CN101232291A - 无线电接收设备 - Google Patents

Abstract

一种防止由于设置在无线电接收设备中的电路板所产生的噪声引起的在该无线电接收设备中使用的天线的接收灵敏性劣化的无线电接收设备。该无线电接收设备包括：机身；印刷电路板，设置在机身中；天线，设置在机身的外部区域，适于接收外部信号；噪声削减构件，设置在印刷电路板上，适于削减从印刷电路板产生的噪声，以防止天线的接收灵敏性劣化。

Description

无线电接收设备

技术领域

本发明总体构思涉及一种无线电接收设备，更具体地讲，涉及一种防止由于设置在无线电接收设备中的印刷电路板所产生的噪声引起的天线的无线电接收性能劣化的无线电接收设备。

背景技术

无线电接收设备具有便利的便携性，并用来基于所接收的无线电信号再现电影(moving image)或者其它视觉信息或者音频信息。无线电接收设备的示例包括用于接收数字多媒体广播(DMB)、无线网络信号或者蓝牙

信号的无线便携式通信终端和便携式多媒体播放器(PMP)。

图1A示出了传统的无线电接收设备1的构造。如图1A所示，传统的无线电接收设备1包括：机身3，限定无线电接收设备的外形；显示器5，设置在机身3的前表面上；按钮阵列7，设置在机身3上，位于显示器5的侧部，用于手动操作无线电接收设备1；天线9，附于机身3的侧表面，用于从外部基站接收无线电信号；印刷电路板(PCB)11，其上布置有与无线电接收设备的操作相关的多个装置。

参照图1B，设置在无线电接收设备内的印刷电路板11包括：电源板(power plane)13，用于供电；接地板(ground plane)15，与电源板13隔开，接地板15用作电源和信号分布的标准板；介电层17，设置在电源板13和接地板15之间。多个操作装置20布置在电源板13或接地板15上。此外，为了电流的流动和信号的传输，电源板13或接地板15形成有图案(未示出)。

如果操作无线电接收设备1，则在印刷电路板内和周围产生如箭头所述的电磁场F，从而引起电磁波噪声。

这里，电磁波噪声包括由布置在印刷电路板11上的多个装置20的开/关操作引起的开关噪声和其它噪声，例如，由沿着形成在印刷电路板11上的图案运动的电流和信号引起的噪声。

由此引起的电磁波噪声产生电磁干扰(EMI)，该电磁干扰影响用来接收外部无线电信号的天线9。因此，电磁干扰存在劣化天线9的接收灵敏性的问题。

发明内容

本发明总体构思提供一种可减小由来自印刷电路板的噪声引起的电磁干扰，从而使其接收灵敏性提高的无线电接收设备。

在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或用途，通过描述，其会变得更加清楚，或者通过实施本发明总体构思可以了解。

通过提供一种无线电接收设备可实现本发明总体构思的上述和/或其它方面和用途，该无线电接收设备包括：机身；印刷电路板，设置在机身中；天线，设置在机身的外部，适于接收外部信号；噪声削减构件，设置在印刷电路板上，适于削减从印刷电路板产生的噪声，以防止天线的接收灵敏性劣化。

噪声削减构件可包括至少一个电容器。

所述至少一个电容器可包括多个电容器，用于围绕印刷电路板的最接近天线的那部分，以防止从印刷电路板产生的噪声向天线传播。

印刷电路板可包括介电层，该介电层设置在印刷电路板中，并且所述电容器可布置在介电层中。

所述电容器可布置在印刷电路板的外表面上。

当天线设置在机身的外部侧表面上，面对印刷电路板的外侧时，所述电容器可呈C形阵列，并围绕印刷电路板的最接近天线的那部分。

当天线设置在机身的外部侧表面上，面对印刷电路板的角落部分时，所述电容器可呈L形阵列，并围绕所述角落部分。

通过提供一种无线电接收设备也可实现本发明总体构思的上述和/或其它方面和用途，该无线电接收设备包括：机身，限定无线电接收设备的外形；天线，设置在机身上，适于接收外部信号；印刷电路板，设置在机身中；噪声削减构件，设置在印刷电路板上，适于防止从印刷电路板产生的电磁波噪声与由天线接收的信号之间的干扰。

噪声削减构件可包括电容器。

天线可设置在机身的外部侧表面上，面对印刷电路板的外侧，并且电容器可围绕印刷电路板的最接近天线的那部分。

印刷电路板可包括：电源板，用于供电；接地板，与电源板隔开，接地板用作与功率和信号对应的标准板；介电层，设置在电源板和接地板之间，电容器设置在介电层中。

电容器可附于印刷电路板的外表面上。

通过提供一种无线电接收设备也可实现本发明总体构思的上述和/或其它方面和用途，该无线电接收设备包括：机身；电路板，安装在机身中；天线，设置在机身上，用于接收信号；噪声削减构件，减小电路板和天线之间的干扰。

噪声削减构件可通过减小靠近噪声削减构件的位置的阻抗来减小电路板和天线之间的干扰。

噪声削减构件可包括至少一个电容器。

所述至少一个电容器可嵌入在电路板中。

所述至少一个电容器可与天线隔开，以使电路板产生的电磁波场的减小最大化。

通过提供一种无线电接收设备也可实现本发明总体构思的上述和/或其它方面和用途，该无线电接收设备包括：印刷电路板；噪声削减构件，设置在印刷电路板的无线地接收外部信号的那部分上。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明总体构思的这些和/或其它方面和用途将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1A是示出传统的无线电接收设备的透视图；

图1B是图1A的传统的无线电接收设备的侧面剖视图；

图2是示出根据本发明总体构思实施例的无线电接收设备的透视图；

图3是示出根据本发明总体构思实施例的无线电接收设备的第一实施例的平面剖视图；

图4是示出无线电接收设备的另一实施例的平面剖视图；

图5是示出根据本发明总体构思实施例的设置在无线电接收设备的印刷电路板中的电容器的侧面剖视图；

图6是示出根据本发明总体构思实施例的设置在无线电接收设备的印刷电路板的外表面上的电容器的侧面剖视图；

图7是示出传统的无线电接收设备的噪声衰减(attenuation)的曲线图；

图8是示出根据本发明总体构思实施例的无线电接收设备的噪声衰减的曲线图；

图9是示出传统的无线电接收设备的电磁波传播的示图；

图10是示出根据本发明总体构思实施例的无线电接收设备的电磁波传播的示图。

具体实施方式

现在对本发明总体构思的示例性实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同元件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明总体构思。

图2示出了根据本发明总体构思实施例的无线电接收设备。如图2所示，无线电接收设备30包括：机身31，限定无线电接收设备30的外形；显示器33，设置在机身31的前表面上，用于显示图像；按钮阵列35，靠近显示器33设置，用于手动地操作无线电接收设备30；天线37，附于机身31的外部侧表面，用于从外部基站接收无线电信号；印刷电路板39，其上布置有与无线电接收设备30的操作相关的多个装置。可选地，天线37可安装在机身31内部，用于提高无线电接收设备30的便携性。

印刷电路板39设置有噪声削减构件47，该噪声削减构件47用于削减或者消除来自印刷电路板39的电磁波噪声对天线37的影响。噪声削减构件47可采用电容器的形式。下面的描述基于电容器形式的噪声削减构件47。

虽然附图示出的是便携式多媒体播放器(PMP)，但是本发明总体构思不限于此，任何其它具有无线电通信功能的无线电接收设备和便携式终端均可包含在本发明总体构思的范围内。

如图3所示，天线37可位于机身31外部侧表面的中部，在接近于位于机身31内的印刷电路板39的位置。因此，多个电容器47可布置成围绕印刷电路板39的最接近天线37的那部分。电容器47可布置成C形或者U形阵列。因此，在接近天线37的区域，电容器47可削减来自印刷电路板的电磁波，从而减小电磁波噪声的干扰。

参照图4，天线37可位于邻近于机身31的外部侧表面的一端的位置。因此，电容器47可布置在印刷电路板39的角落部分。

当电容器47呈L形或者倒L形阵列时，可防止在电容器47周围的电磁波噪声影响天线37的接收灵敏性。

如图5所示，印刷电路板39包括：电源板(power plane)41，用于供电；接地板(ground plane)43，与电源板41隔开，接地板43用作分布功率和信号的标准板(standard plane)；介电层45，设置在电源板41和接地板43之间。

此外，如图5所示，多个电容器47可嵌入介电层45中(以下，称之为“嵌入式芯片电容器”)。

当在机身31有限的内部空间中需要多个装置时，使用嵌入式芯片电容器47比较有益，这是因为由于组件较小并且更加紧凑而使无线电接收设备30可变得更加纤细和轻巧。因此，将电容器47嵌入在介电层45中是一种使机身31的可用内部空间最大化的有效方法。

图6示出了将电容器47设置在的接地板43上而不是嵌入在介电层45中。将电容器47设置在印刷电路板39的外表面上(以下，称之为“表面安装装置(SMD)式芯片电容器”)是一种将电容器47嵌入介电层中的替换方案。

与嵌入式芯片电容器相比，SMD式芯片电容器占用机身31稍微较大的内部空间。虽然SMD式芯片电容器执行与嵌入式芯片电容器类似的功能，但是嵌入式芯片电容器具有较SMD式芯片电容器更好的一些优点。如上所述，嵌入式电容器的好处包括减少安装在电路板表面上的电容器的总数。因此，组件可被更加紧凑地安置，这样可减小电路板的整体尺寸，可减少电路板中的层数，或者可减少所需要的电路板的总数量。嵌入式电容器的另一好处包括改善的电性能，尤其是改善高频的电性能。嵌入式电容器的电感比SMD式芯片电容器的电感低得多。因此，电荷传输将变得更快，并且可减小降低了的电源电压。嵌入式电容器的又一好处包括提高系统可靠性，这是因为焊接接缝数减少了。当上述好处与电容器成本降低相结合时，可实现具有更加可靠，性能更好，成本效率更高的电容器的目的。因此，通常，当无线电接收设备30的机身31具有较大余量的可用内部空间时，SMD式芯片电容器通常仅作为最后的手段被使用。

以下，将参照附图描述本发明总体构思的操作。

如图5和图6所示，如果根据本发明总体构思实施例的无线电接收设备30处于操作模式下，则印刷电路板39产生电磁场F。在无线电接收设备30的操作模式期间，当包括电容器47时，在电容器47周围的区域产生电磁场F，如图5和图6中的箭头所示，并且防止在接近天线37的区域中产生电磁场F。

在无线电接收设备30的操作模式期间，如果包括电容器47，则安装电容器47的局部区域经历显著减小的阻抗，从而引起电磁场F的偏转。结果，与传统的系统不同，在印刷电路板39的接近天线37的那部分不产生电磁场F，这样仅导致电磁波噪声引起的干扰最小化。

更具体地讲，假设阻抗由“Z”表示，则得到关系表达式Z＝1/jwC(其中，“C”表示电容器量)。当无线电接收设备30处于操作模式下时，如果电容器47的有效值大于预定值，则阻抗Z降低，从而使电磁场集中在低阻抗区域。

图7和图8是分别示出传统技术的由电磁场引起的电磁波噪声的衰减水平和根据本发明总体构思实施例的由电磁场引起的电磁波噪声衰减水平的曲线图。横坐标表示测量的输入频率，单位为千兆赫(GHz)，纵坐标表示测量的电磁波噪声衰减水平，单位为分贝(dB)。

考虑到传统技术的电磁波噪声衰减水平，图7示出频率为0.2GHz时，所述衰减水平大约为-44dB，频率为0.7GHz时，所述衰减水平大约为-15dB。然而，如图8所示，在本发明总体构思中，频率为0.2GHz时，电磁波噪声衰减水平为-75dB，频率为0.7GHz时，大约为-28dB。

通过分析以上结果，在输入频率为0.2GHz时，本发明总体构思的干扰度(Interference degree)比传统技术的干扰度低约75％，在输入频率为0.7GHz时，本发明总体构思的干扰度比传统技术的干扰度低约86％。因此，本发明总体构思的无线电接收设备30可使接收灵敏性增强，从而改善原始信号的再现性。

图9和图10是分别示出根据传统技术的电磁波的传播(V/m)和根据本发明总体构思实施例的电磁波的传播的曲线图。在图9和图10的底部示出的矩形平板表示印刷电路板，从印刷电路板的角落部分竖直地竖起的杆表示天线。

在传统技术中，如图9所示，高强电磁波广泛地传播以覆盖印刷电路板、天线和在印刷电路板和天线周围的周边空间。因此，如图9所示，传统技术的电磁波被传播开来，从而干扰和劣化天线的接收灵敏性。

相反，根据图10的本发明总体构思的实施例示出了与传统技术相比电磁波的传播区域显著减小的情况。通过利用电容器按照L形阵列围绕印刷电路板的角落部分，印刷电路板的角落部分的阻抗被局部削减，因此，可降低电磁波的发射量和强度。

由于电磁波的发射量和强度降低，所以相对于天线来说，电磁波噪声可被显著地减小，从而使天线的接收灵敏性增强。

从上面的描述清楚的是，根据本发明总体构思，通过在印刷电路板上包括电容器，可局部减小印刷电路板的阻抗。因此，由来自印刷电路板的电磁波产生的电磁波噪声所引起的干扰相对于用来接收外部信号的天线来说减小了。

因此，与现有技术相比，本发明总体构思可使无线电接收设备的接收灵敏性提高，从而实现对无线电接收设备中接收的原始信号的优越的再现性。

虽然已表示和描述了本发明总体构思的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明总体构思的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (20)

1.一种无线电接收设备，包括：

机身；

印刷电路板，设置在机身中；

天线，设置在机身的外部区域，适于接收外部信号；

噪声削减构件，设置在印刷电路板上，适于削减从印刷电路板产生的噪声，以防止天线的接收灵敏性劣化。

2.如权利要求1所述的无线电接收设备，其中，噪声削减构件包括至少一个电容器。

3.如权利要求2所述的无线电接收设备，其中，所述至少一个电容器包括多个电容器，用于围绕印刷电路板的最接近天线的那部分，以防止从印刷电路板产生的噪声向天线传播。

4.如权利要求3所述的无线电接收设备，其中，印刷电路板包括：

介电层，设置在印刷电路板中，并且所述电容器布置在介电层中。

5.如权利要求3所述的无线电接收设备，其中，所述电容器布置在印刷电路板的外表面上。

6.如权利要求4所述的无线电接收设备，其中，当天线设置在机身的外部侧表面上，面对印刷电路板的外侧时，所述电容器呈C形阵列，并围绕印刷电路板的最接近天线的那部分。

7.如权利要求4所述的无线电接收设备，其中，当天线设置在机身的外部侧表面上，面对印刷电路板的角落部分时，所述电容器呈L形阵列，并围绕所述角落部分。

8.如权利要求5所述的无线电接收设备，其中，当天线设置在机身的外部侧表面上，面对印刷电路板的外侧时，所述电容器呈C形阵列，并围绕印刷电路板的最接近天线的那部分。

9.如权利要求5所述的无线电接收设备，其中，当天线设置在机身的外部侧表面上，面对印刷电路板的角落部分时，所述电容器呈L形阵列，并围绕所述角落部分。

10.一种无线电接收设备，包括：

机身，限定无线电接收设备的外形；

天线，设置在机身上，适于接收外部信号；

印刷电路板，设置在机身中；

噪声削减构件，设置在印刷电路板上，适于防止从印刷电路板产生的电磁波噪声与由天线接收的信号之间的干扰。

11.如权利要求10所述的无线电接收设备，其中，噪声削减构件包括电容器。

12.如权利要求11所述的无线电接收设备，其中，天线设置在机身的外部侧表面上，面对印刷电路板的外侧，并且电容器围绕印刷电路板的最接近天线的那部分。

13.如权利要求12所述的无线电接收设备，其中，印刷电路板包括：

电源板，用于供电；

接地板，与电源板隔开，接地板用作与功率和信号对应的标准板；

介电层，设置在电源板和接地板之间，电容器设置在介电层中。

14.如权利要求12所述的无线电接收设备，其中，电容器附于印刷电路板的外表面上。

15.一种无线电接收设备，包括：

机身；

电路板，安装在机身中；

天线，设置在机身上，用于接收信号；

噪声削减构件，减小电路板和天线之间的干扰。

16.如权利要求15所述的无线电接收设备，其中，噪声削减构件通过减小靠近噪声削减构件的位置的阻抗来减小电路板和天线之间的干扰。

17.如权利要求15所述的无线电接收设备，其中，噪声削减构件包括至少一个电容器。

18.如权利要求17所述的无线电接收设备，其中，所述至少一个电容器嵌入在电路板中。

19.如权利要求17所述的无线电接收设备，其中，所述至少一个电容器与天线隔开，以使电路板产生的电磁波场的减小最大化。

20.一种无线电接收设备，包括：

印刷电路板；

噪声削减构件，设置在印刷电路板的无线地接收外部信号的那部分上。

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