916中的每一个组合形成,并且从每个馈线结构914和916发射的RF信号彼此正交极化。
参照图9B中所示的天线912的顶视图,使用虚线示出了贴片920下方的馈线结构914和916的位置。如图所示,天线912内的馈线结构914和916的位置彼此旋转偏移90度。
参考图9B,在由贴片920建立的平面中,当向上投影到贴片920上时,馈线结构914的几何中心(914中心)偏离贴片920的几何中心(920中心)如箭头960所示。类似地,当向上投影到贴片920上时,馈线结构916的几何中心(916中心)偏离贴片920的几何中心(920中心),如箭头962所示。箭头960和箭头962之间的角度θ等于90度。因此,在该构造中,馈线结构916的位置围绕穿过并与贴片920的中心正交的轴线与馈线结构914的位置旋转偏离90度。
因此,为了确定馈线结构914和916在天线912内的放置,可以对于第一馈线结构914建立初始位置。然后,通过使第一馈线结构914的位置绕着穿过并与贴片920的几何中心正交的轴线旋转90度,可以确定第二馈线结构916的位置。
在还其它实施例中,其中可以使用与图9A-9D中所描绘的配置不同的配置来实现馈线结构914和916,可以利用不同的旋转偏移使馈线结构914和916彼此正交,以使得馈线结构914和916与贴片920组合形成正交极化的天线。
在这种正交配置中,馈线结构914和916与贴片920组合被配置为均通过天线912发送未被其他馈线结构914或916检测到或以其他方式接收到的信号。因此,当信号通过与贴片920组合的馈线结构914发送时,馈线结构916不接收该信号(例如,不敏感),或接收到的信号具有可忽略的幅度(例如,等于或小于观察到的噪声的幅度),以便连接到馈线结构916的无线电控制器可以忽略该信号。这样,将馈线结构914和916布置成彼此正交并由此通过贴片920传输正交极化的信号可以减小馈线结构914和916相互干扰的可能性。另外,因为馈线结构914和916彼此正交,所以这种配置可以增大馈线结构914和916中的至少一个可以与外部无线通信系统成功通信的可能性。
在另一个实施例中,设备700可以包括贴片天线,该贴片天线包括位于天线的介电材料上方的馈线结构。为了说明,图10A-10C提供了天线1012的详细视图,该天线1012包括设置在天线1012的介电材料上方的两个天线馈线结构。在各种实施例中,天线1012可以用作图7的设备700的天线。因此,在设备700的实施例中,天线712可以由具有在图10A-10C中描绘的天线1012的配置的天线代替。
图10A是基板1006之上的天线1012的透视图。图10B是基板1006之上的天线1012的顶视图。图10C是沿着图10B的线10C-10C截取的天线1012的截面图。当天线1012被结合到图7的设备700中时,天线1012被定向成使得图10A和10B中所示的箭头1050指向朝向设备700的媒体连接器702的位置的方向。在其他实施例中,天线1012可以相对于基板1006从图8A中所示的朝向旋转90度,180度或270度。
介电材料1022安装在基板1006之上。通常,介电材料1022包括诸如陶瓷的具有相对高介电常数的材料,该介电常数可以在15-150的范围内。在特定实施例中,介电材料1022的介电常数可以例如为15或更大(例如20)。介电材料1022的这种配置可以使天线1012能够以具有小的形状因数的较小的占位面积来实现,并且可以操作以进一步减少耦合到天线的噪声。在实施例中,介电材料1022可具有与贴片1020的几何形状相似的长度和宽度(例如,长度为13mm且宽度为13mm或更大)。通过将相对较高的介电材料结合到介电材料1022中,天线1012内天线馈线结构1014(类似于图7的馈线结构714)和1016(类似于图7的馈线结构716)产生的电场可以集中,导致较少的接地电流(例如,流向设备的HDMI端口),例如,这可能导致天线馈线结构1014和1016与设备700的视频处理系统708之间的噪声传输减少。
可以使用任何合适的制造工艺在基板1006之上形成介电材料1022。例如,介电材料1022可以以液态或半液态或粉末状态被施加,并被模制成介电材料1022的形状。作为替代,介电材料1022可以被制造为介电材料固体块,其被紧固或粘附(例如,通过胶水或粘合剂)到基板1006的顶表面。
尽管图10C示出了馈线结构1014的横截面,但是应当理解,馈线结构1016具有与馈线结构1014相似的结构布置,并且可以使用相似的工艺来制造。为了形成馈线结构1014,穿过贴片1020、介电材料1022和基板1006形成用于将贴片天线安装在PCB上的开口1052。开口1052可以通过介电材料1022的蚀刻、机械钻孔、模制或任何其他合适的方法来形成。在形成开口1052的情况下,在开口1052中沉积或以其他方式形成导电引脚1054。如图所示,引脚1054在引脚1054的顶部形成有盘1056。盘1056形成天线1012的天线馈线结构1014。在一个实施例中,引脚1054和盘1056被制造为插入开口1052中的单个导电部件。在另一个实施例中,可以首先将引脚1054插入开口1052中,然后可以在引脚1054之上制造盘1056(例如,通过电镀、层压或其它制造技术),并且将其电连接(例如,通过焊接)到引脚1054。引脚1054和盘1056可包括任何合适的导电材料,例如银,金,铜或铝。
引脚1054可以任何合适的方式保持在开口1052内,以防止引脚1054沿长度方向穿过开口1052或在开口1052内旋转。例如,引脚1054的一部分可以与在开口1052内制造的台阶1070或其他结构接合,以防止引脚1054一直穿过开口1052。可以在开口1052内实现类似的结构,以防止引脚1054旋转。引脚1054也可以通过焊接附接或附着到开口1052的一部分或天线1012的另一结构,以防止引脚1054相对于天线1012移动。在一些情况下,非导电结构可以位于盘1056的下侧和贴片1020的顶表面之间。盘1056然后可以搁置在非导电结构上。在这种配置中,天线馈线结构1014(即,盘1056)被悬置在贴片1020的表面上方约半毫米的距离(在特定实施例中,该距离为0.6mm)。
如图所示,天线馈线结构1014的引脚1054延伸穿过介电材料1022中的开口1052并穿过基板1006中的开口1052。引脚1054的延伸穿过基板1006的部分可以电连接到信号线(未示出),以从例如装置700的无线通信系统接收电信号。信号线可以包含在无线通信系统的输出和天线馈线结构1014之间提供阻抗匹配的组件。类似方式的类似信号线可以将天线馈线结构1016连接到设备700的无线通信系统。无线通信系统被配置为接收和解码经由天线馈线结构1014和天线馈线结构1016接收的信号。一旦被解码,包含在这样的信号中的数据可以被转发到媒体设备700的其他组件(例如,视频处理系统708或系统控制器)以供处理。相反,无线通信系统可以处理从媒体设备700的其他组件接收的信号,以将信号转换为适当的信号以供通过天线馈线结构1014或1016中的一个或两者进行传输。
天线馈线结构1014和1016共享相似的物理配置,因此,天线馈线结构1016的构造和制造方式可以类似于图10C中所示的天线馈线结构1014的构造以及上述构造方式。
贴片1020定位在介电材料1022之上。如上所述,贴片1020具有特定的几何形状,其可以包括配置为将贴片1020调谐到天线馈线结构1014和1016的足够带宽以及期望工作频率的狭缝和/或倒角拐角的图案。
在天线1012的操作期间,馈线结构1014和馈线结构1016通过它们各自的信号线从设备700的无线通信系统接收信号。在馈线结构1014和1016中的每一个处接收的信号可以相同或不同。在馈线结构1014和1016处接收到的信号电磁耦合到贴片1020,并使贴片1020辐射相应的RF信号。以这种方式,馈线结构1014和1016与贴片1020组合可以用作用于无线通信系统的两个分离的天线。
在天线1012内,馈线结构1014和1016尽管结构相似,但被定位为馈线结构1014和1016彼此正交。具体地,天线由贴片1020与馈线结构1014和1016中的每一个的组合形成,并且从馈线结构1014和1016中的每一个发射的RF信号的彼此正交(即,正交极化)。
参考图10B中所示的天线1012的顶视图,馈线结构1014和1016被定位为馈线结构1014和1016彼此正交。具体地,馈线结构1014和1016的朝向相互偏离90度。
参考图10B,如箭头1060所示,馈线结构1014的几何中心(1014中心)偏离贴片1020的几何中心(1020中心)。类似地,馈线结构1016的几何中心(1016中心)偏离贴片1020的几何中心(1020中心),如箭头1062所示。箭头1060和箭头1062之间的角度θ等于90度。因此,在此配置中,馈线结构1016相对于贴片1020的中心的位置从馈线结构1014的位置旋转偏移90度。
为了确定馈线结构1014和1016的放置,可以对于第一馈线结构1014建立初始位置。然后可以通过使第一馈线结构1014的位置绕穿过贴片1020的几何中心的垂直轴线旋转90度来确定第二馈线结构1016的位置。
在还其它其他实施例中,其中可以使用与图10A-10C中所描绘的配置不同的配置来实现馈线结构1014和1016,可以利用不同的旋转偏移将馈线结构1014和1016定位为彼此正交,并与贴片1020组合以生成正交极化的天线。
在这种正交配置中,馈线结构1014和1016与贴片1020组合被配置为均通过天线1012传输信号,该信号未被其他馈线结构1014或1016检测到或以其他方式接收到。因此,当信号通过与贴片1020组合的馈线结构1014发送时,馈线结构1016不接收该信号(例如,不敏感),或接收到的信号具有可忽略的幅度(例如,等于或小于观察到的噪声的幅度),以便连接到馈线结构1016的无线电控制器可以忽略该信号。这样,将馈线结构1014和1016布置成彼此正交可以减小馈线结构1014和1016相互干扰的可能性。另外,因为馈线结构1014和1016彼此正交,所以这种配置可以增大馈线结构1014和1016中的至少一个可以与外部无线通信系统成功通信的可能性。
在另一个实施例中,设备700可以包括贴片天线,该贴片天线包括定位于天线的介电材料的侧壁上的馈线结构。为了说明,图11提供了天线1112的详细透视图,该天线1112包括设置在天线1112的介电材料的侧壁上的两个天线馈线结构。在各种实施例中,天线1112可以用作图7的设备700的天线。因此,在设备700的实施例中,天线712可以由具有图11中描绘的天线1112的配置的天线代替。
当天线1112结合到图7的设备700中时,天线1112被定向成使得图11中所示的箭头1150指向朝向设备700的媒体连接器702的位置的方向。在其他实施例中,天线1112可以相对于基板1106从图8A中所示的朝向旋转90度,180度或270度。
介电材料1122安装在基板1106之上。通常,介电材料1122包括诸如陶瓷的具有相对高介电常数的材料,该介电常数可以在15-150的范围内。在特定实施例中,介电材料1122的介电常数可以例如为15或更大(例如20)。介电材料1122的这种配置可以使天线1112能够以具有小的形状因数的较小的占位面积来实现,并且可以操作以进一步减少耦合到天线的噪声。在实施例中,介电材料1122可具有与贴片1120的几何形状相似的长度和宽度(例如,长度为13mm且宽度为13mm或更大)。通过将相对较高的介电材料结合到介电材料1122中,天线1112内天线馈线结构1114(类似于图7的馈线结构714)和1116(类似于图7的馈线结构716)产生的电场可以集中,导致较少的接地电流(例如,流向设备的HDMI端口),例如,这可能导致天线馈线结构1114和1116与设备700的视频处理系统708之间的噪声传输减少。
可以使用任何合适的制造工艺在基板1106之上形成介电材料1122。例如,介电材料1122可以以液态或半液态或粉末状态被施加,并被模制成介电材料1122的形状。作为替代,介电材料1122可以被制造为介电材料固体块,其被紧固或粘附(例如,通过胶水或粘合剂)到基板1106的顶表面。
介电材料1122包括顶表面1121和相对的底表面。顶表面1121与介电材料1122的底表面分开一定距离。
馈线结构1114形成在介电材料1122的第一侧壁1122a上。侧壁1122a从介电材料1122的顶表面1121延伸到底表面。馈线结构1114包括诸如铜,银或铝的导电材料,并且可以通过将馈线结构1114镀覆或粘附至介电材料1122的第一侧壁而形成。馈线结构1116形成在介电材料1122的第二侧壁1122b之上。侧壁1122b从介电材料1122的顶表面1121延伸到底表面。馈线结构1116包括诸如铜,银或铝的导电材料,并且可以通过将馈线结构1116镀覆或粘附至介电材料1122的第二侧壁而形成。
馈线结构1114和1116中的每一个连接到信号线(未显示),以将馈线结构1114和1116中的每一个电耦接到设备700的无线通信系统。在一个实施例中,馈线结构1114和1116经由焊料凸块1115或将馈线结构1114和1116电连接到信号线的其他电连接而连接到信号线。信号线与任何匹配组件的组合可用于在无线通信系统的输出与天线馈线结构1114和1116之间提供阻抗匹配。
贴片1120定位于介电材料1122之上。如上所述,贴片1120具有特定的几何形状,其可以包括配置为将贴片1120调谐到天线馈线结构1114和1116的足够带宽以及期望工作频率的狭缝和/或倒角拐角的图案。贴片1120包括导电材料,诸如铜,银或铝,并且可层压、印刷或者以其它方式附着到介电材料1122的顶表面。
在天线1112的操作期间,馈线结构1114和馈线结构1116通过它们各自的信号线从设备700的无线通信系统接收信号。在馈线结构1114和1116中的每一个处接收的信号可以相同或不同。在馈线结构1114和1116处接收到的信号电磁耦合到贴片1120,并使贴片1120辐射相应的RF信号。以这种方式,馈线结构1114和1116可以用作用于无线通信系统的两个分离的天线。
在天线1112内,馈线结构1114和1116尽管结构相似,但被定位为馈线结构1114和1116彼此正交。具体地,馈线结构1114和1116被安装到介电材料1122的侧壁,它们彼此正交(即,成直角)。在此配置中,天线由贴片1120与馈线结构1114和1116中的每一个的组合形成,并且从与贴片1120组合的馈线结构1114和1116中的每一个发射的RF信号的彼此正交(即,正交极化)。
在这种正交配置中,馈线结构1114和1116与金属贴片1120结合配置为均通过天线1112发送未被另一个馈线结构1114或1116检测到或以其他方式接收到的信号。因此,当信号通过与贴片1120组合的馈线结构1114发送时,馈线结构1116不接收该信号(例如,不敏感),或接收到的信号具有可忽略的幅度(例如,等于或小于观察到的噪声的幅度),以便连接到馈线结构1116的无线电控制器可以忽略该信号。这样,将馈线结构1114和1116布置成彼此正交可以减小馈线结构1114和1116相互干扰的可能性。另外,因为馈线结构1114和1116彼此正交,所以这种配置可以增大馈线结构1114和1116中的至少一个可以与外部无线通信系统成功通信的可能性。
在图1A,1B,2、7、8A-8C,9A-9D,10A-10C和11中所示的天线配置中,天线112、114、712、812、912、1012和1112配置为操作为至少部分定向天线,其中天线在设备的噪声产生部件的方向上的敏感度降低。为了说明该配置,图3A是描绘根据图1A,1B,2、7、8A-8C,9A-9D,10A-10C和11中描绘的天线112、114、712、812、912、1012和1112的贴片天线设计配置的天线302在频率2.4GHz的辐射图案300的图。反之,图3B是描绘常规天线352(例如,跟踪天线)的在2.4GHz的辐射图案350的图。
如图3A所示,天线302的辐射图案300具有区域304,其中天线302表现出减小的辐射,因此,在朝向区域304的方向上敏感度较低。如图3A所示,特定方向向后朝向天线302安装在其上的基板306。因此,当结合到诸如媒体设备100之类的媒体设备中时,天线302(例如,天线112、114、712、812、912、1012或1112)在媒体设备(例如,图1A,1B的视频处理系统108或图7的视频处理系统708)的噪声产生部件的方向上将表现出降低的敏感度。这使得天线302不太可能吸收或以其他方式拾取由那些部件产生和/或辐射的噪声。
相反,参考图3B,常规天线352(例如,在基板356上形成的跟踪天线)具有相对高辐射的区域354,因此,在向后朝向其上形成天线352的基板356的方向上具有高敏感度。因此,常规天线352对媒体设备的噪声产生部件(例如,图1A,1B的视频处理系统108或图7的视频处理系统708)产生的噪声更敏感并且更可能吸收噪声。
如上所述,具有不同分辨率的视频数据的处理可生成不同频率下的噪声。通常,随着视频数据的分辨率提高,产生的噪声的频率也会提高。更具体地,随着视频数据的分辨率提高,产生噪声的频率范围增大,该增大是由于噪声的频率提高而发生的。
例如,当以1080p的分辨率处理视频数据时,与相关联的电气互连(例如播放器的媒体连接器中包含的信号引脚)相结合的流媒体播放器的视频处理系统可能会产生噪声,其频率范围为10兆赫(MHz)直至4.9GHz。但是,当处理分辨率更高的视频数据时,频率范围可能会增大。例如,当处理具有4K分辨率的视频数据时,生成的噪声的频率可能高达6GHz。8K的视频数据可能会产生高达48GHz的噪声。
流媒体播放器中的视频处理活动所产生的噪声可能是通过两种不同的来源或机制产生的。在第一种情况下,由视频信号本身的传输产生的噪声可通过来自视频处理系统的组件和互连的RF辐射产生噪声。该噪声在本文中称为主要噪声,并且其频率通常由所传输的视频信号的频率确定。除主要噪声外,瞬态信号和谐波可能会在产生噪声的视频信号的路径中出现。该噪声在本文中称为次级噪声。通常,主要噪声的频率低于次要噪声。
在特定的信号路径内,可将导致次级噪声的瞬态和谐波信号安全地从信号路径中滤除,而不会对视频信号本身产生负面影响。即,过滤次级噪声将不会修改正在传输的视频信号。瞬态信号和谐波不构成视频信号的一部分,因此,通过将其从信号路径中滤除,不会从视频信号本身中删除信息。相反,由于主要噪声直接得自视频信号本身,因此不能从信号路径中滤除主要噪声。只能通过修改视频信号本身将主要噪声从信号路径中滤除。
当处理和传输1080p分辨率及更低的分辨率的视频数据和视频信号时,产生的噪声可能会扩展到高达5GHz。但是噪声的具有2.4GHz及更高频率(即,可能干扰使用2.4GHzWIFI频带和5GHz WIFI频带的通信的噪声频率)的部分是次级噪声,并且可以被过滤。对于1080p视频信号,噪声的被认为是主要噪声的那部分不会扩展到无线通信频带中,并且通常不会具有大于1.5GHz的频率。但是,对于更高的视频分辨率,例如4K和8K分辨率,主要噪声(即,由视频信号本身生成的噪声)可以从10MHz扩展到大于5GHz的频率,因此会与无线通信带宽重叠。
为此,当处理和传输1080p分辨率的视频信号时,可以在流媒体播放器中实现滤波器,以过滤那些信号的产生具有与用于无线通信的频率重叠的频率的噪声的部分。但是在较高的视频频率(例如4K和8K)下,可能无法实现这种滤波,因为滤波可能会干扰视频信号本身或使视频信号本身裂化。
图5是描绘在由具有2.4GHz的阈值频率的低通滤波器进行滤波之前和之后的1080p视频信号的频率分量的图表。图表的水平轴表示频率,而垂直轴表示在特定频率下视频信号的分量的幅度(例如,以分贝为单位)。信号迹线502(图5中的虚线)表示未滤波的视频信号。如图5所示,信号迹线502具有从最小约10MHz延伸到最大约4.9GHz的频率分量。在由信号迹线504(图5中的实线)表示的被滤波信号中,频率大于2.4GHz的信号分量的幅度已被衰减-其幅度已大大降低-从信号迹线504所代表的视频信号有效地去除那些高频分量。
这样的滤波可以通过智能滤波器电路来实现。滤波器电路被配置为确定(通过直接检查或从媒体设备的视频处理系统接收到指令)流媒体播放器的视频处理系统正在处理的视频数据的当前分辨率。然后,取决于该视频数据的分辨率,滤波器电路可以选择性地实施滤波以减少在与无线通信系统的频率重叠的频率处的噪声产生。
图4是示出包括智能滤波器电路的流媒体播放器400的功能组件的框图。具体而言,图4描绘了媒体播放器400的从视频处理系统402到诸如HDMI连接器的输出媒体连接器404的信号路径的功能组件。
视频处理系统402(例如,图1A和1B的视频处理系统108)被配置为接收视频数据并将视频处理为适合于传输至连接至媒体连接器404的诸如电视机的显示设备的输出视频信号。视频信号然后被传递到扼流器412中。扼流器412可以实现为共模扼流器,并且通常被配置为从视频处理系统402输出的视频信号中去除共模噪声。
然后,已经通过扼流器412的视频信号流过低通滤波器408(下面将详细介绍)和静电放电(ESD)二极管406到达媒体连接器404。ESD二极管406通常用于保护媒体播放器400(包括视频处理系统402)的相对精密的电路免受可能在设备400的媒体连接器404处发生的静电放电的影响。如果媒体连接器404处存在静电电荷(例如,当设备400的媒体连接器404第一次插入显示设备上的互补连接器中时),则ESD二极管406阻止静电电荷通过视频信号路径反向流回至视频处理系统402,在该处这样的电荷可能造成损害。
低通滤波器408连接到ESD二极管406和扼流器412之间的视频信号路径。低通滤波器408接收来自视频处理系统402的输入值(由虚线表示),以控制低通滤波器408的操作(但是在其他实施例中,该输入值可以由媒体设备的其他组件(例如系统控制器)接收。当低通滤波器408不工作时,视频信号直接从扼流器412通过低通滤波器408到达ESD二极管406,而不改变。当低通滤波器408工作时,低通滤波器408接收的视频信号的频率低于阈值频率值的部分通过低通滤波器408到达ESD二极管406,最终到达媒体连接器404。但是,由低通滤波器408接收的视频信号的具有大于阈值频率值的频率的部分被滤除,不传递到ESD二极管406,而是发送给接地节点410。因此,当低通滤波器408处于活动状态时,视频信号中频率大于低通滤波器408阈值的分量的大小会减小,并且不会传输到媒体连接器404。因此,这减少了介质连接器404在通常由于这种高频信号传输通过介质连接器404的信号引脚而产生的那些高频下产生的噪声。
在典型的实施方式中,将低通滤波器408的阈值频率设置为大约2.4GHz。然而,在其他实施例中,阈值频率可以等于1.5GHz,但是在其他实施例中,可以利用不同的阈值频率(例如,在1.5GHz和2.5GHz之间的任何频率)。相应地,当低通滤波器408工作时,具有与无线通信中所使用的频率(即2.4GHz和5GHz)重叠的频率的在图4中所描绘的信号路径内的信号被从路径滤除并被发送到地。这样,那些频率在媒体连接器404处不存在,因此媒体连接器404(特别是媒体连接器404的信号引脚)将不会基于那些频率下的那些信号而产生噪声。这减少了由媒体连接器404(实际上是承载视频信号的信号路径)产生的噪声干扰无线通信的可能性。
但是,如上所述,某些较高分辨率(例如4K和8K)的视频信号将包含大于2.4GHz的频率下的分量,这些分量是视频信号的合法分量(即,它们对视频数据进行编码)。这样,那些高频信号不能以与低分辨率视频信号相同的方式被滤波。
因此,低通滤波器408的操作由视频处理系统402或另一合适的控制器基于视频处理系统402正在处理的视频数据来控制。具体地,当视频处理系统402正在处理等于或小于最小分辨率(例如,1080p或更小的分辨率)的视频数据时,视频处理系统402控制低通滤波器408的操作以使低通滤波器408从图4所示信号路径过滤频率大于低通滤波器408的阈值频率(例如2.4GHz)的信号。相反,当视频处理系统402正在处理高于最小分辨率(例如,1080p或更小的分辨率)的视频数据时,视频处理系统402控制低通滤波器408的操作以使低通滤波器408不从图4中描绘的信号路径过滤具有大于低通滤波器408的阈值频率(例如2.4GHz)的频率的信号。
在一个实施例中,视频处理系统402(或媒体设备400的另一个控制器)存储表,该表指示对于每个视频分辨率,视频处理系统402被配置为处理低通滤波器408是否应工作的指示。
在本公开中,智能滤波器电路被认为包括低通滤波器408,以及视频处理系统402(或另一系统控制器)的如下部分:该部分被配置为确定当前正在处理的视频分辨率,然后将控制指令发送到低通滤波器408以基于该视频分辨率来控制其操作。
应当注意,尽管在图4中描绘了并且上文描述了低通滤波器,但是,低通滤波器408可以由其他类型的滤波器(例如,高通或陷波滤波器)代替,该其他类型的滤波器被配置为提供选择性地从信号链中滤除具有与无线通信系统所使用的频率重叠的频率的信号的类似功能,而对图4所示的一般信号路径布局进行了少量修改。另外,尽管示出了低通滤波器408耦接到ESD二极管406和扼流器412之间的信号路径,但是应当注意,可以沿着媒体连接器404和视频处理系统402之间的路径的在各个点处结合一个或多个滤波器(例如,低通滤波器408)。
图6是媒体设备的输出信号路径的详细视图。信号路径包括配置为输出视频信号的视频处理器602。如图所示,视频处理器602包括数个输出信号引脚。输出引脚包括配置为承载视频数据(即,视频信号)的一组引脚604和配置为承载定时数据的时钟引脚606。视频处理器602的每个数据引脚604通过共模扼流器608连接到滤波器610的输入引脚。时钟引脚606的输出通过扼流器608,并最终通过滤波器610而没有改变。
滤波器610包括输入SSEL,该输入SSEL被配置为接收控制滤波器610的操作的输入信号。SSEL的值可以例如由诸如视频处理系统(例如,图4的视频处理系统402)之类的外部电路组件确定,并且控制滤波器610的操作。如果SSEL具有第一值,则滤波器610将实施低通滤波。如果SSEL具有第二值,则滤波器610将不实施低通滤波,相反从共模扼流器608接收的输入信号将不经过修改地通过。
如果远程视频处理系统确定正在处理相对低分辨率的视频数据(例如,1080p或更低),则远程视频处理系统将信号发送到输入SSEL指令滤波器610以实现低通滤波。在一个实施例中,滤波器610将从接收自该共模扼流器608的信号中过滤或去除具有大于阈值频率(例如1.5GHz)的频率的信号,然后将信号传递到连接至ESD二极管612的滤波器610的输出。但是,如果远程视频处理系统确定正在处理相对高分辨率的视频数据(例如,大于1080p),则远程视频处理系统将向输入SSEL发送信号以指令滤波器610不执行低通滤波。因此,在从共模扼流器608接收的信号传递到连接至ESD二极管612的滤波器610的输出之前,滤波器610将不会修改该信号。
滤波器610的输出(包括数据输出和时钟输出两者)通过ESD二极管612(针对由静电放电产生的电荷浪涌提供保护)传递至HDMI连接器614的输出,视频信号(如上所述,可能由滤波器610过滤)可以被发送到所连接的显示设备。
在一个实施例中,流媒体播放器包括印刷电路板和安装到该印刷电路板的视频处理器。视频处理器被配置为将分辨率的视频数据处理成视频信号。流媒体播放器包括:安装到印刷电路板的无线通信处理器;以及相对于印刷电路板在第一方向上的安装到印刷电路板的第一贴片天线。第一贴片天线通过第一信号线电连接到无线通信处理器,并被配置为发送和接收具有2.4GHz频率的射频信号。流媒体播放器包括相对于印刷电路板在第二方向上的安装到印刷电路板的第二贴片天线,第一方向与第二方向旋转偏离90度,使得第一贴片天线与第二贴片天线正交。第二贴片天线通过第二信号线电连接到无线通信处理器,并被配置为发送和接收具有2.4GHz频率的射频信号。印刷电路板包括接地隔离区域,并且不存在安装在接地隔离区域之上或电耦接到接地隔离区域的流媒体播放器的电气组件,第一贴片天线和第二贴片天线在接地隔离区域的第一侧安装到印刷电路板,视频处理器和无线通信处理器在接地隔离区域的与第一侧相对的第二侧安装到印刷电路板。流媒体播放器包括媒体连接器,该媒体连接器耦接到视频处理器并且被配置为可移除地耦接到显示设备上的媒体连接端口。
在一些这样的实施例中,流媒体播放器可以进一步包括耦接到视频处理器的滤波器电路。滤波器电路被配置为确定分辨率为1080p,并将低通滤波器应用于视频信号以减小频率为2.4GHz的视频信号的分量的幅度。
在一些这样的实施例中,接地隔离区域可以从印刷电路板的第一边缘连续地延伸到印刷电路板的第二边缘,并且具有至少1毫米的最小宽度。
在一个实施例中,一种设备包括具有第一端和与第一端相对的第二端的基板;在该基板上的视频处理器;以及第一贴片天线,该第一贴片天线安装到该基板并且被配置为发送和接收频率范围中的射频信号,第一贴片天线比基板的第二端更靠近基板的第一端。该设备包括第二贴片天线,该第二贴片天线安装到基板上并且配置为发送和接收在该频率范围内的射频信号。第二贴片天线比基板的第二端更靠近基板的第一端,其中基板包括接地隔离区域,并且没有电组件或导电迹线电耦接到接地隔离区域。接地隔离区域在第一贴片天线和第二贴片天线中的至少一个与视频处理器之间。该设备包括在基板上的媒体连接器,该媒体连接器比基板的第一端更靠近基板的第二端,该媒体连接器电连接到视频处理器。
在一些这样的实施例中,第一贴片天线可以相对于基板在第一位置安装到基板,第二贴片天线可以在第二位置安装到基板,从而第一贴片天线发射的射频信号与第二贴片天线发射的射频信号正交。在一些这样的实施例中,第一贴片天线可以相对于基板的长度成第一角度安装到基板,并且第二贴片天线相对于基板的长度成第二角度被安装到基板,第一角度与第二角度相差90度。
在一些这样的实施例中,视频处理器可以被配置为将某一分辨率的视频数据处理为视频信号,并且该设备可以进一步包括滤波器电路,该滤波器电路被配置为减小具有在该频率范围内的频率的视频信号的分量的幅度。分辨率可能是1080p,频率范围可能包括2.4GHz。
在一些这样的实施例中,接地隔离区域比媒体连接器更靠近第一贴片天线和第二贴片天线。接地隔离区域可以从基板的第一边缘非线状地且连续地延伸到基板的第二边缘。接地隔离区域的宽度可以在0.3毫米和3毫米之间。
在一些这样的实施例中,该设备还包括安装到基板的无线通信处理器,并且第一贴片天线可以进一步包括:在基板之上的第一金属层,在第一金属层之上的介电材料,其中该介电材料的介电常数至少为35,以及在介电材料之上的第二金属层,第二金属层电连接到无线通信处理器。
在一些这样的实施例中,设备可以进一步包括导电通孔,该导电通孔穿过介电材料和第一金属层形成,以将第二金属层电连接到信号线。信号线可以电连接到无线通信处理器,并且导电通孔可以与第一金属层电隔离。
在一个实施例中,一种设备包括:具有第一端和与第一端相对的第二端的基板;在基板上的视频处理器;以及相对于基板成第一朝向地安装到基板的第一贴片天线。第一贴片天线被配置为发送和接收在频率范围内的射频信号,并且比基板的第二端更靠近基板的第一端。该设备包括第二贴片天线,该第二贴片天线相对于基板成第二朝向地安装到基板,并配置为发送和接收在频率范围内的射频信号,其中第一贴片天线相对于基板在第一位置安装到基板上,第二贴片天线在第二位置安装到基板,使得第一贴片天线发送的射频信号与第二贴片天线发送的射频信号正交。该设备包括在基板上的媒体连接器,该媒体连接器比基板的第一端更靠近基板的第二端。媒体连接器电连接到视频处理器。
在一些这样的实施例中,基板包括在第一贴片天线和第二贴片天线中的至少一个与视频处理器之间的接地隔离区域,并且不存在电耦接至接地隔离区域的电气部件。接地隔离区域的宽度可以在0.3毫米和3毫米之间。
在一些这样的实施例中,视频处理器被配置为将某一分辨率的视频数据处理为视频信号,并且该设备还包括滤波器电路,该滤波器电路被配置为减小具有该频率范围内的频率的视频信号的分量的幅度。分辨率可以是1080p,频率范围可包括2.4GHz。
在一些这样的实施例中,接地隔离区域比媒体连接器更靠近第一贴片天线。
在一些这样的实施例中,第一贴片天线包括在基板之上的第一金属层,在第一金属层之上的介电材料,其中介电材料的介电常数至少为35,以及在介电材料之上的第二金属层。第二金属层可以电连接到无线通信处理器。
在一个实施例中,流媒体播放器包括印刷电路板,安装到印刷电路板的视频处理器,安装到印刷电路板的无线通信处理器,以及安装到印刷电路板的贴片天线。贴片天线包括介电材料层,介电材料上的导电贴片,以及相对于导电贴片处于第一位置的第一天线馈线。第一天线馈线通过第一信号线电耦接到无线通信处理器。贴片天线包括相对于导电贴片处于第二位置的第二天线馈线。第二天线馈线通过第二信号线电耦接到无线通信处理器。所述第一位置与所述第二位置正交,并且所述第二位置围绕穿过所述导电贴片的中心的轴线与所述第一位置旋转偏离90度。流媒体播放器包括连接器,该连接器耦接到视频处理器并且被配置为可移除地耦接到显示设备上的连接端口。
在一些这样的实施例中,介电材料层包括顶表面,与顶表面隔开一定距离的底表面,从顶表面延伸到底表面的第一侧壁,以及从顶表面延伸到底表面的第二侧壁,第一天线馈线位于第一侧壁上,第二天线馈线位于第二侧壁上。
在一些这样的实施例中,介电材料的第一部分在第一天线馈线和导电贴片之间具有至少1毫米的厚度,并且介电材料的第二部分在第二天线馈线和导电贴片之间具有至少1毫米的厚度。
在一些这样的实施例中,流媒体播放器还包括第一导电引脚,该第一导电引脚从介电材料层的顶表面通过介电材料层延伸到介电材料层的底表面,并且其中第一天线馈线电耦接到第一导电引脚,导电贴片的第一部分在第一天线馈线和介电材料层之间,第二导电引脚从介电材料层的顶表面通过介电材料层延伸到介电材料层的底表面,其中第二天线馈线电耦接到第二导电引脚,并且导电贴片的第二部分在第二天线馈线和介电材料层之间。
在一个实施例中,一种设备包括基板,在基板上的视频处理器,在基板上的无线通信处理器,以及安装到基板的贴片天线。贴片天线包括介电材料层,介电材料上的导电贴片,电耦接到无线通信处理器的第一天线馈线,以及电耦接到无线通信处理器的第二天线馈线。第一天线馈线与第二天线馈线正交。该设备包括在基板上的连接器,该连接器电耦接到视频处理器。
在一些这样的实施例中,第一天线馈线的第一位置围绕穿过导电贴片的中心的轴线相对于第二天线馈线的第二位置旋转偏移90度。
在一些这样的实施例中,介电材料的第一部分可以在第一天线馈线和导电贴片之间,并且介电材料的第二部分可以在第二天线馈线和导电贴片之间。介电材料层可以包括顶表面,与顶表面相隔一定距离的底表面,从顶表面延伸至底表面的第一侧壁,以及从顶表面延伸至底表面的第二侧壁,第一天线馈线可以在第一侧壁上,第二天线馈线可以在第二侧壁上。
在一些这样的实施例中,该设备还包括第一导电引脚和第二导电引脚,该第一导电引脚从该介电材料层的顶表面通过该介电材料层延伸到介电材料层的底表面,并且其中第一天线馈线连接到介电材料层的第一端,导电贴片在第一天线馈线和介电材料层之间,第二导电引脚从介电材料层的顶表面通过介电材料层延伸到介电材料层的底表面,其中第二天线馈线连接到第二导电引脚的第一端,并且导电贴片在第二天线馈线和介电材料层之间。
在一些这样的实施例中,导电贴片、第一天线馈线和第二天线馈线可以在介电材料层的顶表面上,并且导电贴片可以不直接接触第一天线馈线或第二天线馈线。
在一些这样的实施例中,贴片天线可以被配置为发送和接收在频率范围内的射频信号,并且视频处理器可以被配置为将视频数据处理为视频信号,并且该设备还包括被配置为减小视频信号的分量信号的幅度的滤波器电路。其中该分量信号具有在该频率范围内的频率。
在一些这样的实施例中,基板包括在贴片天线和视频处理器之间的接地隔离区域。接地隔离区域可以从基板的第一边缘连续地延伸到基板的第二边缘,并且具有在0.3毫米和3毫米之间的宽度。
在一个实施例中,一种设备包括基板,在基板上的视频处理器以及安装到基板的贴片天线。贴片天线包括电耦接到无线通信处理器的第一天线馈线,和电耦接到无线通信处理器的第二天线馈线。第一天线馈线与第二天线馈线正交。
在一些这样的实施例中,第一天线的第一位置可以围绕正交于贴片天线的中心的轴线与第二天线馈线的第二位置旋转偏离90度。
在一些这样的实施例中,贴片天线包括介电材料层和在介电材料层上的导电贴片,并且介电材料的第一部分可以在第一天线馈线与导电贴片之间,电介质材料的第二部分可以在第二天线馈线和导电贴片之间。
在一些这样的实施例中,贴片天线包括介电材料层,该介电材料层包括顶表面,与顶表面隔开一定距离的底表面,从顶表面延伸到底表面的第一侧壁,以及从顶表面延伸到底表面的第二侧壁,第一天线馈线可以在第一侧壁上,第二天线馈线可以在第二侧壁上。
在一些这样的实施例中,贴片天线包括介电材料层和导电贴片,并且导电贴片、第一天线馈线和第二天线馈线可以在介电材料的顶表面上,导电贴片可能不会直接接触第一天线馈线或第二天线馈线。
在一些这样的实施例中,贴片天线可以被配置为发送和接收在频率范围内的射频信号,并且视频处理器可以被配置为将视频数据处理为视频信号,并且该设备还包括被配置为减小视频信号的分量信号的幅度的滤波器电路,其中该分量信号具有在该频率范围内的频率。
在一些这样的实施例中,基板包括在贴片天线和视频处理器之间的接地隔离区域。
尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题,但是应该理解,所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的特定特征或动作。而是,特定特征和动作被公开为实现权利要求的说明性形式。作为示例实施例,介绍了HDMI连接器。但是,包含信号引脚的任何连接器都可以采用设计过程来选择连接器的信号引脚,例如但不限于通用串行总线(USB)连接器、外设组件互连(PCI)Express连接器,Thunderbolt连接器或任何其他连接器类型。
本领域的技术人员将认识到,以上描述的几乎无限数量的变型是可能的,并且这些示例和附图仅用于说明实施方式的一个或多个示例。
本领域技术人员将理解,在不脱离所要求保护的主题的情况下,可以做出各种其他修改,并且可以替换等同物。另外,在不脱离本文描述的中心概念的情况下,可以做出许多修改以使特定情况适应所要求保护的主题的教导。因此,所要求保护的主题预期不限于所公开的特定实施例,而是这样的所要求保护的主题还可以包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例及其等同物。
在上面的详细描述中,阐述了许多具体细节以提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而,本领域技术人员将理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。在其他情况下,本领域普通技术人员已知的方法,装置或系统未被详细描述,以免模糊所要求保护的主题。
在整个说明书中,提及“一个实施例”或“实施例”可以指的是结合特定实施例描述的特定特征、结构或特性可以被包括在所要求保护的主题的至少一个实施例中。因此,在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“一个实施例”不一定预期指的是同一实施例或所描述的任何一个特定的实施例。此外,应当理解,在一个或多个实施例中,可以以各种方式组合所描述的特定特征,结构或特性。当然,通常,这些和其他问题可能会随使用的特定上下文而变化。因此,说明书的特定上下文或这些术语的使用可以为关于要对于该上下文得出的推论提供有用的指导。
Claims (15)
1.一种流媒体播放器,包括:
印刷电路板;
安装在印刷电路板上的视频处理器;
安装在印刷电路板上的无线通信处理器;
安装在印刷电路板上的贴片天线,该贴片天线包括:
介电材料层,
介电材料上的导电贴片,
相对于导电贴片处于第一位置的第一天线馈线,第一天线馈线通过第一信号线与无线通信处理器电耦接,以及
相对于导电贴片处于第二位置的第二天线馈线,第二天线馈线通过第二信号线电耦接到无线通信处理器,其中第一位置与第二位置正交,第二位置围绕穿过导电贴片的中心的轴线相对于第一位置旋转偏移90度;以及
连接器,其耦接至视频处理器并被配置为可移除地耦接至显示设备上的连接端口。
2.根据权利要求1所述的流媒体播放器,其中,所述介电材料层包括顶表面、与所述顶表面隔开一定距离的底表面、从所述顶表面延伸至所述底表面的第一侧壁、以及从所述顶表面延伸到底表面的第二侧壁,并且第一天线馈线在第一侧壁上,第二天线馈线在第二侧壁上。
3.根据权利要求1或2所述的流媒体播放器,其中,所述介电材料的具有至少1毫米的厚度的第一部分位于所述第一天线馈线和所述导电贴片之间,并且所述介电材料的具有至少1毫米的厚度的第二部分位于第二天线馈线和导电贴片之间。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的流媒体播放器,还包括:
第一导电引脚,其从所述介电材料层的顶表面穿过所述介电材料层延伸到所述介电材料层的底表面,并且其中,所述第一天线馈线电耦接至所述第一导电引脚,并且所述导电贴片的第一部分位于第一天线馈线和所述介电材料层之间;和
第二导电引脚,其从所述介电材料层的顶表面穿过所述介电材料层延伸到所述介电材料层的底表面,并且其中,所述第二天线馈线电耦接到第二导电引脚,并且所述导电贴片的第二部分位于第二天线馈线和所述介电材料层之间。
5.一种设备,包括:
基板;
基板上的视频处理器;
基板上的无线通信处理器;
安装到基板的贴片天线,所述贴片天线包括:
介电材料层,
介电材料上的导电贴片,
电耦接到无线通信处理器的第一天线馈线,以及
电耦接到无线通信处理器的第二天线馈线,其中第一天线馈线与第二天线馈线正交;和
基板上的连接器,该连接器电耦接到视频处理器。
6.根据权利要求5所述的装置,其中,所述第一天线馈线的第一位置围绕穿过所述导电贴片的中心的轴线相对于所述第二天线馈线的第二位置旋转偏移90度。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的设备,其中,所述介电材料的第一部分在所述第一天线馈线与所述导电贴片之间,并且所述介电材料的第二部分在所述第二天线馈线与所述导电贴片之间。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的器件,其中,所述介电材料层包括顶表面、与所述顶表面隔开一定距离的底表面、从所述顶表面延伸至所述底表面的第一侧壁、以及从所述顶表面延伸到底表面的第二侧壁,并且第一天线馈线在第一侧壁上,第二天线馈线在第二侧壁上。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的设备,还包括:
第一导电引脚,其从所述介电材料层的顶表面穿过所述介电材料层延伸到所述介电材料层的底表面,并且其中,所述第一天线馈线电连接到所述第一导电引脚的第一端,并且所述导电贴片位于第一天线馈线和所述介电材料层之间;和
第二导电引脚,其从所述介电材料层的顶表面穿过所述介电材料层延伸到所述介电材料层的底表面,并且其中,所述第二天线馈线连接到第二导电引脚的第一端,并且所述导电贴片位于第二天线馈线和所述介电材料层之间。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的设备,其中,所述贴片天线被配置为在频率范围内发送和接收射频信号,并且所述视频处理器被配置为将视频数据处理为视频信号,所述设备还包括配置为减小视频信号的分量信号的幅度的滤波器电路,其中所述分量信号具有在所述频率范围内的频率。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的设备,其中,所述基板包括在所述贴片天线和所述视频处理器之间的接地隔离区域,并且所述接地隔离区域从所述基板的第一边缘连续地延伸到所述基板的第二边缘,并且具有在0.3毫米和3毫米之间的宽度。
12.一种设备,包括:
基板;
基板上的视频处理器;
基板上的无线通信处理器;
安装到基板的贴片天线,所述贴片天线包括:
介电材料层,
介电材料上的导电贴片,
电耦接到无线通信处理器的第一天线馈线,以及
电耦接到无线通信处理器的第二天线馈线,其中第一天线馈线与第二天线馈线正交;和
基板上的连接器,该连接器电耦接到视频处理器。
13.根据权利要求12所述的设备,其中,所述第一天线馈线的第一位置围绕穿过所述导电贴片的中心的轴线相对于所述第二天线馈线的第二位置旋转偏移90度。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的装置,其中,所述介电材料层包括顶表面、与所述顶表面隔开一定距离的底表面、从所述顶表面延伸至所述底表面的第一侧壁、以及从所述顶表面延伸到底表面的第二侧壁,并且第一天线馈线在第一侧壁上,第二天线馈线在第二侧壁上。
15.根据权利要求12或13所述的设备,还包括:
第一导电引脚,其从所述介电材料层的顶表面穿过所述介电材料层延伸到所述介电材料层的底表面,并且其中,所述第一天线馈线电连接到所述第一导电引脚的第一端,并且所述导电贴片位于第一天线馈线和所述介电材料层之间;和
第二导电引脚,其从所述介电材料层的顶表面穿过所述介电材料层延伸到所述介电材料层的底表面,并且其中,所述第二天线馈线电连接到第二导电引脚的第一端,并且所述导电贴片位于第二天线馈线和所述介电材料层之间。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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