專利名稱：對安裝在印刷電路板上的天線隔離的改進的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及在無線系統(tǒng)中使用的印刷電路板。更具體地涉及在相同的基板上包括至少一個天線和由諸如屏蔽蓋之類的封蓋所覆蓋的處理電路的板面。
背景技術(shù)：
在無線通信領(lǐng)域，更多地使用MMO (多輸入多輸出)電路，以便于增加傳輸電路的容量并改進覆蓋。結(jié)果是大量天線的使用。當在印刷電路板或PCB上直接印刷或放置天線時，這在接地平面中引起電流，其潛在地影響其他天線的表現(xiàn)以及位于該天線附近的處理電路的表現(xiàn)。因而，需要互相隔 離元件以限制電流漏泄而不使得天線的性能惡化。此外，在MMO系統(tǒng)的情況下，必須將天線強力隔離以從所要求的信號獲得去相關(guān)的電平，以對MMO系統(tǒng)提供最佳性能。然而，板面上的空間是有限的，隔離限制也很強。另外，在以若干頻帶操作的系統(tǒng)的情況下，最頻繁地要求帶間隔離以確保在頻帶中的全部無線電的正確共存。此外，頻繁使用在處理電路的上方固定的屏蔽蓋，以通過減少輻射等級來減少電磁干擾和無線電頻率。因為當前無線系統(tǒng)通常是多帶和多模的，所以此使用更加頻繁，而這導致更大的干擾問題。此外，無線設備小型化的趨勢以及在相同板面上的多電路集成的趨勢要求改進的隔離和屏蔽。另外，涉及電磁波的等級和無線電頻率的規(guī)章是越來越具有限制性。已知，具體地在US專利2003/0193437中已知使用兩個天線之間的間隙以減少天線的互耦并限制表面電流漏泄。然而，因為間隙的長度是顯而易見地等于入/4(入是在電路的操作頻率的波長)，所以此類隔離要求表面。因此，對于2.4GHz的操作頻率，波長是大約 30mm。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明因此對以上問題提出低成本解決方案，其能夠獲得所要求的隔離而不增加印刷電路板的尺寸并不增加額外部件或機械部分。本發(fā)明涉及在相同板面上包括至少一個天線、處理電路和覆蓋該處理電路的封蓋的電路，其特征在于，其在天線和封蓋之間包括至少一個隔離元件，該元件由部分實現(xiàn)在板面上而部分實現(xiàn)在封蓋上的間隙線形成。根據(jù)一個實施例，間隙線包括由第三間隙線互連的第一和第二間隙線。第一和第二間隙線具有在板面上分別是LI和L2的第一長度和在封蓋上分別是L’ I和L’ 2的第二長度，從而L1+L’ I等于或不同于L2+L’ 2。第一和第二間隙線的長度接近于Ag/4，其中，入g是在操作頻率時的波長。


在閱讀參考所含附圖實現(xiàn)的實施例的描述時，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢將顯現(xiàn)，其中:
圖1是本發(fā)明的實施例的圖形透視圖，所圈部分是在其上實現(xiàn)本發(fā)明的部分板面的放大視圖。
圖2示出沒有依據(jù)本發(fā)明的隔離元件的圖1的兩個天線之間的隔離程度。
圖3是表示具有依據(jù)本發(fā)明的隔離元件的兩個天線之間的隔離程度的曲線。
具體實施方式
通過參考在應用中使用 的印刷電路板描述本發(fā)明:所述印刷電路板包括具有能夠集成于機頂盒的2X2MIM0電路并在2.4GHz帶中操作的兩個天線。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本實施例僅是為了提供信息并且可以以很多方式修改而不脫離本發(fā)明的范圍?？梢杂迷谝詿o線方式操作的很多設備中，諸如移動設備、平板、網(wǎng)關(guān)等。
如圖1所示，在板面I上，(分別)在該板面的每一端實現(xiàn)兩個天線2和3。在兩個天線2和3之間，在相同的板面上安裝用于由兩個天線接收和發(fā)射的信號的處理電路。用屏蔽蓋4覆蓋此處理電路以減少電磁干擾和射頻干擾，同時隔離天線的處理電路。
以已知的方式，通過在與元件相同的組裝過程期間通過沖壓大體制作屏蔽蓋4并固定到板面，即，通過使用元件表面安裝技術(shù)?？梢砸詥蝹€部分或以兩個部分實現(xiàn)該蓋體以使得部件的檢查和修復成為可能。
如圖1所示，通過沿著所述板面的邊緣在印刷電路板I上直接實現(xiàn)的兩個隔離間隙5、5’從蓋體4隔離一個天線，S卩，所示實施例中的天線2。然而，如圖1所示，第二天線3定位在蓋體4附近。為了不增加印刷電路板的表面并且如圖1的放大部分所示，依據(jù)本發(fā)明，部分在板面I上而部分在蓋體4上地實現(xiàn)天線3和蓋體4之間的隔離元件。以更精確的方式并且如放大部分所示，隔離部件由兩個間隙線6和6’構(gòu)成，每個都具有兩個部分，即，6a、6b、6’ a和6’ b, 6a和6’ a部分被實現(xiàn)在印刷電路板I中而6b和6’ b部分被實現(xiàn)在蓋體4中。為了防止這兩個間隙線6和6’在印刷電路的等級上被短路，用間隙7互連它們。
為了獲得所要求的隔離，選擇每個間隙6、6’的總長度為顯而易見地等于Ag/4，其中，Ag是在操作頻率時的波長。因此，如果6a和6’ a部分分別具有長度LI和L2并且如果6b和6’b部分分別具有長度L’ I和L’ 2，則間隙6和6’的總長必須是如下，LI + Cl =L2 + L'2 Ag/4。然而，L1+L’ I Φ L2+L’ 2的解決方案也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
用HFSS (Ansys)名下已知的3D電磁仿真工具仿真如圖1所示的設備。第一仿真沒有依據(jù)本發(fā)明的隔離元件地實現(xiàn)并且第二仿真具有如圖1所示的隔離元件地實現(xiàn)。
如圖2所示，可見沒有依據(jù)本發(fā)明的隔離元件，在2.4GHz的帶中的隔離水平在最壞情況下是大約14dB。
如圖3所示，現(xiàn)在，在2.4GHz的帶中，兩個天線之間的隔離響應是大約_20dB，這示出了大于5dB的增加。相對于沒有這些隔離元件所獲得的結(jié)果，在勵磁天線3時的表面電流的線示出了隔離元件6和6’的效率。因此獲得兩個天線之間的耦合的減少，并且天線3的表現(xiàn)對于其在板面上的位置較少敏感以及對于將其接地平面連接到系統(tǒng)的整體接地的方式較少敏感。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，實現(xiàn)隔離元件的間隙線可以具有一致或不同的長度，以這樣的方式來增加隔離水平或隔離帶。此外，間隙可以具有L形或C形或與其位置兼容的任何其他形狀。
權(quán)利要求
1.一種在相同的板面(I)上包括至少一個天線(2，3)、處理電路和覆蓋所述處理電路的蓋體(4)的電路，其特征在于其在所述天線(3)和蓋體(4)之間包括由部分實現(xiàn)在所述板面上且部分實現(xiàn)在所述蓋體上的間隙線形成的至少一個隔離元件(6，6’)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于，所述間隙線(6，6’)包括由第三間隙線(7)互連的第一(6a，6a’)間隙線和第二(6b，6b’)間隙線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于，第一和第二間隙線具有在所述板面上分別為LI和L2的第一長度，且在所述蓋體上分別為L’ I和L’ 2的第二長度，從而L1+L’ I等于或不同于L2+L’ 2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2中的一個的電路，其特征在于，第一和第二間隙線的長度接近于入g/4，其中，Ag是在操作頻率的波長。
全文摘要
本發(fā)明涉及在相同的板面(1)上包括至少一個天線(2，3)、處理電路和覆蓋所述處理電路的蓋體(4)的電路。所述電路在所述天線(3)和蓋體(4)之間包括部分實現(xiàn)在所述板面上且部分實現(xiàn)在所述蓋體上的至少一個隔離元件(6，6’)。
文檔編號H01Q1/52GK103219589SQ20131002144
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者D.洛海因唐, P.米納德, J-L.羅伯特 申請人:湯姆森特許公司