專利名稱：包括接地貼片的移動無線通信設備及相關方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信設備領域，并且更具體地，涉及移動無線通信設備及 相關方法。
背景技術：
蜂窩通信系統(tǒng)越來越流行并且己經成為個人和商務通信不可缺少的 一部分。蜂窩電話使得使用者可以在他們到達的幾乎任何地方撥打和接收 語音呼叫。而且，隨著蜂窩電話技術的發(fā)展，蜂窩設備的功能也不斷增加， 并且有不同類型的設備可供使用者使用。例如，許多蜂窩設備目前結合了個人數字助理(PDA)的特征，如日歷、地址簿、任務列表等。而且，這 樣的多功能設備還可以允許用戶能夠無線發(fā)送和接收電子郵件(email)消 息并經由例如蜂窩網絡和/或無線局域網絡(WLAN)接入因特網。雖然如此，隨著蜂窩通信設備功能的不斷增長，要求設備更加小巧輕 薄以使用戶承載起來能夠更加容易和方便的需求也不斷增加。這對于蜂窩 設備制造商提出的一個挑戰(zhàn)就是天線的設計，要求天線在相對有限的可用 空間提供期望的操作特性。減小電話尺寸的一種方法是使用折疊電話，該電話具有通過鉸鏈連接 在一起的上殼體和下殼體。在不使用電話時，殼體可以關閉，使其更加緊 湊而使用戶承載更加容易。在專利號為6765536的美國專利中描述了用于 折疊型蜂窩電話的一個示例性天線系統(tǒng)。具體地，該天線系統(tǒng)包括位于下 殼體頂端的外部天線元件和上殼體上的無源元件(parasitic dement),從而 當該電話打開時，無源元件最接近該天線元件。下殼體上的調諧電路與該 無源元件電連接。該調諧電路可變，用于調整天線元件上的寄生負載從而 為電話提供可變的操作頻率和帶寬。外部蜂窩電話天線的好處在于其與使用者的頭部分開，例如這使得電 話制造商更容易符合可用的吸收率(SAR)的要求。這是因為蜂窩電話天線系統(tǒng)的輻射元件離使用者越遠，對使用者的輻射就越不強烈。但是，許 多使用者更喜歡內部天線而不是外部天線，因為外部天線可能會刮住物體 而被損壞。然而，隨著縮小蜂窩電話尺寸的趨勢的不斷發(fā)展，對于相對小 的具有內部天線的電話，可能將天線放置在相對靠近使用者耳朵的位置，這對制造商來說使得SAR和/或助聽器兼容性(HAC)符合可用性規(guī)定非常困難。這對于更小更薄的"直板"類型的電話尤為如此。 發(fā)明內容本發(fā)明提出了一種移動無線通信設備(20)，包括便攜式殼體(21);由所述便攜式殼體(21)承載的電介質基板(22)，所述電介質基板(22) 具有面向使用者(23)的前側和與所述前側相對的后側；由所述電介質基 板(22)承載的接地平面(25);由所述電介質基板(22)承載的至少一 個電路(26);由所述電介質基板(22)承載的天線(27)，與所述電介質 基板的一端相鄰并與所述至少一個電路(26)電連接；以及與所述電介質 基板(22)的前側相鄰的接地貼片(31)，與所述接地平面(25)電連接， 與所述天線(27)間隔開并至少與所述天線(27)部分重疊，所述接地貼 片(31)具有包括第一構件(37)和第二構架(38)的L形狀，所述第一 構件(37)從所述電介質基板(22)向外延伸，所述第二構件(38)沿大 體上平行于所述電介質基板(22)的方向從所述第一構件(37)向外延伸。 本發(fā)明還提出了一種用于降低移動無線通信設備的吸收率SAR的方 法，所述移動無線通信設備(20)包括便攜式殼體(21)、由該便攜式殼 體(21)承載的電介質基板(22)、由電介質基板(22)承載的接地平面(25)、由電介質基板(22)承載的至少一個電路(26)、以及由電介質基 板(22)承載的與所述設備一端相鄰并與所述至少一個電路電連接的天線(27)，所述電介質基板(22)具有面向使用者的前側和與該前側相對的 后側，所述方法包括定位接地貼片(31)，以與所述電介質基板(22) 的前側相鄰，且與所述天線(27)間隔開并至少部分地與所述天線(27) 重疊，以及將所述接地貼片(31)與所述接地平面(25)電連接；所述接 地貼片(31)具有包括第一構件(37)和第二構架(38)的L形狀，所述 第一構件(37)從所述電介質基板(22)向外延伸，所述第二構件(38)沿大體上平行于所述電介質基板(22)的方向從所述第一構件(37)向外 延伸。
圖1是貼近使用者耳朵的、包括根據本發(fā)明的一個示例性實施例接地 貼片的移動無線通信設備的示意性的截面圖。圖2是圖1的電介質基板基底和接地貼片的示意性方框圖。圖3是圖1的移動無線通信設備的可選實施例的示意性方框圖，其中接地貼片承載在設備殼體的外部。圖4是示出了可用于圖1的移動無線通信設備中的另外典型部件的示意性方框圖。
具體實施方式
本說明書參考示出了優(yōu)選實施例的附圖進行。然而，可以使用許多不 同的實施例，因而該說明書不應當解釋為限定于此處公開的實施例。更確 切地，提供這些實施例以使本發(fā)明公開得充分和完整。相同的標號通篇表 示相同的元件，并使用基數指示不同實施例中的相同元件。一般說來，此處公開的移動無線通信設備可以包括便攜式殼體、由便 攜式殼體承載的電介質基板(dielectric substrate)以及由所述電介質基板 承載的接地平面，其中所述電介質基板具有面向用戶的前側和與前側相對 的后側。該設備還包括由電介質基板承載的至少一個電路，和由與所述電 路的末端相鄰的電介質基板承載并且與所述至少一個電路電連接的天線。 而且，接地貼片可以與電介質基板的前側相鄰，所述電介質基板與接地平 面電連接并且與天線間隔開并與所述天線至少部分重疊。接地貼片有利于 通過防護用戶免受由天線產生的指向用戶頭部的電磁(EM)輻射來減少 與設備相關的吸收率(SAR)。而且，這還可能有利于提供期望的助聽器 兼容性(HAC)。更具體地，接地平面可以在電介質基板的后側。根據一個實施例，接 地貼片可以由電介質基板承載。以示例的方式，接地貼片可以具有由第一 構件和第二構件組成的L形狀，所述第一構件從電介質基板延伸出來，所述第二構件以大體上平行于電介質基板的方向從第一構件延伸出來。更特 別地，第二構件可以僅部分地與天線重疊。在另一個實施例中，例如，接 地貼片可以由便攜式殼體承載。接地貼片可以在多個間隔開的接觸點與接地平面電連接。而且，電介 質基板可以具有低端和高端，并且可以承載所述天線以與所述電介質基板 的低端相鄰。所述至少一個電路可以是無線收發(fā)機收發(fā)機，如例如蜂窩收 發(fā)機。另外，移動無線通信設備還可以包括在所述移動天線設備前表面上、 由所述電介質基板承載的顯示器和鍵盤中的至少一個?，F(xiàn)在更具體地參考圖l和圖2，例如首先描述了一個移動無線通信設備20，如蜂窩通信設備。該設備20示意性地包括便攜式殼體21和由便攜 式殼體承載的電介質基板22，如印刷電路板(PCB)。電介質基板22具有 當該設備20靠近用戶耳朵24放置以進行電話會話時面向用戶23的前側， 以及與該前側相對的后側。在圖示的例子中，設備20還示意性地包括由 電介質基板22承載的位于其前表面的顯示器35(例如液晶顯示器(LCD)) 和鍵盤36。接地平面25由電介質基板22承載，在圖示的實施例中位于其后側。 設備20還示意性地包括例如由電介質基板22承載的電路26，如無線蜂窩 收發(fā)機。當然可以理解，如下面將進一步討論的那樣，也可以包括其它電 路。天線27也由電介質基板22承載，靠近其一端并與電路26在接觸點 30電連接。以示例的方式，天線27可以包括在電介質基板22上的一個或 多個導電性印跡(例如印刷電路印跡)。在某些實施例中，如本領域技術 人員可以理解的那樣，附加的墊片或天線固定框可以用于增加天線的表面 區(qū)域，并圍繞電介質基板22的不同側/端纏繞導電性印跡。在圖示的實施例中，天線27與基質的低端(即，通常蜂窩設備的麥 克(未示出)所處的位置)相鄰。然而，在另一個實施例中，天線27可 以位于電介質基板22的上端附近。將天線27定位于與設備20的底部相 鄰可以有利于幫助獲得相對較寬的帶寬和相對較高的天線增益。然而，本 領域技術人員可以理解，這還可能導致更加全向的天線輻射模式，這接著 可能由于直接指向用戶23的輻射比具有遠離用戶的視軸的定向天線的情 況更多而增加設備20的SAR。為了有助于減少由天線27的全向EM輻射導致增加的SAR，可以將 接地貼片31方便地設置在電介質基板22的前側附近，與天線27間隔開 并至少部分與其重疊。接地貼片31與接地平面25電連接。更具體地，在 圖示的實施例中電連接發(fā)生在電介質基板22上多個間隔開的接觸點32 上，其通過各自的通孔33連接到接地平面25。然而應當注意，在不同的 實施例中可以使用不同的電連接結構，包括例如一個和多個接觸點和代替 通過電介質基板22的通孔的纏繞連接。而且，在某些實施例中，接地平 面25和接地貼片31可以位于電介質基板22的同一側。應當注意的是為 了圖示清楚，在圖2中以陰影示出接地貼片31，盡管該元件沒有在截面圖 中示出。接地貼片31有利于通過防護用戶免受由天線在指向用戶頭部方向產 生的電磁(EM)輻射來減少與設備20相關的吸收率(SAR)。而且，本 領域技術人員可以理解，這還可能有利于提供期望的助聽器兼容性 (HAC)。在本示例中，接地貼片31示意性地由電介質基板22承載，并具有由 第一構件37和第二構件38組成的L形狀，第一構件37從電介質基板延 伸出來，第二構件38以通常平行于電介質基板的方向從第一構件延伸出 來(見圖1)。更特別地，第二構件38可以僅部分地與天線重疊，如圖1 和2所示。作為示例，天線27的高度可以優(yōu)選地為15mm或更小，而第 二構件38的長度可以約為1到15mm。而且，第一構件37的高度典型地 可以約為1到5mm，盡管也可以使用其它尺寸?，F(xiàn)在轉到圖3，示出了設備20'的另一個實施例，其中接地貼片31' 由便攜式殼體21'承載。更具體地，在圖示的實施例中，接地貼片31' 承載在殼體21'的外部或外側。在該實施例中，接地貼片31'可以具有 風格化的外形(stylistic appearance)。例如，接地貼片31'可以是一片金 屬，在其上印刷或雕刻具有設備制造商或網絡提供商的商標名稱或標識。 在其它實施例中，接地貼片31'可以承載于殼體2r的內部或內側，例 如承載于殼體的內表面。在下面參考圖4的示例中進一步描述了包括在上述設備20、 20'中的 手持移動無線通信設備1000的示例性組件。設備1000示意性地包括殼體1200、鍵盤1400和輸出設備1600。示出的輸出設備為顯示器1600，其優(yōu) 選地是一個全圖示(foil graphic) LCD?？梢蕴鎿Q使用其它類型的輸出設 備。處理設備1800包含在殼體1200內，并連接在鍵盤1400和顯示器1600 之間。處理設備1800響應于用戶對鍵盤1400上的按鍵的刺激，控制顯示 器1600的操作以及控制移動設備1000的整體操作。殼體1200可以在垂直方向延長，或者可以呈現(xiàn)其它尺寸和形狀(包 括翻蓋殼體結構)。鍵盤可以包括模式選擇鍵，或用于在文本條目和電話 條目之間切換的其它硬件或軟件。除了處理設備1800外，在圖4中還示意地示出了移動設備1000的其 它部分。這些部分包括通信子系統(tǒng)1001、短距離通信子系統(tǒng)1020、鍵盤 1400和顯示器1600，還有其它輸入/輸出設備1060、 1080、 1100和1120， 以及存儲設備1160、 1180和各種其它設備子系統(tǒng)1201。移動設備1000優(yōu) 選地是具有語音和數據通信能力的雙向RF通信設備。另外，移動設備1000 優(yōu)選地具有經由因特網與其它計算機系統(tǒng)進行通信的能力。優(yōu)選地，由處理設備1800執(zhí)行的操作系統(tǒng)軟件存儲在永久存儲器中， 例如閃存1160，但是也可以存儲在其它類型的存儲設備中，如只讀存儲器 (ROM)或類似的存儲元件。另外，系統(tǒng)軟件、專用設備應用程序、或兩 者的一部分可以臨時加載在易失性存儲器中，如隨機存儲器(RAM) 1180。 移動設備接收到的通信信號也可以存儲在RAM 1180中。處理設備1800，除了其操作系統(tǒng)功能外，還能執(zhí)行設備IOOO上的軟 件應用程序1300A—1300N?？梢栽谥圃爝^程中在設備1000中安裝一組預 定的應用程序，用于控制基本設備操作，如數據和語音通信1300A和 1300B。而且，可以在制造過程中安裝個人信息管理(PIM)應用程序。 優(yōu)選地，PIM能夠組織和管理數據項目，如e-mail、日歷事件、語音信箱、 約會和任務項目。優(yōu)選地，PIM應用程序還能夠經由無線網絡1401發(fā)送 和接收數據項目。優(yōu)選地，PIM數據項目經由無線網絡1401對存儲的、 或與主機計算機系統(tǒng)相關的設備用戶相應的數據項目進行無縫集成、同步 和更新。包括數據和語音通信的通信功能通過通信子系統(tǒng)1001和可能地通過 短距離通信子系統(tǒng)執(zhí)行。通信子系統(tǒng)1001包括接收機1500、發(fā)射機1520以及一個或多個天線1540和1560。另外，通信子系統(tǒng)1001還包括處理模 塊，如數字信號處理器(DSP) 1580，以及本地振蕩器(LO) 1601。通信 子系統(tǒng)1001的具體設計和完成依賴于移動設備1000期望在其中運行的通 信網絡。例如，移動設備1000可以包括通信子系統(tǒng)1001，設計為運行 MobitexTM、 Data TACTM或通用分組無線業(yè)務(GPRS)移動數據通信網 絡，也可以被設計為運行多種語音通信網絡，如AMPS、 TDMA、 CDMA、 WCDMA、 PCS、 GSM、 EDGE等中的任何一種。其它類型的數據和語音 網絡，無論是單獨的還是綜合的，也可以被移動設備1000利用。移動設 備1000還可以與諸如3GSM、 3GPP、 UMTS等其它通信標準兼容。根據通信系統(tǒng)的類型，網絡接入需求發(fā)生變化。例如，在Mobitex和 DataTAC網絡中，移動設備使用與每個設備相關的唯一的個人識別碼或 PIN在網絡中進行注冊。然而在GPRS網絡中，網絡接入與用戶或設備的 使用者有關。因此GPRS設備需要用戶識別模塊，通常稱為SIM卡，以便 在GPRS網絡中運行。當需要的網絡注冊或激活程序已經完成，移動設備1000可以通過通 信網絡1401發(fā)送和接收通信信號。由天線1540從通信網絡1401接收的 信號被路由至接收機1500，其用于信號放大、頻率下轉換、濾波、信道選 擇等，還可以提供模擬到數字的轉換。所接收到信號的模數轉換允許DSP 1580執(zhí)行更加復雜的通信功能，例如解調和解碼。類似地，將要發(fā)送到網 絡1401的信號由DSP 1580進行處理(例如調制和編碼)，然后提供給發(fā) 射機1520用于數字到模擬的轉換、頻率上轉換、濾波、放大并經由天線 1560發(fā)送到通信網絡1401 (或網絡)。除了處理通信信號，DSP 1580還用于接收機1500和發(fā)射機1520的控 制。例如，在接收機1500和發(fā)射機1520中應用于通信信號的增益可以通 過在DSP 1580中完成的自動增益控制算法進行自適應地控制。在數據通信模式中，接收的信號(如文本消息和網頁下載)由通信子 系統(tǒng)1001進行處理，并輸入到處理設備1800。然后接收的信號由處理設 備1800進一步處理用于輸出到顯示器1600，或可替換地輸出到某些其它 輔助I/O設備1060。設備使用者還可以使用鍵盤1400和/或某些其它輔助 I/O設備1060，如觸摸板、搖桿開關、拇指輪或某些其它類型的輸入設備編寫數據項目，如e-mail消息。然后編寫好的數據項目可以經由通信子系 統(tǒng)1001通過通信網絡1401進行發(fā)送。在語音通信模式中，設備的整個操作實質上與數據通信模式相同，除 了接收的信號輸出到揚聲器1100，以及用于發(fā)射的信號由麥克風1120產 生?？商鎿Q的語音或音頻I/0子系統(tǒng)，如語音消息記錄子系統(tǒng)，也可以在 設備1000上完成。而且，在語音通信模式中還可以使用顯示器1600，例 如顯示主叫方的標識、語音呼叫的持續(xù)時間、或語音呼叫的其它相關信息。短距離通信子系統(tǒng)使得在移動設備1000和其它鄰近系統(tǒng)或設備之間 能夠進行通信，不必要是相似的設備。例如，短距離通信子系統(tǒng)可以包括 紅外設備及相關電路和組件，或者BluetoothTM通信模塊，用于與相似功 能的系統(tǒng)和設備進行通信。得益于上述提出的說明書和附圖的教導，本領域技術人員將會想到許 多修改和其它實施例。因此可以理解，不同的修改和實施例意圖于包括在 所附權利要求書的范圍之內。
權利要求
1、一種移動無線通信設備(20)，包括便攜式殼體(21)；由所述便攜式殼體(21)承載的電介質基板(22)，所述電介質基板(22)具有面向使用者(23)的前側和與所述前側相對的后側；由所述電介質基板(22)承載的接地平面(25)；由所述電介質基板(22)承載的至少一個電路(26)；由所述電介質基板(22)承載的天線(27)，與所述電介質基板的一端相鄰并與所述至少一個電路(26)電連接；以及與所述電介質基板(22)的前側相鄰的接地貼片(31)，與所述接地平面(25)電連接，與所述天線(27)間隔開并至少與所述天線(27)部分重疊，所述接地貼片(31)具有包括第一構件(37)和第二構架(38)的L形狀，所述第一構件(37)從所述電介質基板(22)向外延伸，所述第二構件(38)沿大體上平行于所述電介質基板(22)的方向從所述第一構件(37)向外延伸。
2、 根據權利要求1所述的移動無線通信設備(20)，其中所述接地平 面(25)在所述電介質基板(22)的后側。
3、 根據權利要求1所述的移動無線通信設備(20)，其中所述接地貼 片(25)由所述電介質基板(22)承載。
4、 根據權利要求1所述的移動無線通信設備(20)，其中所述第二構 件(38)僅部分與所述天線(27)重疊。
5、 根據權利要求1所述的移動無線通信設備(20)，其中所述接地貼 片(31)在多個間隔開的接觸點(32)處與所述接地平面(25)連接。
6、 根據權利要求1所述的移動無線通信設備(20)，其中所述電介質 基板(22)具有低端和高端，并且其中承載所述天線(27)，以與所述電 介質基板(22)的低端相鄰。
7、 根據權利要求1所述的移動無線通信設備(20)，其中所述至少一 個電路(26)包括無線收發(fā)機。
8、 根據權利要求7所述的移動無線通信設備(20)，其中所述無線收發(fā)機包括蜂窩收發(fā)機。
9、 根據權利要求1所述的移動無線通信設備(20)，還包括在所述移 動無線通信設備前表面上、由所述電介質基板(22)承載的顯示器(35) 和鍵盤(36)中的至少一個。
10、 一種用于降低移動無線通信設備的吸收率SAR的方法，所述移動 無線通信設備(20)包括便攜式殼體(21)、由該便攜式殼體(21)承載 的電介質基板(22)、由電介質基板(22)承載的接地平面(25)、由電介 質基板(22)承載的至少一個電路(26)、以及由電介質基板(22)承載 的與所述設備一端相鄰并與所述至少一個電路電連接的天線(27)，所述 電介質基板(22)具有面向使用者的前側和與該前側相對的后側，所述方 法包括定位接地貼片(31)，以與所述電介質基板(22)的前側相鄰，且與 所述天線(27)間隔開并至少部分地與所述天線(27)重疊，以及將所述 接地貼片(31)與所述接地平面(25)電連接；所述接地貼片(31)具有包括第一構件(37)和第二構架(38)的L 形狀，所述第一構件(37)從所述電介質基板(22)向外延伸，所述第二 構件(38)沿大體上平行于所述電介質基板(22)的方向從所述第一構件 (37)向外延伸。
11、 根據權利要求所IO述的方法，其中所述接地平面(25)在所述電 介質基板的后側。
12、 根據權利要求10所述的方法，其中定位所述接地貼片(31)包 括將所述接地貼片(31)安裝在所述電介質基板(22)上。
13、 根據權利要求10所述的方法，其中所述第二構件(38)僅部分 與所述天線(27)重疊。
14、 根據權利要求10所述的方法，其中將所述接地貼片(31)與所 述接地平面(25)電連接包括在多個間隔開的接觸點(32)處將所述接地 貼片(31)與所述接地平面(25)電連接。
15、 根據權利要求10所述的方法，其中所述電介質基板(22)具有 低端和高端，并且承載所述天線(27)，以與所述電介質基板(22)的低 端相鄰。
全文摘要
一種移動無線通信設備包括便攜式殼體、由該便攜式殼體承載的電介質基板基底、和由電介質基板基底承載的接地平面，所述便攜式殼體具有面向使用者的前側和與該前側相對的后側。該設備還可以包括由該電介質基板基底承載的至少一個電路和由電介質基板基底承載的靠近其一端并與所述至少一個電路電連接的天線。接地貼片可以與所述電介質基板基底的前側相鄰，與所述接地平面電連接，與所述天線間隔開并至少與所述天線部分重疊。
文檔編號H01Q1/24GK101281993SQ200810100349
公開日2008年10月8日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權日2007年4月10日
發(fā)明者佩里·賈穆斯伍斯基, 滿英彤, 齊亦紅 申請人:捷訊研究有限公司