KR20160069484A - 회로 보드들의 조립체 및 상기 조립체를 포함하는 전자 디바이스 - Google Patents

회로 보드들의 조립체 및 상기 조립체를 포함하는 전자 디바이스 Download PDF

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필리프 미나르
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Abstract

전자 디바이스를 위한 회로 보드 조립체는 접지 면 및 전자 디바이스의 하나 이상의 기능들을 수행하기 위한 적어도 하나의 전자 구성요소와 함께 제공되는 메인 회로 보드; 메인 회로 보드로부터 및 메인 회로 보드 위로 떨어져 있고, 피드 라인 및 무선 동작들을 수행하기 위한 적어도 하나의 무선 모듈과 함께 제공되는 무선 모듈 보드; 및 공진 요소, 무선 모듈 보드의 피드 라인에 연결된 제 1 연결 요소 및 메인 회로 보드에 연결된 제 2 연결 요소를 포함하는 무선 통신을 위한 안테나 요소를 포함한다.

Description

회로 보드들의 조립체 및 상기 조립체를 포함하는 전자 디바이스{AN ASSEMBLY OF CIRCUIT BOARDS AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING SAID ASSEMBLY}
본 발명은 회로 보드들의 조립체 및 상기 회로 보드들의 조립체를 포함하는 무선 전자 디바이스에 관한 것이다.
모바일 텔레폰, 태블릿, 셋탑박스, 및 게이트웨이 디바이스들과 같은 전자 무선 디바이스들은 안테나로부터 수신된 신호들을 처리하기 위해 및/또는 안테나를 통해 전송된 신호들을 처리하기 위해 적어도 하나의 안테나 및 대응하는 무선 기능 구성요소들과 함께 제공된다.
무선 애플리케이션들을 위한 무선 기능 구성요소들을 포함하는 무선 모듈은 몇 가지 방법으로 전자 디바이스에 통합될 수 있다. 어떤 경우에, 무선 기능 구성요소들은 메인 회로 보드 상에 바로 제공되고, 반면 다른 경우에, 무선 기능 구성요소들은 분리된 회로 보드 상에 제공된다. 상호연결 요소들은 두 개의 회로 보드들 사이에서 무선 주파수 신호들의 변환이 가능하도록 제공된다. 분리된 보드에 무선 기능 구성요소들을 제공하는 것은, 전자 디바이스의 무선 동작에 대한 수정 또는 수리가 메인 회로 보드의 수정을 필요로 하지 않는다는 장점을 가지고 있다.
전자 무선 디바이스들이 직면한 또 다른 문제는 점점 더 줄어드는 공간에서 점점 더 많은 전자 구성요소들의 존재이다. 안테나는 무선 주파수 파동의 효과적인 전송 및 송신을 위해 그러한 무선 디바이스들의 중요한 기능 구성요소이다. 안테나를 위치시키기 위한 최적의 장소는 무선 디바이스의 앞 부분이다. 그러나 무선 디바이스의 앞에 있는 많은 다른 전자 구성요소들의 존재는 전파의 방사(radiation)에 대한 장애를 만들고 안테나의 수행을 악화시킨다. 게다가, 몇몇 구성에서, 안테나의 적절한 그라운드를 제공하기 위하여 접지(ground) 간격의 넓은 구역이 회로 보드 상에 제공될 필요가 있다. 다른 전자 구성요소들의 존재 때문에, 회로 보드의 앞쪽에 있는 안테나들의 접지 간격을 위한 필수 공간을 찾는 것이 점점 더 어려워지고 있다.
본 발명은 앞서 말한 것을 유념하여 안출되었다.
본 발명의 목적은 안테나의 효과적인 수행을 위한 공간 확보를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 양상에 따라, 전자 디바이스를 위한 회로 보드 조립체가 제공되고, 회로 보드 조립체는, 접지면 및 전자 디바이스의 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 적어도 하나의 전자 구성요소과 함께 제공되는 메인 회로 보드; 메인 회로 보드로부터 및 메인 회로 보드 위로 떨어져 있고, 피드 라인(feed line) 및 무선 동작들을 수행하기 위한 적어도 하나의 무선 모듈과 함께 제공되는 무선 모듈 보드; 및 공진 요소, 무선 모듈 보드의 피드 라인에 연결되는 제 1 연결 요소 및 메인 회로 보드에 연결되는 제 2 연결 요소를 포함하는, 무선 통신을 위한 안테나 요소를 포함한다.
한 실시예에서, 제 2 연결 요소는 메인 회로 보드의 접지면에 연결된다.
한 실시예에서, 안테나 요소는 역 F형 안테나(inverted F type antenna)를 포함한다.
한 실시예에서, 안테나 요소는 단극 안테나(monopole antenna)를 포함한다.
한 실시예에서, 피드 라인은 무선 모듈의 출력에 연결된다.
한 실시예에서, 안테나 요소는 회로 보드로부터 바깥으로 마주보기 위해 메인 회로 보드의 가장자리에 배치된다.
한 실시예세서, 공진 요소는 메인 회로 보드의 접지면 위로 위치된다.
한 실시예에서, 안테나의 입력 임피던스(impedance)는 안테나 요소를 포함하는 파트들(parts)의 너비에 대한 조정에 의해 맞춰진다.
한 실시예에서, 제 1 연결 요소는 제 2 연결 요소에 수직으로 배치되고, 제 1 연결 요소 및 제 2 연결 요소는 안테나의 공진 요소에 수직으로 배치된다.
한 실시예에서, 공진 요소는 메인 보드 위로 및 평행으로 배열되고, 무선 모듈 보드의 측면을 따라 확장되며, 제 1 연결 요소는 공진 요소의 측면에서 무선 모듈 보드 쪽으로 확장되고 제 2 연결 요소는 공진 요소에서 메인 보드 쪽으로 확장된다.
한 실시예에서, 공진 요소는 제 1 파트 및 제 1 파트에 수직으로 확장되는 제 2 파트를 포함하고, 제 1 및 제 2 파트는 무선 모듈 보드의 모서리를 접하도록 배열된다.
한 실시예에서, 접지 간격 구역은 공진 요소의 제 1 및 제 2 파트에 등록하기 위하여 메인 보드 상에 제공된다.
한 실시예에서, 안테나의 공진 요소는 L 모양으로 형성되고, 무선 모듈 보드의 측면을 따라 확장되는 제 1 파트 및 메인 회로 보드로부터 떨어져 확장되도록 배열되는 제 2 파트를 포함한다.
한 실시예에서, 제 2 연결 요소는 무선 모듈 보드의 접지 연결을 통해 메인 보드에 연결된다.
한 실시예에서, 제 2 연결 요소는 공진 요소에서 무선 모듈 보드로 확장되고, 제 1 연결 요소에 평행으로 배열된다.
한 실시예에서, 공진 요소는 무선 모듈 보드의 제 1 측면을 따라 확장되는 제 1 파트 및 무선 모듈 보드의 제 2 인접 측면을 따라 제 1 파트에 수직으로 확장되는 제 2 파트를 포함한다.
무선 모듈은 예를 들면 와이파이 모듈, LTE 모듈, DECT 모듈, 지그비(ZigBee) 모듈이 될 수 있다.
한 실시예에서, 회로 보드 조립체는 복수의 안테나 요소들를 포함한다. 적어도 하나의 연결 요소는 두 개의 안테나 요소들을 상호연결하기 위해 제공될 수 있다.
한 실시예에서, 복수의 안테나 요소들 중 제 1 안테나 요소는 무선 모듈 보드의 제 1 측면을 따라 확장되는 제 1 파트 및 무선 모듈 보드의 제 2 인접 측면을 따라 제 1 파트에 수직으로 확장되는 제 2 파트를 포함하고, 복수의 안테나 요소들 중 제 2 안테나 요소는 포함한다
본 발명의 제 2 양상은 본 발명의 제 1 양상의 임의의 실시예에 따라 회로 보드 조립체를 포함하는 다중입력 다중출력(MIMO) 디바이스를 제공하고, 회로 보드 조립체는 복수의 안테나 요소들과 함께 제공된다.
본 발명의 제 3 양상은 무선 애플리케이션들을 위한 안테나를 제공하고, 안테나는 무선 모듈 보드가 메인 회로 보드에 상호연결하도록 구성되며, 안테나 요소는 공진 요소, 무선 모듈 보드의 피드 라인에 연결되는 제 1 연결 요소, 및 메인 보드에 연결되는 제 2 연결 요소를 포함한다.
한 실시예에서, 제 2 연결 요소는 메인 회로 보드의 접지면에 연결된다.
본 발명의 제 4 양상은 본 발명의 제 3 양상을 따라 복수의 안테나들을 포함하는 MIMO 디바이스를 제공한다.
본 발명의 또 다른 양상은 본 발명의 제 1 양상의 임의의 실시예에 따라 회로 보드 조립체를 포함하는 전자 디바이스를 제공한다. 전자 디바이스는 게이트웨이 또는 셋탑박스가 될 수 있다.
본 발명을 통해, 안테나의 효과적인 수행을 위한 공간 확보를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 오직 예시의 방식으로, 및 다음의 도면들을 참조하여 이제 기재될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도.
도 2a 및 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나에 대한 사시도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도.
도 4a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도.
도 4b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도.
도 5a 및 5b는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도.
도 5c는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 안테나에 대한 사시도.
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 복수의 안테나들을 갖는 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도.
도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 복수의 안테나들을 갖는 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도이다. 회로 보드들의 조립체(10)는 일반적으로 마더 보드(mother board)라고 불리는 메인 인쇄 회로 보드(PCB)(100), 메인 PCB(100)에서 분리된 추가 인쇄 회로 보드(200), 및 안테나 요소(300)을 포함한다. 안테나 요소(300)는 최적의 방사 작용을 위해 메인 PCB의 가장자리에 위치된다.
메인 PCB(100)는 전자 디바이스의 기능적 동작들을 위한 전자 구성요소들(미 도시) 및 접지면(120)과 함께 제공된다. 추가 FCB(200)는 전자 디바이스의 무선 동작들을 위한 하나 이상의 전자 구성요소들을 포함하는 무선 모듈(미 도시) 및 무선 모듈에 연결된 피딩 라인(feeding line)(220)과 함께 제공된다. 전자 디바이스의 무선 동작들을 위한 이러한 전자 구성요소들은 무선 전자 디바이스(10)에 의해 송신된 또는 무선 전자 디바이스(10)에 수신된 RF 신호들을 처리하기 위한 송수신기 회로를 포함한다.
추가 회로 보드(200)는 메인 보드(100) 위로 위치되고 메인 보드(100)로부터 떨어져 있으며, 방사 패턴과 임피던스 매칭(matching)에 관한 안테나 작용을 악화시키지 않도록 안테나 요소(300)의 가까이에서 메인 PCB(100)의 가장자리에 배치된다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 추가 PCB(200)는 추가 PCB(200)에 인쇄된 접지 패드(pad)(235) 및 메인 PCB(100)의 접지면(120)과의 연결을 위해 그라운드 패드에서 메인 PCB(200)쪽으로 확장된 고정 기둥(fixing pillar)(230)과 함께 제공된다.
도 2를 참고하여, 안테나 요소(300)는 역 F형 안테나(IFA)이고 공진 파트(310), 서로에게 수직으로 맞춰진 피딩 핀(320)과 접지 핀(330)을 포함한다. 안테나 요소(300)는 공진 파트(310)가 메인 PCB 위에 배치되도록 회로 보드들의 조립체 상에 배열되고, 공진 파트(310)는 메인 PCB에 평행하여 확장되고 추가 PCB(200)의 가장자리를 따라 확장된다. 공진 파트(310)는 메인 PCB(100)에 평행 평면으로 확장되는 제 1 평면 공진 스트립(strip)(311) 및 메인 PCB 보드(100)의 가장자리에서 제 1 공진 스트립에 수직 평면으로 확장되는 제 2 공진 스트립(312)을 포함한다. 접지 핀(330)은 공진 파트(310)의 말단(315)으로부터 확장되고, 같은 평면에서 제 2 공진 스트립(312)으로부터 메인 PCB(100)로 확장되며 메인 PCB(100)의 접지 면(120)에 연결된다. 피딩 핀(320)은 접지 핀(330)에 수직으로 확장되고, 공진 스트립(310)의 동일한 말단(315)으로부터 추가 PCB(200)쪽으로 확장되며 추가 PCB의 피딩 라인(220)에 연결된다. 피딩 핀(320)은 같은 평면에서 제 1 공진 스트립(311)으로부터 추가 PCB(200)쪽으로 확장된다.
안테나 요소(300)의 입력 임피던스는 예를 들어 입력 임피던스를 50 옴(ohm)으로 맞추기 위해 상이한 파트들의 너비를 최적화함으로써 조정될 수 있다.
하나의 애플리케이션에서, 안테나는 2.4 내지 2.5 기가 헤르츠(GHz) 주파수대역에서 동작하도록 설계될 수 있다. 이러한 주파대(waveband)에 대한 안테나 요소의 치수들의 일 예는 다음과 같다: 공진 파트(310)의 길이는 25.7mm, 제 1 공진 스트립(311)의 너비는 3.2mm, 제 2 공진 스트립(312)의 너비는 2mm, 접지 핀의 전체 길이는 5.6mm 및 공진 스트립들과 접지 핀의 두께는 0.6mm이다. 이러한 구성은 10dB 이하의 귀환 감쇠량, 약 4dBi의 최대 이득과 지향성, 및 회로 조립체(10)의 전면으로부터의 우세한 방사로 90%에 가까운 방사 효율을 보여줘왔다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 접지 핀은 그것의 길이를 확장하고, 그렇게 함으로써 귀환 감쇠량 반응을 최적화하도록 S 모양으로 형성된다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도이다. 회로 보드의 조립체(20)는 메인 PCB(2100), 메인 PCB(2100)에서 분리된 추가 인쇄 회로 보드(2200) 및 메인 회로 보드(2100)의 가장자리에 위치한 안테나 요소(2300)를 포함한다.
제 1 실시예에서처럼, 메인 PCB(2100)는 전자 디바이스의 기능적 동작들을 위한 전자 구성요소들 및 접지 면(2120)과 함께 제공된다. 추가 PCB(2200)는 전자 디바이스의 무선 동작들을 위한 하나 이상의 전자 구성요소들을 포함하는 무선 모듈 및 무선 모듈에 연결되는 피딩 라인(2220)과 함께 제공된다. 추가 회로 보드(2200)는 메인 PCB(2100) 위로 위치되고 메인 PCB(2100)로부터 떨어져 있으며, 방사 패턴과 임피던스 매칭에 관한 안테나 작용을 악화시키지 않도록 메인 PCB(2100)의 가장자리에 배치된다. 추가 PCB(2200)는, 추가 PCB(2200)에 인쇄된 접지 패드 및 메인 PCB(2100)의 접지 면(2120)으로의 연결을 위해 접지 패드로부터 메인 PCB(2100) 쪽으로 확장되는 고정 기둥과 함께 제공된다.
안테나 요소(2300)는 역 F형 안테나이고, 공진 파트(2310), 피딩 핀(2320) 및 접지 핀(2330)을 포함한다. 안테나 요소(2300)는 공진 파트(2310)가 메인 PCB(2100) 위로 배치되도록 회로 보드들의 조립체(20) 상에 배열된다. 공진 파트(2310)는, 메인 PCB에 평행으로 확장되고 추가 PCB(2200)의 한 측면 가장자리를 따라 확장되는 제 1 섹션(2321) 및 제 1 파트(2321)에 수직으로 배향된 제 2 파트(2322)를 포함하고, 메인 PCB에 평행으로 확장되며, 제 1 측면 가장자리에 수직인 추가 PCB(2200)의 제 2 측면 가장자리를 따라 확장되도록 배열되는 L 모양으로 형성된다. 제 1 실시예에서처럼, 공진 파트(2310)는 서로에게 수직으로 배향된 제 1 및 제 2 평면 공진 스트립(2311 및 2312)을 포함한다. 제 1 평면 공진 스트립(2311)은 메인 PCB(2100)에 평행 평면으로 확장되고, 제 2 공진 스트립(2312)은 메인 PCB 보드(2100)의 두 개의 수직으로 인접한 가장자리를 따라 제 1 공진 스트립(2311)에 수직 평면으로 확장된다. 접지 핀(2330)은 공진 파트(2310)의 제 1 섹션(2321)의 말단(2315)으로부터 확장되고, 같은 평면에서 제 2 공진 스트립(2312)으로부터 메인 PCB(2110)로 확장되며 메인 PCB(2100)의 접지 면(2120)에 연결된다. 피딩 핀(2320)은 공진 파트(2310)의 제 1 섹션(2321)의 동일한 말단(2315)으로부터 추가 PCB(2200)쪽으로 확장되며 추가 PCB의 피딩 라인(2220)에 연결된다. 피딩 핀(2320)은 같은 평면에서 제 1 공진 스트립(2311)의 제 1 섹션으로부터 추가 PCB(2200)쪽으로 확장된다.
접지 간격은 임피던스 매칭을 개선하도록 메인 PCB 상에 제공된다. 접지 면(2120)에서 접지 간격 구역(2121)은 안테나 요소(2300)의 공진 파트(2310)의 제 1 및 제 2 섹션들(2321, 2322)에 등록하기 위하여 L 모양의 형식으로 비 메탈화된 구역(demetallized zone)으로서 제공된다. 이러한 실시예에서, 방사는 회로 보드 조립체(20)의 모서리로부터 향해진다.
도 4a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체(30)에 대한 사시도이다. 회로 보드들의 조립체(30)는 메인 PCB(3100), 메인 PCB(3100)에서 분리된 추가 인쇄 회로 보드(3200) 및 안테나 요소(3300)를 포함한다.
제 1 및 제 2 실시예에서처럼, 메인 PCB(3100)는 전자 디바이스의 기능적 동작들을 위한 전자 구성요소들 및 접지 면(3120)과 함께 제공된다. 추가 PCB(3200)는 전자 디바이스의 무선 동작들을 위한 하나 이상의 전자 구성요소들을 포함하는 무선 모듈 및 무선 모듈에 연결되는 피딩 라인(3220)과 함께 제공된다. 추가 회로 보드(3200)는 메인 PCB(3100) 위로 위치되고 메인 PCB(3100)로부터 떨어져 있으며, 메인 PCB(3100)의 가장자리에 배치된다. 추가 PCB(3200)는 추가 PCB(3200) 상에 인쇄된 복수의 접지 패드(3235)들 및 메인 PCB(3100)의 접지 면(3120)으로의 연결을 위해 각각의 접지 패드(3235)들로부터 메인 PCB(3100)쪽으로 확장되는 대응하는 고정 기둥(3230)들과 함께 제공될 수 있다.
안테나 요소(3300)는 L 모양으로 형성된 역 F형 안테나이다. 안테나 요소(3300)는 L 모양으로 형성된 공진 파트(3310), 피딩 핀(3320) 및 접지 핀(3330)을 포함한다. 안테나 요소(3300)는 공진 파트(3310)가 메인 PCB(3100)로부터 떨어진 방향으로 확장되도록 회로 보드들의 조립체 상에 배열된다. 공진 파트(3310)는, 메인 PCB(3100)에 평행으로 확장되고 추가 PCB(3200)의 한 측면 가장자리를 따라 확장되는 제 1 섹션(3321) 및 메인 PCB(3100)로부터 떨어져 확장되는 제 2 파트(3322)를 포함하는 L 모양으로 메인 PCB(3100)의 가장자리에서 형성된다. 접지 핀(3330)은 공진 파트(3310)의 내부 말단(3315)으로부터 메인 PCB(3100)로 확장되고 메인 PCB(3100)의 접지 면(3120)에 연결된다. 피딩 핀(3320)은 공진 스트립(3312)의 동일한 말단(3313)으로부터 추가 PCB(3200)쪽으로 확장되고 추가 PCB(3200)의 피딩 라인(3220)에 연결된다. 피딩 핀(3320)은 동일 평면에서 제 1 공진 스트립(3311)으로부터 추가 PCB(3200)쪽으로 확장된다. 안테나 요소의 이러한 구성은 특정 공간 또는 방사 패턴 제한사항이나 요구사항에 유용하다.
도 4b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도이다. 회로 보드들의 조립체(35)는 메인 인쇄 회로 보드(PCB)(3600), 메인 PCB(3600)에서 분리된 추가 인쇄 회로 보드(3700) 및 안테나 요소(3800)를 포함한다. 안테나 요소(3800)는 메인 PCB(3600)의 가장자리에 위치한다.
메인 PCB(3600)는 전자 디바이스의 기능적 동작들을 위한 전자 구성요소들(미 도시), 접지 면(3620) 및 안테나 요소(3800)의 공진 파트(3810) 아래에 위치된 비 메탈화된 구역으로서 제공되는 접지 면에 있는 접지 간격 구역(3621)과 함께 제공된다. 추가 PCB(3700)는 전자 디바이스의 무선 동작들을 위한 하나 이상의 전자 구성요소들을 포함하는 무선 모듈(미 도시) 및 무선 모듈에 연결되는 피딩 라인(3820)과 함께 제공된다. 전자 디바이스의 무선 동작들을 위한 이러한 전자 구성요소들은 무선 전자 디바이스에 의해 송신되거나 수신되는 RF 신호들을 처리하기 위한 송수신기 회로를 포함한다.
추가 회로 보드(3700)는 메인 보드(3600) 위로 위치되고 메인 보드(3600)로부터 떨어져 있으며, 방사 패턴과 임피던스 매칭에 관한 안테나 작용을 악화시키지 않도록 안테나 요소(3800)의 가까이에서 메인 PCB(3600)의 가장자리에 배치된다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 추가 PCB(3700)는 추가 PCB(3700) 상에 인쇄된 접지 패드(3735) 및 메인 PCB(3600)의 접지 면(3620)으로의 연결을 위해 접지 패드로부터 메인 PCB(3600)쪽으로 확장되는 고정 기둥(3730)과 함께 제공될 수 있다.
안테나 요소(3800)의 공진 파트(3810)는 메인 PCB(3600)에 평행 평면으로 확장되는 제 1 평면 공진 스트립(3811) 및 메인 PCB 보드(3600)의 가장자리에서 제 1 공진 스트립에 수직 평면으로 확장되는 제 2 공진 스트립(3812)을 포함한다. 수직 핀(3830)은 공진 파트의 말단(3815)으로부터 확장되고, 같은 평면에서 제 2 공진 스트립(3812)으로부터 메인 PCB(110)로 확장되며 접지 면(3620)에 연결되지 않도록 접지 간격 구역(3621)에서 메인 PCB(3600)에 고정된다. 이 수직 핀(3830)은 메인 보드(3600) 상에 새겨진 금속 패드들(미 도시)의 도움으로 메인 보드 상에 고정될 수 있다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도이다.
회로 보드들의 조립체(40)는 메인 PCB(4100), 메인 PCB(4100)에서 분리된 추가 인쇄 회로 보드(4200) 및 안테나 요소(4300)를 포함한다.
이전의 실시예들에서처럼, 메인 PCB(4100)는 전자 디바이스의 기능적 동작들을 위한 전자 구성요소들 및 접지 면(4120)과 함께 제공된다. 추가 PCB(4200)는 전자 디바이스의 무선 동작들을 위한 하나 이상의 전자 구성요소들을 포함하는 무선 모듈 및 무선 모듈에 연결되는 피딩 라인(4220)과 함께 제공된다. 추가 회로 보드(4200)는 메인 PCB(4100) 위로 위치되고 메인 PCB(4100)로부터 떨어져 있으며, 메인 PCB(4100)의 가장자리에 배치된다. 추가 PCB(4200)는, 추가 PCB(4200) 상에 인쇄된 복수의 접지 패드(4335)들 및 메인 PCB(4100)와 추가 PCB(4200) 사이의 접지 연속성을 제공하는 메인 PCB(4100)의 접지 면(4120)으로의 연결을 위해 각각의 접지 패드들로부터 메인 PCB(4100)쪽으로 확장되는 대응하는 고정 기둥(4230)들과 함께 제공된다.
도 5c를 참고하여, 안테나 요소(4300)는 역 F형 안테나이고 공진 파트(4310), 피딩 핀(4320) 및 접지 핀(4330)을 포함한다; 피딩 핀(4320)과 접지 핀(4330)은 공진 파트(4310)로부터 추가 PCB(4200)쪽으로 확장되도록 배치되고, 서로에게 수직으로 배향된다. 안테나 요소(4300)는 공진 파트(4310)가 메인 PCB 위에 배치되도록 회로 보드들의 조립체 상에 배열되고, 공진 파트(4310)는 메인 PCB(4100)에 평행하여 확장되고 추가 PCB(4200)의 측면 가장자리를 따라 확장된다. 공진 파트(4310)는 메인 PCB(4100)에 평행 평면으로 확장된 제 1 평면 공진 스트립(4311) 및 메인 PCB 보드(4100)의 가장자리에서 제 1 공진 스트립(4311)에 수직 평면으로 확장되는 제 2 공진 스트립(4312)를 포함한다. 접지 핀(4330)은, 추가 PCB(4200)를 메인 보드(4100)의 접지 면에 연결하는 접지 기둥(4330)으로의 연결을 위한 커넥터(4350)에 의해 처리된다. 하나의 실시예에서, 커넥터는 접지 핀을 접지 기둥(4350)에 연결하기 위해 나사와 같은 고정 장치를 받는 구멍과 함께 제공되는 사각형 패드(4350)이다. 이 방법에서, 공동 접지 배열은 접지 연속성을 제공하는 안테나 요소(4300), 추가 PCB(4200) 및 메인 PCB(4100)를 위해 제공된다. 피딩 핀(4320)은 추가 PCB(4200)의 피딩 라인(4220)에 연결된다.
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도이다. 본 발명의 이 실시예에서, 회로 보드 조립체는 복수의 안테나들과 함께 제공된다.
회로 보드들의 조립체(50)는 메인 PCB(5100), 메인 PCB(5100)에서 분리된 추가 인쇄 회로 보드(5200) 및 두 개의 안테나 요소들(5300 및 5400)을 포함한다.
이전의 실시예들에서처럼, 메인 PCB(5100)는 전자 디바이스의 기능적 동작들을 위한 전자 구성요소들 및 접지 면(5120)과 함께 제공된다. 추가 PCB(5200)는 전자 디바이스의 무선 동작들을 위한 하나 이상의 전자 구성요소들을 포함하는 무선 모듈 및 무선 모듈에 연결되는 피딩 라인(5220)과 함께 제공된다. 추가 회로 보드(5200)는 메인 PCB(5100) 위로 위치되고 메인 PCB(5100)로부터 떨어져 있으며, 메인 PCB(5100)의 모서리 지역에 배치된다. 추가 PCB(5200)는 추가 PCB(5200) 상에 인쇄된 복수의 접지 패드들 및 메인 PCB(5100)의 접지 면(5120)으로의 연결을 위해 접지 패드로부터 메인 PCB(5100)쪽으로 확장되는 대응하는 고정 기둥들과 함께 제공될 수 있다.
제 1 안테나 요소(5300)는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 안테나 요소(1300)와 동일한 역 F형 안테나이다. 제 2 안테나 요소(5400)는 L 모양으로 형성되고, 본 발명의 제 2 실시예에 따라 안테나 요소(2300)와 비슷하다. 제 1 안테나 요소는 추가 PCB(5200)의 모서리에 위치하고, 추가 PCB(5200)의 바깥쪽 가장자리의 부분에 접하고, 메인 PCB(5100)의 가장자리를 따라 추가 PCB(5200)로부터 떨어져 확장된다. 제 2 안테나 요소(5400)는 추가 PCB(5200)의 가장자리에 수직으로 인접하여 접하는 L 모양으로 메인 PCB(5100)의 모서리에 위치한다. 메인 PCB(5100)는 제 1 안테나 요소(5300) 및 제 2 안테나 요소(5400)에 각각 포함되는 접지 면(5120) 내의 두 개의 접지 간격 구역들(5121 및 5122)과 함께 제공된다.
그러한 구성을 위한 잠재적 애플리케이션은 2 곱하기 2 다중입력 다중출력 애플리케이션들에서 두 개의 안테나 요소들을 포함한다. 본 발명의 실시예는 도 6의 안테나 조립체를 포함하는 무선 전자 디바이스를 제공한다. 본 발명이 두 개의 안테나들의 공급에 제한되는 것이 아니고, 목표 무선 애플리케이션에 따라 임의의 수의 안테나 요소들이 무선 전자 디바이스에 포함될 수 있다는 점이 이해될 것이다.
도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따라 무선 전자 디바이스를 위한 회로 보드들의 조립체에 대한 사시도이다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 회로 보드 조립체는 복수의 안테나들과 함께 제공된다.
회로 보드들의 조립체(60)는 메인 PCB(6100), 메인 PCB(6100)에서 분리된 추가 인쇄 회로 보드(6200) 및 두 개의 안테나 요소들(6300 및 6400)과 안테나 요소들(6300 및 6400)을 상호연결하는 연결 라인(6600)으로 구성된 안테나 시스템(6500)을 포함한다.
연결 라인은, 예를 들면 전기전자 기술자 협회 트랜스. 안테나 프로패그.(IEEE Trans. Antennas Propag.), 54권, 11번, 11월, 페이지 3063 내지 3073의 디알로(Diallo) A 외 (2006) "디지털 셀룰러 시스템(DCS) 1800과 만국 휴대전화 시스템(UMTS) 밴드에서 동작하는 두 개의 모바일 폰 평판 역 안테나(PIFA)들 사이의 상호 연결에 대한 연구와 감소"에서 기재된 것처럼 연결 라인이 될 수 있다.
이전의 실시예들에서처럼, 메인 PCB(6100)는 전자 디바이스의 기능적 동작들을 위한 전자 구성요소들 및 접지 면(6120)과 함께 제공된다. 추가 PCB(6200)는 전자 디바이스의 무선 동작들을 위한 하나 이상의 전자 구성요소들을 포함하는 무선 모듈 및 무선 모듈에 연결되는 피딩 라인(6220)과 함께 제공된다. 추가 회로 보드(6200)는 메인 PCB(6100) 위로 위치되고 메인 PCB(6100)로부터 떨어져 있으며, 메인 PCB(6100)의 모서리 지역에 배치된다. 추가 PCB(6200)는 추가 PCB(6200) 상에 인쇄된 복수의 접지 패드들 및 메인 PCB(5100)의 접지 면(6120)으로의 연결을 위해 접지 패드로부터 메인 PCB(6100)쪽으로 확장되는 대응하는 고정 기둥들과 함께 제공될 수 있다.
제 1 안테나 요소(5300)는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 안테나 요소(1300)와 동일한 역 F형 안테나이다. 제 2 안테나 요소(5400)는 L 모양으로 형성되고, 본 발명의 제 2 실시예에 따라 안테나 요소(2300)와 비슷하다. 제 1 안테나 요소는 추가 PCB(5200)의 모서리에 위치하고, 추가 PCB(5200)의 바깥쪽 가장자리의 부분에 접하고, 메인 PCB(5100)의 가장자리를 따라 추가 PCB(5200)로부터 떨어져 확장된다. 제 2 안테나 요소(5400)는 추가 PCB(5200)의 가장자리에 수직으로 인접하여 접하는 L 모양으로 메인 PCB(5100)의 모서리에 위치한다. 메인 PCB(6100)는 제 1 안테나 요소(5300) 및 제 2 안테나 요소(5400)에 각각 포함되는 접지 면(6120)들 내의 두 개의 접지 간격 구역들(6121 및 6122)과 함께 제공된다.
그러한 구성을 위한 잠재적 애플리케이션은 2 곱하기 2 다중입력 다중출력 애플리케이션들에서 두 개의 안테나 요소들을 포함한다. 본 발명의 실시예는 도 7의 안테나 조립체를 포함하는 무선 전자 디바이스를 제공한다.
본 발명의 실시예들은 안테나 상호 연결 삽입 손실에 대한 모듈이 감소될 수 있게 한다. 게다가, 전자 디바이스의 메인 보드 상에서 차지하는 공간이 감소될 수 있다.
비록 본 발명이 특정 실시예들을 참고하여 위에 기재되었지만, 본 발명은 특정 실시예들에 제한되지 않고, 본 발명의 범위 내에 있는 수정들이 당업자에게 명백할 것이다.
예를 들면, 전술한 예들은 두 개의 보드들을 포함하는 회로 보드 조립체에 관해서 기술되었지만, 본 발명이 임의의 수의 회로 보드들을 포함하는 회로 보드 조립체에 적용될 수 있다는 점이 인정될 것이다.
많은 추가 수정들과 변형들은 전술한 도시적인 실시예들을 참고하자마자 그것들 자체를 당업자에게 제안할 것이고, 이는 예시의 방식으로만 주어지고 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않으며, 첨부된 청구항들에 의해서만 결정된다. 특히, 상이한 실시예들로부터의 상이한 특징들은 적절한 곳에서 교환될 것이다.
10 : 회로 보드들의 조립체
100 : 메인 인쇄 회로 보드(PCB)
200 : 추가 인쇄 회로 보드(PCB)
220 : 피딩 라인
230 : 고정 기둥
235 : 접지 패드
120 : 접지 면
310 : 공진 파트

Claims (15)

  1. 전자 디바이스를 위한 회로 보드 조립체로서,
    접지 면 및 전자 디바이스의 하나 이상의 기능들을 수행하기 위한 적어도 하나의 전자 구성요소와 함께 제공되는 메인 회로 보드;
    메인 회로 보드로부터 및 메인 회로 보드 위로 떨어져 있고, 피드 라인 및 무선 동작들을 수행하기 위한 적어도 하나의 무선 모듈과 함께 제공되는 무선 모듈 보드; 및
    메인 보드 위로 배열되고 메인 보드로부터 떨어져 있으며 무선 모듈 보드의 가장자리의 적어도 부분의 바깥으로 나란히 확장되는 공진 요소, 무선 모듈 보드의 피드 라인에 연결된 제 1 연결 요소, 및 메인 회로 보드에 연결된 제 2 연결 요소를 포함하는 무선 통신을 위한 안테나 요소를
    포함하는, 회로 보드 조립체.
  2. 제 1항에 있어서, 제 2 연결 요소는 메인 회로 보드의 접지 면에 연결되는, 회로 보드 조립체.
  3. 제 1항에 있어서, 안테나 요소는 역 F형 안테나를 포함하는, 회로 보드 조립체.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 안테나의 입력 임피던스는 안테나 요소를 포함하는 파트들의 너비의 조정에 의해 맞춰지는, 회로 보드 조립체.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 연결 요소는 제 2 연결 요소에 수직으로 배치되고, 제 1 연결 요소와 제 2 연결 요소는 안테나의 공진 요소에 수직으로 배치되는, 회로 보드 조립체.
  6. 제 5항에 있어서, 제 1 연결 요소는 공진 요소의 측면으로부터 무선 모듈 보드 쪽으로 확장되고, 제 2 연결 요소는 공진 요소로부터 메인 보드 쪽으로 확장되는, 회로 보드 조립체.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 공진 요소는 제 1 파트 및 제 1 파트에 수직으로 확장되는 제 2 파트를 포함하고, 제 1 및 제 2 파트는 무선 모듈 보드의 모서리에 접하도록 배열되는, 회로 보드 조립체.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 접지 간격 구역은 공진 요소에 등록하기 위하여 메인 보드 상에 제공되는, 회로 보드 조립체.
  9. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 안테나의 공진 요소는 L 모양으로 형성되고, 무선 모듈 보드의 측면을 따라 확장되는, 제 1 파트 및 메인 회로 보드로부터 떨어져 확장되도록 배열되는 제 2 파트를 포함하는 회로 보드 조립체.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 연결 요소는 무선 모듈 보드의 접지 연결을 통해 메인 보드에 연결되는, 회로 보드 조립체.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 연결 요소는 공진 요소로부터 무선 모듈 보드로 확장되고 제 1 연결 요소에 평행으로 배열되는, 회로 조립체.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 안테나 요소들을 포함하는, 회로 보드 조립체.
  13. 제 12항에 있어서, 두 개의 안테나 요소들을 상호 연결하기 위한 적어도 하나의 연결 요소를 더 포함하는, 회로 보드 조립체.
  14. 제 12항 또는 13항에 있어서, 복수의 안테나 요소들 중 제 1 안테나 요소는 무선 모듈 보드의 제 1 측면을 따라 확장되는 제 1 파트 및 무선 모듈 보드의 제 2 인접 측면을 따라 제 1 파트에 수직으로 확장되는 제 2 파트를 포함하고, 복수의 안테나 요소들 중 제 2 안테나 요소는 무선 모듈 보드의 제 1 측면을 따라 확장되는 제 1 파트를 포함하는, 회로 보드 조립체.
  15. 무선 전자 디바이스로서,
    1항 내지 14항 중 어느 한 항에 따라 회로 보드 조립체를 포함하는, 무선 전자 디바이스.
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