專利名稱：包括集成天線和鍵盤的移動無線通信設(shè)備及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及移動無線通信設(shè)備及相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
蜂窩通信系統(tǒng)在普及性方面持續(xù)增長，并且已經(jīng)成為個人和商務(wù)通信的組成部分。蜂窩式電話允許用戶在其旅行的大多數(shù)地方發(fā)出和接收語音呼叫。此外，隨著蜂窩電話技術(shù)的增長，蜂窩設(shè)備的功能性也得到增長。例如，現(xiàn)在許多蜂窩設(shè)備包含個人數(shù)字助理(PDA)特征，如日歷、地址薄、任務(wù)列表等。此外，這種多功能設(shè)備還允許用戶無線發(fā)送和接收電子郵件(電子信函)消息，并通過如蜂窩網(wǎng)絡(luò)和/或無線局域網(wǎng)(WLAN)訪問因特網(wǎng)。
即使如此，隨著蜂窩通信設(shè)備的功能性持續(xù)增長，對更簡單并更便于用戶攜帶的小型設(shè)備的需求也持續(xù)增長。結(jié)果，一種已經(jīng)得到廣泛普及的蜂窩電話的類型是可折疊或“翻轉(zhuǎn)”式電話。典型地，翻轉(zhuǎn)式電話具有上殼體，具有顯示器和揚(yáng)聲器；下殼體或折板(flap)，具有麥克風(fēng)。根據(jù)具體模型，這種電話上的鍵盤可以位于上殼體上或下殼體上。通過鉸鏈，下折板與上殼體相連，從而在未使用時上和下殼體可以折疊在一起，以使其更為緊湊。
在Pye等人的美國專利NO.5,337,061中公開了翻轉(zhuǎn)式電話的一個實(shí)例。該電話具有兩根天線，其中第一根安裝在下折板上，并且包括接地平面和有源單極子，利用同軸饋電從電話內(nèi)的電子電路饋入有源單極子。該折板通過轉(zhuǎn)軸與殼體的主要部分或上部相連，并且在未使用時折板對著主要部分折疊起來。另一類似的天線安裝在主要部分中，并且兩根天線與電話中的收發(fā)電路相連。對所述天線進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便引入有意的錯配，從而在天線之間提供有效的切換系統(tǒng)，而無需單獨(dú)的電路元件。
蜂窩電話的天線構(gòu)造也可能顯著地影響電話的整體尺寸或覆蓋區(qū)。典型地，蜂窩電話具有支持多個操作頻帶中的通信的天線結(jié)構(gòu)。針對移動設(shè)備的各種類型的天線得到使用，如螺旋式、“倒F型”、折疊偶極、以及可伸縮天線結(jié)構(gòu)。典型地，螺旋和可伸縮天線配置在移動設(shè)備之外，即，移動設(shè)備的外部，而倒F型和折疊偶極天線典型地位于移動設(shè)備外殼內(nèi)或與其頂部相鄰的殼體內(nèi)。
一般而言，與外部天線相比，內(nèi)部天線使蜂窩電話具有較小的覆蓋區(qū)(footprint)。此外，由于機(jī)械和人機(jī)工程學(xué)的原因，內(nèi)部天線也優(yōu)于外部天線。內(nèi)部天線受到移動設(shè)備外殼的保護(hù)，因此比外部天線更為耐用，外部天線可能會不方便并使移動設(shè)備難以使用，尤其是在空間有限的環(huán)境中。
然而，典型內(nèi)部蜂窩電話天線的一個潛在缺點(diǎn)在于當(dāng)電話正使用時內(nèi)部天線與用戶的頭部相對接近。由于天線靠近用戶的身體，典型地，身體所吸收的射頻(RF)能量輻射量將增加。將使用移動電話時身體所吸收的RF能量數(shù)量稱為特定吸收率(SAR)，并且針對移動電話的可允許SAR典型地受到適用的政府規(guī)章的限制，以確保安全的用戶RF能量暴露標(biāo)準(zhǔn)。
在Grant等人的美國專利NO.6,741,215中描述了減少蜂窩電話的輻射暴露的一個嘗試。此專利公開了具有內(nèi)部和外部天線構(gòu)造的各種蜂窩電話，其中天線位于電話的底部，以減少用戶受到的輻射強(qiáng)度，即，通過移動天線，使其遠(yuǎn)離用戶的腦部。另外，在一些實(shí)施例中，電話的外殼形成鈍角，從而外殼角度的底部離開用戶的臉部。
US 2004/108959涉及一種具有天線部分的天線設(shè)備，所述天線部分包括設(shè)置在小鍵盤組件的下方的片狀天線(antenna sheet)。
盡管這種天線構(gòu)造考慮到減少輻射暴露，但是天線構(gòu)造方面的進(jìn)一步改進(jìn)，尤其是內(nèi)部天線，現(xiàn)在還需要整體設(shè)備尺寸的減小，同時仍然提供相對較低的SAR值。
然而，當(dāng)利用改進(jìn)的天線設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)這些移動無線通信設(shè)備時，還希望使用成本較低的部件并使幾個部分合并。優(yōu)選地，設(shè)置在一起的任何部件應(yīng)當(dāng)是自對準(zhǔn)和自連接的。一些現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備通過使用具有起無線電收發(fā)機(jī)作用的電路的單獨(dú)的主電路板或無線電板和分離的天線，已經(jīng)降低了成本，所述天線可以位于移動無線通信設(shè)備的外殼上或內(nèi)部(如在外殼的下部)并遠(yuǎn)離任何鍵盤電路板或其他主要電路板。一些無線通信設(shè)備已經(jīng)使用柔性電路作為主電路板的一部分，以消除一些“硬”加工。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前述背景，因此，本發(fā)明的目的是提供一種移動無線通信設(shè)備，包括可以作為組件至少與鍵盤電路板合并以降低復(fù)雜性的天線設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種移動無線通信設(shè)備，包括減少數(shù)量的組裝部件，所述部件能夠以有效的方式安裝在一起。
根據(jù)本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)如獨(dú)立權(quán)利要求所述。一些可選特征如從屬權(quán)利要求所述。在本發(fā)明的一個方案中，提出了一種移動無線通信設(shè)備，所述設(shè)備可以包括具有上部和下部的外殼。由外殼承載主電路板，并且其上具有電路。由外殼的下部承載鍵盤電路板，并且具有鍵盤部分和在其上與主電路板上的電路相連的鍵盤電路。將天線部分構(gòu)建為天線，位于外殼內(nèi)的下部，并且具有形成天線電路的導(dǎo)電痕跡圖案，并與主電路板上的電路相連。
在本發(fā)明的一個方案中，鍵盤電路板包括柔性電路。鍵盤部分是大體上是平面的結(jié)構(gòu)，并且主電路板具有下部。在優(yōu)選實(shí)施例中的天線部分跨騎在主電路的下部的兩側(cè)，盡管這不是必須的。優(yōu)選地，主電路板上的電路設(shè)置在一側(cè)，盡管這不是必須的。由外殼的上部承載音頻輸出換能器，并與主電路板上的電路相連。鍵盤支架接合主電路板和鍵盤電路板，并支撐鍵盤部分和天線部分。接觸臂位于天線部分上，并接合鍵盤支架，以便幫助將鍵盤電路板和鍵盤支架固定在一起。壓縮連接器優(yōu)選地將鍵盤電路與主電路板上的電路相連。引腳使鍵盤電路板和主電路板對準(zhǔn)在一起。觸點(diǎn)位于天線部分上，并使天線電路與主電路板上的電路互相連接。這些觸點(diǎn)可以包括彈簧觸點(diǎn)。
在本發(fā)明另一方案中，鍵盤支架被外殼容納在下部內(nèi)，并且具有大體上是平面的鍵盤支撐部分和天線支撐部分。由外殼承載主電路板，并且在主電路板上具有電路，并具有固定到鍵盤支架的天線支撐部分的下部。由鍵盤支架支撐鍵盤電路板，并且具有鍵盤部分和在其上與主電路板上的電路相連的鍵盤電路，并且與鍵盤支撐部分接合并由其支撐。將天線部分構(gòu)建為天線，并且具有形成天線電路的導(dǎo)電痕跡圖案，并與主電路板上的電路相連。由天線框架支撐天線部分。
還公開了一種根據(jù)本發(fā)明的方法方案。


當(dāng)根據(jù)附圖考慮時，從以下本發(fā)明的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的移動無線通信設(shè)備的實(shí)例的示意性方框圖，并示出了其特定內(nèi)部組件；圖2是圖1的移動無線通信設(shè)備的前視圖；圖3是以從左下看到右上的順序、將裝配在一起的鍵盤電路板、鍵盤支架、以及主電路板的分解等距視圖；圖4是示出了在均將被置于圖1和2所示的移動無線通信設(shè)備的外殼內(nèi)的鍵盤支架、主電路板和鍵盤電路板之間的相互連接的等距視圖；圖5是鍵盤支架和鍵盤電路板及相關(guān)部件的下部的分解等距視圖。
圖6是鍵盤支架和鍵盤電路板及相關(guān)部件的等距視圖，并示出了電路板及相關(guān)部件之間的相互連接；圖7是示出了主電路板、鍵盤支架和鍵盤電路板之間的相互連接的截面圖；圖8是鍵盤電路板的放大平面圖；圖9是沿圖8的線9-9截取的另一截面圖，并示出了鍵盤支架、主電路板和鍵盤電路板的相對關(guān)系和尺寸，作為一個非限制性實(shí)例；
圖10是供本發(fā)明使用的典型移動無線通信設(shè)備的示意性方框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖在下文中更為徹底地描述本發(fā)明，其中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以許多不同形式具體實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明視為僅限于這里所述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例以使此公開將是徹底和完整的，并向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員徹底傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在下文中，相同的數(shù)字表示相同的組件，使用最初的符號指示替代實(shí)施例中的相同的元件。
首先，參考圖1和2，首先描述根據(jù)本發(fā)明的移動無線通信設(shè)備，如移動蜂窩設(shè)備20。作為示例，蜂窩設(shè)備20包括外殼21，具有上部46和下部47；以及主介電襯底67，如印刷電路板(PCB)襯底，由外殼承載。下文中所使用的術(shù)語電路板67表示任何介電襯底、PCB、陶瓷或用于承載移動無線通信設(shè)備內(nèi)的信號電路的其他襯底。所示出的外殼21是靜態(tài)外殼，例如與在許多蜂窩電話中使用的翻轉(zhuǎn)或滑動外殼相對。但是，也可以使用這些和其他外殼結(jié)構(gòu)。
電路48由電路板67承載，如微處理器、存儲器、一個或多個無線收發(fā)機(jī)(例如，蜂窩式、WLAN等)、音頻和功率電路等，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能理解，并且將在下文中進(jìn)一步討論。優(yōu)選地，電池(未示出)也由外殼21承載，以便向電路48供電。
此外，音頻輸出換能器49(例如，揚(yáng)聲器)由外殼21的上部46承載，并與電路48相連。優(yōu)選地，如鍵盤23(圖2)等一個或多個用戶輸入接口設(shè)備也由外殼21承載，并按照以下所解釋的方式與電路48相連。用戶輸入接口設(shè)備的其他實(shí)例包括滾輪37和后退按鈕36。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解的是，其他用戶輸入接口設(shè)備(例如，鐵筆或觸摸屏接口)也可以用于其他實(shí)施例中。
如圖1所示，單獨(dú)的鍵盤電路板44由外殼的下部47承載，并且具有鍵盤部分44a和與主電路板67上的電路48在其上相連的鍵盤電路44b。將天線部分44c構(gòu)造為天線45，并且在外殼內(nèi)位于下部47，作為鍵盤電路板44的一部分，并且具有導(dǎo)電痕跡圖案，形成天線電路44d，所述天線電路44d物理上形成天線并與主電路板67上的電路48相連，下文中將參考圖3-9更為詳細(xì)地進(jìn)行解釋。天線45形成在天線部分44c上。適當(dāng)?shù)募蓤A蓋(dome)44e從操作上接合小鍵盤按鈕，并且形成在鍵盤部分44a上。
如所示，作為示例，蜂窩設(shè)備20還包括作為鍵盤電路板44的一部分的天線45，被承載在外殼21的下部47內(nèi)，并且在天線部分上包括導(dǎo)電痕跡圖案，以形成天線電路和天線。通過將天線45置于外殼21的下部47附近，這有利地增加了當(dāng)使用電話時天線和用戶頭部之間的距離，以便有利于符合適用的SAR要求。
更具體地，典型地，用戶將握住外殼21的上部，使其十分接近于其頭部，從而音頻輸出換能器49直接靠近其耳朵。但是，音頻輸入轉(zhuǎn)換器(即，麥克風(fēng))所在的外殼21的下部47并不需要直接靠近用戶的嘴，典型地，使其遠(yuǎn)離用戶的嘴。即，將音頻輸入轉(zhuǎn)換器握得靠近用戶的嘴巴不僅會使用戶不舒服，而且在一些情況下還會使用戶的聲音失真。另外，使天線45位于外殼21的下部47的附近還有利地使天線遠(yuǎn)離用戶的腦部。
使天線45位于外殼21的下部47的附近的另一重要益處在于這可以考慮到由于用戶的手的阻斷造成的對天線性能的較小影響。也就是說，典型地，用戶握住蜂窩電話的電話外殼的中間到上部，因此，更可能地是，使用戶的手放在這種安裝在外殼21的下部47的附近的天線之上。因此，可以通過將天線45置于外殼21的下部47的附近實(shí)現(xiàn)更為可靠的性能。
此結(jié)構(gòu)的另一益處在于為要在外殼的上部46處承載的一個或多個輔助輸入/輸出(I/O)設(shè)備50提供了更多的空間。此外，通過將天線45與輔助I/O設(shè)備50分離，這可以實(shí)現(xiàn)其間的接口的減少。
輔助I/O設(shè)備50的一些實(shí)例包括用于提供WLAN通信能力的WLAN(例如，藍(lán)牙、IEEE 802.11)天線和/或用于提供定位能力的衛(wèi)星定位系統(tǒng)(例如GPS、Galileo等)天線，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能理解的。輔助I/O設(shè)備50的其他實(shí)例包括第二音頻輸出換能器(例如，用于揚(yáng)聲器電話操作的揚(yáng)聲器)、以及用于提供數(shù)字?jǐn)z像能力的攝像機(jī)鏡頭、電子設(shè)備連接器(例如，USB、耳機(jī)、安全數(shù)字(SD)、或存儲器卡等)。
應(yīng)當(dāng)注意，這里針對輔助I/O設(shè)備50所使用的術(shù)語“輸入/輸出”表示這些設(shè)備可以具有輸入和/或輸出能力，并且并不需要在所有實(shí)施例中提供這兩種能力。即，例如，如攝像機(jī)鏡頭等設(shè)備可以僅接收光學(xué)輸入，而耳機(jī)插孔可以僅提供音頻輸出。
作為示例，設(shè)備20還包括顯示器22，由外殼21承載，并與電路48相連。后退按鈕36和滾輪37也可以與電路48相連，以使用戶能夠?qū)Ш讲藛巍⑽谋镜?，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能理解的。在一些實(shí)例中，滾輪37還可以稱為“姆指輪”或“軌道輪”。作為示例，小鍵盤23包括多個多字符鍵24，每個均具有對其上多個相應(yīng)字符的指示。作為示例，小鍵盤23還包括輔助功能鍵25、下一鍵26、空格鍵27、換檔鍵28、返回(或輸入)鍵29、以及退格/刪除鍵30。
下一鍵還用于當(dāng)首先按下或激活輔助功能鍵25時輸入“*”符號。類似地，空格鍵27、換檔鍵28和退格鍵30分別用于當(dāng)首先激活輔助功能鍵25時輸入“0”和“#”。作為示例，小鍵盤還包括發(fā)送鍵31、終止鍵32和便捷(即，菜單)鍵39，以便在進(jìn)行蜂窩電話呼叫時使用，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能理解的。
此外每個鍵24上的字符排列在頂行和底行。當(dāng)用戶在沒有首先按下輔助功能鍵25的情況下按下鍵24時輸入底行上的字符，而通過首先按下輔助功能鍵輸入頂行字符。如圖2所示，多字符鍵24排列在小鍵盤23的前三行，位于發(fā)送和終止鍵31、32之下。此外，每個鍵24上的字母字符設(shè)置用于定義QWERTY布局。也就是說，以三行格式呈現(xiàn)小鍵盤23上的字母，每行的字母處于與標(biāo)準(zhǔn)QWERTY鍵盤中相同的順序和相應(yīng)位置。
每行的鍵(包括第四行的功能鍵25-29)排成五列。第一、第二和第三行的第二、第三和第四列中的多字符鍵24在其上具有數(shù)字指示(即，1到9)，通過首先激活輔助功能鍵25可訪問其。如上所述，將在首先激活輔助功能鍵25時分別輸入“*”、“0”和“#”的下一鍵、空格鍵和換檔鍵26、27、28相耦合，對這些鍵的此設(shè)置定義了標(biāo)準(zhǔn)電話鍵盤布局，這可以在傳統(tǒng)按鍵式電話上找到，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能理解。
因此，有利地，移動蜂窩設(shè)備20不僅可以用作傳統(tǒng)蜂窩電話，而且其也可以方便地用于在蜂窩或其他網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)，如因特網(wǎng)和電子郵件數(shù)據(jù)。當(dāng)然，其他小鍵盤結(jié)構(gòu)也可以用于其他實(shí)施例中。多插頭(multi-tap)或預(yù)測輸入模式可以用于打印電子郵件等，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能理解。
優(yōu)選地，將天線45形成為多頻帶天線，這提供了基于多操作頻率的增強(qiáng)的傳輸和接收特性。更具體地，對天線45進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提供高增益、所需阻抗匹配，并滿足基于相對較寬的帶寬和多蜂窩頻帶的適用SAR要求。作為示例，優(yōu)選地，天線45在五個頻帶上操作，即，850MHz全球移動通信系統(tǒng)(GSM)頻帶、900MHz GSM頻帶、DCS頻帶、PCS頻帶、以及WCDMA頻帶(即，多達(dá)約2100MHz)，盡管其也可以用于其他頻帶/頻率。
為了節(jié)省空間，有利地，能夠以三維形式實(shí)現(xiàn)天線45，盡管其也能以兩維或平面形式實(shí)現(xiàn)。
天線部分44c稍微形成半圓形或C形結(jié)構(gòu)，最好如圖3中所示。雖然結(jié)構(gòu)形式示出為優(yōu)選的半圓形或C形結(jié)構(gòu)，但是也可以使用其他結(jié)構(gòu)。為了使鍵盤電路板44形成為包括天線45的所需結(jié)構(gòu)，將鍵盤電路板44形成為柔性電路板，也稱為柔性電路或柔性板，這是對傳統(tǒng)印刷配線板和其他配線的替代方案。為了實(shí)現(xiàn)更少的配線誤差和裝配的簡易性，僅單向地安裝柔性電路。柔性電路包括印刷電路板的所有優(yōu)點(diǎn)，包括可重復(fù)性、可靠性、以及較高密度，同時可允許圖3-9中所示的三維結(jié)構(gòu)。可以根據(jù)來自許多不同公司的產(chǎn)品來形成柔性電路，包括明尼蘇達(dá)州的明尼阿波利斯的Minco的柔性電路。這些柔性電路可以包括單層、雙層、多層、剛?cè)嵝?、以及具有電鍍過的和沒有電鍍的通過孔的多層，作為非限制性實(shí)例。該結(jié)構(gòu)可以包括銅包層和聚酰亞胺襯底，所述襯底具有粘合劑、聚酰亞胺蓋和入孔。可以對其他孔進(jìn)行銅鍍?？梢允褂脙纱螞_擊模制方法。此方法實(shí)現(xiàn)了選擇性電鍍和要設(shè)置在復(fù)雜部件表面上的三維電路。
圖3是將由外殼21在下部47內(nèi)承載的主電路板67、鍵盤支架100的分解等距視圖。鍵盤支架100具有大體上是平面的鍵盤部分102和天線支撐部分104。由鍵盤支架100支撐鍵盤電路板44，如前所述，其上包括鍵盤部分44a和鍵盤電路44b，如所示的集成圓蓋44e。利用壓縮連接器110，將鍵盤電路44b連接到主電路板67上的電路48，壓縮連接器110受到在鍵盤支架100的下側(cè)的支撐，如圖5和6所示。其具有可以連接到主電路板67的連接柱110a，并且允許主電路板上的電路48與鍵盤電路44b的互相連接。如圖6所示，壓縮連接器110安裝在位于鍵盤支架100的下側(cè)100b上的容納插槽100a內(nèi)。
圖4示出了連接在一起的鍵盤支架100、主電路板67、以及鍵盤電路板44。如所示，主電路板67具有下部67a，并且鍵盤電路板44的天線部分44c和天線支撐部分104跨騎在主電路板下部的兩側(cè)，盡管這不是必需的。此設(shè)計(jì)是有益的，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)典型地使用位于內(nèi)部天線僅一側(cè)的主電路板。圖4所示的結(jié)構(gòu)在天線設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)了更大的靈活性，并且允許使用較大的圖案和實(shí)現(xiàn)了新的天線幾何圖形，因?yàn)槠涮峁┝伺c一些在前設(shè)計(jì)相比，相隔更遠(yuǎn)地設(shè)置天線元件的能力。此天線結(jié)構(gòu)也可以允許波束成形。
主電路板上的電路48也可以設(shè)置在一側(cè)或兩側(cè)。一側(cè)是優(yōu)選的，因?yàn)檫@有利于裝配并保留了單面無線電板結(jié)構(gòu)。因此，其是自對準(zhǔn)和自校正的，并且可以將鍵盤電路板44分為具有鍵盤支架100和主電路板67的區(qū)域。
類似于彈簧而形成的接觸臂120優(yōu)選地形成在天線部分44c上，并且與鍵盤支架100接合，以便幫助將鍵盤電路板44和鍵盤支架100固定在一起。類似于彈簧地形成這些接觸臂120，如圖5中所示，并且與鍵盤支架100的天線支持部分中的容納插槽122接合，以便幫助將鍵盤電路板44和鍵盤支架100固定在一起。
圖3示出了位于鍵盤支架100上的主電路板和定位柱124中的各種支撐調(diào)整孔123，以便將主電路板和鍵盤支架一起對準(zhǔn)。導(dǎo)電觸點(diǎn)130位于天線部分44c上，并且將形成天線電路的導(dǎo)電痕跡互連到主電路板上的電路67。在本發(fā)明的一個方案中，導(dǎo)電觸點(diǎn)130包括彈簧觸點(diǎn)或彈簧指，可以將其形成為機(jī)械彈簧130a或?qū)щ姀椥院副P130b，如圖3和5中所示。顯然，形成鍵盤電路板44的單個柔性電路包含天線幾何圖形和鍵盤所需的電網(wǎng)絡(luò)。存在選擇的金屬化方法和電路來形成天線圖案。在本發(fā)明的一個方案中，可以由塑料或其他類似物形成鍵盤支架100，而不是輕型剛性材料。鍵盤支架100和主電路板67在每個容納堅(jiān)固件或其他導(dǎo)向銷的角落處均包括導(dǎo)向和/或安裝孔135，用于在外殼內(nèi)對準(zhǔn)或固定如圖4中所示的裝配結(jié)構(gòu)。
圖7-9示出了鍵盤支架100、主電路板67和鍵盤電路板49的裝配，以及由箭頭140示出了各種組件的插入方向。
在裝配期間，位于主電路板上的接觸指87b通過形成在天線支撐部分104的下側(cè)上的容納開口150與導(dǎo)電觸點(diǎn)130接合，如圖6所示。接觸指87b包括電路48的部分，并且通過所述開口，并使主電路板上的電路能夠與形成天線電路的導(dǎo)電痕跡互相連接。位于主電路板上的接觸指87b伸延到開口150，并且當(dāng)裝配時，與位于天線部分上的導(dǎo)電臂120接合，以使針對天線電路的導(dǎo)電痕跡與主電路板上的電路能夠互相連接。圖7中還詳細(xì)示出了彈簧指或彈性焊盤130，用于確保天線電路與主電路板上的電路的連接。在未偏轉(zhuǎn)位置136’和偏轉(zhuǎn)位置136處示出了柔性尾部136。
將參考圖10，在以下實(shí)例中進(jìn)一步描述可以根據(jù)本發(fā)明使用的手持移動無線通信設(shè)備1000的另一實(shí)例。作為示例，該設(shè)備1000包括外殼1200、小鍵盤1400、以及輸出設(shè)備1600。所示輸出設(shè)備是顯示器1600，優(yōu)選地，其是全圖形LCD?？蛇x地，可以使用其他類型的輸出設(shè)備。在外殼1200內(nèi)包括處理設(shè)備1800，并且連接在小鍵盤1400和顯示器1600之間。處理設(shè)備1800控制顯示器1600的操作，以及響應(yīng)用戶對小鍵盤1400上的鍵的激活，來控制移動設(shè)備1000的整體操作。
可以垂直延長外殼1200，或者可以采用其他尺寸和形狀(包括蛤殼式外殼結(jié)構(gòu))。小鍵盤可以包括模式選擇鍵，或者用于在文本輸入和電話輸入之間切換的其他硬件或軟件。
除了處理設(shè)備1800之外，圖10中示意性地示出了移動設(shè)備1000的其他部件。這些部件包括通信子系統(tǒng)1001；短距離通信子系統(tǒng)1020；小鍵盤1400和顯示器1600，以及其他輸入/輸出設(shè)備1060、1080、1100和1120；以及存儲設(shè)備1160、1180和各種其他設(shè)備子系統(tǒng)1201。優(yōu)選地，移動設(shè)備1000是具有語音和數(shù)據(jù)通信能力的雙向RF通信設(shè)備。另外，優(yōu)選地，移動設(shè)備1000具有經(jīng)由因特網(wǎng)與其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信的能力。
優(yōu)選地，將由處理設(shè)備1800執(zhí)行的操作系統(tǒng)軟件存儲在如閃速存儲器1160等持久性存儲器中，但是也可以存儲在其他類型的存儲設(shè)備中，如只讀存儲器(ROM)或類似存儲元件。另外，可以將系統(tǒng)軟件、特定設(shè)備應(yīng)用程序或其部分加載到易失性存儲器中，如隨機(jī)存取存儲器(RAM)1180。還可以將移動設(shè)備所接收到的通信信號存儲在RAM1180中。
除操作系統(tǒng)功能之外，處理設(shè)備1800能夠執(zhí)行設(shè)備1000上的軟件應(yīng)用程序1300A-1300N?？梢栽谥圃炱陂g，將控制基本設(shè)備操作(如數(shù)據(jù)和語音通信1300A和1300B)的預(yù)定應(yīng)用程序集1300A-1300B安裝在設(shè)備1000上。另外，可以在制造期間安裝個人信息管理(PIM)應(yīng)用程序。優(yōu)選地，PIM能夠組織和管理數(shù)據(jù)項(xiàng)，如電子郵件、日歷事件、語音郵件、約會和任務(wù)項(xiàng)目。優(yōu)選地，PIM還能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)1401發(fā)送和接收數(shù)據(jù)項(xiàng)。優(yōu)選地，通過無線網(wǎng)絡(luò)1401，PIM數(shù)據(jù)項(xiàng)與所存儲的或與主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的設(shè)備用戶的相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)無縫集成、同步和更新。
通過通信子系統(tǒng)1001、或者可能地通過短距離通信子系統(tǒng)來執(zhí)行包括數(shù)據(jù)和語音通信的通信功能。通信子系統(tǒng)1001包括接收機(jī)1500、發(fā)射機(jī)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(shù)字信號處理器(DSP)1580；以及本機(jī)振蕩器(LO)1601。通信子系統(tǒng)1001的具體設(shè)備和實(shí)施方式取決于移動設(shè)備1000將要在其中操作的通信網(wǎng)絡(luò)。例如，移動設(shè)備1000可以包括設(shè)計(jì)用于在MobitexTM、TACTM或通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中操作、以及還設(shè)計(jì)用于在各種語音通信網(wǎng)絡(luò)(如AMPS、TDMA、CDMA、PCS、GSM等)中任一網(wǎng)絡(luò)中操作的通信子系統(tǒng)1001。也可以利用移動設(shè)備1000使用其他類型的數(shù)據(jù)和語音網(wǎng)絡(luò)，其可以是分離和集成的。
網(wǎng)絡(luò)接入要求也根據(jù)通信系統(tǒng)的類型而改變。例如，在Mobitex和DataTAC網(wǎng)絡(luò)中，利用與各個設(shè)備相關(guān)聯(lián)的唯一個人標(biāo)識號或PIN，將移動設(shè)備登記在網(wǎng)絡(luò)上。然而，在GPRS網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)接入與移動設(shè)備的訂戶和用戶相關(guān)聯(lián)。因此，GPRS設(shè)備需要訂戶身份模塊卡，通常稱為SIM卡，以便在GPRS網(wǎng)絡(luò)上操作。
當(dāng)已經(jīng)完成需要的網(wǎng)絡(luò)登記或激活過程時，移動設(shè)備1000可以在通信網(wǎng)絡(luò)1401上發(fā)送和接收通信信號。將天線1540從通信網(wǎng)絡(luò)1401接收到的信號路由到接收機(jī)1500，接收機(jī)1500提供信號放大、降頻轉(zhuǎn)換、濾波、信道選擇等，并且還可以提供模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換。對接收到的信號的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換使DSP 1580能夠執(zhí)行更多復(fù)雜的通信功能，如解調(diào)和解碼。按照類似方式，由DSP 1580處理(例如，調(diào)制和編碼)要發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)1401的信號，然后，提供給發(fā)射機(jī)1520，以便進(jìn)行數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換、增頻轉(zhuǎn)換、濾波、放大以及經(jīng)由天線1560在通信網(wǎng)絡(luò)1401(或網(wǎng)絡(luò))上的傳輸。
除處理通信信號之外，DSP 1580還控制接收機(jī)1500和發(fā)射機(jī)1520。例如，可以通過在DSP 1580中實(shí)現(xiàn)的自動增益控制算法自適應(yīng)地控制應(yīng)用到接收機(jī)1500和發(fā)射機(jī)1520中的通信信號上的增益。
在數(shù)據(jù)通信模式下，通過通信子系統(tǒng)1001處理如文本消息或下載的網(wǎng)頁等接收信號，并輸入到處理設(shè)備1800。然后，由處理設(shè)備180進(jìn)一步處理接收信號，以便輸出到顯示器1600，或者可選地，輸出到一些其他輔助I/O設(shè)備1060。設(shè)備的用戶還可以利用小鍵盤1400和/或一些其他輔助I/O設(shè)備1060(如觸摸板、搖桿開關(guān)、姆指輪、或一些其他類型的輸入設(shè)備)編寫數(shù)據(jù)項(xiàng)，如電子郵件消息。然后，可以通過通信子系統(tǒng)1001在通信網(wǎng)絡(luò)1401上傳輸這樣編寫的數(shù)據(jù)項(xiàng)。
在語音通信模式下，設(shè)備的整體操作大體上與數(shù)據(jù)通信模式類似，除了將接收信號輸出到揚(yáng)聲器1100并由麥克風(fēng)1120產(chǎn)生發(fā)射信號之外。還可以在設(shè)備1000上實(shí)現(xiàn)可選語音或音頻I/O子系統(tǒng)，如語音消息記錄子系統(tǒng)。另外，也可以在語音通信模式下使用顯示器1600，例如，顯示呼叫方的身份、語音呼叫持續(xù)時間、或其他語音呼叫相關(guān)信息。
短距離通信子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了移動設(shè)備1000與其他近似系統(tǒng)或設(shè)備(不需要必須是類似的設(shè)備)之間的通信。例如，短距離通信子系統(tǒng)可以包括紅外線設(shè)備以及相關(guān)電路和組件，或BluetoothTM通信模塊，以提供與類似使能的系統(tǒng)和設(shè)備的通信。
本發(fā)明的許多修改和其他實(shí)施例將出現(xiàn)在從前述和相關(guān)附圖中得到教義的利益的本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員的腦海中。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于所公開的特定實(shí)施例，以及各種修改和實(shí)施例將包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動無線通信設(shè)備(20)，包括具有上部(46)和下部(47)的外殼(21)、以及由外殼(21)承載的、其上具有電路(48)的主電路板(67)，其特征在于鍵盤電路板(44)由外殼(21)的下部(47)承載，并具有鍵盤(44a)和天線部分(44c)，其中，鍵盤電路(44b)位于鍵盤部分(44a)上，并與主電路板(67)上的電路(48)相連，并將天線部分(44c)構(gòu)造為天線，所述天線位于外殼的下部且從鍵盤部分(44a)向外殼的下部延伸，并且所述天線具有形成天線電路(44d)的導(dǎo)電痕跡圖案，并與主電路板(67)上的所述電路(48)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于所述鍵盤電路板(44)包括柔性電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于所述鍵盤部分(44a)實(shí)質(zhì)上是平面結(jié)構(gòu)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于所述主電路板(67)具有下部，并且所述天線部分跨騎在所述主電路板的下部的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于位于所述電路板(67)上的所述電路(48)設(shè)置在一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于還包括由所述外殼的上部承載的、且與位于所述主電路板上的所述電路(48)相連的音頻輸出換能器(49)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于還包括鍵盤支架(100)，所述鍵盤支架與主電路板(67)和鍵盤電路板(44)接合，并支撐鍵盤部分(44a)和天線部分(44c)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于還包括位于天線部分上的接觸臂(120)，所述接觸臂與所述鍵盤支架接合，以便幫助將鍵盤電路板(44)與鍵盤支架(100)固定在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于還包括壓縮連接(130)，用于將鍵盤電路連接到主電路板上的電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于還包括引腳(124)，用于將鍵盤電路板和主電路板一起對準(zhǔn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于還包括位于天線部分上的導(dǎo)電觸點(diǎn)(120)，用于使天線電路與主電路板上的電路相互連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)電觸點(diǎn)包括彈簧觸點(diǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于還包括鍵盤框架(100)，承載在外殼的下部內(nèi)，并且具有實(shí)質(zhì)上是平面的鍵盤支撐部分(102)和天線支撐部分(104)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于所述主電路板包括固定到鍵盤框架的天線支撐部分(104)的下部(67a)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的移動無線通信設(shè)備，其特征在于所述鍵盤電路板(44)由鍵盤支撐部分(102)支撐。
16.一種制造移動無線通信設(shè)備(20)的方法，所述移動無線通信設(shè)備(20)具有包括上部(46)和下部(47)的外殼(21)，所述方法的特征在于將其上具有電路(48)的主電路板(67)與具有鍵盤(44a)和天線部分(44c)的鍵盤電路板(44)連接在一起，其中，鍵盤電路(44b)位于鍵盤部分上，并與主電路板上的電路相連，并且將天線部分(44c)構(gòu)造為天線且從鍵盤部分向外殼的最下部延伸，所述天線部分具有形成天線電路(44d)的導(dǎo)電痕跡圖案，并與主電路板上的所述電路相連，并且將主電路板和已連接的鍵盤電路板定位在外殼內(nèi)，從而使鍵盤電路板位于外殼的下部。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包括將鍵盤電路板(44)形成為柔性電路板。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包括連接主電路板(67)和鍵盤電路板(44)，從而使天線部分(44c)跨騎主電路板。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包括將鍵盤支架(100)與主電路板(67)相連，以便支撐鍵盤電路板(44)。
全文摘要
一種移動無線通信設(shè)備，包括外殼以及由外殼承載的并且其上具有電路的主電路板。鍵盤電路板包括在外殼的下部，并且具有鍵盤部分和在其上與主電路板上的電路相連的鍵盤電路。將鍵盤電路板上的天線部分構(gòu)建為天線，并且位于外殼的下部，具有形成天線電路的導(dǎo)電痕跡圖案，并與主電路板上的電路相連。優(yōu)選地，鍵盤電路板包括柔性電路。
文檔編號H04B1/38GK1808763SQ20051009705
公開日2006年7月26日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月1日
發(fā)明者羅伯特·菲利普斯, 羅伯特·坎貝爾·尤爾 申請人:捷訊研究有限公司