ПОРТАТИВНОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО СВЯЗИ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ КЛАВИАТУРОЙ Российский патент 2011 года по МПК H04B1/38 G06F1/18 

Настоящее изобретение касается портативного электронного устройства связи, содержащего в корпусе печатную плату для закрепления электрических элементов и обеспечения нескольких точек контакта и клавиатуру, которая продолжается параллельно упомянутой печатной плате и включает пользовательский интерфейс.

Такие структурные признаки в настоящее время присущи большому числу портативных устройств, таких как PDA (карманный компьютер), телефоны, такие как GSM телефоны или DECT телефоны, или даже Персональные Компьютеры.

Производители устройств такого типа всегда ищут решения, которые дают возможность или максимально уменьшить размер и вес устройства, или увеличить функциональные возможности устройства для заданного размера.

Важная проблема касается устройств, которым необходима антенна для радиосвязи. В таких случаях излучающий элемент, который составляет часть антенны, также является специальным металлическим элементом, обычно снабженным внутренней встроенной антенной, для которой важно выделенное пространство (до 5 см² в случае трехчастотного мобильного телефона).

Внешний вид таких устройств также становится важным критерием для покупателей, приобретающих это устройство. Недавно были предложены мобильные телефоны с клавиатурой, полностью выполненной из металлического листа.

Технической задачей настоящего изобретения является создание устройства, которое удовлетворяет и объемным ограничениям, и требованиям эстетики, т.е. создание портативного электронного устройства связи, содержащего в корпусе печатную плату для закрепления электрических элементов и обеспечения нескольких точек контакта и клавиатуру, которая размещена параллельно печатной плате и содержит пользовательский интерфейс клавиатуры, выполненный из металлического листа, при этом устройство дополнительно содержит модуль радиосвязи для передачи и/или приема сигналов, который соединен с излучающим элементом через точку питания антенны на печатной плате, устройство характеризуется тем, что металлический лист снабжен, по меньшей мере, соединительной областью, электрически соединенной с точкой питания антенны на печатной плате, а металлический лист дополнительно содержит прорезь, причем пользовательский интерфейс клавиатуры образует излучающий элемент, рабочие частоты которого зависят от формы и размера упомянутой прорези.

Упомянутая прорезь может быть предпочтительно выполнена с возможностью разделения металлического листа на две электрически изолированные части, причем первая часть снабжена соединительной областью, электрически соединенной с точкой питания антенны на печатной плате, а вторая часть снабжена второй соединительной областью, электрически соединенной с точкой заземления печатной платы для защиты от электростатических разрядов.

Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидными из приведенного описания со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает продольный разрез устройства согласно изобретению;

Фиг.2 - виды спереди и сбоку металлического листа, где клавиатура используется только в качестве излучающего элемента антенны согласно изобретению;

Фиг.3 - виды спереди и сбоку металлического листа во втором варианте воплощения, в котором клавиатура используется и как защита от электростатических разрядов, и как излучающий элемент антенны согласно изобретению.

Электронное устройство связи согласно настоящему изобретению содержит корпус 1 (фиг.1), который обычно имеет форму параллелепипеда и выполнен из пластика. Корпус 1 содержит печатную плату 2 для закрепления различных электронных элементов устройства, таких как дисплей 3, например LCD дисплей, но не ограничиваясь им. Корпус также содержит батарею 4 для подачи напряжения на различные элементы через печатную плату 2. Для этого печатная плата 2 электрически соединена с батареей 4 и содержит несколько специальных точек или печатных электрических соединений, включающих энергетическое соединение и заземление (не показано). Наконец, устройство содержит клавиатуру 5, которая параллельна печатной плате 2. На фиг.1 показано, что клавиатура 5 размещена только над частью печатной платы 2, а дисплей 3 размещен над оставшейся частью печатной платы параллельно ей. Более точно, клавиатура 5 содержит модуль 5a клавиатуры, который может удерживаться корпусом 1 и который содержит контакты или колпаки (не показаны), которые могут быть выключены или включены, в зависимости от того, нажал ли пользователь соответствующую клавишу. Клавиатура 5 также содержит соединительный модуль 5b для соединения модуля 5a клавиатуры с печатной платой 2. Следовательно, каждый раз, когда пользователь нажимает на клавишу, микропроцессор (не показан) на печатной плате 2 может получить эту информацию и инициировать соответствующую работу устройства.

Согласно существенному признаку изобретения клавиатура 5 также содержит внешний металлический лист 5с, который покрывает модуль 5а клавиатуры, чтобы образовать внешний пользовательский интерфейс, и который электрически соединен с печатной платой 2. Электрическое соединение схематически показано на фиг.1 в виде области 6. В зависимости от выбора электрической точки (точек) или соединения (соединений) на PCB 2, с которыми будет соединен металлический лист 5с, этот признак, таким образом, дает клавиатуре дополнительные функциональные возможности, как будет подробно объяснено ниже.

В описываемом варианте воплощения металлический лист 5с (фиг.2) используется как излучающая часть антенны. В этом случае портативное устройство содержит на PCB 2 модуль радиосвязи (не показан) для беспроводной передачи и/или приема сигналов. Как известно в данной области техники, выход и/или вход этого модуля радиосвязи составляет то, что известно как точка питания антенны на PCB, с которой должен быть соединен излучающий элемент. Согласно изобретению металлический лист 5с содержит соединительную область 5е, которая используется для электрического соединения металлического листа 5с с точкой питания антенны (не показана) на PCB. Металлический лист 5с дополнительно содержит копланарную прорезь 7 в толщине листа 5с. Следовательно, клавиатура также образует антенну, рабочие частоты которой зависят от формы и размера прорези. Ширина прорези 8 предпочтительно должна быть как можно меньше, чтобы только быть видимой невооруженным глазом.

Следовательно, благодаря использованию металлического листа 5с клавиатуры с прорезью 8 и при правильном электрическом соединении с PCB, нет необходимости обеспечивать устройство отдельной антенной, которая во многих решениях обычно требует дополнительно выделенного пространства.

На фиг.3 представлен второй вариант воплощения, в котором клавиатура используется и как защита от электростатических разрядов, и как излучающий элемент антенны. В этом случае прорезь 8 выполнена для разделения металлического листа 5с на две части, которые электрически изолированы друг от друга. Каждая часть содержит соединительную область, одна из которых 5d используется для электрического соединения с точкой заземления на PCB, а другая 5е используется для электрического соединения с точкой питания антенны на PCB. Следовательно, один пользовательский интерфейс клавиатуры в форме металлического листа 5с может быть использован и в качестве защиты от электростатических разрядов, и в качестве антенны. Следовательно, можно избежать чрезмерной стоимости и чрезмерной толщины, которые были необходимы для известных технических решений.

Во всех раскрытых выше вариантах воплощения металлическая клавиатура обеспечивает также функциональные возможности другого элемента (только антенны или антенны и ESD защиты), таким образом, приводя к оптимизации объема.

Дополнительно использование металлической клавиатуры дает возможность иметь очень модный вид в смысле внешнего дизайна.

Во всех раскрытых выше вариантах воплощения соединительные области 5d и 5е были представлены в виде изогнутых в форме U участков металлического листа 5с. В том же смысле могут быть использованы другие соединения, чтобы соединять металлический лист 5с с точкой заземления и/или точкой питания антенны на PCB.

Портативное электронное устройство связи содержит в корпусе (1) печатную плату (2) для закрепления электрических элементов и обеспечения нескольких точек контакта, и клавиатуру (5), которая проходит параллельно печатной плате (2) и включает пользовательский интерфейс (5с) клавиатуры, выполненный из металлического листа. Устройство дополнительно содержит модуль радиосвязи для передачи и/или приема сигналов, который соединен с излучающим элементом через точку питания антенны на печатной плате (2). Металлический лист снабжен, по меньшей мере, соединительной областью (5е), электрически соединенной с точкой питания антенны на печатной плате (2), а металлический лист дополнительно содержит прорезь (8), причем пользовательский интерфейс (5с) клавиатуры образует излучающий элемент, рабочие частоты которого зависят от формы и размера прорези. Технический результат - уменьшение габаритов устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Портативное электронное устройство связи, содержащее размещенные в корпусе (1) печатную плату (2) для закрепления электрических элементов и обеспечения нескольких точек контакта и клавиатуру (5), которая размещена параллельно печатной плате (2) и содержит внешний пользовательский интерфейс (5с) клавиатуры, выполненный из металлического листа, размещенного параллельно печатной плате (2), при этом устройство дополнительно содержит модуль радиосвязи для передачи и/или приема сигналов, который соединен с излучающим элементом через точку питания антенны на печатной плате (2), отличающееся тем, что металлический лист снабжен, по меньшей мере, соединительной областью (5е), электрически соединенной с точкой питания антенны на печатной плате (2), а металлический лист дополнительно содержит прорезь (8), причем пользовательский интерфейс (5с) клавиатуры образует излучающий элемент, рабочие частоты которого зависят от формы и размера прорези.

2. Портативное электронное устройство связи по п.1, отличающееся тем, что прорезь (8) выполнена с возможностью разделения металлического листа (5с) на две электрически изолированные части, причем первая часть снабжена соединительной областью (5е), электрически соединенной с точкой питания антенны на печатной плате (2), а вторая часть снабжена второй соединительной областью (5d), электрически соединенной с точкой заземления печатной платы (2) для защиты от электростатических разрядов.