DE10110982A1 - Mobilfunkgerät mit einem SAR-Werk-reduzierenden Korrekturelement - Google Patents

Abstract

Bei einem Mobilfunkgerät wird mindestens ein zusätzliches, SAR-Wert-reduzierendes Korrekturelement (KE1) derart im und/oder am Gehäuse (GH) vorgesehen, daß die Aufteilung eines auf der Leiterplatine (LP) etwaig fließenden elektrischen Stromes (EC1) von dessen ein oder mehreren örtlichen Maxima (MA) weg zum Korrekturelement (KE1) bewirkt ist. Beim Gebrauch des Mobilfunkgeräts (MP1) stellt sich somit eine Vergleichmäßigung und/oder Verschiebung hinsichtlich der örtlichen Verteilung des insgesamt resultierenden elektrischen Stromes (EC1*) ein.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mobilfunkgerät, insbesondere Mo­ bilfunktelefon, mit einem Gehäuse und mindestens einer darin untergebrachten Leiterplatine zum Senden und/oder Empfangen von Funksignalen.

Bei Mobilfunkgeräten ist es wünschenswert, die Belastungsdo­ sis an elektromagnetischer Strahlung für den jeweiligen Be­ nutzer möglichst niedrig zu halten, um potentielle Gesund­ heitsrisiken möglichst zu vermeiden. Eine Schutzmaßnahme dazu ist beispielsweise aus der
EP 0 603 081 A1 bekannt, bei der eine elektromagnetisch ab­ sorbierende Abschirmplatte zwischen der am stärksten strah­ lenden Zone des Mobilfunktelefons und dem Kopf des jeweiligen Benutzers als eine Art strahlungsblockierende Zwischenwand im Gehäuse des Mobilfunktelefons untergebracht ist. Als weitere Schutzmaßnahme ist zum Beispiel aus der
DE 297 15 316 U1 ein Überzug mit elektromagnetischen Ab­ schirmeigenschaften bekannt, der lediglich auf der zum Benut­ zer hin gewandten Seite die Antenne und einen Teil der Gehäu­ seaußenfläche eines Mobilfunkgeräts bedeckt. Die Abschirmwir­ kung dieses Überzugs kann dabei durch Erdung verbessert wer­ den. Derartige bekannte Schutzmaßnahmen stellen somit ledig­ lich darauf ab, durch bloßes Anbringen eines Abschirmelements zwischen der Quelle, das heißt dem Entstehungsort der Strah­ lung und dem Kopf des jeweiligen Benutzers für diesen eine Abschattungswirkung herbeizuführen. Diese Art von Präventiv­ maßnahme ist jedoch nicht mehr ausreichend, wenn höhere An­ forderungen an den Gesundheitsschutz des jeweiligen Benutzers gestellt werden, da die Einflussnahme solcher Abschirmelemen­ te auf die tatsächlich wirksam werdende elektromagnetische Feldverteilung im Bereich des Kopfes des jeweiligen Benutzers weitgehend undefiniert oder gar rein zufällig bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Weg aufzu­ zeigen, wie ein Mobilfunkgerät hinsichtlich seiner Einfluß­ nahme auf den Organismus eines Mobilfunkgerät-Benutzers bes­ ser kontrolliert eingestellt werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem Mobilfunkgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mindestens ein zusätzliches, SAR-Wert- reduzierendes Korrekturelement derart im und/oder am Gehäuse vorgesehen und ausgebildet ist, daß die Aufteilung eines auf der Leiterplatine etwaig fließenden elektrischen Stromes in gezielter Weise von dessen ein oder mehreren örtlichen Maxima weg zum Korrekturelement bewirkt ist, so daß beim Gebrauch des Mobilfunkgeräts die örtliche Verteilung des insgesamt re­ sultierenden elektrischen Stromes auf der Leiterplatine und dem Zusatzelement zusammen betrachtet vergleichmäßigt ist, und/oder daß das jeweilige, ursprüngliche Strommaximum in ei­ nen für Benutzer unkritischeren Gerätebereich verschoben ist.

Dadurch, dass mittels des mindestens einen zusätzlichen Kor­ rekturelements eine Aufteilung des Stromflusses von den ein oder mehreren örtlichen Strommaxima auf der Leiterplatine weg zum Korrekturelement und damit eine Art Parallelschaltung zur Stromverzweigung bereitgestellt ist, lässt sich in gezielter, d. h. kontrollierbarer Weise die örtliche Verteilung des re­ sultierenden, elektrischen Stromes auf der Leiterplatine be­ einflussen. Im einzelnen kann dabei die örtliche Verteilung des resultierenden, elektrischen Stromes auf der Leiterplati­ ne und dem Zusatzelement zusammen betrachtet, d. h. in der Summe, vergleichmäßigt, und/oder das jeweilige ursprüngliche Strommaximum in einen für Benutzer unkritischeren Gerätebe­ reich verschoben werden.

Auf diese Weise ist es insbesondere ermöglicht, sogenannte "hot spots", das heißt Gewebsvolumenbereiche höherer thermi­ scher Belastung gegenüber Gewebsvolumenbereichen geringerer Erwärmung, d. h. lokale Schwankungen in der thermischen Belas­ tung von Gewebsvolumenbereichen - wie z. B. bevorzugt im emp­ findlichen Kopf des jeweiligen Benutzers beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des erfindungsgemäßen Mobilfunkgeräts - weit­ gehend zu vermeiden. Organisches Gewebe im Kopf des jeweili­ gen Benutzers wird somit insgesamt betrachtet zumindest gleichmäßiger, und/oder weniger thermisch belastet.

Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik wird durch das erfindungsgemäße Korrekturelement die ursprünglich vorhande­ ne, örtliche Verteilung des elektrischen Stromflusses auf der Leiterplatine dahingehend verändert, dass hinsichtlich des Strompegels eine Vergleichmäßigung bewirkt ist, und/oder das Strompegelmaximum oder die Strompegelmaxima zumindest in ei­ nen unkritischeren Gerätebereich verschoben werden. Erst da­ durch kann die tatsächliche elektromagnetische Feldverteilung im Nahbereich des Mobilfunkgeräts kontrollierter eingestellt werden, und somit der Kopf, insbesondere das Kopfinnere, des jeweiligen Benutzers in zuverlässiger Weise vor lokalen Auf­ heizungsspitzen verbessert geschützt werden. Die tatsächlich am Körper des jeweiligen Benutzers wirksam werdende, elektro­ magnetische Strahlung kann also in vorteilhafter Weise dahin­ gehend kontrolliert werden, dass unzulässig hohe örtliche Ma­ xima von elektromagnetischer Strahlung oder von dadurch im Körpergewebe fließenden Strömen organismusgünstiger redu­ ziert, und/oder in einen unkritischeren Gerätebereich ver­ drängt werden können.

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend an­ hand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Aus­ führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mo­ bilfunkgeräts mit einem zusätzlichen, SAR- Wert-reduzierenden Korrekturelement,

Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Diagramm zur Stromverteilung über den Gesamtquer­ schnitt des Mobilfunkgeräts nach Fig. 1 be­ trachtet mit und ohne zusätzlichem, SAR- Wert-reduzierendem Korrekturelement,

Fig. 3 und 4 jeweils in schematischer Darstellung die örtliche Stromverteilung auf der Leiterpla­ tine des Mobilfunkgeräts nach Fig. 1 ohne und mit dem zusätzlichen, SAR-Wert- reduzierenden Korrekturelement,

Fig. 5 in schematischer Darstellung das Stromfluss­ feld auf der Leiterplatine des Mobilfunkge­ räts nach Fig. 1 ohne zusätzliches, SAR- Wert-reduzierendes Korrekturelement,

Fig. 6, 7 zwei verschiedene Varianten zur Veränderung der Amplituden der ursprünglichen, örtlichen Stromflussverteilung auf der Leiterplatine nach Fig. 5,

Fig. 8 mit 16 jeweils in schematischer Darstellung ver­ schiedene Varianten von SAR-Wert- reduzierenden Korrekturelementen,

Fig. 17 in schematischer Darstellung eine zweckmäßi­ ge Gehäuseform für ein Mobilfunkgerät nach einem der Fig. 1 mit 15, um die thermi­ sche Belastung durch sogenannte Hot Spots im Kopfbereich des jeweiligen Benutzers weiter abzusenken, und

Fig. 18 in schematischer Darstellung das jeweilige Mobilfunkgerät nach einem der Fig. 1 mit 16 bei seinem bestimmungsgemäßen Gebrauch am Kopf eines Benutzers.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 mit 18 jeweils mit denselben Bezugszeichen verse­ hen.

Fig. 1 zeigt schematisch in räumlicher Darstellung ein ers­ tes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mobilfunkge­ räts MP1, das in drei Hauptkomponenten zerlegt abgebildet ist, und zwar im einzelnen in die Oberschale OS und die Un­ terschale US seines Gehäuses GH, sowie in die darin unterge­ brachte Leiterplatine HP. Das Gehäuse GH ist hier im vorlie­ genden Ausführungsbeispiel also zweiteilig ausgebildet. Es weist eine im wesentlichen flach rechteckförmige Form auf. Seine Erstreckung in Längsrichtung ist vorzugsweise größer als seine Erstreckung in Querrichtung, d. h. seine Breitseite gewählt. Insbesondere ist das Gehäuse derart dimensioniert, daß seine Länge zwischen 6 und 15 cm beträgt, während seine Breite zwischen 3 und 5 cm liegt. Die im wesentlichen flach rechteckförmig ausgebildete Leiterplatine HP ist vorzugsweise derart passend dimensioniert, daß sie sich im Gehäuse GH un­ terbringen läßt. Die Oberschale OS sowie die Unterschale US des Gehäuses GH sind vorzugsweise aus einem elektrisch iso­ lierenden Material wie z. B. Kunststoff hergestellt. Dadurch ist ein unzulässig hoher Leistungsabfall der Sendeleistung des Mobilfunkgeräts MP1 weitgehend vermieden, wie er z. B. bei einem vollständig metallischen oder vollständig metallisier­ ten Gehäuse durch eine etwaige, dortige Induzierung von e­ lektromagnetischen Gegenfeldern(, die dem Abstrahlungsfeld der Antenne AT entgegengerichtet sein könnten,) hervorgerufen werden könnte.

Das Mobilfunkgerät MP1 ist vorzugsweise als Mobilfunktelefon ausgebildet, das nach dem GSM (global system for mobile com­ munications), GPRS (general packet and radio service), EDGE (enhanced data rates for GSM evolution), UMTS (universal mo­ bile telecommunication system)-Standard arbeitet. Es ist vorzugsweise derart dimensioniert, daß es für einen Benutzer portabel ist und sich somit mit dem Benutzer an wechselnden Orten in den Funkzellen solcher Funkkommunikationssysteme aufhalten kann. Zusätzlich oder unabhängig von der Telefo­ nierfunktion eines solchen Mobilfunkgeräts kann es gegebenen­ falls auch zweckmäßig sein, mit diesem andere Nachrichten- /Datenübertragungen über Funk, z. B. Bildübertragungen, Fax­ übertragungen, E-Mail-Übertragungen oder dergleichen vorneh­ men zu lassen.

Zum Empfangen und/oder Senden von Funksignalen weist die Lei­ terplatine LP in der Fig. 1 in ihrer einen Hälfte eine Hoch­ frequenzbaugruppe HB1 auf, deren verschiedene Komponenten strichpunktiert schematisch dargestellt sind. An diese Hoch­ frequenzbaugruppe HB1 ist über einen Kontakt COA eine Sende­ /Empfangsantenne AT zur Abstrahlung und/oder zum Empfang e­ lektromagnetischer Funkwellen angeschlossen. Sie wird von dort aus mit Energie einer Energieversorgungseinheit AKU, insbesondere einer Batterie oder eines Akummulators versorgt. Diese Energieversorgungseinheit AKU ist in der Fig. 1 zu­ sätzlich strichpunktiert im Bereich der der Antenne AT gege­ nüberliegenden Hälfte der Leiterplatine LP eingezeichnet. Sie ist vorzugsweise in der Unterschale US angeordnet. Energie­ versorgungsleitungen dieser Energieversorgungseinheit zu den verschiedenen Komponenten des Mobilfunkgeräts MP1 sind dabei der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden.

Um störende einstrahlende oder abstrahlende Einflüsse beim Funkbetrieb weitgehend auszuschließen, sind die Komponenten der Hochfrequenzbaugruppe HB1 auf der Leiterplatine LP von Fig. 1 in einem elektromagnetischen Abschirmgehäuse HFS1 eingekapselt, das als eine Art Deckel über der Hochfrequenz­ baugruppe HB1 mit der Leiterplatine LP, insbesondere deren Masseschicht, fest verbunden ist. Auf diese Weise ist eine im wesentlichen quaderförmige Abschirmkammer für die Hochfre­ quenzbaugruppe HB1 gebildet.

In der zweiten Hälfte der Leiterplatine HP von Fig. 1 sind in einem weiteren, entsprechenden elektromagnetischen Abschirmgehäuse HFS2 ein oder mehrere weitere elektrische Bau­ gruppen untergebracht. Diese dienen dazu, die Ein- und/oder Ausgabeelemente des Mobilfunkgeräts MP1, wie z. B. dessen Tas­ tatur, Display, Lautsprecher, zu steuern sowie die Signalver­ arbeitung von mittels der Hochfrequenzbaugruppe HB1 empfange­ nen und/oder über diese abzusendenden Funksignale durchzufüh­ ren.

Um nun einen Benutzer US beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Mobilfunkgeräts MP1 entsprechend Fig. 18 vor potentiellen Gesundheitsgefährdungen durch die von der Hochfrequenzbau­ gruppe HB1 über die Antenne AT abgegebene elektromagnetische Strahlungsenergie weitgehend zu schützen, werden in der Pra­ xis eine Vielzahl von Vorsichtsmaßnahmen getroffen. So ist beispielsweise die Hauptabstrahlungsrichtung der Antenne AT bzw. der Hochfrequenzbaugruppe HB1 derart ausgerichtet, daß sie vom Kopf HE des jeweiligen Benutzers US weggerichtet ist. Auch wenn die Gesamtstrahlungsbelastung des jeweiligen Benut­ zers durch solche Maßnahmen unterhalb der vorgesehenen Grenz­ werte liegt, so bleibt es allerdings dabei offen, in welcher Weise und mit welcher örtlichen Verteilung mögliche Neben- oder Reststrahlungsfelder auf das organische Gewebe im Kopf­ bereich des jeweiligen Benutzers einwirken. Als ein spezifi­ sches Meßkriterium dafür, welchen Strahlungsbelastungen der jeweilige Benutzer tatsächlich ausgesetzt ist (trotz aller Vorsichtsmaßnahmen), wird insbesondere der sogenannte SAR- Wert (specific absorption rate) verwendet. Dieser gibt die spezifische Absorptionsrate in Watt pro Kilogramm an, mit der ein vorgebbarer Gewebsvolumenbereich, z. B. im Kopf des jewei­ ligen Benutzers, thermisch belastet wird. Die lokale thermi­ sche Aufheizung von einzelnen Gewebsvolumenbereichen im Kopf des Benutzers kann insofern kritisch sein, weil in Mobilfunk­ geräten oftmals feldabsorbierende Abschirmelemente in unkon­ trollierter Weise dimensioniert und eingebaut sind, so daß durch Beugungs- und/oder Resonanzeffekte elektromagnetische Energie auf lokale Gewebsvolumenbereiche im Kopf des jeweili­ gen Benutzers in unerwünschter Weise fokussiert werden kann.

Zudem sind dann solche Elemente in der Regel derart im Gehäu­ se dem jeweiligen Benutzer zugewandt positioniert, daß sie beim Gebrauch des jeweiligen Mobilfunkgeräts näher als die Antenne am Kopf des Benutzers liegen und dadurch stärker be­ züglich ihres Einflusses auf die elektromagnetische Abstrahl­ energie zum Tragen kommen können. Gerade durch solche Ab­ schirmelemente kann es also zu dem unbeabsichtigten Nebenef­ fekt der lokalen Aufheizung von bestimmten Gewebsvolumenbe­ reichen im Kopf des jeweiligen Benutzers kommen.

Zur Bestimmung der SAR-Werte von Mobilfunkgeräten als Maß für die thermische Aufheizung eines bestimmten Gewebsvolumenbe­ reichs wird vorzugsweise ein Meßverfahren verwendet, das de­ tailliert im europäischen Normenvorschlag EN50361 beschrieben ist. Dabei wird nach dem Ort der höchsten thermischen Belas­ tung im Kopf des jeweiligen Benutzers gesucht. Der SAR-Wert ergibt sich dann aus einer Integration über ein bestimmtes Gewebevolumen im Kopfinneren zwischen der Backe BA und dem Ohr EA des jeweiligen Benutzers US (siehe Fig. 18), d. h. al­ so ungefähr dort, wo das Mobilfunkgerät MP1 bei seinem be­ stimmungsgemäßen Gebrauch am Kopf HE des jeweiligen Benutzers US angelegt wird. Insbesondere wird ein Gewebsvolumenbereich gewählt, der nach dem europäischen Normenvorschlag EN50361 festgelegt ist.

Umfangreiche Tests mit einer Meßsonde in einem Modellkopf mit einer Glukoselösung haben nun überraschenderweise gezeigt, daß die thermische Aufheizung des organischen Gewebes im Kopf örtlich schwankt bzw. variiert, d. h. eine örtliche Verteilung mit Maxima und Minima aufweist. Diese örtlich variierende thermische Aufheizung scheint dabei insbesondere auf eine da­ zu korrespondierende örtliche Stromverteilung EC1 auf der Leiterplatine HP zurückzugehen. Ein solcher elektrischer Strom fließt vorzugsweise auf der Leiterplatine HP entlang deren Längserstreckung, wenn die Sende-/Empfangsantenne AT als λ/4-Antenne ausgebildet ist, und zusammen mit der Leiter­ platine HP einen Strahlungsdipol bildet. In der Fig. 1 ist die örtliche Verteilung EC1 des Stromflusses entlang der Längserstreckung der Leiterplatine HP durch Vektorpfeile an­ gedeutet. Je größer dabei die Länge des jeweiligen Vektor­ pfeils gezeichnet ist, desto größer ist die zugehörige Strom­ amplitude. Aufgrund der geometrischen Verhältnisse der Lei­ terplatine HP in Form eines langgestreckten Rechtecks liegt entlang der Mittenlängsachse ML etwa im Zentrum MI der Lei­ terplatine HP, d. h. also im Bereich des Schnittpunkts deren Diagonalen, die größte Stromamplitude bzw. Stromdichte vor, während die Stromdichte zu den beiden Längsrändern (ausgehend von der Mittenlinie ML) hin abnimmt. Weiterhin ist die Strom­ amplitude an der Breitseite im Bereich der Speisungsstelle COA der Antenne AT maximal, da dort die λ/4-Antenne mit Strom gespeist wird. Auf der der Antenne AT gegenüberliegenden Breitseite der Leiterplatine LP weist hingegen die Stromamp­ litude ein Minimum auf, da dort der Stromfluß durch die Rand­ begrenzung unterbrochen wird. Dort weist hingegen das elekt­ rische Feld ein Maximum auf (korrespondierend zum elektri­ schen E-Feld am freien Ende der λ/4-Antenne). Der elektrische Strom kommt also am stärksten etwa im Mittenbereich bzw. Zentrum MI der Leiterplatine LP zum Fließen. Denn die Leiter­ platine HP bildet gegenüber der λ/4-Antenne AT gewissermaßen den Gegenpol des Strahlungsdipols. Im Nahbereich dieser ört­ lichen Stromverteilung EC1 scheint diese ein entsprechendes, korrespondierendes elektromagnetisches Feld im Kopf des je­ weiligen Benutzers beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Mo­ bilfunkgeräts MP1 zu erzeugen bzw. zu induzieren. Der Nahbe­ reich ist dabei derjenige Ortsbereich, der unterhalb der Wel­ lenlänge X/27r liegt. Z. B. im GSM-Funknetz mit einem Frequenz­ bereich zwischen 880 und 960 MHz (Mittenfrequenz 900 MHz) liegt also die Wellenlänge X ungefähr bei 35 cm. Im PCN (pri­ vate commercial network) (E-Netz) mit einem Frequenzband zwi­ schen 1710 und 1800 MHz liegt die Wellenlänge ungefähr bei 17 cm. In einem UMTS-Kommunikationssystem mit einem Frequenz­ übertragungsbereich zwischen 1920 und 2170 mHz beträgt die Wellenlänge X ungefähr 15 cm. Während beim GSM-Funksystem durch die örtliche Stromverteilung auf der Leiterplatine mit einer Eindringtiefe des Nahfeldes von ungefähr 6 cm zu rech­ nen ist, beim PCN-Netz mit ungefähr 5 cm, liegt bei einem UNTS-Mobilfunkgerät die Eindringtiefe des Nahfeldes aufgrund der örtlichen Stromverteilung auf der Hauptplatine HP unge­ fähr bei 2 bis 4 cm. Je geringer dabei die örtliche Eindring­ tiefe in das Gehirngewebe ist, desto höher kann bei gleicher angenommener Sendeleistung der Antenne der gemessene SAR-Wert werden, da ja pro vorgegebenem Gewebsvolumen eine höhere e­ lektromagnetische Felddichte, damit ein größerer zum Fließen kommender Strom und damit eine höhere thermische Aufheizung hervorgerufen wird. Weiterhin kann ggf. bei manchen Gehäusen (z. B. bei metallischer Galvanisierung der Oberschale) die thermische Aufheizung des Gewebes im Kopfinneren des jeweili­ gen Benutzers auch direkt durch die örtliche Stromverteilung EC1 auf der Hauptplatine hervorgerufen werden, da ja das je­ weilige Mobilfunkgerät MP1 an die Außenseite des Kopfes des jeweiligen Benutzers zwischen dessen Ohr EA und Backe BA an­ gelegt wird, so daß eine elektrische, kapazitive und/oder in­ duktive Kontaktierung stattfindet und Strom von der Leiter­ platine LP gegebenenfalls über die Haut des Benutzers und/oder in dessen Gehirngewebe fließen kann.

Um nun elektromagnetische Strahlungsfelder, und/oder darauf zurückgehende elektrische Ströme, sowie die damit einherge­ henden thermischen Belastungen, die beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Mobilfunkgeräts im Kopfbereich des jeweiligen Benutzers ungünstig wirksam werden könnten, bezüglich ihrer örtlichen Verteilung kontrollierter verteilen zu können, ist mindestens ein zusätzliches, SAR-Wert-reduzierendes Korrek­ turelement derart im und/oder am Gehäuse vorgesehen und aus­ gebildet, daß die Aufteilung eines auf der Leiterplatine et­ waig fließenden elektrischen Stromes in gezielter Weise von dessen ein oder mehreren örtlichen Maxima weg zum Korrektur­ element bewirkt ist. Beim Gebrauch des Mobilfunkgeräts ist somit die örtliche Verteilung des insgesamt resultierenden elektrischen Stromes auf der Leiterplatine und dem Zusatzele­ ment zusammen betrachtet vergleichmäßigt. Zusätzlich oder unabhängig hiervon kann auch bereits die Verschiebung des je­ weiligen, ursprünglichen Strommaximums in einen für Benutzer unkritischeren Gerätebereich von Vorteil sein. Ein solcher unkritischerer Gerätebereich kann beispielsweise derjenige des jeweiligen Mobilfunkgeräts sein, der beim bestimmungsge­ mäßen Gebrauch in die Nähe des Kinns des jeweiligen Benutzers liegt.

Dadurch, dass mittels des mindestens einen zusätzlichen Kor­ rekturelements eine Aufteilung des Stromflusses von den ein oder mehreren örtlichen Strommaxima auf der Leiterplatine weg zum Korrekturelement und damit eine Art Parallelschaltung zur Stromverzweigung bereitgestellt ist, lässt sich in gezielter, d. h. kontrollierbarer Weise die örtliche Verteilung des re­ sultierenden, elektrischen Stromes auf der Leiterplatine be­ einflussen. Im einzelnen kann dabei die örtliche Verteilung des resultierenden, elektrischen Stromes auf der Leiterplati­ ne und dem Zusatzelement zusammen betrachtet vergleichmäßigt, und/oder das jeweilige ursprüngliche Strommaximum in einen für Benutzer unkritischeren Gerätebereich verschoben werden.

Auf diese Weise ist es insbesondere ermöglicht, sogenannte "hot spots", das heißt Gewebsvolumenbereiche höherer thermi­ scher Belastung gegenüber Gewebsvolumenbereichen geringerer Erwärmung, d. h. lokale Schwankungen in der thermischen Belas­ tung von Gewebsvolumenbereichen - wie z. B. bevorzugt im emp­ findlichen Kopf des jeweiligen Benutzers beim bestimmungsge­ mäßen Gebrauch des erfindungsgemäßen Mobilfunkgeräts - weit­ gehend zu vermeiden. Organisches Gewebe im Kopf des jeweili­ gen Benutzers wird somit insgesamt betrachtet zumindest gleichmäßiger, und/oder weniger thermisch belastet.

Mit Hilfe eines solchen zusätzlichen Korrekturelements wird die ursprünglich vorhandene, örtliche Verteilung des elektri­ schen Stromflusses auf der Leiterplatine sowie auf dem Kor­ rekturelement in der Summe dahingehend verändert, dass hin­ sichtlich des Strompegels eine Vergleichmäßigung bewirkt ist, und/oder das Strompegelmaximum oder die Strompegelmaxima zu­ mindest in einen unkritischeren Gerätebereich verschoben wer­ den. Erst dadurch kann die tatsächliche elektromagnetische Feldverteilung im Nahbereich des Mobilfunkgeräts kontrollier­ ter eingestellt werden, und somit der Kopf, insbesondere das Kopfinnere, des jeweiligen Benutzers in zuverlässiger Weise vor lokalen Aufheizungsspitzen verbessert geschützt werden. Die tatsächlich am Körper des jeweiligen Benutzers wirksam werdende, elektromagnetische Strahlung kann also in vorteil­ hafter Weise dahingehend kontrolliert werden, dass unzulässig hohe örtliche Maxima von elektromagnetischer Strahlung oder von dadurch im Körpergewebe fließenden Strömen organismus­ günstiger reduziert, und/oder in einen unkritischeren Geräte­ bereich verdrängt werden können.

Auf diese Weise wird beim Gebrauch des Mobilfunkgeräts die örtliche Verteilung des resultierenden elektrischen Stromes auf der Leiterplatine und dem Korrekturelement zusammengenom­ men betrachtet vergleichmäßigt. Beim Anlegen des jeweiligen Mobilfunkgeräts an den Kopfbereich des jeweiligen Benutzers sind damit aber auch die dort etwaig wirksam werdenden elekt­ rischen Ströme an der Kopfaußenseite und/oder im Kopfinneren weitgehend vergleichmäßigt. Folglich wird zwar nicht die thermische Gesamtbelastung im Kopfbereich des jeweiligen Be­ nutzers reduziert, jedoch können die ursprünglich vorhandenen Stromamplitudenmaxima zumindest reduziert oder eingeebnet werden, das heißt auf andere Gewebsvolumenbereiche mit ver­ teilt werden. Insgesamt betrachtet wird also die thermisch wirksam werdende Energie im Kopf des jeweiligen Benutzers ü­ ber ein größeres Gewebsvolumen verteilt, was bei der Bewer­ tung durch ein Integrationsvolumen endlichen Ausmaßes zu ei­ ner Verringerung des spezifisch zugeordneten SAR-Wertes führt. Umfangreiche Test haben gezeigt, dass insbesondere ein etwaig auf der Leiterplatine, wie zum Beispiel LP von Fig. 1, fließender elektrischer Strom wie zum Beispiel EC1 vermut­ lich kausal für die thermische Aufheizung von organischem Ge­ webe im Kopfbereich des jeweiligen Benutzers ist. Ein solcher elektrischer Strom fließt insbesondere auf der Leiterplatine LP entlang deren Längserstreckung, wenn die Sende-/Empfangs­ antenne AT als λ/4 Antenne ausgebildet ist, und zusammen mit der Leiterplatine LP einen Strahlungsdipol bildet. Gegebenen­ falls kann ein solcher Stromfluß auf der Leiterplatine auch bei anderen Antennentypen zum Fließen kommen - gegebenenfalls aber mit einer anderen örtlichen Verteilung von Maxima und Minima. Allgemein ausgedrückt kann ein elektrischer Strom in all den Fällen auf der Leiterplatine zum Fließen kommen, in denen die Antenne als elektrischer Gegenpol zur Leiterplatine ausgebildet ist. So bildet beispielsweise auch eine sogenann­ te PIFA (planar inverted F)- Antenne zusammen mit der Leiter­ platine einen Strahlungsdipol.

Beim Mobilfunkgerät MP1 von Fig. 1 ist das SAR-Wert-redu­ zierende Korrekturelement durch ein elektrisch leitfähiges Element KE1 gebildet, das ringsum den Außenumfang der Gehäu­ seoberschale OS in der Randzone entlang deren vier Seitenrän­ der auf der Außenseite der Oberschale OS verläuft. Sein Ver­ lauf ist durch eine Schraffierung angedeutet. Es bedeckt im einzelnen sowohl den Randzonenbereich entlang der Seitenrän­ der der rechteckförmigen Oberseite der Oberschale OS, als auch die im wesentlichen senkrecht zur Oberseite der Ober­ schale OS in Richtung auf die Unterschale US angeformten Randstege der Oberschale OS. Das Korrekturelement KE1 er­ streckt sich also entlang einer Zone im Bereich der vier an­ einanderhängenden Seitenränder der Oberschale OS, während die übrigen Bereiche der Ober- und Unterschale OS, US frei blei­ ben. Die Gesamtrandbreite SB dieses Korrekturelements KE1 ist zweckmäßigerweise zwischen 5 und 25% der Gesamtquerschnitts­ breite QB der Leiterplatine HP gewählt.

Als elektrisch leitfähiges Element ist hier eine ein- oder mehrlagige, elektrisch leitfähige Folie, Beschichtung oder sonstiges elektrisch leitfähiges Flächenelement verwendet. Ggf. kann es auch zweckmäßig sein, ein oder mehrere elektrisch leitfähige Drähte als elektrisch leitfähiges Element KE1 vorzusehen.

Insbesondere kann ein solches Korrekturelement gleichzeitig auch als Designelement des Gehäuses verwendet sein, so z. B. als aufgedampfte oder galvanisierte Metallbeschichtung.

Das Korrekturelement KE1 kontaktiert die Masse der Leiterpla­ tine LP lediglich an einer einzigen, elektrischen und mecha­ nischen Kontaktierungsstelle COS1. Entlang seiner übrigen Erstreckung ist es im zusammengebauten Zustand des Mobilfunk­ geräts MP1 mit einem Querspalt QS bezüglich aller seiner Sei­ tenränder zur Leiterplatine angeordnet, dass heißt es findet dort keine Kontaktierung zwischen der Leiterplatine LP und dem Korrekturelement KE1 statt. Die Kontaktierungsstelle COS1 ist beim Mobilfunkgerät MP1 von Fig. 1 im Bereich der Hoch­ frequenzbaugruppe HB1 der Leiterplatine HP vorgesehen, da dort die Stromspeisung am größten ist. Dadurch kann am effek­ tivsten Strom von der Leiterplatine HP auf das Korrekturele­ ment KE1 abgezweigt werden. Die Kontaktierungsstelle COS1 ist zweckmäßigerweise im Bereich der strichpunktiert eingezeich­ neten Mittellängsachse ML der Leiterplatine LP angeordnet, so dass sich eine weitgehend symmetrische Stromaufteilung von der Leiterplatine LP auf das zusätzliche Korrekturelement KE1 ergibt. Durch diese Kontaktierung an der Stelle COS1 wird ein Teil des elektrischen Stromes von der Leiterplatine LP auf das Korrekturelement KE1 abgeleitet. Es fließen somit Teil­ ströme entlang der Längsseiten der Oberschale OS auf dem dort angebrachten Korrekturelementstreifen, was durch Vektorpfeile EC11*, EC12* angedeutet ist. Diese zusätzlichen Teilströme sind dabei dem elektrischen Stromfluß EC1 auf der Leiterpla­ tine LP im wesentlichen gleichgerichtet.

Fig. 2 veranschaulicht anhand eines Diagramms die Stromver­ teilung auf der Leiterplatine LP über deren Querschnitt be­ trachtet ohne und mit zusätzlichem Korrekturelement KE1 von Fig. 1. Entlang der Abszisse des Diagramms ist dabei die Erstreckung WI der Leiterplatine in Querrichtung, entlang der Ordinaten die zugehörige Stromamplitude ECA aufgetragen. Die ausgezogene Kurve CN zeigt die Stromverteilung über den Quer­ schnitt der Leiterplatine LP betrachtet, wenn kein Korrektur­ element vorgesehen ist. Diese Kurve weist etwa in der Mitte des Leiterplatinenquerschnitts ein Strommaximum auf, während an den beiden Längsseitenrändern der Stromfluß am geringsten bzw. minimal ist. Auf diese Weise weist die Stromverteilungs­ kurve CN im wesentlichen eine Parabelform auf, wobei ihr Scheitel etwa in der Mitte der Querschnittsausdehnung der Leiterplatine LP liegt. Durch das Anbringen des zusätzlichen Korrekturelements wird nun eine Absenkung des ursprünglichen Stromamplitudenmaximums MA soweit erreicht, dass sich über den Querschnitt der Leiterplatine LP zusammen mit dem jetzt angekoppelten Korrekturelement KE1 betrachtet eine vergleich­ mäßigte Stromverteilung ergibt, das heißt über den Gesamt­ querschnitt des Mobilfunkgehäuses GH betrachtet ist jetzt die Stromamplitude des sich etwaig bemerkbar machenden elektri­ schen Gesamtstromfeldes annäherungsweise konstant. Damit weist auch ein elektromagnetisches Feld, das einem Stromfluß mit einer solch eingeebneten Stromverteilung zugeordnet ist, über den Querschnitt des Mobilfunkgeräts MP1 betrachtet im wesentlichen ähnliche Verhältnisse auf. Auf diese Weise sind allzu große graduelle Unterschiede zwischen den Stromamplitu­ denwerten von lokalen Maxima und Minima im Kopf des jeweili­ gen Benutzers, d. h. insbesondere punktuelle Überhitzungen von lokalen Kopfgewebsbereichen durch die Vergleichmäßigung der Stromverteilung weitgehend vermieden.

Weiterhin kann es gegebenenfalls auch ausreichend sein, nicht eine ringsum ringförmig geschlossene Struktur für das Korrek­ turelement zu wählen, sondern zum Beispiel einen Seitenrand der ringförmigen Struktur des Korrekturelements KE1 von Fig. 1 zu unterbrechen oder ganz wegzulassen, das heißt eine offe­ ne oder unterbrochene bzw. quer geschlitzte Struktur zu wäh­ len. Vorzugsweise ist dabei ein solcher Teilabschnitt bzw. Streifen des Korrekturelements dort weggelassen oder dort mit einem einzelnen Querschlitz oder mit mehrfach mit Querschlit­ zen versehen, d. h. dort eine Lücke entlang der elektrischen Leiterbahn des Korrekturelements eingefügt, wo ein zusätzli­ cher Stromfluß für die gewünschte Veränderung der Gesamt­ stromverteilung des Mobilfunkgeräts nicht erforderlich ist. In der Fig. 4 ist ein derart gegenüber Fig. 1 modifiziertes Korrekturelement KE1* mit einer Unterbrechung bzw. einem Schlitz U schematisch in räumlicher Darstellung gezeigt, das lediglich entlang dreier aneinanderhängender Seitenränder der Oberschale OS verläuft. Im einzelnen sind dies die Korrektur­ elementstreifen entlang der beiden Längsseiten der Leiterpla­ tine sowie deren Breitseite im Bereich der Stromspeisung bei der Hochfrequenzbaugruppe. Gegenüber dem Korrekturelement KE1 von Fig. 1 fehlt dem modifizierten Korrekturelement KE1* derjenige Querverbindungsstreifen zwischen den beiden Längs­ seiten, der der Hochfrequenzbaugruppe der Leiterplatine LP gegenüberliegt. Auch bei einem derartig modifizierten Korrek­ turelement KE1*, bei dem drei Seitenstreifen jeweils etwa mit 90° aneinander kontaktieren, ergibt sich im wesentlichen die­ selbe räumliche Stromverteilung wie beim ersten Korrekturele­ ment KE1. Dabei ist in der Fig. 4 die durch die Einführung des zusätzlichen Korrekturelements KE1* resultierende, örtli­ che Stromverteilung dreidimensional oberhalb der Leiterplati­ ne LP mit dem angekoppelten Korrekturelement KE1* zusätzlich mit eingezeichnet. Gegenüber der ursprünglichen, räumlichen Stromverteilung EC1 ohne Korrekturelement, wie sie in der Fig. 3 schematisch dargestellt ist, wird durch das zusätzliche Korrekturelement KE1* ebenfalls eine Aufteilung bzw. Lenkung des Stromflusses von der Hauptplatine LP über eine elektri­ sche und mechanische Kontaktierungsstelle MV3 auf das zusätz­ liche Korrekturelement KE1* bewirkt. Daraus resultiert eine Absenkung des ursprünglichen Strommaximums MA auf einen nied­ rigeren Wert MA* < MA. Da jetzt ein Teil des Stromflusses der Leiterplatine LP auf die Längsstreifen des zusätzlichen Kor­ rekturelements KE1* abgezweigt wird, was durch Vektorpfeile EC11*, EC12* in Fig. 4 angedeutet ist, wird der Stromfluß über den Gesamtquerschnitt des Mobilfunkgeräts MP1 betrachtet (d. h. Leiterplatine LP zusammen mit dem angekoppelten Korrek­ turelement KE1*) gegenüber der ursprünglich vorhandenen Stromverteilung an den Seitenrändern des Gesamtstromfeldes entlang der Längsseiten der Leiterplatine erhöht. Diese Stromamplitudenerhöhung an den Längsseiten des insgesamt re­ sultierenden Stromfeldes ist in der Fig. 4 mit VB bezeich­ net. Bei dieser Variante ist das Korrekturelement KE1* bezüg­ lich seiner Außenränder annäherungsweise kongruent bezüglich der Seitenränder der Leiterplatine LP sowie in einer zu die­ ser annäherungsweise parallelen Lageebene mit Höhenabstand positioniert.

Dieses Korrekturelement KE1* ist zweckmäßigerweise Teil der Leiterplatine LP. Insbesondere ist es an dieser umbiegbar an­ gekoppelt. Dies erleichtert den Fertigungs - und Herstel­ lungsprozess, da die Leiterplatine LP und das Korrekturele­ ment KE1* gemeinsam in einer planen Ebene hergestellt werden können. Durch einfaches Umbiegen um 180° kann dann das Kor­ rekturelement KE1* bezüglich seiner Außenränder weitgehend in Deckung mit den Seitenrändern der Leiterplatine LP gebracht werden, wobei ein Spaltfreiraum SPL, das heißt ein Höhenab­ stand zur Leiterplatine LP verbleibt. Dies wird dadurch er­ reicht, dass das Korrekturelement KE1* über einen entspre­ chend langen Quersteg ST mit der Leiterplatine LP verbunden ist, der im Betriebszustand der Leiterplatine LP um etwa 90° gegenüber der Lageebene der Platine LP nach oben auf die O­ berschale OS zu absteht. Im Betriebszustand der Leiterplatine HP liegt somit das Korrekturelement KE1* im wesentlichen in einer Lageebene parallel zur Lageebene der Leiterplatine HP, weist jedoch einen vorgebbaren Abstand SPL zu dieser auf.

Eine ausreichende Aufteilung des Stromflusses vom Maximum MA der ursprünglich gegebenen, örtlichen Stromverteilung EC1 auf der Leiterplatine HP (wie in Fig. 4 gezeigt) auf das zusätz­ liche Korrekturelement ist gegebenenfalls auch dann noch aus­ reichend möglich, wenn beim Korrekturelement KE1 von Fig. 1 eine zweite Kontaktierung auf der der ersten Kontaktierungsstelle COS1 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatine HP vorgenommen wird.

Allgemein ausgedrückt ist ein Teilabschnitt oder Streifen des Korrekturelements bevorzugt im Bereich derjenigen Stellen der Leiterplatine LP vorgesehen, an denen eine Anhebung des Strompegels gewünscht ist, um die gewünschte Vergleichmäßi­ gung des Strompegels über den Querschnitt von Leiterplatine und Korrekturelement zusammen betrachtet, d. h. insgesamt, er­ reichen zu können. Dies ist vorzusgweise dort, wo die Leiter­ platine Stromminima ihrer geometrischen Stromverteilung auf­ weist.

Bei beiden Varianten nach den Fig. 1 und 3 ist das jewei­ lige Korrekturelement KE1 bzw. KE1* im Bereich der Hochfre­ quenzbaugruppe HB1 der Leiterplatine LP mechanisch und elekt­ risch mit dieser kontaktiert. Dadurch entsteht auf dem Zu­ satzelement entlang dessen Längsseiten ein Stromfluß, der dem Stromfluß auf der Leiterplatine LP im wesentlichen gleichge­ richtet ist. Dies veranschaulichen nochmals die Fig. 5, 6 in schematischer Darstellung. Die Stromamplituden des jewei­ ligen örtlichen Stromfeldes sind durch Vektorpfeile angedeu­ tet. Je größer dabei die Länge des jeweiligen Vektorpfeils ist, desto größer ist die Stromamplitude. Ohne korrigierende Maßnahmen weist die örtliche Stromverteilung EC1 auf der Lei­ terplatine LP eine Stromrichtung im wesentlichen parallel zu den Längsseiten der Leiterplatine LP auf. Etwa entlang der Mittellinie der Leiterplatine LP liegt dabei das Maximum der Stromamplitude. Durch die Aufzweigung und Lenkung des Strom­ flusses über die Kontaktierungsstelle COS1 auf das zusätzli­ che Korrekturelement KE1, dessen Längsseiten entlang einem Streifen in der Randzone der Längsseiten der Leiterplatine LP verlaufen, wird dort insgesamt betrachtet der Stromfluß er­ höht, was durch Pfeile EC11*, EC12* angedeutet ist. Zugleich wird dadurch die örtliche Stromverteilung auf der Leiterpla­ tine LP verändert. Die derart modifizierte Stromverteilung EC1* auf der Leiterplatine weist insbesondere im Bereich der Mittellinie ML eine Reduzierung der Stromamplitude auf. Da die Stromflüsse EC11*, EC12* auf den Längsstreifen des Zu­ satzelements KE1 im wesentlichen gleichgerichtet zum Stromfluß EC1* auf der Leiterplatine LP sind, läßt sich ins­ gesamt, d. h. Leiterplatine LP zusammen mit dem Zusatzelement KE1 betrachtet, im Bereich der ursprünglichen Minima der Stromverteilung eine Strompegelanhebung derart bewirken, daß die Gesamtstromverteilung im wesentlichen eine konstante Stromamplitude über die Querschnittsbreite des Mobilfunkge­ räts aufweist. Auf diese Weise ist die Gesamtstromverteilung über den Querschnitt des Mobilfunkgeräts betrachtet vergleichmäßigt, das heißt eingeebnet.

Weiterhin kann es für eine solche Vergleichmäßigung des Stromfeldes über den Querschnitt des Mobilfunkgeräts betrach­ tet ausreichend sein, als zusätzliches Korrekturelement le­ diglich zwei getrennte Streifen im Bereich der Längsseiten der Leiterplatine HP anzubringen, die jeweils einzeln an ei­ ner Kontaktierungsstelle im Bereich der Hochfrequenzbaugruppe mit der Leiterplatine LP mechanisch sowie elektrisch leitend verbunden sind. Diese beiden elektrisch leitfähigen Einzel­ streifen sind dann zweckmäßigerweise mit Abstand über der Leiterplatine in einer zu dieser vorzugsweise weitgehend pa­ rallelen Lageebene angebracht. Auch damit lässt sich bereits annäherungsweise die Stromaufteilung nach Fig. 6 erzielen.

Diese beiden elektrisch leitfähigen Streifenelemente zur Kor­ rektur der gegebenen elektrischen Stromverteilung auf der Leiterplatine LP können gegebenenfalls - z. B. wenn das Gehäu­ se ausreichend Platz bietet - auch außerhalb der Grundfläche der Leiterplatine mit Querabstand zu deren beiden Längsseiten im wesentlichen in derselben, planen Lageebene angeordnet sein, und nicht wie in Fig. 1 bzw. Fig. 3 im wesentlichen bündig übereinander.

In der schematischen Draufsichtsdarstellung von Fig. 8 ist die Leiterplatine LP von einem rechteckigen, elektrisch leitfähigen Streifenrahmen eines modifizierten Korrekturelements KE11 ringsum in derselben Lageebene umgeben. Dessen elekt­ risch leitfähige Streifen bilden einen ringsum die Leiterpla­ tine LP verlaufenden, geschlossenen Rand, der bis auf die Kontaktierungsstelle COS1 entlang seiner Längserstreckung mit einem durchgängigen Querspalt QSP zur Leiterplatine LP hin abgesetzt ist.

Dadurch, dass das Korrekturelement wie z. B. KE11 die Leiter­ platine LP jeweils nur an einer einzigen Stelle kontaktiert, ist dabei nicht nur eine bloße Randverbreiterung der Leiter­ platine wie bei einer durchgängigen Rundumkontaktierung zwi­ schen Zusatzelement und Leiterplatine erreicht. Eine solche rundum verlaufende. Randverbreiterung der Leiterplatine würde auch zu einer Verbreiterung des ursprünglichen Stromquer­ schnittsprofils und damit einer gewissen Absenkung dessen Strommaximums in der Platinenmitte führen, wäre aber in der Praxis meist zu gering. Insbesondere würde das unerwünschte, charakteristische Strompegelquerschnittsprofil entsprechend der Parabelform der Kurve CN nach Fig. 2 im wesentlichen beibehalten.

Zusätzlich oder unabhängig von der galvanischen Ankopplung des Korrekturelements mittels der mechanisch/elektrischen Kontaktierungsstelle an die Leiterplatine kann es ggf. auch bereits ausreichend sein, durch kapazitive und/oder induktive Überkopplung und/oder elektromagnetische Strahlungskopplung einen Stromabzweig von der Leiterplatine auf das Korrektur­ element in entsprechender Weise bereitzustellen, um eine ge­ wünschte, örtliche Stromverteilung zu erreichen. Praktische Tests haben gezeigt, dass dabei die mechanisch/elektrische Ankopplung des Korrekturelements an der Leiterplatine den ef­ fektivsten Stromabzweigungs- bzw. Stromlenkungseffekt ermög­ licht.

Gegebenenfalls kann es auch ausreichend sein, zusätzlich oder unabhängig von der Unterbringung des Korrekturelemente KE1 auf der Oberseite der Oberschale OS dieses auf deren Innen­ seite anzubringen.

Weiterhin haben Tests ergeben, dass bei einer Kontaktierung des Korrekturelements KE1 von Fig. 1 an der der Hochfre­ quenzbaugruppe HB1 gegenüberliegenden Querseite der Leiter­ platine LP jeweils ein Stromfeld EC11**, EC12** auf den bei­ den Längsstreifen des Korrekturelements KE1 zum Fließen kommt, das dem ursprünglichen Stromfluß EC1 auf der Leiter­ platine LP entgegen gerichtet ist. Dies ist in der Fig. 7 schematisch veranschaulicht. Auch in diesem Fall ist trotz der entgegengesetzten Richtung der Stromflüsse EC11*, EC12** auf den beiden Längsstreifen des Korrekturelements KE1 und dem verbleibenden Stromfluß EC1* auf der Leiterplatine LP ei­ ne Vergleichmäßigung der Stromverteilung über den gesamten Querschnitt des Mobilfunkgeräts MP1 betrachtet erreicht. Denn auch dabei wird ein Teil des ursprünglichen Stromes auf der Leiterplatine LP insbesondere aus dem Bereich der Mittelli­ nie, das heißt also dort, wo das Maximum bei der ursprüngli­ chen Stromverteilung liegt, auf das Korrekturelement KE1 ab­ gezweigt. Thermische Aufheizungen von Gewebsmaterial mit un­ zulässig großen örtlichen Schwankungen sind somit weitgehend vermieden. Insbesondere kann die thermische Aufheizung von Kopfgewebsmaterial teilweise reduziert oder vergleichmäßigt werden, dass das elektromagnetische Feld, das durch die Stromverteilung auf der Leiterplatine hervorgerufen wird, durch elektromagnetische Gegenfelder, die durch die Gegen­ stromfelder auf dem Korrekturelement zurückgehen, teilweise kompensiert wird.

Zusammenfassend betrachtet, konnte durch umfangreiche Versu­ che insbesondere folgender überraschender Zusammenhang he­ rausgefunden werden:
Der SAR-Wert hängt maßgeblich mit dem Strommaximum des über den Querschnitt des Mobilfunkgeräts betrachtet fließenden e­ lektrischen Stromfeldes und dessen Nähe zu einer Absorptionsstelle im Kopf des jeweiligen Benutzers ab. Es hat sich dabei herausgestellt, dass prinzipiell zwei Möglichkeiten in Be­ tracht kommen, diesen spezifischen SAR-Wert zu reduzieren. Eine erste Möglichkeit ist es, das jeweilige Strommaximum weit weg von einer Absorptionsstelle zu bringen. Eine zweite Möglichkeit ist es, das Strommaximum durch eine Verteilung mittels Ausgleichsströme zu reduzieren. In Fig. 2 ist die Stromverteilung etwa in der Mitte des Mobilfunktelefons mit und ohne zusätzlicher Leitbahn dargestellt. Durch diese zu­ sätzliche Leitbahn reduziert sich das Strommaximum je nach Ausführung auf vorzugsweise etwa 2/3 bis die Hälfte des Aus­ gangswertes. Entsprechend reduzieren sich auch die spezifi­ schen SAR-Werte. Dabei ist es in der Praxis nicht sinnvoll, die zusätzliche Leitschicht (= Korrekturelement) durchgängig auf die gesamte Oberschale OS aufzubringen, da mit zunehmen­ der Schließung der Leitschicht dann wieder annäherungsweise dasselbe Stromverteilungsprofil zustande kommt, wie ohne die­ se Leitschicht. Ferner ist eine optimale Leiterbreite ermit­ telt worden; diese liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 5 und 25% der Leiterplattenbreite. Die zusätzliche Leitschicht wird zweckmäßiger Weise im oberen Bereich des Gerätes im Be­ reich der Hochfrequenzbaugruppe HB1 und der Leiterplatine LP kontaktiert. Dabei ist eine symmetrische Anbindung zu bevor­ zugen, da sich dadurch ebenfalls eine symmetrische Stromauf­ teilung auf die zusätzliche Leitschicht zu beiden Seiten der Längsseiten der Leiterplatine LP ergibt. Dies führt zu einer optimalen Vergleichsmäßigung der Stromverteilung über den Ge­ samtquerschnitt des Mobilfunkgerätes betrachtet. Weiterhin wird durch die Kontaktierung der Hochfrequenzgruppe HB1 er­ reicht, dass ausreichend viele Stromanteile auf das Korrek­ turelement gelenkt werden können, da ja dort im Bereich der Hochfrequenzbaugruppe die Energiezufuhr vorgenommen wird. Auf diese Weise bleibt gleichzeitig auch im wesentlichen die Sen­ deleistung und/oder Empfangsleistung des Mobilfunkgeräts er­ halten. Dies kann insbesondere auch daran liegen, dass die elektrischen Stromflüsse sowohl auf dem Korrekturelement als auch auf der Leiterplatine im wesentlichen gleichgerichtet sind.

Fig. 9 zeigt das Mobilfunkgerät MP1 im auseinandergelegten Zustand, bei dem jetzt im Unterschied zu Fig. 1 die Ober­ schale OS* eine elektrisch leitfähige Galvanisierung KE3 auf seiner Ober- und/oder Unterseite aufweist. Deren Schichtdi­ cke, Leitfähigkeit, Form und/oder sonstigen Parameter sind zweckmäßigerweise derart gewählt, daß die gewünschte Auftei­ lung des auf der Leiterplatine LP fließenden elektrischen Stroms von dessen ein oder mehreren örtlichen Maxima weg zum Korrekturelement KEB bewirkt ist, so daß sich insgesamt über den Querschnitt des Mobilfunkgeräts MP1 betrachtet eine Ver­ gleichmäßigung der örtlichen Verteilung des resultierenden elektrischen Stromes ergibt, d. h. über den Querschnitt des Mobilfunkgeräts MP1 betrachtet liegt im wesentlichen eine konstante Stromamplitude vor.

Weiterhin kann es gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, an Stelle eines flächenhaften elektrisch leitfähigen Korrektur­ elements wie z. B. KE1 von Fig. 1 ein oder mehrere elektrisch leitfähige Drähte vorzusehen.

Fig. 10 zeigt ein Mobilfunkgerät MP2 im auseinander gebauten Zustand seine Oberschale OS1, seine Unterschale US und die dazwischen untergebrachte Leiterplatine LP. Im Unterschied zu den Korrekturelementen der Fig. 1 mit 9 ist jetzt als zu­ sätzliches, SAR-Wert reduzierendes Korrekturelement ein Draht KE4 zwischen Oberschale OS1 und der Leiterplatine LP unterge­ bracht. Dieser Draht KE4 ist zweckmäßigerweise derart ausge­ bildet, daß die ein oder mehreren Maxima des örtlichen Strom­ feldes auf der Leiterplatine LP weitgehend eingeebnet werden können, so daß eine Vergleichmäßigung der Stromamplitude über den Querschnitt betrachtet resultiert. Der elektrisch leiten­ de Draht KE4 kann dazu vielfältige Biegeformen, Durchmesser­ dimensionierungen, unterschiedliche Abstände seiner Teilab­ schnitte, sowie elektrische Leitfähigkeiten seiner Teilabschnitte aufweisen, je nachdem wie die vorgegebene örtliche Stromflußkonstellation mit Maxima- und Minimaverteilung ist. Ein oder mehrere solche Drähte im Inneren des Mobilfunkgeräts MP2 können bei entsprechender Positionierung, Form, Leitfä­ higkeit, Gestalt dann die vorgegebene örtliche Verteilung des Leiterplatinenstroms derart korrigieren, daß sich über den Querschnitt des Mobilfunkgeräts MP2 betrachtet insgesamt an sämtlichen Querschnittsstellen annäherungsweise dieselbe Stromamplitude einstellt.

In der Fig. 11 ist als SAR-Wert reduzierendes Korrekturele­ ment KE5 ein Leiter vorgesehen, der beispielsweise L-förmig gebogen ist. Dabei weist dieser eine Kontaktierung bzw. An­ bindung MV9 zur Masse der Leiterplatine LP auf. Der Draht KE5 ist dabei derart gebogen, daß er in einer zur Leiterplatine LP parallelen Lageebene mit Abstand über der Leiterplatine LP angeordnet ist.

Zusätzlich oder unabhängig von elektrisch leitfähigen Korrek­ turelementen kann es gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, mindestens einen magnetisch und/oder dielektrisch wirksamen Körper im und/oder am Gehäuse GH des jeweiligen Mobilfunkge­ räts vorzusehen. In der Fig. 12 ist beispielsweise im Gehäu­ se des Mobilfunkgeräts MP2 ein magnetisches, verlustbehafte­ tes Material KE61 auf der Leiterplatine LP angebracht. Zu­ sätzlich ist dort auf der Leiterplatine LP ein dielektrischer Körper KE62 angeordnet. Der magnetische und/oder dielektrisch wirksame Körper KE61 bzw. KE62 kann dabei wahlweise auch par­ tiell metallisiert sein.

Fig. 13 zeigt ein weiteres SAR-Wert reduzierendes Korrektur­ element KE7 für das Mobilfunkgerät MP2. Dieses Korrekturele­ ment setzt sich aus einer flächenhaften Struktur FS und einem daran angebrachten, langgestreckten Draht DR zusammen. Dabei kontaktiert das Korrekturelement KE7 über einen Massekontakt MV11 die Leiterplatine LP. Das Korrekturelement KE7 ist dabei in einem vorgebbaren Abstand in einer Lageebene über der Lei­ terplatine LP angeordnet.

Fig. 14 zeigt schließlich eine weitere Variante eines erfin­ dungsgemäßen Korrekturelements. Dort ist im Gehäuse des Mo­ bilfunkgeräts MP2 auf der Innenseite der Unterschale US eine Widerstandsfolie mit flächenhafter Struktur eingebracht. Ihre elektrische Leitfähigkeit, Form bzw. Gestalt und/oder sonsti­ gen spezifischen Parameter sind vorzugsweise derart gewählt, daß sie die erfindungsgemäße Beeinflussung der vorgegebenen, örtlichen Stromverteilung auf der Leiterplatine über den Querschnitt betrachtet vornimmt.

Fig. 15 zeigt in schematischer Darstellung, daß das erfin­ dungsgemäße Korrekturelement gegebenenfalls auch durch eine mit leitenden Strukturen bedruckten Folie KE9 gebildet sein kann. Auf diesen können ein oder mehrere diskrete Bauelemente aufgebracht sein. In der Fig. 15 kontaktiert dabei die be­ druckte Folie KE9 über die Kontaktierungsstelle MV13 die Mas­ se der Leiterplatine LP.

Weiterhin kann es entsprechend Fig. 16 gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, eine resonante Antennenstruktur KE10 auf der Leiterplatine LP anzubringen. Diese resonante Antennenstruk­ tur ist in der Fig. 16 über ein Kontaktelement CE mit einem Impedanzbauelement EP zur Impedanzanpassung verbunden. Durch eine solche resonante Antennenstruktur lassen sich in geziel­ ter Weise Leiterplatinenströme umlenken und deren ursprüngli­ che Feldverteilung in gewünschter Weise verändern.

Zusammenfassend betrachtet läßt sich also die ursprünglich vorgegebene Strom- bzw. Feldverteilung, die maßgeblich auf die auf der Leiterplatine zum Fließen kommenden elektrischen Ströme zurückgeht, dadurch am bzw. im Kopf des Benutzers ver­ ringern bzw. anders zu verteilen, indem ein oder mehrere fol­ gender vorteilhafter Maßnahmen vorgenommen werden:

• 1. Einbringen von ein oder mehreren elektrischen Drähten, die auch höhere ohmsche Anteile haben können, in das Gehäuse des SAR-Wert zu reduzierenden Mobilfunkgeräts. Diese können einen beliebigen Abstand zu den anderen Teilen des Gerätes aufwei­ sen. Sie könnten beispielsweise auch in die Unter- oder Ober­ schale eingelegt, eingeklebt, gedruckt und/oder in MID- Technik aufgebracht sein. Auch eine äußere Applikation ist denkbar.
• 2. Einbringen von magnetisch und/oder dielektrisch wirksamen Materialen (beliebig linienförmig gekrümmt, flächenhaft be­ liebig gekrümmt) in das Gehäuse des jeweiligen Mobilfunkge­ räts. Diese können einen beliebigen Abstand zu den anderen Teilen des Gerätes aufweisen. Sie könnten beispielsweise auch in die Unter- oder Oberschale eingelegt, eingeklebt, ge­ druckt, usw. aufgebracht sein. Auch eine teilweise Metalli­ sierung kann zur Einstellung der gewünschten Feldverteilung zweckdienlich sein. Auch eine äußere Applikation auf dem Ge­ häuse ist denkbar.
• 3. Die Kombination aus 1. und 2.
• 4. Kontaktierung (einfach, mehrfach als auch Kombinationen) der Materialien aus 1., 2. bzw. 3. an der Massefläche bzw. dem heißen Leiter des Senders (siehe Fig. 1, 4).
• 5. Modifikation der elektrischen Eigenschaften der Unter- o­ der Oberschale durch Veränderung der Leitfähigkeit der magne­ tischen Eigenschaften bzw. der kapazitiven Eigenschaften, als auch beliebige Kombinationen dieser. Dieses kann beispiels­ weise durch Einbringen von verlustbehafteten bzw. leitfähi­ gen, magnetischen oder dielektrischen Partikeln, oder Mi­ schungen derer erzeugt werden. Auch teilweise bzw. vollstän­ dige Beschichtung der Außenhaut mit entsprechenden Materia­ lien ist denkbar. (siehe Fig. 9)
• 6. Auch mehrlagige Lösungen zu 1. bis 5. sind gegebenenfalls zweckmäßig.
• 7. Vorstellbar ist auch ein Substrat, das aufgebaut ist wie eine Platine (PCD), die eingelegt und gegebenenfalls mit Tei­ len des Geräts kontaktiert werden kann. (siehe Fig. 15, 16)
• 8. Gemäß 6. mit einem oder mehreren zusätzlich bestückten diskreten Bauelementen auf diesem Substrat. (siehe Fig. 15)
• 9. Die Beschallung des beliebig ausgeführten Kontaktelements mit einem Schaltkreis (Anpassungsnetzwerk) hin zur Masse oder zum heißen Leiter des Senders. (siehe Fig. 16)
• 10. Beliebige Haltevorrichtungen der eingebrachten Struktu­ ren, um einen gewünschten Abstand zu anderen Geräteteilen herzustellen.

Zusätzlich oder unabhängig von diesen derartigen Korrektur­ elementen kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, das Gehäuse des jeweiligen Mobilfunkgeräts, z. B. MP1 von Fig. 1, derart zu formen, daß dort, wo das jeweilige Strommaximum auftritt, der Abstand DI1 zum Auflagebereich am Kopf HE des jeweiligen Benutzers möglichst groß ist. In der Fig. 17 wird dies bei­ spielsweise dadurch erreicht, daß das Gehäuse des Mobilfunk­ geräts MP1 eine vom Kopf HE konvex nach außen gewölbte Innen­ fläche aufweist und lediglich mit seinen beiden Außenrändern AB1, AB2) am Kopf HE des jeweiligen Benutzers anliegt. Da­ durch wird das Mobilfunkgerät MP1 zwangsweise dort am weites­ ten auf Abstand vom Kopf des Benutzers gehalten, wo die ur­ sprünglich vorhandene Stromverteilung auf der Leiterplatine ein Maximum aufweist, nämlich in der Mittenzone des Mobil­ funkgeräts.

Claims (28)

1. Mobilfunkgerät (MP1), insbesondere Mobilfunktelefon, mit einem Gehäuse (GH) und mindestens einer darin untergebrachten Leiterplatine (HP) zum Senden und/oder Empfangen von Funksig­ nalen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zusätzliches, SAR-Wert-reduzierendes Kor­ rekturelement (KE1) derart im und/oder am Gehäuse (GH) vorge­ sehen und ausgebildet ist, daß die Aufteilung eines auf der Leiterplatine (LP) etwaig fließenden elektrischen Stromes (EC1) in gezielter Weise von dessen ein oder mehreren örtli­ chen Maxima (MA) weg zum Korrekturelement (KE1) bewirkt ist, so daß beim Gebrauch des Mobilfunkgeräts (MP1) die örtliche Verteilung des insgesamt resultierenden elektrischen Stromes auf der Leiterplatine und dem Zusatzelement zusammen betrach­ tet vergleichmäßigt ist, und/oder daß das jeweilige, ur­ sprüngliche Strommaximum (MA) in einen für Benutzer unkriti­ scheren Gerätebereich verschoben ist.

2. Mobilfunkgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatine (LP) eine Hochfrequenzbaugruppe (HB1) aufweist, an die mindestens eine Sende-/Empfangsantenne (AT) angekoppelt ist.

3. Mobilfunkgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzbaugruppe (HB1) in einer elektromagneti­ schen Abschirmung (HFS1) eingekapselt ist.

4. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (AT) derart ausgebildet ist, daß sie einen elektrischen Gegenpol zur Leiterplatine (LP) bildet.

5. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 2 mit 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-/Empfangsantenne (AT) als λ/4 -Antenne oder PIFA (planar inverted F)-Antenne ausgebildet ist, die zusam­ men mit der Leiterplatine (LP) einen Strahlungsdipol bildet.

6. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement (KE1) mit der Leiterplatine (LP) in mechanischem und/oder elektrischem Kontakt steht.

7. Mobilfunkgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement (KE1) die Leiterplatine (LP) an le­ diglich einer einzigen oder höchstens zwei Stellen (COS1, COS2) elektrisch und/oder mechanisch kontaktiert.

8. Mobilfunkgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsstelle (COS1) des Korrekturelements (KE1) im Bereich der Hochfrequenzbaugruppe (HB1) der Leiter­ platine (LP) vorgesehen ist.

9. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsstelle (COS1) im Bereich der Mittel­ längsachse (ML) der Leiterplatine (HP) angeordnet ist, so daß sich eine weitgehend symmetrische Stromaufteilung von der Leiterplatine (LP) auf das zusätzliche Korrekturelement (KE1) ergibt.

10. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement (KE1*) einen Teil der Leiterplatine (LP) bildet.

11. Mobilfunkgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement (KE1*) an der Leiterplatine (LP) derart mechanisch angekoppelt ist, daß es im Gehäuse (GH) in­ nerhalb einem durch die Seitenränder der Leiterplatine (LP) sowie deren Oberfläche begrenzten Raum positionierbar ist.

12. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement (KE1) bezüglich der Mittellängsachse (ML) der Leiterplatine (LP) weitgehend achssymmetrisch ange­ ordnet ist.

13. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Korrekturelement (KE1) derart im und/oder am Gehäuse (GH) vorgesehen und ausgebildet ist, daß ein oder mehrere Maxima (MA) in der örtlichen Stromverteilung (EC1) auf der Leiterplatine (LP) derart gezielt reduzierbar sind, daß für das beim Benutzer wirksam werdende elektromagnetische Restfeld ein SAR-Wert resultiert, der zwischen 30% und 70% gegenüber dem ursprünglichen SAR-Wert verringert ist.

14. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (GH) derart geformt ist, daß der Abstand (DI1) zwischen dem Auflagebereich des Mobilfunkgeräts (MP1) am Kopf (HE) des jeweiligen Benutzers (US) und der oder den SAR-Wert-verursachenden Quellen des Mobilfunkgeräts (MP1) so­ weit vergrößert wird, daß eine gewünschte Verringerung des ursprünglich vorliegenden SAR-Wertes bewirkt ist.

15. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Korrekturelement (KE1) derart ausgebildet und angeordnet ist, daß durch die elektrische Stromaufteilung die elektrischen Stromflüsse (EC1*, EC11*, EC12*) auf der Leiterplatine (LP) und auf dem Korrekturelement (KE1) im we­ sentlichen gleichgerichtet sind.

16. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 1 mit 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement (KE1) derart ausgebildet und ange­ ordnet ist, daß durch die elektrische Stromaufteilung die e­ lektrischen Stromflüsse (EC1*, BC11**, EC12**) auf der Lei­ terplatine (HP) und auf dem Korrekturelement (KE1) im wesent­ lichen gegenphasig zueinander sind, wodurch ein Kompensati­ onseffekt für das durch den Stromfluß auf der Leiterplatine (LP) ursprünglich verursachte, elektromagnetische Feld be­ wirkt ist.

17. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement (KE1) durch mindestens ein elekt­ risch leitfähiges Element gebildet ist.

18. Mobilfunkgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitfähiges Element ein oder mehrere e­ lektrische Drähte, mindestens eine ein- oder mehrlagige, e­ lektrisch leitfähige Folie, Beschichtung, und/oder sonstiges elektrisch leitfähiges Flächenelement vorgesehen ist.

19. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich das elektrisch leitfähige Element (KE1) lediglich in der Randzone entlang den Seitenrändern des Gehäuses (GH) durchgängig erstreckt, während die übrigen Bereiche des Ge­ häuses (GH) frei bleiben.

20. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 17 mit 19, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Element (KE1) an mindestens einer Stelle seiner Erstreckung eine Unterbrechung (U1) auf­ weist.

21. Mobilfunkgerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Element (KE1*) an einer oder zwei Breitseiten des Gehäuses (GH) weggelassen worden ist.

22. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 17 mit 21, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Element (KE1) die elektrische Leiterplatine (LP) an lediglich einer einzigen Kontaktie­ rungsstelle (COS1) kontaktiert, während es entlang seiner üb­ rigen Erstreckung mit einem fortlaufenden Spaltfreiraum (QS) zur Leiterplatine (LP) angeordnet ist.

23. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 17 mit 22, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Element (KE11) einen ganz oder teilweise um die Leiterplatine (LP) verlaufenden Rand bildet, der entlang dem überwiegenden Teil seiner Längserstreckung mit einem Querspalt (QSP) zur Leiterplatine (LP) abgesetzt ist.

24. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 17 mit 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (SB) des elektrisch leitfähigen Elements (KE1) zwischen 5% und 25% der Querschnittsbreite (QB) der Leiter­ platine (LP) gewählt ist.

25. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliches Korrekturelement ein oder mehrere magne­ tisch und/oder dielektrisch wirksame Körper (KE61, KE62) vor­ gesehen sind.

26. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Korrekturelement (KE9) mindestens ein diskretes, elektrisches Bauelement (BE9) aufweist.

27. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Korrekturelement (KE10) derart ausgebil­ det ist, daß es als resonante Antennenstruktur wirkt, mit der sich Aufteilströme (EC11*, EC12*) gezielt auf das Korrektur­ element lenken lassen.

28. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Korrekturelement (KE10) mit einem Anpas­ sungsnetzwerk an die Leiterplatine (LP) angekoppelt ist.