CN1998148B - 利用高阻抗涂覆材料来降低近场e-m散射 - Google Patents
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Abstract
本发明选择性地使用高阻抗层(160)来降低金属间断处E-M散射的影响。高阻抗层(160)可以利用典型地在静态放电(ESD)应用中使用的金属(162)和电阻材料(166)来制造。金属薄层被淀积在绝缘衬底(164)的表面上。该金属层(162)可以在该材料的内部、外部或被埋的层上。金属层(162)允许RF感应的电流在指定的表面区域上展开。电阻材料层(166)可以被涂敷到类似的绝缘层(164)。电阻层(166)提供了足够的衰减以降低RF表面波并且最小化印刷电路板(PCB)上的电磁散射。此外，因为金属(162)和电阻(166)材料可以在非常薄的层中涂敷，因此在诸如移动电话的显示区域的期望区域中可以保留足够的透明度。
Description
发明领域
本发明涉及用于减少移动电话内的电磁散射的不良影响的装置，并且具体涉及用于与移动电话一起使用的阻抗层。
背景技术
美国联邦通信委员会(FCC)被规定在2005年颁布新条例以改进对移动电话的听力受损用户的助听兼容性(HAC)。作为移动电话HAC评定的一部分，电磁场的近场分量被测量。所述分量由电场和磁场组成。
图3图示了翻盖式移动电话的典型电场分布，翻盖式移动电话具有如图1中示出的近场扫描区域以及图2中示出的PCB外形轮廓。主导电场倾向于出现在金属化的不连贯的间断(abrupt discontinuity)处，诸如在印刷电路板(PCB)、屏蔽罐、振动器以及组装件的金属化图案的边缘处。这些间断在金属衬底上形成了朝着衬底边缘流动的集中的电流。当电流到达衬底的边缘时，出现电磁场的不期望的散射。散射场的幅度越大，它们越可能干扰助听设备。
所需要的是一种用于降低存在于移动电话设计内的金属间断处电磁散射的不期望影响的方法、装置或者设备。
发明内容
本发明采用高阻抗层来降低金属间断处的E-M散射的影响。高阻抗层可以通过使用通常用于静电放电(ESD)应用的金属和电阻材料的组合来制造。
例如，金属(典型地，铝)薄层可被淀积在诸如聚乙烯的绝缘衬底的表面。金属层可被涂敷到绝缘衬底的内表面、绝缘衬底的外表面、或者埋在两个绝缘衬底之间。金属层允许RF感应的电流在指定的表面区域上展开。类似地，电阻材料层可以被涂敷到绝缘衬底。电阻层提供了足够的衰减以减少RF表面波和最小化电磁散射。此外，因为这些材料可以被涂敷在非常薄的层中，因此可以在诸如移动电话显示区域的期望区域中保留足够的透明度。
附图说明
图1是典型翻盖式移动电话的图示，示出了近场扫描区域。
图2是带有描绘的样本PCB外形轮廓且示出了高场出现率区域的典型翻盖式移动电话的图示。
图3是不带有高阻抗盖的翻盖式移动电话的指定近场扫描区域的测量电场图。
图4是具有根据本发明的高阻抗盖的翻盖式移动电话的正面视图图示。
图5是具有根据本发明的高阻抗盖的翻盖式移动电话的侧面视图图示。
图6a-6c图示了使用金属层的高阻抗盖的三种配置。
图7a-7c图示了使用电阻层的高阻抗盖的三种配置。
图8图示了使用电阻层和金属层的高阻抗盖的配置。
图9是包含高阻抗盖的移动电话的测量电场图。
具体实施方式
作为助听兼容性(HAC)评定的部分，电磁场的近场分量被测量。这些分量包括电场和磁场。
图1是典型的翻盖式移动电话100的图示，示出了扬声器组件110周围的顶部翻盖中的并且部分地包围移动电话的显示器120的近场扫描区域130的外形轮廓。这是最关心的区域，因为它是利用助听装置的用户将最近地接近E-M散射影响的点。图2是相同的移动电话100的图示，进一步示出了关于移动电话的扬声器110的高场区域150以及下面的印刷电路板(PCB)140的外形轮廓。相对高场主要是出现在诸如PCB140的一些下面的移动电话组件中的金属化间断的结果。
图3给出了图1和2的移动电话100的样本电场分布。主导电场出现在金属化的不连贯的间断处，诸如，但是不限于，印刷电路板(PCB)的边缘、屏蔽罐、扬声器、振动器的边缘、以及组装件上的金属化图案的边缘。这些间断建立了电磁散射的集中点。来自移动电话的天线的辐射激发了金属衬底上朝向衬底边缘流动的电流。当电流撞击衬底边缘时，产生散射场。
本发明利用高阻抗层来降低存在于移动电话设计内金属间断处电磁散射的不希望影响。高阻抗层可以利用典型地用在静电放电(ESD)应用中的材料的组合来制造。这样的材料包括金属材料和电阻材料。
图4和5分别图示了根据本发明合并了高阻抗层160的移动电话的正面和侧面视图。图5的侧面视图提供了透视图，其示出了覆盖移动电话100顶部翻盖的大部分表面的高阻抗层。在这个实施例中，PCB 180被示出安置在移动电话100的顶部翻盖部分。在正常操作期间，PCB 180产生将会散射的额外的E-M场。如早先描述的，散射影响在类似PCB 180边缘的不连贯间断的点处最大。PCB的上边缘相对较靠近移动电话的扬声器110。扬声器显然是用户将压靠他们的耳朵以使用移动电话的地方。如果用户采用助听装置，则助听装置将被带到靠近移动电话内产生的散射E-M场。这些E-M场可能对用户的助听装置有不良影响。为了抗击这种结果，移动电话利用高阻抗层160来最小化移动电话可能对用户的助听装置具有的E-M散射影响。
图5还图示了移动电话的显示器120和保护性显示(LCD)盖170。高阻抗层160被示出为覆盖保护性显示盖170和扬声器110。这只是高阻抗盖160的一种位置实现。高阻抗层160也可以被集成到保护性显示盖170或集成到移动电话的普通外壳中。这样，高阻抗层160可以被喷洒(淀积)在移动电话100的表面上，以便于高阻抗层160介于用户的耳朵和产生额外E-M散射的组件之间。
为了图示的目的，移动电话100的底部翻盖部分已被图示出并且包括键区190的描绘。
图6a-6c图示了高阻抗层160的配置。图6a示出了被耦合到绝缘衬底164的内表面的金属层162。图6b示出了被耦合到绝缘衬底164的外表面的金属层162。图6c示出了被夹在两个绝缘衬底层164之间的金属层162。
图7a-7c图示了高阻抗层160的三种附加配置。图7a示出了被耦合到绝缘衬底层164的内表面的电阻层166。图7b示出了被耦合到绝缘衬底层164的外表面的电阻层166。图7c示出了被夹在两个绝缘衬底层164之间的电阻层166。
图8图示了高阻抗层160的另一种配置，其中金属层162被耦合到电阻层166。
作为例子，金属(例如，铝、铜、镍)薄层被淀积在诸如聚乙烯、聚酰亚胺或者特氟隆(TeflonTM)的绝缘衬底的表面上。这个金属层可以在绝缘衬底的内部(图6a)、外部(图6b)、或者被埋(图6c)在其间。薄金属层允许RF感应的电流在指定的表面区域上展开。类似地，诸如碳、铟或铁酸盐的电阻(电损耗的)材料层可被涂敷到如图7a-7c中示出的类似绝缘衬底。电阻材料层提供了充分的衰减以降低RF表面波并且最小化在PCB上的电磁散射。而且，由于金属和电阻层可以被涂敷为非常薄的层，所以在诸如显示区域的期望区域可以获得足够的透明度。
在一种实现中，包括声学输出以及LCD区域的翻盖式电话的顶部可以被封装在类似ESD包装中使用的高阻抗、半透明材料中。液晶显示器(LCD)保持透过高阻抗层可见并且所得到的电场发射被相对于它们的原始(未屏蔽的)峰位置减少9dB。这在图9中以图形表示。利用这个实施例，移动电话的塑料外壳片，包括LCD盖，可以利用这种高阻抗材料处理。所得到的电场在照射PCB之前在不连贯的间断处衰减，由此最小化被散射的E-M场。
比较图9(有高阻抗层)与图3(没有高阻抗层)，图示了由于EM散射而导致的电场的显著减小。当在正常使用期间将移动电话握靠在耳朵上时，这种减小转化为对用户的助听装置的较小干扰。
Claims (11)
1.一种移动电话，所述移动电话包括能够衰减由在该移动电话的正常操作期间在该移动电话内的金属化的不连贯的间断处产生的不需要的电磁场的阻抗层，所述阻抗层耦合到所述移动电话，所述移动电话阻抗层包括：
金属层(162)，允许RF感应的电流在指定的表面区域上展开，其中在所述移动电话(100)中，所述电磁场在照射到印刷电路板(180)之前在所述不连贯的间断处衰减，由此最小化所述电磁场的散射，并且其中所述移动电话(100)的显示器透过所述阻抗层可见。
2.权利要求1所述的移动电话，其中所述阻抗层还包括具有与所述金属层相耦合的内部和外部表面的绝缘衬底层。
3.权利要求2所述的移动电话，其中所述金属层被耦合到所述绝缘衬底层的内部表面。
4.权利要求2所述的移动电话，其中所述金属层被耦合到所述绝缘衬底层的外部表面。
5.权利要求1所述的移动电话，其中所述阻抗层还包括多个绝缘衬底层，其中所述金属层被埋在一对绝缘衬底层之间。
6.一种移动电话，所述移动电话包括能够衰减由在该移动电话的正常操作期间在该移动电话内的金属化的不连贯的间断处产生的不需要的电磁场的阻抗层，所述阻抗层耦合到所述移动电话，所述移动电话阻抗层包括：
电阻层(166)，用于衰减所述电磁场，其中在所述移动电话(100)中，所述电磁场在照射到印刷电路板(180)之前在所述不连贯的间断处衰减，由此最小化所述电磁场的散射，并且其中所述移动电话(100)的显示器透过所述阻抗层可见。
7.权利要求6所述的移动电话，阻抗层还包括具有内部和外部表面的绝缘衬底层，所述内部和外部表面每一个都与所述电阻层相耦合的。
8.权利要求7所述的移动电话，其中所述电阻层被耦合到所述绝缘衬底层的内部表面。
9.权利要求7所述的移动电话，其中所述电阻层被耦合到所述绝缘衬底层的外部表面。
10.权利要求6所述的移动电话，所述阻抗层还包括多个绝缘衬底层，其中所述电阻层被埋在一对绝缘衬底层之间。
11.一种移动电话(100)，所述移动电话包括能够衰减由在该移动电话的正常操作期间在该移动电话内的金属化的不连贯的间断处产生的不需要的电磁场的阻抗层，所述阻抗层耦合到所述移动电话，所述移动电话阻抗层包括：
金属层(162)，被耦合到所述移动电话(100)；以及
电阻层(166)，与所述金属层(162)相耦合并且集成到所述移动电话(100)的前盖中，
其中，所述金属层(162)允许RF感应的电流在指定的表面区域上展开，并且其中所述电阻层(166)提供充分的衰减来减小所述电磁场，其中在所述移动电话(100)中，所述电磁场在照射到印刷电路板(180)之前在所述不连贯的间断处衰减，由此最小化所述电磁场的散射，并且其中所述移动电话(100)的显示器透过所述阻抗层可见。
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