专利名称：对安装在印刷电路板上的天线隔离的改进的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及在无线系统中使用的印刷电路板。更具体地涉及在相同的基板上包括至少一个天线和由诸如屏蔽盖之类的封盖所覆盖的处理电路的板面。
背景技术：
在无线通信领域，更多地使用MMO (多输入多输出)电路，以便于增加传输电路的容量并改进覆盖。结果是大量天线的使用。当在印刷电路板或PCB上直接印刷或放置天线时，这在接地平面中引起电流，其潜在地影响其他天线的表现以及位于该天线附近的处理电路的表现。因而，需要互相隔 离元件以限制电流漏泄而不使得天线的性能恶化。此外，在MMO系统的情况下，必须将天线强力隔离以从所要求的信号获得去相关的电平，以对MMO系统提供最佳性能。然而，板面上的空间是有限的，隔离限制也很强。另外，在以若干频带操作的系统的情况下，最频繁地要求带间隔离以确保在频带中的全部无线电的正确共存。此外，频繁使用在处理电路的上方固定的屏蔽盖，以通过减少辐射等级来减少电磁干扰和无线电频率。因为当前无线系统通常是多带和多模的，所以此使用更加频繁，而这导致更大的干扰问题。此外，无线设备小型化的趋势以及在相同板面上的多电路集成的趋势要求改进的隔离和屏蔽。另外，涉及电磁波的等级和无线电频率的规章是越来越具有限制性。已知，具体地在US专利2003/0193437中已知使用两个天线之间的间隙以减少天线的互耦并限制表面电流漏泄。然而，因为间隙的长度是显而易见地等于入/4(入是在电路的操作频率的波长)，所以此类隔离要求表面。因此，对于2.4GHz的操作频率，波长是大约 30mm。
发明内容
本发明因此对以上问题提出低成本解决方案，其能够获得所要求的隔离而不增加印刷电路板的尺寸并不增加额外部件或机械部分。本发明涉及在相同板面上包括至少一个天线、处理电路和覆盖该处理电路的封盖的电路，其特征在于，其在天线和封盖之间包括至少一个隔离元件，该元件由部分实现在板面上而部分实现在封盖上的间隙线形成。根据一个实施例，间隙线包括由第三间隙线互连的第一和第二间隙线。第一和第二间隙线具有在板面上分别是LI和L2的第一长度和在封盖上分别是L’ I和L’ 2的第二长度，从而L1+L’ I等于或不同于L2+L’ 2。第一和第二间隙线的长度接近于Ag/4，其中，入g是在操作频率时的波长。
在阅读参考所含附图实现的实施例的描述时，本发明的其他特征和优势将显现，其中:
图1是本发明的实施例的图形透视图，所圈部分是在其上实现本发明的部分板面的放大视图。
图2示出没有依据本发明的隔离元件的图1的两个天线之间的隔离程度。
图3是表示具有依据本发明的隔离元件的两个天线之间的隔离程度的曲线。
具体实施方式
通过参考在应用中使用 的印刷电路板描述本发明:所述印刷电路板包括具有能够集成于机顶盒的2X2MIM0电路并在2.4GHz带中操作的两个天线。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本实施例仅是为了提供信息并且可以以很多方式修改而不脱离本发明的范围。可以用在以无线方式操作的很多设备中，诸如移动设备、平板、网关等。
如图1所示，在板面I上，(分别)在该板面的每一端实现两个天线2和3。在两个天线2和3之间，在相同的板面上安装用于由两个天线接收和发射的信号的处理电路。用屏蔽盖4覆盖此处理电路以减少电磁干扰和射频干扰，同时隔离天线的处理电路。
以已知的方式，通过在与元件相同的组装过程期间通过冲压大体制作屏蔽盖4并固定到板面，即，通过使用元件表面安装技术。可以以单个部分或以两个部分实现该盖体以使得部件的检查和修复成为可能。
如图1所示，通过沿着所述板面的边缘在印刷电路板I上直接实现的两个隔离间隙5、5’从盖体4隔离一个天线，S卩，所示实施例中的天线2。然而，如图1所示，第二天线3定位在盖体4附近。为了不增加印刷电路板的表面并且如图1的放大部分所示，依据本发明，部分在板面I上而部分在盖体4上地实现天线3和盖体4之间的隔离元件。以更精确的方式并且如放大部分所示，隔离部件由两个间隙线6和6’构成，每个都具有两个部分，即，6a、6b、6’ a和6’ b, 6a和6’ a部分被实现在印刷电路板I中而6b和6’ b部分被实现在盖体4中。为了防止这两个间隙线6和6’在印刷电路的等级上被短路，用间隙7互连它们。
为了获得所要求的隔离，选择每个间隙6、6’的总长度为显而易见地等于Ag/4，其中，Ag是在操作频率时的波长。因此，如果6a和6’ a部分分别具有长度LI和L2并且如果6b和6’b部分分别具有长度L’ I和L’ 2，则间隙6和6’的总长必须是如下，LI + Cl =L2 + L'2 Ag/4。然而，L1+L’ I Φ L2+L’ 2的解决方案也在本发明的范围内。
用HFSS (Ansys)名下已知的3D电磁仿真工具仿真如图1所示的设备。第一仿真没有依据本发明的隔离元件地实现并且第二仿真具有如图1所示的隔离元件地实现。
如图2所示，可见没有依据本发明的隔离元件，在2.4GHz的带中的隔离水平在最坏情况下是大约14dB。
如图3所示，现在，在2.4GHz的带中，两个天线之间的隔离响应是大约_20dB，这示出了大于5dB的增加。相对于没有这些隔离元件所获得的结果，在励磁天线3时的表面电流的线示出了隔离元件6和6’的效率。因此获得两个天线之间的耦合的减少，并且天线3的表现对于其在板面上的位置较少敏感以及对于将其接地平面连接到系统的整体接地的方式较少敏感。
对于本领域技术人员显而易见的是，实现隔离元件的间隙线可以具有一致或不同的长度，以这样的方式来增加隔离水平或隔离带。此外，间隙可以具有L形或C形或与其位置兼容的任何其他形状。
权利要求
1.一种在相同的板面(I)上包括至少一个天线(2，3)、处理电路和覆盖所述处理电路的盖体(4)的电路，其特征在于其在所述天线(3)和盖体(4)之间包括由部分实现在所述板面上且部分实现在所述盖体上的间隙线形成的至少一个隔离元件(6，6’)。
2.根据权利要求1的电路，其特征在于，所述间隙线(6，6’)包括由第三间隙线(7)互连的第一(6a，6a’)间隙线和第二(6b，6b’)间隙线。
3.根据权利要求1的电路，其特征在于，第一和第二间隙线具有在所述板面上分别为LI和L2的第一长度，且在所述盖体上分别为L’ I和L’ 2的第二长度，从而L1+L’ I等于或不同于L2+L’ 2。
4.根据权利要求1和2中的一个的电路，其特征在于，第一和第二间隙线的长度接近于入g/4，其中，Ag是在操作频率的波长。
全文摘要
本发明涉及在相同的板面(1)上包括至少一个天线(2，3)、处理电路和覆盖所述处理电路的盖体(4)的电路。所述电路在所述天线(3)和盖体(4)之间包括部分实现在所述板面上且部分实现在所述盖体上的至少一个隔离元件(6，6’)。
文档编号H01Q1/52GK103219589SQ20131002144
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月21日 优先权日2012年1月20日
发明者D.洛海因唐, P.米纳德, J-L.罗伯特 申请人:汤姆森特许公司