消费者越来越需要更小且功能丰富的无线通信装置，例如蜂窝(移 动)电话。更小且具有更多功能和特性的移动电话可生产为具有双外 壳部分。这样的多部分配置之一是翻盖式电话。翻盖式电话象蛤壳一 样打开。其它配置包括滑盖式电话和旋转式电话。在滑盖式电话中， 移动电话外壳的一部分相对于其它部分滑动。在旋转式电话中，移动 电话的一部分相对于其它部分旋转打开。在2004年9月1号提交的、 已转让给本申请的受让人的第10/931,712号申请中示出了滑盖式电 话，该申请的公开内容通过引用而并入本文中。一般地，具有多部分 外壳部分的无线装置壳体(包括上述示例在内)在本文中被称作多部 分壳体或多部分外壳。
通常，两个外壳部分的一种配置比其它配置具有总体上更小的形 成因素。较小的配置常常称为封闭配置，而较大的配置称为开放配置。 当移动电话用户携带或储藏移动电话时，能保持移动电话处于封闭配 置。移动电话在使用时进入开放配置。某些电话能同时用于这两种配 置。
在一些可配置的手机中，两个外壳部分都具有接地面。接地面通 常作为用于相邻天线的地网，并通常会影响天线的性能。当手机在一 种配置(即，开放配置)下时，天线可具有最优的性能。当手机在另 一种配置(即，封闭配置)下时，天线可具有次优的性能。该次优的 性能可由于一个接地面相对于天线的位置变化而导致。在某些配置中， 当天线附近具有接地的金属时，很大程度上依赖于接地面的天线(例 如，贴片天线、PIFA(平面倒F天线)、折叠单极天线)则具有较差 的性能。
较差的天线性能的测量标准之一是与辐射到期望的传输介质(即， 空气)中的能量的量相对的、无意生成的通过收发装置的电流量(通 常为表面电流)。从发射机的角度看，较差的性能可测量为较小的辐射 功率或期望方向上较小的功率。从接收机的角度看，较差的天线性能 与由有噪地面引起的降低的灵敏度相关联。从任意角度看，较差的性 能可与RF(射频)接地电流相关联。
上述问题在由多部分构成的翻盖式手机的使用中均可出现。许多 手机使用所谓的柔性薄膜在电话的两部分之间传送信号，例如，在 LCD(液晶显示器)模块和主PCB(印刷电路板)之间传送信号。这 些柔性薄膜通常是多层在其上形成有地线和信号线的面，且由介电性 绝缘材料构成的柔性薄片隔开。这种细长的信号线可无意中起到天线 的作用，从而对原有的天线形成干扰并降低接收机性能。以连接器的 柔性为代价，可使用(接地的)镀银屏蔽层(silver ink shielding)覆 盖连接器，或将其作为中间层添加。尽管这种强力方法确实屏蔽了连 接器信号线，但是可带来其它的问题。由于屏蔽的连接器位于天线附 近，因此原有的辐射图可发生变化。用手机作为实施例，屏蔽的挠性 连接器可在PCS频带产生期望的向上指示的辐射图，从而指向另一个 较不合意的方向。

公开了一种多部分电接口设计，其中该多部分电接口设计使得流 经外壳部分的接地电流在天线频率下达到最优化。在一个实施方式中， 提供了壳体断面之间的多接口，并且天线和接口之间的距离得以最大 化，而且调谐了电接口的频率响应。因此，使天线性能最优化且使接 收机的退化最小化。
因此，提出了具有多部分壳体的无线通信装置。多部分壳体包括 第一平面接地面部分和第二平面接地面部分。例如，多部分壳体设计 可以是滑盖、双滑盖、多铰链、翻盖或旋转壳体。在壳体打开位置， 第二平面接地面与第一接地面基本共面，而在关闭位置与第一接地面 基本位于两个平面内。无线装置也包括邻近第二接地面部分的第一端 的天线。第一接口和第二接口将第一接地面部分电连接到第二接地面 部分的第二端(相对于天线的一端)。
在一个实施方式中，第一接口是位于挠性电介质上的一层(地) 导体，且第二接口包括具有信号通道和地传导通道的多层挠性电介质。 常规的连接器或其它连接器用于将第二接口的地传导通道连接到第一 接地面和第二接地面时，而简单的机械触点用于将第一接口导体连接 到第一接地面和第二接地面，其中简单的机械触点例如为连接螺钉的 弹性锁片、铰链、滑轨、导电衬垫、板到板连接器、弹簧针(pogo pin) 或旋转平行板。可选地，所述两个接口可包括具有信号通道和地传导 通道的多层挠性电介质。通过使用两个连接接口，接地面的电尺寸被 扩大以提高天线的辐射效率，尤其是在低频带内。
另一方面，电接口可包括邻近信号介质的频率调谐接地面介质。 接地面介质响应电信号频率，从而有差别地为接地面的第二端提供参 考(地)电压。
在另一方面，第二接地面部分包括用于电连接到天线的第一区域、 用于电连接到第一接口的第二区域、以及用于连接到第二接口的第三 区域。第二区域和第三区域都以大于天线工作波长的1/15的距离与第 一区域隔开。在一种变体中，第二区域以大于天线工作波长的1/15的 距离与第三区域隔开。
上述无线通信装置、印刷电路板(PCB)和用于在多部分壳体的 部分之间传导接地电流的方法的额外细节在下文中进行描述。

图1是根据本发明实施方式与具有多部分壳体的无线通信装置有 关的印刷电路板(PCB)的平面图；
图2是图1中PCB的部分横断面视图；
图3是图1中PCB的三接口变体的平面图；
图4A和图4B分别是根据本发明实施方式的具有多部分壳体的无 线通信装置的透视图和平面图；
图5是根据本发明实施方式的示例性PIFA天线的平面图；
图6是根据本发明实施方式的第一接口和第二接口的部分横断面 视图；
图7是根据本发明实施方式的附接螺钉的弹性锁片透视图；
图8是根据本发明实施方式的具有频率调谐接地面的电接口的示 意图；
图9是根据本发明实施方式的具有频率调谐接地面的电接口的部 分横断面视图；
图10是图解说明了根据本发明实施方式用于促进接地电流在无 线装置多部分壳体的不同部分之间传导的方法的流程图。

图1是根据本发明实施方式与具有多部分壳体的无线通信装置有 关的印刷电路板(PCB)的平面图。PCB 100包括具有平坦表面104 的电介质板102，其中，平坦表面104包括第一端106和相对的第二 端108。尽管为了简单起见，所述板显示为矩形形状，但应该理解本 发明并不局限于任何特殊的板形状。
图2是图1中PCB的部分横断面视图。图1和图2中示出导电接 地面层110叠加在电介质表面104上方。为了简单起见，接地面层110 被示为最顶(表面)层。然而，应该理解的是在本发明中未示出的其 它方面中，接地面层110是多层板的内层，形成于PCB底面112上或 者形成于多层板的多层上。同样地，信号迹线可形成于板的内层并通 过层间通孔进行连接。
第一区域114覆于电介质的第一端106，用于电连接天线(未示 出)。图中示出了PCB 100中的焊料镀口115a和115b，其连接到PCB 层间迹线(未示出)，以便从非平衡馈电天线接收信号和接地线。可选 地但是未示出，天线接口可焊接到第一区域114的表面，或者电镀接 触孔(连接到PCB层间介质)形成为接收与天线连接器接口配对的连 接器。
第二区域116覆于电介质的第二端108，用于将第一电接口(未 示出)连接到PCB的另一接地面部分(未示出)。第三区域118覆于 电介质的第二端108，用于将第二电接口(未示出)连接到PCB的其 它接地面部分(未示出)。如图所示，第二区域116包括电镀连接孔 119，其中电镀连接孔119连接到PCB层间介质，以接收连接器。第 三区域被示为用于匹配简单的机械连接器的接地焊盘，用于传导PCB 100和第二接口之间的接地电流。
图3是图1中PCB的三接口变化的平面图。在该方面，接地面层 110进一步包括覆于电介质的第二端108的第四区域120，用于将第三 电接口连接到另一接地面部分或PCB(未示出)。尽管显示的第四区 域120邻近第二区域116和第三区域118，但在其它方面，第四区域 120可形成于PCB 100的其它区域。
再次参考图1，典型的电介质板102具有范围约在2到20的电介 质常数。接地面第一区域114以大于无线装置工作波长1/15的距离122 与第二区域116隔开。最坏的情况是，波长在自由空间中测得，或者 在电介质常数约为1的空气介质中测得。在某些方面，距离122被更 精确地测量为第一区域114中的接地面接线(即，115a)与第二区域 116中的接地面接线(即，119)之间的距离。可选地，该距离能从反 馈连接115b处测得。同样地，接地面第一区域114与第三区域118间 的距离124大于无线装置工作波长的1/15。例如，如果无线装置是工 作在824到894兆赫(MHz)的AMPS频带的移动电话，则距离122 或距离124大于大约2.3厘米(cm)。在另一方面，第二区域116和第 三区域118之间的距离128大于工作波长或辐射波长的1/15。
简要地回到图3，接地面第一区域114与第二区域116间的距离 122大于无线装置工作波长的1/15。第一区域114与第三区域118间 的距离124大于无线装置工作波长的1/15。第一区域114与第四区域 120间的距离304大于无线装置工作波长的1/15。第二区域116和邻 近的第三区域118之间的距离300大于1/15倍工作波长或辐射波长。 第三区域118和邻近的第四区域120之间的距离302大于1/15倍工作 波长或辐射波长。换句话说，最近的区域之间的距离仍然至少为1/15 倍工作波长。
图4A和图4B分别是根据本发明的实施方式的具有多部分壳体的 无线通信装置的透视图和平面图。装置400包括具有第一平面接地面 部分402的多部分壳体和相关的PCB。该壳体还包括第二平面接地面 部分404和相关的PCB。图1到图3所描述的接地面/PCB是第二接地 面部分404的实施例。通常，接地面部分402/404与多层PCB、安装 好的无源电路及有源电路、以及电路间的互连相关。例如，第一接地 面部分402可支持与液晶显示器有关的电路(未示出)，而第二接地面 部分404支持与无线通信功能有关的电路。所示的接地面简单地上覆 于PCB上。然而，如上所述，接地面可选地位于PCB的内部，在一 层或多层之间。在其它方面，所述接地面可通过其它方法形成，例如 皮线(flex)、金属罐(metal cans)、以及镀壳(plated housing)或结 构部分。
通过将天线定位在与PCB接口相对的端，天线衡网的电尺寸将最 小化。天线衡网是总的有效天线接地面，关于天线反馈点和/或接地连 接(见图1，参考标记115a/115b)。由于天线远离由第一接地面和第 二接地面之间的接口连接器承载的嘈杂的数字线，因此该天线位置也 改进了接收机的敏感度。
第二接地面部分包括第一端406和与其相对的第二端408。如图 所示，在壳体打开位置，第二接地面部分404与第一接地面部分402 基本共面。在壳体关闭位置，第二接地面部分404与第一接地面部分 402基本在两个面内，图中未示出。本说明书旨在描述多部分壳体设 计，其中该多部分壳体设计例如为滑盖、双滑盖、多铰链、翻盖和旋 转壳体设计，例如，其中第一接地面部分和第二接地面部分的位置相 对于彼此移动。
天线410定位于第二接地面部分的第一端406附近。可用于无线 装置的某些示例性天线包括平面倒F天线(PIFA)单极天线、偶极天 线、电容式磁偶极子天线、非平衡馈电天线或平衡馈电天线。第一接 口412将第一接地面部分402电连接到第二接地面部分的第二端408。 第二接口414将第一接地面部分402电连接到第二接地面部分的第二 端408。
图5是根据本发明实施方式的示例性PIFA天线的平面图。PIFA 天线410显示为毫米(mm)尺寸。该图也示出了用于将天线410连接 到PCB的馈线(feed)500和用于将天线410连接到第二接地面部分 的地线502。
返回到图4B，所示的收发器416(阴影部分)电连接到第二接地 面部分404的背部。收发器416与天线410进行通信，且支持如下无 线通信形式的其中之一或更多:码分多址(CDMA)，cdma2000，通 用移动通信系统(UMTS)，全球移动通信系统(GSM)，IEEE802.16， IEEE802.20，WIFI和Wimax。可选地但是未示出，收发器416可安装 在第一接地面部分上。
图6是第一和第二接口的部分横断面视图。如图所示，第一接口 412是位于挠性电介质602上的单层导体600。在如图所示的某些方面， 导体夹在挠性电介质602层之间。因为接口只支持单导体，因此机械 连接可用于将导体600连接到第一接地面和第二接地面(未示出)。
图7是附接螺钉的弹性锁片的透视图。弹性锁片组件是能够用作 机械触点(未示出)的导电元件的一个实施例。其它实施例或机械触 点(未示出)包括铰链、滑轨、导电衬垫、板到板连接器、弹簧针(pogo pin)和旋转平行板。
回到图6，第二接口414包括具有信号通道604和接地通道600 的多层挠性电介质602。如图示出了多层挠性电介质602，层602a支 撑地导体600，层602b支撑信号导体604。如图所示的一个实施方式 中，层602c覆盖导体600。然而，所述接口并不局限于任何具体数量 的层。多个连接器(例如为本领域众所周知的连接器)能用于将地传 导通道600连接到第一和第二接地面。在另一方面，第一接口412像 第二接口414一样形成，包括具有信号通道和地传导通道的多层挠性 电介质。
挠性电介质材料602可以是聚酯、聚酰亚胺膜、合成聚酰胺聚合 物、酚醛树脂、聚四氟乙烯(PTFE)、氯磺化聚乙烯、硅、三元乙丙 橡胶(EPDM)或纸。导电迹线600和604可由铜、银、导电墨水、 锡、上述材料的合金或任何印刷电路导体制成。然而，所述接口并不 局限于任何具体材料。接地面层可由类似的挠性材料和导体制成。
回到图4B，在未示出的某些方面，可提供第三接口，用于将第二 接地面部分的第二端404电连接到第一接地面部分402，或者用于将 第二接地面部分连接到第三接地面部分(未示出)。例如，图3所示的 接地面/PCB能够连接到第三电接口。
图8是具有频率调谐接地面的电接口的示意图。该接口可用作第 一接口、第二接口，或同时用作第一接口和第二接口。接口700包括 信号介质702，其中信号介质702包括接收电信号的第一信号端704 和供给电信号的第二信号端706。具有传输线图案的接地面708邻近 于信号介质702。接地面介质708包括用于接收参考电压的第一接地 面端710和供给参考电压的第二端712，该参考电压是相对于线702 上的电信号定义的。参考电压能够是信号地线、外壳地线、直流电压 或交流地。为了简单起见，本文中提及的参考电压通常指地线。
以最简单的形式将传输线图案表示为串联的感应元件714，其通 过电容器716分流到地面。接地面介质708可理解为是响应于电信号 的频率向第二端有差别地供给参考电压的传输线。换句话说，感应元 件714和电容元件716能在预期的频率调谐到最大并联阻抗(或最小 串联阻抗)。例如，接地面可被调谐到在天线的辐射频率处具有最大阻 抗。其它更复杂的传输线的示意性表示(例如在本领域中众所周知的) 也适用于本发明。能够使用更复杂类型的传输线启动频率调谐接地面。
接地面起到某种类型的滤波器的作用，在某些频率上为输入参考 电压创建高阻抗通道，而在其它频率上创建低阻抗。就像受益于本公 开内容的本领域技术人员能够理解的那样，低通、高通、带通和其它 滤波器设计能够通过适当地安排大小、布置、元件之间的距离、感应 系数和接地面上的信号通道来实现。
图9是具有频率调谐接地面的电接口的部分横断面视图。如图7 的示意图所示，连接器700包括信号介质702和频率调谐接地面介质 708。为了清楚起见，每层通过一定的空间与邻近层隔开，其中，该空 间将不存在于完全装配的连接器中。在其最简化形式中，信号介质702 包括挠性电介质材料的单信号层800，其中，该挠性电介质材料具有 导电板804。上述频率调谐接口的其它细节在题为“ELECTRICAL CONNECTOR WITH FREQUENCY-TUNED GROUNDPLANE”的专利 申请中进行了描述，其内容通过引用并入本文。
再次参考图4B，天线410具有一个或多个工作波长，或可调谐到 不同的工作波长。第二接地面部分404的第一区域420电连接到天线 410。第二区域422电连接到第一接口412，且与第一区域420的距离 424大于天线工作波长的1/15。所述天线的波长是相对于具有大约为1 的电介质常数的空气介质而测量的。同样地，用于电连接到第二接口 414的第三区域426与第一区域420的距离大于天线工作波长的1/15。 在另一方面，第二区域422与第三区域426的距离大于天线工作波长 的1/15。
图10是图解说明用于促进接地电流在无线装置的多部分壳体的 不同部分之间传导的方法的流程图。尽管为了简单起见，该方法描述 为一连串编号的步骤，但是编号并不必然规定了步骤的顺序。例如， 如在本领域中众所周知的，一个步骤可能由一个或多个子步骤组成或 可包括专门的设备或材料。应该理解的是这些步骤中的某些可跳过、 并行执行或不需要按严格的顺序执行。该方法从步骤1000开始。
步骤1002提供具有多部分壳体天线衡网的无线通信装置，其中包 括第一接地面部分和第二接地面部分。步骤1004将天线连接器定位于 第二接地面部分的第一端。步骤1006将第一接地面部分的多个电接口 定位于第二接地面部分的与第一端相对的第二端。步骤1008接收(或 发送)辐射的电磁信号。步骤1010响应于多个电接口使天线衡网的有 效电尺寸最小化。换言之，在辐射频率下，在两个接地面部分之间使 用多个电接口使得板间的接地电流达到最优化。即使天线已安装并连 接到第二接地面部分，该最优化的电流也可使第一接地面部分更有效 地作为天线衡网。
在一个实施方式中，在步骤1006中将多个电接口定位在第二接地 面的第二端，包括将电接口定位在与天线连接器的距离大于天线工作 波长的1/15处。在另一方面，步骤1006将第一电接口定位在与第二 电接口的距离大于天线工作波长的1/15处。
已提出了具有电接口的多部分壳体无线通信装置，其中该电接口 使壳体部分之间的辐射频率接地电流的流动达到最优化。已提供了具 体PCB配置、接口设计和接口位置的实施例以对本发明进行图解说 明。然而，本发明并不仅仅局限于这些实施例。受益于本发明公开内 容的本领域技术人员能够想到本发明的其它变化和实施方式。