WO2002071534A1 - Funkkommunikationsgerät mit einem sar-wert-reduzierenden korrekturelement - Google Patents

Funkkommunikationsgerät mit einem sar-wert-reduzierenden korrekturelement Download PDF

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WO2002071534A1
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radio communication
communication device
circuit board
printed circuit
correction element
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Stefan Huber
Markus Larkamp
Ortwin Schrage
Michael Schreiber
Martin Weinberger
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827—Portable transceivers
    • H04B1/3833—Hand-held transceivers
    • H04B1/3838—Arrangements for reducing RF exposure to the user, e.g. by changing the shape of the transceiver while in use

Definitions

  • tissue volume areas - such as preferably to be largely avoided in the sensitive head of the respective user when using the radio communication device according to the invention (such as, for example, a mobile radio or cordless telephone).
  • the radio communication device such as, for example, a mobile radio or cordless telephone.
  • organic tissue in the head of the respective user is at least more evenly and / or less thermally stressed.
  • the originally existing, local distribution of the electrical current flow on the printed circuit board is changed by the correction element according to the invention in such a way that the current level is made more uniform and / or the current level maximum or the current level maxima at least in one less critical Device area to be moved. Only in this way can the actual electromagnetic field distribution in the close range of the respective radio communication device be set in a more controlled manner, and thus the head, in particular the inside of the head, of the respective user can be reliably and reliably protected against local heating peaks.
  • the electromagnetic radiation which actually becomes effective on the body of the respective user can thus be controlled in an advantageous manner in such a way that impermissibly high local maxima of electromagnetic radiation or of currents flowing through it in the body tissue are reduced in a more organism-friendly manner and / or are displaced into a less critical device area can.
  • Show it: 1 shows a schematic illustration of a mobile radio device as the first exemplary embodiment of a radio communication device according to the invention with an additional correction element that reduces the SAR value
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a diagram of the current distribution over the total cross section of the mobile radio device according to FIG. 1, with and without an additional SAR.
  • FIGS. 3 and 4 each show a schematic representation of the local current distribution on the printed circuit board of the mobile radio device according to FIG. 1 without and with the additional, SAR value-reducing correction element,
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of the current flow field on the printed circuit board of the mobile radio device according to FIG. 1 without an additional correction element that reduces the SAR value
  • FIGS. 8 with 16, each in a schematic representation, different variants of SAR value-reducing correction elements
  • FIG. 17 shows a schematic representation of an expedient housing shape for a mobile radio device according to one of FIGS Lowering the head area of the respective user further,
  • FIGS. 18 shows a schematic representation of the respective mobile radio device according to one of FIGS.
  • FIG. 19 schematically, in a spatial representation, different main components of a mobile radio device in the disassembled state, which has at least one current-conducting intermediate layer as part of its keypad mat in order to reduce the SAR value, and
  • FIG. 20 shows a schematic representation of the various main components of the keyboard mat according to the invention for the mobile radio device according to FIG. 19.
  • Figure 1 shows a three-dimensional representation of a mobile radio device, in particular a mobile radio telephone or cordless telephone, as the first exemplary embodiment of a radio communication device MP1 according to the invention, which is shown broken down into three main components, specifically in the upper shell OS and the lower shell US of its housing GH, and in the printed circuit board LP housed therein.
  • the housing GH is thus formed in two parts in the present exemplary embodiment. It has an essentially flat, rectangular shape. Its extension in the longitudinal direction LE is preferably greater than its extension in the transverse direction QB, ie its broad side is selected.
  • PP cn p IQ O rt P 1 tr PO iQ tr ⁇ cn P cn Cfl P "rt H DJ.> P Hi cn P- PP PJ JPO 1 er P 1 N ⁇ P- P Hi ⁇ P 1 - - ' rt N rt ⁇ rt H cn P cn ⁇ ⁇ Pl P ⁇ tr ⁇ -in -J ⁇ cn ⁇ * P cn 3 OPPH P- J: see P • P- ⁇ cn s; DJ P- ⁇ -i PH cn ⁇
  • P PJ ⁇ ⁇ ⁇ P- ⁇ Hl H ⁇ P- ⁇ cn P ⁇ > 3 P 1 N rt cn D>: P o QO: P- P
  • P cn ⁇ P DJ ⁇ ⁇ H tr ⁇ ⁇ P 1-5 ⁇ P P- ⁇ ⁇ p L ⁇ cn H ⁇ 3 P PJ PJ V PJ ⁇ P ⁇ ⁇ ! d 3 rt P ⁇ P- P ⁇ tr tu ⁇ tr ⁇ ⁇ P cn C ⁇ P rt LP H H- ⁇ PP rt PL li OP J ⁇ ⁇ cn P- rt d P rt öd rt ⁇ ⁇ tr ⁇ ⁇ PH P- ⁇ rt rt rt LP P- P tx ⁇
  • P- P s ⁇ P- LP ⁇ p: tr PH ⁇ -i H rt PO ⁇ P 3 LP • H rt PPP 1 ⁇ p * d P- ⁇ ⁇ POH 21 ⁇ ⁇ 3 d P Cd Qa cn LP li P- ⁇ J-J ⁇ P cn ⁇ tu ⁇
  • a large number of precautionary measures are taken in practice in order to largely protect a user US when the mobile radio device MP1 in accordance with FIG. 18 is used as intended from potential health risks from the electromagnetic radiation energy emitted by the high-frequency module HB1 via the antenna AT.
  • Even if the total radiation exposure of the respective user is below the intended limit values through such measures, it remains open, however, in what way and with what local distribution possible secondary or residual radiation fields act on the organic tissue in the head area of the respective user.
  • SAR value specific absorption rate
  • SAR value is used in particular as a specific measurement criterion for which radiation exposure the respective user is actually exposed to (despite all precautionary measures).
  • the local thermal heating of individual tissue volume areas in the head of the user can be critical to the extent that field-absorbing shielding elements are often dimensioned and installed in an uncontrolled manner in mobile radio devices, so that electromagnetic energy is applied to local tissue volume areas in the head of the respective person through diffraction and / or resonance effects User can be focused in an undesirable manner or unwanted.
  • Such elements are then generally positioned in the housing facing the respective user in such a way that when using the respective mobile radio device they are closer to the head of the user than the antenna and can therefore have a greater impact on their influence on the electromagnetic radiation energy.
  • Such shielding elements in particular can lead to the unintended side effect of local heating of location P 1 P 1
  • P P DJ rf PJ P> P- tr P ⁇ DJ: td g ⁇ t I y o o P ⁇ 3 rt C ⁇ ⁇ P J DJ P rt ⁇ DJ P ⁇ ⁇
  • Cfl ⁇ C ⁇ PJ P- LQ P C ⁇ 00 ⁇ 21 ⁇ P 1 g ⁇ P- 3 P P- P J ⁇ P 3 LQ L ⁇ Cfl ⁇ P ⁇ ⁇ tr et et Td P P- ⁇ LQ 1 o et ⁇ P P- PT) P ⁇ ⁇ ! ⁇ LQ rt ⁇ P tr Hi ⁇ ⁇ J-- d P PJ: C ⁇ tr
  • the thermal heating of the tissue inside the head of the respective user can also be caused directly by the local power distribution EC1 on the main circuit board, since the respective mobile radio device MP1 is on the outside of the head of the respective user between their ear EA and cheek BA according to the figure 18 is applied so that electrical, capacitive and / or inductive contacting takes place and current can flow from the printed circuit board LP, if necessary, over the skin of the user and / or in his brain tissue.
  • At least one additional, Correction element reducing the SAR value is provided and designed in and / or on the housing such that the division of an electrical current possibly flowing on the printed circuit board is effected in a targeted manner from its one or more local maxima to the correction element.
  • the local distribution of the overall resulting electrical current on the printed circuit board and the additional element is considered to be uniform.
  • a less critical device area can be, for example, that of the respective mobile radio device that o co MM
  • P- P- p P ⁇ et 03 p- O: N ⁇ ⁇ tr iQ P ⁇ SV ⁇ ⁇ o ⁇ P 3 tr P P- P 1 rt 3 LQ P 01 [
  • flowing electrical current such as EC1 is probably causal for the thermal heating of organic tissue in the head area of the respective user.
  • Such an electrical current flows, in particular, on the printed circuit board LP along its longitudinal extension LE, if the transmitting / receiving antenna AT is designed as a ⁇ / 4 antenna and forms a radiation dipole together with the printed circuit board LP.
  • a current flow on the circuit board can also flow with other antenna types - but possibly with a different local distribution of maxima and minima.
  • an electrical current can flow on the printed circuit board in all cases in which the antenna is designed as an electrical opposite pole to the printed circuit board.
  • PIFA plane inverted F
  • the SAR value-reducing correction element is formed by an electrically conductive element KE1, which runs around the outer circumference of the upper housing shell OS in the edge zone along its four side edges on the outside of the upper shell OS. Its course is indicated by hatching. It covers both the edge zone area along the side edges of the rectangular upper side of the upper shell OS and the edge webs of the upper shell OS which are formed substantially perpendicular to the upper side of the upper shell OS in the direction of the lower shell US.
  • the correction element KE1 thus extends along a zone in the area of the four contiguous side edges of the upper shell OS, while the remaining areas of the upper and lower shell OS, US remain free.
  • the total edge width SB of this correction element KE1 is expediently chosen between 5 and 25% of the total cross-sectional width QB of the printed circuit board LP.
  • the electrically conductive element here is a single or multi-layer, electrically conductive film, coating or o c ⁇ tv> MP 1 P 1
  • P P rt P PJ P P P o ⁇ P- rt LQ K P, ⁇ P rt ⁇ P P P ⁇ P
  • P ⁇ P p- o DJ P 1 D>: P- ⁇ ⁇ LQ P tr X 03 DJ ⁇ P ⁇ PP p- PP rt LQ ⁇ P P-
  • ⁇ tr PJ tu p • -PP 1 3 Cd ⁇ et P P> P 1 PP 03 03 ⁇ P tr DJ P p- 3 P ⁇ P 1 X ⁇ X- SV DJ tr ⁇ > er ⁇ X- ⁇ d D> : rt et PXPP 3 PP ⁇ ⁇ o ⁇ ⁇ P rt P ⁇ ⁇ P- PP> ⁇ P 1 ⁇ -q PP J P "tr ⁇ o P ⁇ iX P ⁇ ⁇ PP P- P er P-
  • Cross bar ST is connected to the printed circuit board LP, which in the operating state of the printed circuit board LP projects upward from the top plane OS by approximately 90 ° relative to the plane of the board LP.
  • the correction element KE1 * thus lies essentially in a position plane parallel to the position plane of the printed circuit board LP and has a predeterminable height distance SPL from it.
  • the correction element is expediently positioned relative to the printed circuit board in such a way that it lies in a spatial area in, above and / or below the printed circuit board assembly area which is delimited by the side edges and the surface normals by these side edges.
  • the respective surface normal is perpendicular or orthogonal to the printed circuit board assembly surface. In this way, an undesired enlargement of the original area dimensions (length and width) of the circuit board is largely avoided.
  • a sufficient distribution of the current flow from the maximum MA of the originally given, local current distribution EC1 on the printed circuit board LP (as shown in FIG. 4) to the additional correction element is also still possible if the correction element KE1 from FIG. 1 has a second contact on the the first contact point COS1 opposite side of the circuit board LP is made.
  • a partial section or strip of the correction element is preferably provided in the area of those points on the printed circuit board LP at which an increase in the current level is desired in order to achieve the desired leveling of the current level across the cross section of the printed circuit board and correction element together, ie overall to be able to.
  • the circuit board has current mini a of its geometric current distribution.
  • P- et P- p PP 1 PPO ⁇ et tx N P- PP ⁇ P 01 ⁇ ⁇ * * tr rt P 1 er X ⁇ ⁇ rt ⁇ P Td DJ LQ p- Qa ⁇ PJ ⁇ Td Cfl P 3 ⁇ P - PPX LQ P ⁇ 3 DJ O P-
  • P 03 p P ⁇ P 1 X- 3 P p- ⁇ ! ⁇ ⁇ tx rt NP 3 OP 1 ⁇ P 3 P 03 ⁇ PP
  • P- O P- P ⁇ et ⁇ ⁇ ⁇ PJ tr P ⁇ ⁇ P- P ⁇ o ⁇ O ⁇ tr tx ⁇ PP p- ⁇ P ⁇ ⁇ - • o ⁇ rt LQ P- P DJ P ⁇ VPPP ⁇ 03 PPPPP tr PN ⁇ ⁇ P- ⁇ ⁇ P 3 Hi P tr PJ 3 P rt et ⁇ ⁇ DJ et cn DJ V 01 P ⁇ LQ ⁇ XP rt tr P ⁇ ⁇ rt 3
  • P ⁇ P- O PP 1 d Cfl P- P ⁇ P ⁇ ⁇ P P- tr ⁇ P- ⁇ P rt ⁇ p- P ⁇ ⁇ ⁇ LQ ⁇ P ⁇ ⁇ ⁇ 01 ⁇ LQ rt Hl et rt tr X ⁇ P rt PO 03 PP rt P ⁇ B * PP ⁇ ⁇ rt 3 ⁇ .
  • P 01 DJ PPP ⁇ P 1 P ⁇ P *, p ⁇ LQ p: ⁇ N SV P- P- rt d tr ⁇ tr P- ⁇ LQ P ⁇ J o J tr rt SV ⁇ PP Hi et P P- ⁇ P rt tr Cfl P o ⁇ P to ⁇ P ⁇ . rt n P 03 P- P- P- P- P- rt d tr ⁇ tr P- ⁇ LQ P ⁇ J o J tr rt SV ⁇ PP Hi et P P- ⁇ P rt tr Cfl P o ⁇ P to ⁇ P ⁇ . rt n P 03 P- P- P- P
  • Hi PPPP g 3 ⁇ o ⁇ ⁇ ⁇ 01 ⁇ PPP P- ⁇ ⁇ P 01 rt N ⁇
  • FIG. 14 finally shows a further variant of a correction element according to the invention.
  • a resistance film with a two-dimensional structure is introduced in the housing of the mobile radio device MP2 on the inside of the lower shell US.
  • Their electrical conductivity, shape or shape and / or other specific parameters are preferably selected such that they influence the predefined local current distribution on the printed circuit board according to the invention, viewed over the cross section.
  • FIG. 15 shows in a schematic representation that the correction element according to the invention can optionally also be formed by a foil KE9 printed with conductive structures. One or more discrete components can be applied to these.
  • the printed film KE9 contacts the mass of the printed circuit board LP via the contact point MV13.
  • a resonant antenna structure KE10 on the printed circuit board LP.
  • This resonant antenna structure is connected in FIG. 16 via a contact element CE to an impedance component IP for impedance matching.
  • Such a resonant antenna structure allows circuit board currents to be deflected in a targeted manner and their original field distribution to be changed in the desired manner.
  • the respective correction element according to the exemplary embodiments in FIGS. 1, 4, 9-16 is expediently positioned relative to the printed circuit board in such a way that it lies in a spatial area in, above and / or below the printed circuit board assembly surface, which is from the side edges and the surface normal is limited by these side edges.
  • the respective surface normal is perpendicular or orthogonal to the printed circuit board assembly surface.
  • the respective correction element is designed and attached to the printed circuit board in such a way that a current branch is effected from the original printed circuit board areas with higher current amplitude values to those areas of the printed circuit board with originally lower current amplitude values and overall, i.e.
  • a more homogeneous total current distribution than before without an additional correction element results.
  • correction element principle according to the invention shown by way of example with the aid of mobile radio devices according to FIGS. 1 and 18, can of course also be transferred to cordless telephones and other radio communication devices and used there accordingly.
  • the originally specified current or field distribution which is largely due to the electrical currents flowing on the printed circuit board, can thereby advantageously be reduced on or in the head of the user or distributed differently in a way that is more favorable to the organism, by expediently taking the following measures individually or in groups:
  • Modification of the electrical properties of the lower or upper shell by changing the conductivity of the magnetic properties or the capacitive properties, as well as any combination of these. This can be generated, for example, by introducing lossy or conductive, magnetic and / or dielectric particles, or mixtures thereof. Partial or complete coating of the outer skin with appropriate materials is also conceivable (see FIG. 9).
  • Multi-layer solutions to 1. to 5. may also be appropriate.
  • a substrate is also conceivable, which is constructed like a circuit board (PCD), which can be inserted and optionally contacted with parts of the device (see FIGS. 15, 16). 8. According to 7. with one or more additionally equipped discrete components on this substrate (see FIG. 15)
  • the housing of the respective mobile radio device e.g. Form MP1 of Figure 1 such that where the respective current maximum occurs, the distance DU to the support area on the head HE of the respective user is as large as possible.
  • this is achieved, for example, in that the housing of the mobile radio device MP1 has an inner surface that is convexly curved outward from the head HE and only bears with its two outer edges ABI, AB2) on the head HE of the respective user from FIG. 18.
  • the mobile radio device MP1 is forcibly kept at the greatest distance from the head of the user where the originally available current distribution on the printed circuit board has a maximum, namely in the central zone of the mobile radio device.
  • SAR value Specific Absorption Rate
  • the additional, current-carrying intermediate layer enables the SAR value of the respective radio communication device to be reduced in a simple manner, while at the same time the originally specified dimensions and the design of the respective radio communication device can be largely retained.
  • a further development of the invention relates to a keyboard mat with at least one current-conducting intermediate layer for reducing the SAR value of a radio communication device according to the invention.
  • FIG. 19 shows a mobile radio device MP1 with its main components in the disassembled state.
  • a printed circuit board LP is accommodated in its housing and has appropriate assemblies and / or components for the generation, processing and evaluation of radio signals to be transmitted and / or received. These have been omitted from FIG. 19 for the sake of drawing simplicity.
  • Of the housing only its upper shell OS is shown in FIG. 19, while rend the lower shell has also been omitted for the sake of clarity.
  • the upper and lower shell form a suitably shaped chamber for the printed circuit board LP in the assembled state in order to be able to hold the printed circuit board securely.
  • Conductor tracks and / or components of this printed circuit board LP are assigned to the keys of a keyboard mat TA, with which tactile, mechanical inputs
  • the keyboard unit TA has a carrier film TF on which a keyboard unit TM with a plurality of key elements is applied.
  • the carrier film TF is preferably designed as a flat carrier layer. It has an outer contour which preferably corresponds to the outer contour of the printed circuit board LP.
  • the carrier film TF is formed essentially over the entire area in the area of the keyboard mat TM, while it has a suitable, in particular rectangular, recess in the area of the display or the display device of the mobile radio device MP1.
  • a current-conducting intermediate layer ZL is now provided between the carrier film TF and the keyboard unit TM.
  • This intermediate layer ZL forms a kind of closed loop or a closed ring in the area of the four edge sides of the carrier film TF.
  • the intermediate layer ZL thus forms a frame which lies above the printed circuit board LP with a height spacing and is congruent with its border.
  • the current-carrying intermediate layer ZL is mechanically and electrically coupled in the region of that end face of the printed circuit board LP to its ground contact MP via a contacting bridge MK (see FIG. 19).
  • P- LP p 01 01 N 01 P 3 P ⁇ P txi P- ⁇ P LQ 3 rt- O P Q P P H P P ⁇ ⁇ tr ⁇ tx ⁇ X ⁇ Td P- P P P tx P P rt P ⁇ ⁇ ⁇ rt P ⁇ ⁇ N P P ⁇
  • P ⁇ P P- et ⁇ 3 PH p P- PPP p: ⁇ P rt ⁇ rt o ⁇ p: d P- ⁇ tr P ⁇ P- ⁇ ⁇ P- p- ⁇ 01 ⁇ 0 g 01 ⁇ ⁇ LQ tr VP ⁇ ⁇ 01 ⁇ tr tr PP cn
  • N P- 1 PPP LQ PO P > P ⁇ -> p: ⁇ rt I LP P 1 o P- P LQ ⁇ P 01 ⁇ 3 tr P ⁇ tr
  • the additional current-conducting intermediate layer for SAR reduction can be integrated into any type of keyboard mat, as it corresponds to the product-specific requirements:
  • Each element of a keyboard mat (e.g. also silicone mat, metal foil, spacer film, adhesive film, etc.) can be the carrier of the current-carrying intermediate layer;
  • the current-carrying intermediate layer can be varied in material (current-carrying) and production (e.g. vapor-deposited or punched, glued, galvanized, laminated, etc.);
  • the design of the current-carrying intermediate layer taking into account the device design with regard to contour and geometry (e.g. flat, ring-shaped closed or open, branched, etc.) and / or its thickness can be adapted depending on the shape and shape of the circuit board;
  • connection of the current-carrying intermediate layer can be adapted in terms of design, number and position and can be implemented as an integrated or additional contact element;
  • the contact partner can be varied as long as it is connected to the mass of the circuit board.

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Abstract

Bei einem Funkkommunikationsgerät wird mindestens ein zusätzliches, SAR-Wert-reduzierendes Korrekturelement (KE1) derart im und/oder am Gehäuse (GH) vorgesehen, dass die Aufteilung eines auf der Leiterplatine (LP) etwaig fließenden elektrischen Stromes (EC1) von dessen ein oder mehreren örtlichen Maxima (MA) weg zum Korrekturelement (KE1) bewirkt ist. Beim Gebrauch des Mobilfunkgeräts (MP1) stellt sich somit eine Vergleichmäßigung und/oder Verschiebung hinsichtlich der örtlichen Verteilung des insgesamt resultierenden elektrischen Stromes (EC1*) ein.

Description

cυ ω tv) t P1 P»
Cπ o Cπ o Cπ o Cπ
X <l PJ CΛ H P CΛ P Cfl α α s: s: ' P ω (D P rt P P> Ω P Ω ) Φ Φ P- pj: P g P rt Ω Qa Qa Φ P- P4 P CΛ öd rt Q ö H |^ ω
P Φ ; φ φ P- CΛ φ P P- φ P- Φ P- φ P Φ
P- H Hi Φ P PJ PJ PJ H H H hj P rt CΛ cn ι-i P- 3 H P rt p- rt CΛ p- P Φ W P cn ri- rt iQ 3 PJ φ ) P) Qa K cn N Ω ιQ Φ Φ rt tsi Φ PJ: rt K Ω Q Φ Q- Φ Φ rr P P H Φ P Φ Φ p- Qa Φ H « J er cn Φ PJ S P Cd P tr
Φ H- P- rr P rt Φ Hi rt P P P) H P- Φ er Φ o 3 Φ Φ H H P o N cn H H o l-i tr Φ P- P P α P- . uq P H i-S H P *Ö P- P- P- er P φ Hi φ jΞi Φ
Φ P s: PJ CΛ P φ P) ιQ E PJ 3 DJ Qa Hi CΛ Φ cn cn 3 Φ P- 3 P- P- p P rt P rt iQ H σ Φ φ P- φ α Ω Φ rt O P- O: PJ H P P Φ P er α LQ P> H CΛ o P- P P P- M a PJ: rt P- W ιQ φ Hl CΛ P 3 P P rt Q. Q- l_l- s: Ό !θ σ φ Hi iQ rt N Φ H H φ φ P Φ Qa P Φ P- P
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tung von Gewebsvolumenbereichen - wie z.B. bevorzugt im empfindlichen Kopf des jeweiligen Benutzers beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des erfindungsgemäßen Funkkommunikationsgeräts (wie z.B. einem Mobilfunk- oder Schnurlostelefon) - weitge- hend zu vermeiden. Organisches Gewebe im Kopf des jeweiligen Benutzers wird somit insgesamt betrachtet zumindest gleichmäßiger, und/oder weniger thermisch belastet.
Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik wird durch das erfindungsgemäße Korrekturelement die ursprünglich vorhandene, örtliche Verteilung des elektrischen Stromflusses auf der Leiterplatine dahingehend verändert, dass hinsichtlich des Strompegels eine Vergleichmäßigung bewirkt ist, und/oder das Strompegelmaximum oder die Strompegelmaxima zumindest in ei- nen unkritischeren Gerätebereich verschoben werden. Erst dadurch kann die tatsächliche elektromagnetische Feldverteilung im Nahbereich des jeweiligen Funkkommunikationsgeräts kontrollierter eingestellt werden, und somit der Kopf, insbesondere das Kopfinnere, des jeweiligen Benutzers in zuverlässi- ger Weise vor lokalen Aufheizungsspitzen verbessert geschützt werden. Die tatsächlich am Körper des jeweiligen Benutzers wirksam werdende, elektromagnetische Strahlung kann also in vorteilhafter Weise dahingehend kontrolliert werden, dass unzulässig hohe örtliche Maxima von elektromagnetischer Strah- lung oder von dadurch im Körpergewebe fließenden Strömen organismusgünstiger reduziert, und/oder in einen unkritischeren Gerätebereich verdrängt werden können.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran- Sprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 in schematischer Darstellung ein Mobilfunkgerät als erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Funkkommunikationsgeräts mit einem zusätzlichen, SAR-Wert- reduzierenden Korrekturelement,
Figur 2 in schematischer Darstellung ein Diagramm zur Stromverteilung über den Gesa tquer- schnitt des Mobilfunkgeräts nach Figur 1 be- trachtet mit und ohne zusätzlichem, SAR-
Wert-reduzierendem Korrekturelement,
Figuren 3 und 4 jeweils in schematischer Darstellung die örtliche Stromverteilung auf der Leiterpla- tine des Mobilfunkgeräts nach Figur 1 ohne und mit dem zusätzlichen, SAR-Wertreduzierenden Korrekturelement,
Figur 5 in schematischer Darstellung das Stromfluss- feld auf der Leiterplatine des Mobilfunkgeräts nach Figur 1 ohne zusätzliches, SAR- Wert-reduzierendes Korrekturelement,
Figuren 6, 7 zwei verschiedene Varianten zur Veränderung der Amplituden der ursprünglichen, örtlichen
Stromflussverteilung auf der Leiterplatine nach Figur 5,
Figuren 8 mit 16 jeweils in schematischer Darstellung ver- schiedene Varianten von SAR-Wertreduzierenden Korrekturelementen,
Figuren 17 in schematischer Darstellung eine zweckmäßige Gehäuseform für ein Mobilfunkgerät nach einem der Figuren 1 mit 15, um die thermische Belastung durch sogenannte Hot Spots im Kopfbereich des jeweiligen Benutzers weiter abzusenken,
Figur 18 in schematischer Darstellung das jeweilige Mobilfunkgerät nach einem der Figuren 1 mit 16 bei seinem bestimmungsgemäßen Gebrauch am Kopf eines Benutzers,
Figur 19 schematisch in räumlicher Darstellung verschiedene Hauptkomponenten eines Mobilfunkgeräts im auseinandergebauten Zustand, das zur SAR-Wert-Reduzierung mindestens eine stromleitende Zwischenlage als Bestandteil seiner Tastaturmatte aufweist, und
Figur 20 in schematischer Darstellung die verschiedenen Hauptkomponenten der erfindungsgemäßen Tastaturmatte für das Mobilfunkgerät nach Figur 19.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 mit 20 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt schematisch in räumlicher Darstellung ein Mobilfunkgerät, insbesondere Mobilfunktelefon oder Schnurlostelefon, als erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Funkkommunikationsgeräts MP1, das in drei Hauptkomponenten zerlegt abgebildet ist, und zwar im einzelnen in die Oberschale OS und die Unterschale US seines Gehäuses GH, sowie in die darin untergebrachte Leiterplatine LP. Das Gehäuse GH ist hier im vorliegenden Ausführungsbeispiel also zweiteilig ausgebildet. Es weist eine im wesentlichen flach rechteckför ige Form auf. Seine Erstreckung in Längsrichtung LE ist vorzugsweise größer als seine Erstreckung in Querrichtung QB, d.h. seine Breitseite gewählt. Die Querrichtung QB und die Längs- co co f tv> P1 P1
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Um nun einen Benutzer US beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Mobilfunkgeräts MP1 entsprechend Figur 18 vor potentiellen Gesundheitsgefährdungen durch die von der Hochfrequenzbaugruppe HB1 über die Antenne AT abgegebene elektromagnetische Strahlungsenergie weitgehend zu schützen, werden in der Praxis eine Vielzahl von Vorsichtsmaßnahmen getroffen. So ist es beispielsweise zweckmäßig, die Hauptabstrahlungsrichtung der Antenne AT bzw. der Hochfrequenzbaugruppe HBl derart auszurichten, dass diese vom Kopf HE des jeweiligen Benutzers US weggerichtet ist. Auch wenn die Gesamtstrahlungsbelastung des jeweiligen Benutzers durch solche Maßnahmen unterhalb der vorgesehenen Grenzwerte liegt, so bleibt es allerdings dabei offen, in welcher Weise und mit welcher örtlichen Verteilung mögliche Neben- oder Reststrahlungsfelder auf das organische Gewebe im Kopfbereich des jeweiligen Benutzers einwirken. Als ein spezifisches Messkriterium dafür, welchen Strahlungsbelastungen der jeweilige Benutzer tatsächlich ausgesetzt ist (trotz aller Vorsichtsmaßnahmen) , wird insbesondere der sogenannte SAR-Wert (specific absorption rate) verwendet. Dieser gibt die spezifische Absorptionsrate in Watt pro Kilogramm an, mit der ein vorgebbarer Gewebsvolu enbereich, z.B. im Kopf des jeweiligen Benutzers, thermisch belastet wird. Die lokale thermische Aufheizung von einzelnen Gewebsvolumenbe- reichen im Kopf des Benutzers kann insofern kritisch sein, weil in Mobilfunkgeräten oftmals feldabsorbierende Abschirmelemente in unkontrollierter Weise dimensioniert und eingebaut sind, so dass durch Beugungs- und/oder Resonanzeffekte elektromagnetische Energie auf lokale Gewebsvolumenbereiche im Kopf des jeweiligen Benutzers in unerwünschter Weise bzw. ungewollt fokussiert werden kann. Zudem sind dann solche Elemente in der Regel derart im Gehäuse dem jeweiligen Benutzer zugewandt positioniert, dass sie beim Gebrauch des jeweiligen Mobilfunkgeräts näher als die Antenne am Kopf des Benutzers liegen und dadurch stärker bezüglich ihres Einflusses auf die elektromagnetische Abstrahlenergie zum Tragen kommen können. Gerade durch solche Abschirmelemente kann es also zu dem unbeabsichtigten Nebeneffekt der lokalen Aufheizung von be- co o r t P1 P1
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Galvanisierung der Oberschale) die thermische Aufheizung des Gewebes im Kopfinneren des jeweiligen Benutzers auch direkt durch die örtliche Stromverteilung EC1 auf der Hauptplatine hervorgerufen werden, da ja das jeweilige Mobilfunkgerät MP1 an die Außenseite des Kopfes des jeweiligen Benutzers zwischen dessen Ohr EA und Backe BA entsprechend Figur 18 angelegt wird, so dass eine elektrische, kapazitive und/oder induktive Kontaktierung stattfindet und Strom von der Leiterplatine LP gegebenenfalls über die Haut des Benutzers und/oder in dessen Gehirngewebe fließen kann.
Um nun elektromagnetische Strahlungsfelder, und/oder darauf zurückgehende elektrische Ströme, sowie die damit einhergehenden thermischen Belastungen, die beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Mobilfunkgeräts im Kopfbereich des jeweiligen Benutzers ungünstig wirksam werden könnten, bezüglich ihrer örtlichen Verteilung kontrollierter verteilen zu können, ist mindestens ein zusätzliches, SAR-Wert-reduzierendes Korrekturelement derart im und/oder am Gehäuse vorgesehen und aus- gebildet, dass die Aufteilung eines auf der Leiterplatine etwaig fließenden elektrischen Stromes in gezielter Weise von dessen ein oder mehreren örtlichen Maxima weg zum Korrekturelement bewirkt ist. Beim Gebrauch des Mobilfunkgeräts ist somit die örtliche Verteilung des insgesamt resultierenden elektrischen Stromes auf der Leiterplatine und dem Zusatzelement zusammen betrachtet vergleichmäßigt. Zusätzlich oder unabhängig hiervon kann auch bereits die Verschiebung des jeweiligen, ursprünglichen Strommaximums in einen für Benutzer unkritischeren Gerätebereich von Vorteil sein. Ein solcher unkritischerer Gerätebereich kann beispielsweise derjenige des jeweiligen Mobilfunkgeräts sein, der beim bestimmungsge- o co M M
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Beim Mobilfunkgerät MP1 von Figur 1 ist das SAR-Wert- reduzierende Korrekturelement durch ein elektrisch leitfähiges Element KEl gebildet, das ringsum den Außenumfang der Gehäuseoberschale OS in der Randzone entlang deren vier Seitenränder auf der Außenseite der Oberschale OS verläuft. Sein Verlauf ist durch eine Schraffierung angedeutet. Es bedeckt im einzelnen sowohl den Randzonenbereich entlang der Seitenrän- der der rechteckförmigen Oberseite der Oberschale OS, als auch die im wesentlichen senkrecht zur Oberseite der Oberschale OS in Richtung auf die Unterschale US angeformten Randstege der Oberschale OS. Das Korrekturelement KEl erstreckt sich also entlang einer Zone im Bereich der vier an- einanderhängenden Seitenränder der Oberschale OS, während die übrigen Bereiche der Ober- und Unterschale OS, US frei bleiben. Die Gesamtrandbreite SB dieses Korrekturelements KEl ist zweckmäßigerweise zwischen 5 und 25 % der Gesamtquerschnittsbreite QB der Leiterplatine LP gewählt.
Als elektrisch leitfähiges Element ist hier eine ein- oder mehrlagige, elektrisch leitfähige Folie, Beschichtung oder o cυ tv> M P1 P1
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Quersteg ST mit der Leiterplatine LP verbunden ist, der im Betriebszustand der Leiterplatine LP um etwa 90° gegenüber der Lageebene der Platine LP nach oben auf die Oberschale OS zu absteht. Im Betriebszustand der Leiterplatine LP liegt so- mit das Korrekturelement KEl* im wesentlichen in einer Lageebene parallel zur Lageebene der Leiterplatine LP und weist einen vorgebbaren Höhenabstand SPL zu dieser auf.
Verallgemeinert ausgedrückt ist das Korrekturelement zweckmä- ßigerweise derart relativ zur Leiterplatine positioniert, dass es in einem Raumbereich in, über und/oder unter der Leiterplatinen- Bestückungsfläche liegt, der von den Seitenrändern sowie den Flächennormalen durch diese Seitenränder begrenzt wird. Dabei steht die jeweilige Flächenormale senk- recht bzw. orthogonal zur Leiterplatinen-Bestückungsfläche. Auf diese Weise ist eine unerwünschte Vergrößerung der ursprünglichen Flächenmaße (Länge sowie Breite) der Leiterplatine weitgehend vermieden.
Eine ausreichende Aufteilung des Stromflusses vom Maximum MA der ursprünglich gegebenen, örtlichen Stromverteilung EC1 auf der Leiterplatine LP (wie in Figur 4 gezeigt) auf das zusätzliche Korrekturelement ist gegebenenfalls auch dann noch ausreichend möglich, wenn beim Korrekturelement KEl von Figur 1 eine zweite Kontaktierung auf der der ersten Kontaktierungs- stelle COS1 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatine LP vorgenommen wird.
Allgemein ausgedrückt ist ein Teilabschnitt oder Streifen des Korrekturelements bevorzugt im Bereich derjenigen Stellen der Leiterplatine LP vorgesehen, an denen eine Anhebung des Strompegels gewünscht ist, um die gewünschte Vergleichmäßigung des Strompegels über den Querschnitt von Leiterplatine und Korrekturelement zusammen betrachtet, d.h. insgesamt, er- reichen zu können. Dies ist vorzugsweise dort, wo die Leiterplatine Strommini a ihrer geometrischen Stromverteilung aufweist . co co [\-> t P1
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Figur 14 zeigt schließlich eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Korrekturelements. Dort ist im Gehäuse des Mobilfunkgeräts MP2 auf der Innenseite der Unterschale US eine Widerstandsfolie mit flächenhafter Struktur eingebracht. Ihre elektrische Leitfähigkeit, Form bzw. Gestalt und/oder sonstigen spezifischen Parameter sind vorzugsweise derart gewählt, dass sie die erfindungsgemäße Beeinflussung der vorgegebenen, örtlichen Stromverteilung auf der Leiterplatine über den Querschnitt betrachtet vornimmt.
Figur 15 zeigt in schematischer Darstellung, dass das erfindungsgemäße Korrekturelement gegebenenfalls auch durch eine mit leitenden Strukturen bedruckte Folie KE9 gebildet sein kann. Auf diese können ein oder mehrere diskrete Bauelemente aufgebracht sein. In der Figur 15 kontaktiert dabei die bedruckte Folie KE9 über die Kontaktierungsstelle MV13 die Masse der Leiterplatine LP.
Weiterhin kann es entsprechend Figur 16 gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, eine resonante Antennenstruktur KE10 auf der Leiterplatine LP anzubringen. Diese resonante Antennenstruktur ist in der Figur 16 über ein Kontaktelement CE mit einem Impedanzbauelement IP zur Impedanzanpassung verbunden. Durch eine solche resonante Antennenstruktur lassen sich in gezielter Weise Leiterplatinenströme umlenken und deren ursprüngliche Feldverteilung in gewünschter Weise verändern.
Zusammenfassend ausgedrückt ist das jeweilige Korrekturele- ent entsprechend den Ausführungsbeispielen der Figuren 1, 4, 9-16 zweckmäßigerweise derart relativ zur Leiterplatine positioniert, dass es in einem Raumbereich in, über und/oder unter der Leiterplatinen- Bestückungsfläche liegt, der von den Seitenrändern sowie den Flächennormalen durch diese Seiten- ränder begrenzt wird. Dabei steht die jeweilige Flächenormale senkrecht bzw. orthogonal zur Leiterplatinen- Bestückungsfläche. Auf diese Weise ist eine unerwünschte Ver- größerung der ursprünglichen Flächenmaße (Länge sowie Breite) der Leiterplatine weitgehend vermieden, so dass die ursprüngliche, miniaturisierte Bauform des jeweiligen Mobilfunkgeräts weitgehend beibehalten werden kann.
In allen Ausführungsbeispielen ist das jeweilige Korrekturelement derart ausgebildet und bezüglich der Leiterplatine angebracht, dass von den ursprünglichen Leiterplatinenbereichen mit höheren Stromamplitudenwerten eine Stromabzweigung in diejenigen Bereiche der Leiterplatine mit ursprünglich niedrigeren Stromamplitudenwerten bewirkt wird und insgesamt, d.h. bei gemeinsamer Betrachtung der Stromverteilung auf der Platine und dem Korrekturelement, eine homogenere Gesamtstromverteilung als zuvor ohne zusätzliches Korrekturelement resultiert.
Das beispielhaft an Hand von Mobilfunkgeräten gemäß den Figuren 1 mit 18 aufgezeigte erfindungsgemäße SAR-Wert reduzierende Korrekturelementprinzip lässt sich selbstverständlich auch auf Schnurlostelefone sowie sonstigen Funkkommunikationsgeräte übertragen und dort entsprechend verwenden.
Zusammenfassend betrachtet lässt sich die ursprünglich vorgegebene Strom- bzw. Feldverteilung, die maßgeblich auf die auf der Leiterplatine zum Fließen kommenden elektrischen Ströme zurückgeht, dadurch in vorteilhafter Weise am bzw. im Kopf des Benutzers verringern bzw. organismusgünstiger anders verteilen, indem zweckmäßigerweise folgende Maßnahmen einzeln oder gruppenweise vorgenommen werden:
1. Einbringen von ein oder mehreren elektrischen Drähten, die auch höhere ohmsche Anteile haben können, in das Gehäuse des SAR-Wert zu reduzierenden Mobilfunkgeräts. Diese können einen Höhenabstand zu den anderen Teilen des Gerätes aufweisen. Sie könnten beispielsweise auch in die Unter- oder Oberschale eingelegt, eingeklebt, gedruckt und/oder in sogenannter SMD oder MID-Technik aufgebracht sein. Auch eine äußere Applikation ist denkbar.
2. Einbringen von magnetisch und/oder dielektrisch wirksamen Materialen (beliebig linienförmig gekrümmt, flächenhaft beliebig gekrümmt) in das Gehäuse des jeweiligen Mobilfunkgeräts. Diese können einen Höhen- und/oder Querabstand zu den anderen Teilen des Gerätes aufweisen. Sie könnten beispielsweise auch in die Unter- oder Oberschale eingelegt, einge- klebt, gedruckt, usw. aufgebracht sein. Auch eine teilweise Metallisierung kann zur Einstellung der gewünschten Feldverteilung zweckdienlich sein. Auch eine äußere Applikation auf dem Gehäuse ist denkbar.
3. Die Kombination aus 1. und 2.
4. Kontaktierung (einfach, mehrfach als auch Kombinationen) der Materialien aus 1., 2. bzw. 3. an der Massefläche bzw. dem „heißen Leiter* des Senders (siehe Figuren 1, 4) .
5. Modifikation der elektrischen Eigenschaften der Unter- o- der Oberschale durch Veränderung der Leitfähigkeit der magnetischen Eigenschaften bzw. der kapazitiven Eigenschaften, als auch beliebige Kombinationen dieser. Dieses kann beispiels- weise durch Einbringen von verlustbehafteten bzw. leitfähigen, magnetischen und/oder dielektrischen Partikeln, oder Mischungen derer erzeugt werden. Auch teilweise bzw. vollständige Beschichtung der Außenhaut mit entsprechenden Materialien ist denkbar, (siehe Figur 9)
6. Auch mehrlagige Lösungen zu 1. bis 5. sind gegebenenfalls zweckmäßig.
7. Vorstellbar ist auch ein Substrat, das aufgebaut ist wie eine Platine (PCD) , die eingelegt und gegebenenfalls mit Teilen des Geräts kontaktiert werden kann, (siehe Figuren 15, 16) 8. Gemäß 7. mit einem oder mehreren zusätzlich bestückten diskreten Bauelementen auf diesem Substrat, (siehe Figur 15)
9. Die Beschaltung des beliebig ausgeführten Kontaktelements mit einem Schaltkreis (elektrisches Anpassungsnetzwerk) hin zur Masse oder zum „heißen Leiter* des Senders. (siehe Figur 16)
10. Beliebige Haltevorrichtungen der eingebrachten Strukturen, um einen gewünschten Höhen-und/oder Querabstand zu anderen Geräteteilen herzustellen.
Zusätzlich oder unabhängig von diesen derartigen Korrektur- elementen kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, das Gehäuse des jeweiligen Mobilfunkgeräts, z.B. MP1 von Figur 1, derart zu formen, dass dort, wo das jeweilige Strommaximum auftritt, der Abstand DU zum Auflagebereich am Kopf HE des jeweiligen Benutzers möglichst groß ist. In der Figur 17 wird dies bei- spielsweise dadurch erreicht, dass das Gehäuse des Mobilfunkgeräts MP1 eine vom Kopf HE konvex nach außen gewölbte Innenfläche aufweist und lediglich mit seinen beiden Außenrändern ABI, AB2) am Kopf HE des jeweiligen Benutzers von Figur 18 anliegt. Dadurch wird das Mobilfunkgerät MP1 zwangsweise dort am weitesten auf Abstand vom Kopf des Benutzers gehalten, wo die ursprünglich vorhandene Stromverteilung auf der Leiterplatine ein Maximum aufweist, nämlich in der Mittenzone des Mobilfunkgeräts .
Insbesondere speziell bei der Kommunikation mit Hilfe von Mo- bilfunkgeräten senden diese also elektromagnetische Wellen aus. Ein Teil dieser elektromagnetischen Felder kann gegebenenfalls auch in menschliches Gewebe eindringen. Dies kann unter Umständen zu einer thermischen Belastung im menschli- chen Gewebe führen. Ein Maß zur Bewertung einer solchen thermischen Aufheizung ist der sogenannte SAR-Wert (Specific Absorption Rate) . In Normen (z.B.—EN 50360) sind entsprechende Grenzwerte festgelegt. Durch die immer weitergehende Reduzie¬ rung der Geräteabmessungen konzentriert sich die Leistungsab- strahlung von Mobilfunkgeräten auf einen immer kleineren Be¬ reich, so dass sich insbesondere bei der zweckbestimmten Be- nutzung eines Mobilfunkgeräts am Kopf eines Benutzers eine dortige zunehmende thermische Belastung ergeben kann. Die Be¬ reiche maximaler Belastung (sog. „hot spots*) bestimmen dabei maßgeblich den SAR-Wert. Selbst bei Einhaltung dieser Grenz¬ werte ist es wünschenswert, Funkkommunikationsgeräte mit ei- nem möglichst geringen SAR-Wert bereitzustellen.
Dieses Problem wird bei einem Funkkommunikationsgerät gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch gelöst, dass als zusätzliches, SAR-Wert-reduzierendes Korrekturelement mindes- tens eine stromleitende Zwischenlage als Bestandteil der Tastaturmatte des Funkkommunikationsgeräts vorgesehen ist.
Durch die zusätzliche, stromleitende Zwischenlage kann der SAR-Wert des jeweiligen Funkkommunikationsgerätes in einfa- eher Weise reduziert werden, wobei gleichzeitig die ursprünglich vorgegebenen Abmessungen sowie das Design des jeweiligen Funkkommunikationsgerätes weitgehend beibehalten werden können.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Tastaturmatte mit mindestens einer stromleitenden Zwischenlage zur Reduzierung des SAR-Wertes eines erfindungsgemäßen Funkkommunikationsgeräts .
Figur 19 zeigt ein Mobilfunkgerät MP1 mit seinen Hauptkomponenten im auseinandergebauten Zustand. In seinem Gehäuse ist eine Leiterplatine LP untergebracht, die zur Erzeugung, Verarbeitung sowie Auswertung zu sendender und/oder zu empfangender Funksignale entsprechende Baugruppen und/oder Bauteile aufweist. Diese sind der zeichnerischen Einfachheit halber in der Figur 19 weggelassen worden. Vom Gehäuse ist dabei in der Figur 19 lediglich dessen Oberschale OS eingezeichnet, wäh- rend dessen Unterschale der Übersichtlichkeit halber ebenfalls weggelassen worden ist. Ober- sowie Unterschale bilden für die Leiterplatine LP eine passend geformte Kammer im zusammengesetzten Zustand, um die Leiterplatine sicher aufneh- men zu können. Leiterbahnen und/oder Bauelementen dieser Leiterplatine LP sind die Tasten einer Tastaturmatte TA zugeordnet, mit der sich taktile, mechanische Ein-
/Ausgabeaktivitäten aufgrund von Tastenbetätigungen in elektrische Signale auf der Leiterplatine LP umsetzen lassen. Die Tastatureinheit TA weist dabei eine Trägerfolie TF auf, auf der eine Tastatureinheit TM mit einer Vielzahl von Tastenelementen aufgebracht ist. Die Trägerfolie TF ist vorzugsweise als plane Trägerschicht ausgebildet. Sie weist eine Außenkontur auf, die vorzugsweise der Außenkontur der Leiterplatine LP entspricht. Die Trägerfolie TF ist im Bereich der Tastaturmatte TM im wesentlichen vollflächig ausgebildet, während sie im Bereich des Displays bzw. der Anzeigevorrichtung des Mobilfunkgeräts MP1 eine geeignete, insbesondere rechteckför- ige Aussparung aufweist. Zusätzlich ist nun entsprechend der Figur 20 eine stromleitende Zwischenlage ZL zwischen der Trägerfolie TF und der Tastatureinheit TM vorgesehen. Diese Zwischenlage ZL bildet dabei eine Art geschlossene Schlaufe bzw. einen geschlossenen Ring im Bereich der vier Randseiten der Trägerfolie TF. Im zusammengebauten Zustand des Mobilfunkge- räts bildet die Zwischenlage ZL somit einen Rahmen, der oberhalb der Leiterplatine LP mit einem Höhenabstand sowie kongruent zu deren Umrandung liegt. Die stromleitende Zwischenlage ZL ist dabei im Bereich derjenigen Stirnseite der Leiterplatine LP an deren Massekontakt MP über einen Kontaktie- rungssteg MK (vgl. Figur 19) mechanisch und elektrisch angekoppelt. Auf diese Art und Weise wird eine Art Parallelschaltung zwischen der Leiterplatine LP und der stromleitenden Zwischenlage ZL erreicht, so dass sich Anteile eines etwaig auf der Leiterplatine LP entlang deren Längsrichtung fließen- den Stroms auf die beiden Längsseiten des rahmenförmigen Gebildes der Zwischenlage ZL abzweigen lassen. Durch diese gezielte Stromverzweigung aufgrund der Parallelschaltung zwi- co co ro to P1 P1
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ordnet sind. Diese Druckelemente setzen die mechanischen Tas¬ tenhübe der Tastaturmatte TM in elektrische Unterbrechungen oder Leiterbahnenschließungen auf der Leiterplatine LP um. Dadurch, dass die stromleitende Zwischenlage ZL auf ihrer Un- terseite durch die Trägerfolie TF elektrisch isoliert wird, ergibt sich auch eine größere Variationsfreiheit für die stromleitende Zwischenlage, da dann auch oberhalb von elekt¬ rischen Kontaktflächen der -Ankoppelmatte ZP die metallisierte Zwischenlage ZL liegen kann und eine Undefinierte Masseanbin- düng in diesem Bereich weitgehend vermieden ist.
Prinzipiell kann die zusätzliche stromleitende Zwischenlage zur SAR-Reduzierung in jede Art von Tastaturmatten integriert werden, da entsprechend den produktspezifischen Anforderun- gen:
1. jedes Element einer Tastaturmatte (z.B. auch Silikonmatte, Metalldo efoil, Abstandsfolie, Klebefolie, etc.) Träger der stromleitenden Zwischenlage sein kann;
2. die stromleitende Zwischenlage in Material (stromleitend) und Herstellung (z.B. aufgedampft oder gestanzt, geklebt, galvanisiert, kaschiert, usw.) variiert werden kann;
3. die Gestaltung der stromleitenden Zwischenlage unter Berücksichtigung des Gerätedesigns hinsichtlich Kontur und Geometrie (z.B. flächig, ringförmig geschlossen oder offen, verzweigt, etc.) und/oder deren Dicke je nach Form und Gestalt der Leiterplatine angepasst werden kann;
die Anbindung der stromleitenden Zwischenlage hinsichtlich Gestaltung, Anzahl und Position angepasst sowie als integriertes oder zusätzliches Kontaktelement ausgeführt werden kann;
der Kontaktpartner variiert werden kann, solange dieser an die Masse der Leiterplatine angebunden ist. ro ro P1 P1 cn o cπ o Cπ
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Claims

Patentansprüche
1. Funkkommunikationsgerät (MP1) mit einem Gehäuse (GH) und mindestens einer darin untergebrachten Leiterplatine (LP) zum Senden und/oder Empfangen von Funksignalen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mindestens ein zusätzliches, SAR-Wert-reduzierendes Korrekturelement (KEl) derart im und/oder am Gehäuse (GH) vorgesehen und ausgebildet ist, dass die Aufteilung eines auf der Leiterplatine (LP) etwaig fließenden elektrischen Stromes
(EC1) in gezielter Weise von dessen ein oder mehreren örtlichen Maxima (MA) weg zum Korrekturelement (KEl) bewirkt ist, so dass beim Gebrauch des Funkkommunikationsgeräts (MPl) die örtliche Verteilung des insgesamt resultierenden elektrischen Stromes auf der Leiterplatine und dem Zusatzelement zusammen betrachtet vergleichmäßigt ist, und/oder dass das jeweilige, ursprüngliche Strommaximum (MA) in einen für Benutzer unkritischeren Gerätebereich verschoben ist.
2. Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Funkkommunikationsgerät ein Mobilfunkgerät (MPl), insbesondere Mobilfunktelefon oder Schnurlostelefon, ist.
3. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Leiterplatine (LP) eine Hochfrequenzbaugruppe (HBl) aufweist, an die mindestens eine Sende-/Empfangsantenne (AT) angekoppelt ist.
4. Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Hochfrequenzbaugruppe (HBl) in einer elektromagneti- sehen Abschirmung (HFS1) eingekapselt ist.
5. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Antenne (AT) derart ausgebildet ist, dass sie einen elektrischen Gegenpol zur Leiterplatine (LP) bildet.
6. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 3 mit 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Sende-/Empfangsantenne (AT) als λ/4 -Antenne oder PIFA (planar inverted F) - Antenne ausgebildet ist, die zusa - men mit der Leiterplatine (LP) einen Strahlungsdipol bildet.
7. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Korrekturelement (KEl) mit der Leiterplatine (LP) in mechanischem und/oder elektrischem Kontakt steht.
8. Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Korrekturelement (KEl) die Leiterplatine (LP) an lediglich einer einzigen oder höchstens zwei Stellen (COS1, COS2) elektrisch und/oder mechanisch kontaktiert.
9. Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kontaktierungsstelle (COS1) des Korrekturelements (KEl) im Bereich der Hochfrequenzbaugruppe (HBl) der Leiterplatine (LP) vorgesehen ist.
10. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 8 oder
9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kontaktierungsstelle (COS1) im Bereich der Mittellängsachse (ML) der Leiterplatine (LP) angeordnet ist, so dass sich eine weitgehend symmetrische Stromaufteilung von der Leiterplatine (LP) auf das zusätzliche Korrekturelement (KEl) ergibt.
11. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Korrekturelement (KEl*) einen Teil der Leiterplatine (LP) bildet.
12. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Korrekturelement (KEl*) an der Leiterplatine (LP) derart mechanisch angekoppelt ist, dass es im Gehäuse (GH) innerhalb einem durch die Seitenränder der Leiterplatine (LP) begrenzten Raum über und/oder unter deren Bestückungsfläche positionierbar ist.
13. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Korrekturelement (KEl) bezüglich der Mittellängsachse (ML) der Leiterplatine (LP) weitgehend achssymmetrisch angeordnet ist.
14. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zusätzliche Korrekturelement (KEl) derart im und/oder am Gehäuse (GH) vorgesehen und ausgebildet ist, dass ein oder mehrere Maxima (MA) in der örtlichen Stromverteilung (EC1) auf der Leiterplatine (LP) derart gezielt reduzierbar sind, dass für das beim Benutzer wirksam werdende elektromagnetische Restfeld ein SAR-Wert resultiert, der zwischen 30 % und 70 % gegenüber dem ursprünglichen SAR-Wert verringert ist.
15. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gehäuse (GH) derart geformt ist, dass der Abstand (DU) zwischen dem Auflagebereich des Funkkommunikationsge¬ räts (MPl) am Kopf (HE) des jeweiligen Benutzers (US) und der oder den SAR-Wert-verursachenden Quellen des Mobilfunkgeräts (MPl) soweit vergrößert wird, dass eine gewünschte Verringe¬ rung des ursprünglich vorliegenden SAR-Wertes bewirkt ist.
16. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden An- sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zusätzliche Korrekturelement (KEl) derart ausgebil¬ det und angeordnet ist, dass durch die elektrische Stromaufteilung die elektrischen Stromflüsse (EC1*, ECU*, EC12*) auf der Leiterplatine (LP) und auf dem Korrekturelement (KEl) im wesentlichen gleichgerichtet sind.
17. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 mit 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Korrekturelement (KEl) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass durch die elektrische Stromaufteilung die elektrischen Stromflüsse (EC1*, ECU**, EC12**) auf der Leiterplatine (LP) und auf dem Korrekturelement (KEl) im wesent- liehen gegenphasig zueinander sind, wodurch ein Kompensationseffekt für das durch den Stromfluss auf der Leiterplatine (LP) ursprünglich verursachte, elektromagnetische Feld bewirkt ist.
18. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Korrekturelement (KEl) durch mindestens ein elektrisch leitfähiges Element gebildet ist.
19. Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als elektrisch leitfähiges Element ein oder mehrere e- lektrische Drähte, mindestens eine ein- oder mehrlagige, e- lektrisch leitfähige Folie, Beschichtung, und/oder sonstiges elektrisch leitfähiges Flächenelement vorgesehen ist.
20. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 18 oder 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich das elektrisch leitfähige Element (KEl) lediglich in der Randzone entlang den Seitenrändern des Gehäuses (GH) durchgängig erstreckt, während die übrigen Bereiche des Ge¬ häuses (GH) frei bleiben.
21. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 18 mit 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das elektrisch leitfähige Element (KEl) an mindestens einer Stelle seiner Erstreckung eine Unterbrechung (Ul) aufweist .
22. Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das elektrisch leitfähige Element (KEl*) an einer oder zwei Breitseiten des Gehäuses (GH) weggelassen worden ist.
23. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 18 mit 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das elektrisch leitfähige Element (KEl) die elektrische Leiterplatine (LP) an lediglich einer einzigen Kontaktierungsstelle (COS1) kontaktiert, während es entlang seiner übrigen Erstreckung mit einem fortlaufenden Spaltfreiraum (QS) zur Leiterplatine (LP) angeordnet ist.
24. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 18 mit 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das elektrisch leitfähige Element (KEll) einen ganz oder teilweise um die Leiterplatine (LP) verlaufenden Rand bildet, der entlang dem überwiegenden Teil seiner Längserstreckung mit einem Querspalt (QSP) zur Leiterplatine (LP) abgesetzt ist.
25. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 18 mit 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Breite (SB) des elektrisch leitfähigen Elements (KEl) zwischen 5% und 25% der Querschnittsbreite (QB) der Leiterplatine (LP) gewählt ist.
/
26. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden An- sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als zusätzliches Korrekturelement ein oder mehrere magnetisch und/oder dielektrisch wirksame Körper (KE61, KE62) vorgesehen sind.
27. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zusätzliche Korrekturelement (KE9) mindestens ein diskretes, elektrisches Bauelement (BE9) aufweist.
28. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zusätzliche Korrekturelement (KE10) derart ausgebildet ist, dass es als resonante Antennenstruktur wirkt, mit der sich Aufteilströme (ECU*, EC12*) gezielt auf das Korrekturelement lenken lassen.
29. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zusätzliche Korrekturelement (KE10) mit einem -Anpas¬ sungsnetzwerk an die Leiterplatine (LP) angekoppelt ist.
30. Funkkommunikationsgerät nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches, SAR-Wert-reduzierendes Korrekturelement mindestens eine stromleitende Zwischenlage (ZL) als Bestandteil der Tastaturmatte (TA) des Funkkommunikationsgeräts (MPl) vorgesehen ist.
31. Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die stromleitende Zwischenlage (ZL) derart ausgebildet ist, dass sie die Leiterplatine (LP) in Form einer Schleife ringsum berandet.
32. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die stromleitende Zwischenlage (ZL) eine Massekontaktie- rung (MK) zur Masseschicht (MP) der Leiterplatine (LP) aufweist.
33. Funkkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 30 mit 32, dadurch gekennzeichnet, dass die stromleitende Zwischenlage (ZL) zwischen der Trägerfolie (TF) und der Tasteneinheit (TM) der Tastaturmatte (TA) eingebracht ist.
34. Leiterplatine (LP) mit mindestens einem zusätzlichen, SAR-Wert-reduzierenden Korrekturelement (KEl) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
35. Tastaturmatte (TA) mit mindestens einer stromleitenden Zwischenlage (ZL) zur Reduzierung des SAR-Wertes eines Funkkommunikationsgeräts nach einem der Ansprüche 30 mit 33.
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