DE10110982A1 - Mobile telephone redistributing potentially-harmful high-amplitude standing waves, incorporates correctors evening-out or relocating current antinodes - Google Patents
Mobile telephone redistributing potentially-harmful high-amplitude standing waves, incorporates correctors evening-out or relocating current antinodesInfo
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Abstract
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.The invention relates to a mobile radio device, in particular Mo Bilfunktelefon, with a housing and at least one in it housed printed circuit board for sending and / or receiving of radio signals.
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.
With mobile radio devices, it is desirable to keep the exposure level of electromagnetic radiation for the respective user as low as possible in order to avoid potential health risks as far as possible. A protective measure for this is, for example, from the
EP 0 603 081 A1 is known in which an electromagnetic shielding shielding plate is accommodated between the most radiant zone of the mobile radio telephone and the head of the respective user as a type of radiation-blocking partition in the housing of the mobile radio telephone. As a further protective measure, for example, from the
DE 297 15 316 U1 a coating with electromagnetic shielding properties is known which only covers the antenna and a part of the outer surface of the housing of a mobile radio device on the side facing the user. The shielding effect of this coating can be improved by earthing. Such known protective measures are thus only Lich to bring about a shading effect by merely attaching a shielding element between the source, that is, the place of origin of the radiation and the head of the respective user. However, this type of preventive measure is no longer sufficient if higher demands are placed on the health protection of the respective user, since the influence of such shielding elements on the actually effective electromagnetic field distribution in the area of the head of the respective user is largely undefined or even entirely accidental remains.
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.The object of the invention is to find a way show how a cellphone device affects its influence take on the organism of a mobile device user bes can be adjusted in a controlled manner. This task will in a mobile device of the type mentioned resolved that at least one additional SAR value reducing correction element in this way and / or on the housing is provided and designed that the division of a the printed circuit board any flowing electrical current in purposefully from one or more local maxima is effected to the correction element, so that in use the mobile device the local distribution of the total re resulting electrical current on the circuit board and considered equal to the additional element taken together, and / or that the respective, original current maximum in egg Device area that is less critical for users is moved.
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.The fact that by means of the at least one additional Cor rectification element a division of the current flow from the one or several local current maxima on the printed circuit board to the correction element and thus a kind of parallel connection to Power branch is provided, can be targeted, d. H. the local distribution of the re resulting electrical current on the printed circuit board influences. In particular, the local distribution of the resulting electrical current on the printed circuit board ne and the additional element considered together, d. H. in the Sum, equalized, and / or the respective original Current maximum in a device area that is less critical for users be moved richly.
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.In this way, it is particularly possible, so-called "hot spots", ie tissue volume areas of higher thermi shear load compared to tissue volume areas less Warming, d. H. local fluctuations in thermal belas Tissue volume areas - such. B. preferably in emp sensitive head of the respective user with the intended Use of the mobile radio device according to the invention - far to avoid going. Organic tissue in the head of each gen user is thus considered at least overall more evenly and / or less thermally stressed.
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.In contrast to the known prior art correction element according to the invention the originally available ne, local distribution of the electrical current flow on the Printed circuit board changed so that with regard to the Current level causes an equalization, and / or that Current level maximum or the current level maxima at least in egg a less critical area of the device. First there through can the actual electromagnetic field distribution more controlled in the vicinity of the mobile device be, and thus the head, especially the inside of the head, the respective user in a reliable manner before local up heating peaks are better protected. Actually on the body of the respective user, electro magnetic radiation can thus advantageously go away be checked to ensure that impermissibly high local dimensions xima of electromagnetic radiation or by it in Body tissue flowing streams organism favorable redu adorned, and / or ver in a less critical device area can be pushed.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen wiedergegeben.Other developments of the invention are in the Unteran sayings reproduced.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend an hand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its developments are described below hand explained in more detail by drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mo bilfunkgeräts mit einem zusätzlichen, SAR- Wert-reduzierenden Korrekturelement, Fig. 1 shows a schematic representation of a first one of Mo according to the invention implementing such bilfunkgeräts with an additional, SAR value reducing correction element,
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. 2 is a schematic illustration of a diagram for current distribution over the total cross section of the mobile device of FIG. 1 seeks be with or without additional, SAR value reducing correction element,
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, FIGS. 3 and 4 are each a schematic representation of the local power distribution on the Leiterpla tine of the mobile device of FIG. 1 without and with the additional, SAR value reducing correction element,
Fig. 5 in schematischer Darstellung das Stromfluss feld auf der Leiterplatine des Mobilfunkge räts nach Fig. 1 ohne zusätzliches, SAR- Wert-reduzierendes Korrekturelement, Fig. 5 is a schematic representation of the flow of current frame on the circuit board of the Mobilfunkge Raets of FIG. 1 without any additional, SAR value reducing correction element,
Fig. 6, 7 zwei verschiedene Varianten zur Veränderung der Amplituden der ursprünglichen, örtlichen Stromflussverteilung auf der Leiterplatine nach Fig. 5, Fig. 6, 7 show two different variants for varying the amplitudes of the original, local flow of current distribution on the circuit board of FIG. 5,
Fig. 8 mit 16 jeweils in schematischer Darstellung ver schiedene Varianten von SAR-Wert- reduzierenden Korrekturelementen, Figure 8 is reducing with 16 each ver a schematic representation of different variants of SAR-value correction elements.,
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. 17 shows a schematic representation of a practical housing shape for a mobile radio device according to one of FIGS. 1 to 15 in order to further reduce the thermal stress caused by so-called hot spots in the head area of the respective user, and
Fig. 18 in schematischer Darstellung das jeweilige Mobilfunkgerät nach einem der Fig. 1 mit 16 bei seinem bestimmungsgemäßen Gebrauch am Kopf eines Benutzers. Fig. 18 a schematic representation of the respective mobile radio apparatus according to Fig. 1 16 intended for its use on the head of a user.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 mit 18 jeweils mit denselben Bezugszeichen verse hen.Elements with the same function and mode of operation are hen in FIGS. 1 with 18 each with the same reference numerals.
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. Fig. 1 shows schematically in a spatial representation a first embodiment of a device according to the invention MP1 MP1, which is shown broken down into three main components, specifically in the upper shell OS and the lower shell US of its housing GH, as well as in the printed circuit board housed therein HP. The housing GH is thus formed in two parts in the vorlie embodiment. It has an essentially flat, rectangular shape. Its extension in the longitudinal direction is preferably greater than its extension in the transverse direction, ie its broad side is selected. In particular, the housing is dimensioned such that its length is between 6 and 15 cm, while its width is between 3 and 5 cm. The essentially flat, rectangular printed circuit board HP is preferably dimensioned such that it can be accommodated in the housing GH. The upper shell OS and the lower shell US of the housing GH are preferably made of an electrically insulating material such as. B. made of plastic. As a result, an inadmissibly high drop in the transmission power of the mobile radio device MP1 is largely avoided, as z. B. in a completely metallic or fully metallized housing by a possible induction of e-electromagnetic opposing fields there (which could be opposite to the radiation field of the antenna AT).
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.The mobile radio device MP1 is preferably a mobile radio telephone trained according to the GSM (global system for mobile com communications), GPRS (general packet and radio service), EDGE (enhanced data rates for GSM evolution), UMTS (universal mo bile telecommunication system) standard works. It is preferably dimensioned such that it is for a user is portable and thus changing with the user Locations in the radio cells of such radio communication systems can stop. Additionally or independently of the phone There may be nierfunction of such a mobile device if appropriate, with this other news- / Radio data transmission, e.g. B. image transmissions, fax transfers, email transfers, or the like to let.
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.For receiving and / or sending radio signals, the Lei terplatine LP in FIG. 1 in one half has a high-frequency module HB1, the various components of which are shown schematically in broken lines. At this high-frequency module HB1 a transmitting / receiving antenna AT is connected via a contact COA for radiation and / or reception of electromagnetic radio waves. From there it is supplied with energy from a power supply unit AKU, in particular a battery or an accumulator. This power supply unit AKU is also shown in FIG. 1 with dash-dotted lines in the region of the half of the printed circuit board LP opposite the antenna AT. It is preferably arranged in the lower shell US. Power supply lines of this power supply unit to the various components of the mobile radio device MP1 have been omitted for the sake of clarity.
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 order to largely exclude disturbing radiating or radiating influences during radio operation, the components of the high-frequency assembly HB1 on the printed circuit board LP of FIG. 1 are encapsulated in an electromagnetic shielding housing HFS1, which acts as a kind of cover over the high-frequency assembly HB1 with the printed circuit board LP, in particular its ground layer , is firmly connected. In this way, a substantially cuboid shielding chamber for the Hochfre quenzbaugruppe HB1 is formed.
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.In the second half of the circuit board HP of FIG. 1, one or more further electrical construction groups are accommodated in a further, corresponding electromagnetic shielding housing HFS2. These serve the input and / or output elements of the mobile radio device MP1, such as. B. its keyboard, display, loudspeaker, to control and the signal processing by means of the high-frequency module HB1 receive NEN and / or to be carried out via this radio signals to be sent.
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. In order to largely protect a user US during the intended use of the mobile radio device MP1 according to FIG. 18 from potential health risks from the electromagnetic radiation energy emitted by the high-frequency assembly HB1 via the antenna AT, a large number of precautionary measures are taken in practice. For example, the main radiation direction of the antenna AT or the high-frequency module HB1 is oriented such that it is directed away from the head HE of the respective user US. Even if the total radiation exposure of the respective user is below the intended limit values through such measures, it remains open, however, in which way and with what local distribution possible secondary or residual radiation fields act on the organic tissue in the head area of the respective user. The SAR value (specific absorption rate) is used in particular as a specific measurement criterion for which radiation exposure the respective user is actually exposed to (despite all precautionary measures). This specifies the specific absorption rate in watts per kilogram, with which a predeterminable tissue volume range, e.g. B. in the head of the respective user, is thermally stressed. The local thermal heating of individual tissue volume areas in the head of the user can be critical because in mobile devices field-absorbing shielding elements are often dimensioned and installed in an uncontrolled manner, so that electromagnetic energy on local tissue volume areas in the head of the by diffraction and / or resonance effects respective user can be focused in an undesirable manner.
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.In addition, such elements are then usually in the housing positioned facing the respective user that they when using the respective mobile device closer than that Antenna on the head of the user and thereby be stronger regarding their influence on electromagnetic radiation energy can come into play. Especially through such ab screen elements can therefore lead to the unintentional secondary function effect of local heating of certain tissue volumes rich come in the mind of each user.
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.A measurement method is preferably used to determine the SAR values of mobile radio devices as a measure of the thermal heating of a specific tissue volume region, which is described in detail in the European standard proposal EN50361. It searches for the location of the highest thermal load in the head of each user. The SAR value then results from an integration over a certain tissue volume in the interior of the head between the cheek BA and the ear EA of the respective user US (see FIG. 18), that is to say approximately where the mobile radio device MP1 is in its intended use is created on the head HE of the respective user US. In particular, a tissue volume range is selected that is determined according to the European standard proposal EN50361.
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.Extensive tests with a measuring probe in a model head with a glucose solution have now surprisingly shown that the thermal heating of the organic tissue in the head fluctuates or varies locally, ie has a local distribution with maxima and minima. This locally varying thermal heating seems to be due in particular to a corresponding local current distribution EC1 on the printed circuit board HP. Such an electric current preferably flows on the printed circuit board HP along its longitudinal extent if the transmitting / receiving antenna AT is designed as a λ / 4 antenna and forms a radiation dipole together with the printed circuit board HP. In Fig. 1, the local distribution EC1 of the current flow along the longitudinal extent of the circuit board HP is indicated by vector arrows. The greater the length of the respective vector arrow, the greater the associated current amplitude. Due to the geometric relationships of the printed circuit board HP in the form of an elongated rectangle, along the central longitudinal axis ML there is approximately the center MI of the printed circuit board HP, that is to say in the region of the intersection of its diagonals, the greatest current amplitude or current density, while the current density is related to the two Longitudinal edges (starting from the center line ML) decreases. Furthermore, the current amplitude is maximum on the broad side in the area of the supply point COA of the antenna AT, since the λ / 4 antenna is supplied with current there. On the broad side of the printed circuit board LP opposite the antenna AT, on the other hand, the current amplitude has a minimum, since there the current flow is interrupted by the boundary. There, on the other hand, the electrical field has a maximum (corresponding to the electrical E field at the free end of the λ / 4 antenna). The electrical current therefore flows most strongly in the central area or center MI of the printed circuit board LP. Because the printed circuit board HP forms, as it were, the opposite pole of the radiation dipole compared to the λ / 4 antenna AT. In the vicinity of this local current distribution EC1, this seems to generate or induce a corresponding, corresponding electromagnetic field in the head of the respective user when the mobile radio MP1 is used as intended. The near range is the area that lies below the wavelength X / 27r. For example, in the GSM radio network with a frequency range between 880 and 960 MHz (center frequency 900 MHz), the wavelength X is approximately 35 cm. In the PCN (private commercial network) with a frequency band between 1710 and 1800 MHz, the wavelength is approximately 17 cm. In a UMTS communication system with a frequency transmission range between 1920 and 2170 mHz, the wavelength X is approximately 15 cm. While in the GSM radio system due to the local power distribution on the printed circuit board, a penetration depth of the near field of about 6 cm is to be expected, in the PCN network with about 5 cm, the depth of penetration of the near field in a UNTS mobile device is due to the local power distribution the main board HP approximately at 2 to 4 cm. The lower the local penetration depth into the brain tissue, the higher the measured SAR value can be for the same assumed transmission power of the antenna, since the higher the electromagnetic field density per given tissue volume, the greater the current flowing and thus the higher it is thermal heating is caused. Furthermore, with some housings (e.g. with metallic galvanization of the upper shell) the thermal heating of the tissue inside the head of the respective user can also be caused directly by the local power distribution EC1 on the main board, since the respective mobile radio device MP1 the outside of the head of the respective user between his ear EA and cheek BA is placed on, so that an electrical, capacitive and / or in ductive contact takes place and current from the circuit board LP optionally over the skin of the user and / or in his brain tissue can flow.
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.Now around electromagnetic radiation fields, and / or on it declining electrical currents, as well as the associated existing thermal loads, which in the intended Use of the mobile device in the head area of the respective Users could be adversely affected regarding their local distribution is more controlled at least one additional correction reducing the SAR value Turelement provided in and / or on the housing and from formed that the division of a on the circuit board et waig flowing electrical current in a targeted manner from whose one or more local maxima away for correction element is effected. When using the mobile device is thus the local distribution of the total resulting electrical current on the circuit board and the Zusatzele considered together evenly. Additionally or independently of this can already be the shift of the ever a few, original current maximums in one for users less critical area of the device can be an advantage. Such a the less critical device area can be, for example of the respective mobile device that is used in the determination moderate use near the chin of each user lies.
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.The fact that by means of the at least one additional Cor rectification element a division of the current flow from the one or several local current maxima on the printed circuit board to the correction element and thus a kind of parallel connection to Power branch is provided, can be targeted, d. H. the local distribution of the re resulting electrical current on the printed circuit board influences. In particular, the local distribution of the resulting electrical current on the printed circuit board ne and the additional element considered together, and / or the respective original maximum current into one device area that is less critical for users.
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.In this way, it is particularly possible, so-called "hot spots", ie tissue volume areas of higher thermi shear load compared to tissue volume areas less Warming, d. H. local fluctuations in thermal belas Tissue volume areas - such. B. preferably in emp sensitive head of the respective user at determinations moderate use of the mobile radio device according to the invention - far to avoid going. Organic tissue in the head of each gen user is thus considered at least overall more evenly and / or less thermally stressed.
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.With the help of such an additional correction element the originally existing, local distribution of the electri current flow on the circuit board and on the cor The total amount of the rectifying element changed so that an equalization of the current level is effected, and / or the current level maximum or the current level maxima at least to a less critical area of the device the. Only then can the actual electromagnetic Check field distribution in the vicinity of the mobile device ter be set, and thus the head, especially that Inside the head of each user in a reliable manner better protected against local heating peaks. The actually effective on the body of each user Expectant electromagnetic radiation can therefore be advantageous be controlled in such a way that inadmissible high local maxima of electromagnetic radiation or of currents flowing through the body tissue cheaper reduced, and / or in a less critical equipment area can be displaced.
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.In this way, the local distribution of the resulting electrical current on the printed circuit board and the correction element is taken together when using the mobile radio device. When the respective mobile radio device is applied to the head area of the respective user, the electrical currents which may become effective there on the outside of the head and / or in the inside of the head are largely evened out. Consequently, the total thermal load in the head area of the respective user is not reduced, but the current amplitude maxima originally present can at least be reduced or leveled, that is to say they can be distributed to other tissue volume areas. All in all, the thermally effective energy in the head of the respective user is distributed over a larger tissue volume, which leads to a reduction in the specifically assigned SAR value when evaluated by means of an integration volume of finite size. Extensive tests have shown that, in particular, any electrical current flowing on the printed circuit board, such as, for example, LP of FIG. 1, such as EC1, is presumably causal for the thermal heating of organic tissue in the head area of the respective user. Such an electric current flows, in particular, on the printed circuit board LP along its longitudinal extent if the transmitting / receiving antenna AT is designed as a λ / 4 antenna and forms a radiation dipole together with the printed circuit board LP. If necessary, such a current flow on the circuit board can also flow with other antenna types - but possibly with a different local distribution of maxima and minima. In general terms, an electrical current can flow on the printed circuit board in all cases in which the antenna is designed as an electrical opposite pole to the printed circuit board. For example, a so-called PIFA (planar inverted F) antenna forms a radiation dipole together with the printed circuit board.
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.In the mobile device MP1 of FIG. 1, the SAR value-reducing correction element is formed by an electrically conductive element KE1, which runs around the outer periphery of the housing upper shell OS in the peripheral zone along its four side rims on the outside of the upper shell OS. Its course is indicated by hatching. It covers in detail both the edge zone area along the side rims of the rectangular top of the upper shell OS, as well as the substantially perpendicular to the top of the upper shell OS in the direction of the lower shell US molded edge webs of the upper shell OS. The correction element KE1 he therefore stretches along a zone in the area of the four contiguous side edges of the upper shell OS, while the remaining areas of the upper and lower shell OS, US remain free. The total edge width SB of this correction element KE1 is expediently chosen between 5 and 25% of the total cross-sectional width QB of the printed circuit board HP.
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.As an electrically conductive element here is one or multilayer, electrically conductive film, coating or other electrically conductive surface element used. Possibly. it may also be useful to have one or more electrical conductive wires as an electrically conductive element KE1 to be provided.
Insbesondere kann ein solches Korrekturelement gleichzeitig auch als Designelement des Gehäuses verwendet sein, so z. B. als aufgedampfte oder galvanisierte Metallbeschichtung.In particular, such a correction element can be performed simultaneously can also be used as a design element of the housing, e.g. B. as a vapor-deposited or galvanized metal coating.
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.The correction element KE1 contacts the ground of the printed circuit board LP only at a single, electrical and mechanical contacting point COS1. Along its remaining extent, it is arranged in the assembled state of the mobile radio device MP1 with a transverse gap QS with respect to all of its side edges to the printed circuit board, which means that there is no contact between the printed circuit board LP and the correction element KE1. The contact point COS1 is provided in the mobile radio device MP1 of FIG. 1 in the area of the high-frequency module HB1 of the printed circuit board HP, since the power supply is greatest there. This allows the most effective current to be branched from the circuit board HP to the correction element KE1. The contacting point COS1 is expediently arranged in the region of the central longitudinal axis ML of the printed circuit board LP, so that there is a largely symmetrical current distribution from the printed circuit board LP to the additional correction element KE1. As a result of this contacting at the point COS1, part of the electrical current is derived from the printed circuit board LP onto the correction element KE1. Partial currents thus flow along the long sides of the upper shell OS on the correction element strip attached there, which is indicated by vector arrows EC11 *, EC12 *. These additional partial currents are essentially rectified by the electrical current flow EC1 on the printed circuit board LP.
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. Fig. 2 uses a diagram to illustrate the current distribution on the printed circuit board LP across its cross section without and with an additional correction element KE1 from Fig. 1. Along the abscissa of the diagram, the extent WI of the printed circuit board in the transverse direction, along the ordinate, the associated one Current amplitude ECA plotted. The solid curve CN shows the current distribution across the cross section of the circuit board LP considered when no correction element is provided. This curve has a current maximum approximately in the middle of the printed circuit board cross section, while the current flow is lowest or minimal at the two longitudinal side edges. In this way, the current distribution curve CN essentially has a parabolic shape, its apex being approximately in the middle of the cross-sectional dimension of the printed circuit board LP. By attaching the additional correction element, a lowering of the original current amplitude maximum MA is achieved to such an extent that over the cross section of the printed circuit board LP, together with the correction element KE1 now coupled, there is a more uniform current distribution, that is to say over the total cross section of the mobile radio housing GH now the current amplitude of the potentially noticeable total electrical current field's approximately constant. An electromagnetic field, which is assigned to a current flow with such a leveled current distribution, thus also has essentially similar conditions when viewed across the cross section of the mobile radio device MP1. In this way, too large gradual differences between the current amplitude values of local maxima and minima in the head of the respective user, ie in particular localized overheating of local head tissue areas are largely avoided by the equalization of the current distribution.
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.Furthermore, it may also be sufficient, if appropriate, not to select an all-round closed structure for the correction element, but for example to interrupt or omit a side edge of the annular structure of the correction element KE1 from FIG. 1, that is to say an open or interrupted or to select cross-slit structure. Such a partial section or strip of the correction element is preferably omitted there or provided there with a single transverse slot or with multiple cross-slots, ie a gap is inserted there along the electrical conductor track of the correction element, where an additional current flow for the desired change in the total power distribution of the mobile device is not required. FIG. 4 schematically shows a correction element KE1 * modified in this way compared to FIG. 1 with an interruption or a slot U, which only runs along three contiguous side edges of the upper shell OS. Specifically, these are the correction element strips along the two long sides of the printed circuit board and their broad side in the area of the power supply for the high-frequency module. Compared to the correction element KE1 of FIG. 1, the modified correction element KE1 * lacks the cross-connection strip between the two longitudinal sides which is opposite the high-frequency assembly of the printed circuit board LP. Even with such a modified correction element KE1 *, in which three side strips contact each other at approximately 90 °, there is essentially the same spatial current distribution as in the first correction element KE1. Here, 4 is the * resulting OERTLI che current distribution above the Leiterplati ne LP with the coupled correction element KE1 * additionally drawn in by the introduction of the additional correction element KE1 with three-dimensionally in FIG.. Compared to the original spatial current distribution EC1 without a correction element, as is shown schematically in FIG. 3, the additional correction element KE1 * also divides or directs the current flow from the main circuit board LP via an electrical and mechanical contact point MV3 additional correction element KE1 * causes. This results in a lowering of the original current maximum MA to a lower value MA * <MA. Since part of the current flow of the printed circuit board LP is now branched onto the longitudinal strips of the additional correction element KE1 *, which is indicated by vector arrows EC11 *, EC12 * in FIG. 4, the current flow over the total cross section of the mobile radio device MP1 is considered (ie printed circuit board LP together with the coupled correction element KE1 *) compared to the originally existing current distribution on the side edges of the total current field along the long sides of the circuit board. This increase in current amplitude on the long sides of the overall resulting current field is denoted in FIG. 4 by VB. In this variant, the correction element KE1 * is positioned approximately congruently with respect to its outer edges with respect to the side edges of the printed circuit board LP and in a position plane approximately parallel to this with a vertical distance.
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.This correction element KE1 * is expediently part of the PCB LP. In particular, it is bendable on this coupled. This makes manufacturing and manufacturing easier development process, since the printed circuit board LP and the correction element KE1 * can be produced together on a flat level can. By simply bending 180 °, the cor rectifying element KE1 * largely in terms of its outer edges Covered with the side edges of the PCB LP be, with a gap SPL, that is a height Stand to the PCB PCB remains. This will make him is sufficient that the correction element KE1 * corresponds to a chend long crossbar ST connected to the circuit board LP is that in the operating state of the circuit board LP by about 90 ° opposite the position level of the board LP upwards to the O outer shell protrudes. In the operating state of the circuit board HP therefore essentially contains the correction element KE1 * in a position level parallel to the position level of the printed circuit board HP, however, has a predeterminable distance SPL from it.
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.A sufficient distribution of the current flow from the maximum MA of the originally given, local current distribution EC1 on the printed circuit board HP (as shown in FIG. 4) to the additional correction element is possibly also still sufficient if the correction element KE1 from FIG. 1 has one second contact is made on the side of the printed circuit board HP opposite the first contact point COS1.
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.Generally speaking, a portion or strip of the Correction element preferably in the area of those places Printed circuit board LP provided on which an increase in Current level is desired to achieve the desired level current level across the cross-section of the printed circuit board and correction element considered together, d. H. overall, he to be able to do. This is preferably where the ladder is circuit board current minima of their geometric current distribution has.
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.In both variants according to FIGS . 1 and 3, the respective correction element KE1 or KE1 * in the area of the high-frequency module HB1 of the printed circuit board LP is mechanically and electrically contacted with it. This creates a current flow on the set element along its long sides, which is essentially the same as the current flow on the printed circuit board LP. This is illustrated again in FIGS. 5, 6 in a schematic representation. The current amplitudes of the respective local current field are indicated by vector arrows. The greater the length of the respective vector arrow, the greater the current amplitude. Without corrective measures, the local current distribution EC1 on the printed circuit board LP has a current direction essentially parallel to the long sides of the printed circuit board LP. The maximum of the current amplitude lies approximately along the center line of the printed circuit board LP. By branching and directing the current flow via the contacting point COS1 on the additional correction element KE1, the long sides of which run along a strip in the edge zone of the long sides of the printed circuit board LP, the total current flow is considered there, which is indicated by arrows EC11 *, EC12 * is indicated. At the same time, this changes the local power distribution on the PCB LP. The current distribution EC1 * modified in this way on the printed circuit board has a reduction in the current amplitude, in particular in the region of the center line ML. Since the current flows EC11 *, EC12 * on the longitudinal strips of the additional element KE1 are essentially the same direction as the current flow EC1 * on the printed circuit board LP, it can be considered as a whole, ie printed circuit board LP together with the additional element KE1, in the area of the original minima of the current distribution cause a current level increase such that the total current distribution essentially has a constant current amplitude across the cross-sectional width of the device. In this way, the total current distribution across the cross section of the mobile radio device is evened out, that is, leveled out.
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.Furthermore, it may be sufficient for such an equalization of the current field across the cross section of the mobile radio device, as an additional correction element, to only two separate strips in the area of the long sides of the printed circuit board HP, each individually at a contact point in the area of the high-frequency assembly with the printed circuit board LP are mechanically and electrically connected. These two electrically conductive individual strips are then expediently attached at a distance above the printed circuit board in a position plane which is preferably largely parallel to this. Approximately the current distribution according to FIG. 6 can also be achieved with this.
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.These two electrically conductive strip elements for correcting the given electrical current distribution on the printed circuit board LP can optionally - z. B. if the Gehäu se offers enough space - also outside the base of the printed circuit board with a transverse distance to its two long sides essentially in the same, flat position plane, and not as in Fig. 1 or Fig. 3 essentially flush with each other.
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.In the schematic plan view representation of FIG. 8, the printed circuit board LP is surrounded all around in the same position plane by a rectangular, electrically conductive strip frame of a modified correction element KE11. Whose electroconductive strips form a closed edge all around the printed circuit board LP, which, apart from the contact point COS1, is offset along its longitudinal extent with a continuous transverse gap QSP to the printed circuit board LP.
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.The fact that the correction element such. B. KE11 contacts the circuit board LP only at a single point, not only a mere edge widening of the circuit board is achieved as with a continuous all-round contact between rule's additional element and circuit board. Such an all-round. Edge widening of the circuit board would also lead to a widening of the original current cross-sectional profile and thus a certain reduction in its current maximum in the middle of the circuit board, but would in practice usually be too small. In particular, the undesirable, characteristic current level cross-sectional profile corresponding to the parabolic shape of the curve CN according to FIG. 2 would essentially be retained.
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.Additionally or independently of the galvanic coupling the correction element by means of the mechanical / electrical It may also be the contact point on the circuit board already be sufficient, through capacitive and / or inductive Coupling and / or electromagnetic radiation coupling a branch from the circuit board to the correction provide element in a corresponding manner to a ge wished to achieve local power distribution. practical Tests have shown that the mechanical / electrical Coupling the correction element to the circuit board the ef most effective current branching or current steering effect light.
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.It may also be sufficient, in addition or regardless of the location of the correction element KE1 on the top of the upper shell OS this on the inside side to attach.
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.In addition, tests have shown that when the correction element KE1 from FIG. 1 is contacted on the transverse side of the printed circuit board LP opposite the high-frequency module HB1, a current field EC11 **, EC12 ** on which flows in the longitudinal strips of the correction element KE1, which is directed towards the original current flow EC1 on the circuit board LP. This is illustrated schematically in FIG. 7. In this case, too, despite the opposite direction of the current flows EC11 *, EC12 ** on the two longitudinal strips of the correction element KE1 and the remaining current flow EC1 * on the printed circuit board LP, a uniformity of the current distribution over the entire cross section of the mobile radio device MP1 has been achieved. Because even here, part of the original current on the printed circuit board LP, in particular from the area of the Mittelli, is never branched onto the correction element KE1, that is to say where the maximum is in the original current distribution. Thermal heating of tissue material with impermissibly large local fluctuations is thus largely avoided. In particular, the thermal heating of head tissue material can be partially reduced or evened out so that the electromagnetic field, which is caused by the current distribution on the printed circuit board, is partially compensated by counter-electromagnetic fields, which decrease due to the counter-current fields on the correction element.
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.In summary, the following surprising connection was found through extensive experiments:
The SAR value depends to a large extent on the current maximum of the electrical current field flowing across the cross section of the mobile radio device and its proximity to an absorption point in the head of the respective user. It turned out that there are basically two options for reducing this specific SAR value. A first possibility is to bring the current maximum far away from an absorption point. A second possibility is to reduce the current maximum by distributing it with equalizing currents. In FIG. 2, the current distribution is shown approximately in the center of the mobile phone with and without additional interconnect. Due to this additional interconnect, the current maximum is reduced, depending on the version, to preferably approximately 2/3 to half of the initial value. The specific SAR values are reduced accordingly. In practice, it does not make sense to apply the additional conductive layer (= correction element) consistently to the entire upper shell OS, since with increasing closure of the conductive layer, approximately the same current distribution profile is achieved as without this conductive layer. Furthermore, an optimal conductor width has been determined; this is preferably in the range between 5 and 25% of the circuit board width. The additional conductive layer is expediently contacted in the upper area of the device in the area of the high-frequency module HB1 and the printed circuit board LP. A symmetrical connection must be given before, since this also results in a symmetrical current distribution on the additional conductive layer on both sides of the long sides of the printed circuit board LP. This leads to an optimal equalization of the current distribution over the total cross-section of the mobile device considered. Furthermore, by contacting the high-frequency group HB1, it is sufficient that a sufficient number of current components can be directed onto the correction element, since the energy supply is carried out there in the area of the high-frequency assembly. In this way, the transmission power and / or reception power of the mobile radio device remains essentially unchanged. This can in particular also be due to the fact that the electrical current flows on the correction element as well as on the printed circuit board are essentially rectified.
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. FIG. 9 shows the mobile radio device MP1 in the disassembled state, in which, in contrast to FIG. 1, the upper shell OS * has an electrically conductive galvanization KE3 on its upper and / or lower side. Their layer thickness, conductivity, shape and / or other parameters are expediently chosen such that the desired distribution of the electrical current flowing on the printed circuit board LP is effected from its one or more local maxima to the correction element KEB, so that a total of about Cross-section of the mobile device MP1 considered a Ver uniformization of the local distribution of the resulting electrical current results, ie viewed across the cross-section of the mobile device MP1 there is essentially a constant current amplitude.
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.Furthermore, it may also be appropriate, instead of a flat electrically conductive correction element such as. B. KE1 of Fig. 1 to provide one or more electrically conductive wires.
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. FIG. 10 shows a mobile radio device MP2 in its disassembled state, its upper shell OS1, its lower shell US and the printed circuit board LP located between them. In contrast to the correction elements of FIG. 1 with 9, a wire KE4 is now placed between the upper shell OS1 and the printed circuit board LP as an additional, SAR value-reducing correction element. This wire KE4 is expediently forms such that the one or more maxima of the local current field on the circuit board LP can be largely leveled, so that an equalization of the current amplitude over the cross section results. The electrically conductive wire KE4 can have a variety of bending shapes, diameter dimensions, different distances between its sections and electrical conductivities of its sections, depending on how the given local current flow constellation with maximum and minimum distribution is. One or more such wires in the interior of the mobile radio device MP2 can, with appropriate positioning, shape, conductivity, shape, then correct the predetermined local distribution of the circuit board current in such a way that over the cross-section of the mobile radio device MP2, as a whole, approximately the same current amplitude is set at all cross-sectional locations.
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.In the Fig. 11 is a SAR value reducing Korrekturele ment KE5 a conductor is provided, for example, L-shaped bent. This has a contact or connection MV9 to the ground of the circuit board LP. The wire KE5 is bent such that it is arranged at a distance above the printed circuit board LP in a position plane parallel to the printed circuit board LP.
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.In addition or independently of electrically conductive correction elements, it may also be appropriate to provide at least one magnetically and / or dielectrically active body in and / or on the housing GH of the respective mobile radio device. In FIG. 12, for example, in Gehäu se of the mobile device MP2 a magnetic, verlustbehafte tes material KE61 mounted on the printed circuit board LP. In addition, a dielectric body KE62 is arranged there on the printed circuit board LP. The magnetic and / or dielectric body KE61 or KE62 can optionally also be partially metallized.
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. 13 shows another SAR value reducing correction element KE7 for the mobile device MP2. This correction element is composed of a flat structure FS and an elongated wire DR attached to it. The correction element KE7 contacts the circuit board LP via a ground contact MV11. The correction element KE7 is arranged at a predetermined distance in a position plane above the Lei terplatine LP.
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. 14, finally, shows a further variant of a proper correction element OF INVENTION dung. There, a resistance film with a two-dimensional structure is introduced into the housing of the mobile radio MP2 on the inside of the lower shell US. Their electrical conductivity, shape or shape and / or other specific parameters are preferably selected such that they undertake the influencing according to the invention of the predetermined local current distribution on the printed circuit board viewed over the cross section.
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. Fig. 15 shows in a schematic representation that the correction element according to the invention can optionally also be formed by a foil KE9 printed with conductive structures. One or more discrete components can be applied to these. In this case, FIG. 15 contacts the printed film KE9 via the contact point MV13 the mass of the printed circuit board 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.Furthermore, according to FIG. 16, it may also be expedient to mount a resonant antenna structure KE10 on the printed circuit board LP. This resonant antenna structure is connected in FIG. 16 via a contact element CE to an impedance component EP for impedance matching. Such a resonant antenna structure allows circuit board currents to be deflected in a targeted manner and their original field distribution to be changed in the desired manner.
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:
In summary, the originally specified current or field distribution, which is largely due to the electrical currents flowing on the printed circuit board, can be reduced or otherwise distributed on or in the head of the user by one or more of the following advantageous measures are taken:
- 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.1. Introducing one or more electrical wires that can also have higher ohmic components in the housing of the SAR value of the mobile device to be reduced. These can be one any distance from the other parts of the device sen. For example, you could go to the top or bottom shell inserted, glued, printed and / or in MID Technology be upset. An external application is also conceivable.
- 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.2. Introduction of magnetically and / or dielectrically effective Materials (arbitrarily curved in a line, areally curved like) into the housing of the respective cell phone Raets. These can be any distance from the others Have parts of the device. For example, you could inserted in the lower or upper shell, glued, ge prints, etc. may be applied. Also a partial metalli can be used to set the desired field distribution be useful. Also an external application on the Ge housing is conceivable.
- 3. Die Kombination aus 1. und 2.3. The combination of 1st and 2nd
- 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).4. Contacting (single, multiple as well as combinations) of the materials from 1st, 2nd or 3rd on the ground surface or the hot conductor of the transmitter (see 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) 5. Modification of the electrical properties of the lower or upper shell by changing the conductivity of the magnetic properties or the capacitive properties, as well as any combination of these. This can be generated, for example, by introducing lossy or conductive, magnetic or dielectric particles, or mixtures thereof. Partial or complete coating of the outer skin with appropriate materials is also conceivable. (see Fig. 9)
- 6. Auch mehrlagige Lösungen zu 1. bis 5. sind gegebenenfalls zweckmäßig.6. Multi-layer solutions to 1. to 5. are also possible appropriate.
- 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)7. Also conceivable is a substrate that is constructed like a circuit board (PCD) that can be inserted and, if necessary, contacted with parts of the device. (see Fig. 15, 16)
- 8. Gemäß 6. mit einem oder mehreren zusätzlich bestückten diskreten Bauelementen auf diesem Substrat. (siehe Fig. 15)8.According to 6 . with one or more additional discrete components on this substrate. (see 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)9. The sound of the contact element of any design with a circuit (matching network) to the ground or to the hot conductor of the transmitter. (see Fig. 16)
- 10. Beliebige Haltevorrichtungen der eingebrachten Struktu ren, um einen gewünschten Abstand zu anderen Geräteteilen herzustellen.10. Any holding devices of the introduced structure to a desired distance from other parts of the device manufacture.
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.In addition or independently of these correction elements of this type, it may be expedient for the housing of the respective mobile radio device, for. B. MP1 of Fig. 1, such that where the respective current maximum occurs, the distance DI1 to the support area on the head HE of the respective user is as large as possible. In Fig. 17 this is achieved for example in that the housing of the mobile radio device MP1 has a convex outwardly curved inner surface from the head HE and only bears with its two outer edges AB1, AB2) on the head HE of the respective user. As a result of this, the mobile radio device MP1 is forcibly kept the furthest away from the head of the user, where the original power distribution on the printed circuit board has a maximum, namely in the central zone of the mobile radio device.
Claims (28)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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