專利名稱：為射頻設(shè)備提供熱管理的裝置的制作方法
為射頻設(shè)備提供熱管理的裝置
背景
領(lǐng)域
本申請(qǐng)一般涉及無(wú)線通信系統(tǒng)的操作，尤其涉及用于為射頻設(shè)備提供熱管理的裝置。
背景
無(wú)線通信設(shè)備通常使用功率放大器來(lái)傳送射頻信號(hào)以與其他設(shè)備通信。功率放大器通常耦合至天線，諸如被調(diào)諧以達(dá)成最優(yōu)性能的平面倒F天線(PIFA)。然而，以高功率電平傳送信號(hào)可能導(dǎo)致設(shè)備經(jīng)歷比能接受的更高的工作溫度。此外，需要無(wú)線設(shè)備盡可能小以在市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)力也導(dǎo)致了增加的功率密度，這進(jìn)一步使工作溫度升高。遺憾的是，在高溫度下工作可能導(dǎo)致性能下降或者其他熱相關(guān)問(wèn)題，諸如可靠性降低、數(shù)據(jù)率降低、或過(guò)度熱的觸摸溫度。
已使用了若干種技術(shù)來(lái)克服與升高的工作溫度相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。一種技術(shù)涉及性能節(jié)流(即，調(diào)整數(shù)據(jù)率、發(fā)射功率等)以降低或限制敏感組件的高溫度暴露。已用于冷卻組件和散熱的其他技術(shù)包括用熱傳導(dǎo)填隙料來(lái)填充設(shè)備內(nèi)的空隙、增大板面積和/或產(chǎn)品尺寸、增加通風(fēng)孔、以及增加風(fēng)扇。
遺憾的是，以上技術(shù)在降低工作溫度方面可能并不是有效的或者可能導(dǎo)致材料成本增加、產(chǎn)品尺寸增大、或設(shè)備性能降級(jí)。例如，在利用PIFA的設(shè)備中，填隙料是不適用的， 因?yàn)镻IFA通常要求天線陣子與接地平面之間為低損耗電介質(zhì)(諸如空氣)以達(dá)成良好的性倉(cāng)泛。
因此，將期望具有克服以上描述的與升高的工作溫度相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題由此允許構(gòu)建高性能緊湊型設(shè)備的機(jī)制。
附圖簡(jiǎn)述
當(dāng)結(jié)合附圖參考以下描述時(shí)，本文描述的導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的上述方面將變得更顯而易見，附圖中
圖I示出根據(jù)導(dǎo)熱天線系統(tǒng)構(gòu)造的示例性PIFA天線的三個(gè)視圖2示出圖I的PIFA天線的立體視圖3示出用于聯(lián)合導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)來(lái)使用的示例性電路板；
圖4示出根據(jù)導(dǎo)熱天線系統(tǒng)構(gòu)造的示例性設(shè)備組裝件；
圖5示出根據(jù)導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的解說(shuō)熱阻與接觸表面積之間的關(guān)系的示例性圖示；
圖6示出根據(jù)導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的解說(shuō)各種天線部分的熱阻計(jì)算的示例性表；
圖7示出包括導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的示例性設(shè)備；以及
圖8示出根據(jù)導(dǎo)熱天線系統(tǒng)構(gòu)造的示例性天線裝置。
描述
以下說(shuō)明描述了作用于為射頻(RF)設(shè)備提供熱管理的導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
圖I示出根據(jù)導(dǎo)熱天線系統(tǒng)構(gòu)造的示例性PIFA天線100的三個(gè)視圖。參照正視

圖102，解說(shuō)了天線主體104和具有傳導(dǎo)安裝表面106的兩個(gè)安裝腳112。天線主體104形成PIFA天線，其可具有任何期望的幾何形狀以達(dá)成任何特定的傳送和/或接收特性。天線主體104由金屬(諸如銅)構(gòu)成以執(zhí)行對(duì)電信號(hào)的傳送。天線主體104也是熱傳導(dǎo)的。安裝腳112和傳導(dǎo)安裝表面106也由熱傳導(dǎo)材料(諸如金屬)形成，并且還可將電信號(hào)傳導(dǎo)至天線主體104以進(jìn)行傳送。還應(yīng)注意，導(dǎo)熱天線系統(tǒng)不限于僅與PIFA天線聯(lián)用，并且該系統(tǒng)適合與其他類型的天線(諸如鞭狀天線、貼片天線、蜿蜒型貼片天線、或其他類型的天線)聯(lián)用。
參照端視圖108，解說(shuō)了兩個(gè)安裝構(gòu)件110。安裝構(gòu)件110也被稱為饋送腿和短路腿。饋送腿將待傳送信號(hào)饋送給天線主體104。短路腿通常耦合至信號(hào)接地。安裝構(gòu)件110 作用于使安裝腳112和傳導(dǎo)安裝表面106延伸遠(yuǎn)離天線主體104，以允許將天線100安裝到電路板或其他表面而不干擾該表面上可能安裝的其他組件。在一種實(shí)現(xiàn)中，安裝構(gòu)件110、 安裝腳112和傳導(dǎo)安裝表面106與天線主體104 —起形成，以便形成一個(gè)連續(xù)的熱傳導(dǎo)單J Li ο
在另一種實(shí)現(xiàn)中，安裝構(gòu)件110和安裝腳112連同其傳導(dǎo)安裝表面106與天線主體104分開地形成并使用熱傳導(dǎo)附連機(jī)構(gòu)來(lái)附連至天線主體104。在分開形成時(shí)，安裝構(gòu)件 110和安裝腳112由熱傳導(dǎo)材料(諸如金屬)構(gòu)成，并且還可將電信號(hào)傳導(dǎo)至天線主體104以進(jìn)行傳送。因此，由傳導(dǎo)安裝表面106經(jīng)歷的熱能量可流經(jīng)安裝腳112和安裝構(gòu)件110并進(jìn)入天線主體104。
參照側(cè)視圖112，進(jìn)一步解說(shuō)了天線 主體104、安裝構(gòu)件110、安裝腳112和熱傳導(dǎo)安裝表面106的取向。
在一種實(shí)現(xiàn)中，PIFA天線100由薄片金屬或銅形成。然而，PIFA天線100可由任何具有恰適的熱和電性質(zhì)的合適金屬構(gòu)造而成。在其他實(shí)現(xiàn)中，天線100可通過(guò)光蝕刻、沖壓、模制、組裝個(gè)體組件、或在載體上電鍍來(lái)形成。如圖I中可以看出，在該具體實(shí)施例中， 安裝構(gòu)件110的維度為2. 5mmX 5. 0mm,并且安裝腳112的維度為2. 5mmX 4. Omm以提供具有 IOmm2的表面積的傳導(dǎo)安裝表面106。天線100的厚度為O. 25mm ;然而,各種天線部分的其他厚度是可能的。這些維度是示例性的并且無(wú)意限制安裝構(gòu)件110、安裝腳112或傳導(dǎo)安裝表面106的尺寸。
在導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的各種實(shí)現(xiàn)中，安裝腳112或傳導(dǎo)安裝表面106的維度被選取成提供所選表面積和/或所選熱阻值。安裝構(gòu)件110的維度也被選取成提供所選熱阻值。安裝表面106、安裝腳112和安裝構(gòu)件110的組合被選擇成提供允許熱能量自由地從傳導(dǎo)安裝表面106流至天線主體104的熱阻值范圍。以下提供安裝表面106、安裝腳112和安裝構(gòu)件 110的尺寸選擇以及熱阻計(jì)算的更詳細(xì)描述。
在操作期間，PIFA天線100表現(xiàn)為用于傳送電信號(hào)的天線并且還表現(xiàn)為用于消散在傳導(dǎo)安裝表面經(jīng)歷的熱的熱沉。例如，在一種實(shí)現(xiàn)中，PIFA天線100被納入手持設(shè)備中， 以使得天線主體104被暴露于該設(shè)備外部的周圍環(huán)境中，并且傳導(dǎo)安裝表面106與該設(shè)備的內(nèi)部電路板接觸。例如，傳導(dǎo)安裝表面106緊鄰設(shè)備功率放大器地耦合至電路板。傳導(dǎo)安裝表面106作用于通過(guò)安裝腳112和安裝構(gòu)件110將熱傳導(dǎo)離開該電路板，以允許熱能量流入天線主體104。該熱能量隨后從天線主體104消散至周圍環(huán)境中。以下提供對(duì)PIFA 天線100的更為詳細(xì)的描述。
圖2示出示例性PIFA天線100的立體圖，解說(shuō)了天線主體104、安裝構(gòu)件110、安裝腳112和熱傳導(dǎo)安裝表面106的安排和取向。安裝構(gòu)件110的高度可被調(diào)節(jié)以適應(yīng)設(shè)備的外殼與該表面在設(shè)備內(nèi)的位置(要從其散熱，諸如內(nèi)部電路板)之間的距離。
圖3示出用于聯(lián)合導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)來(lái)使用的示例性電路板300。電路板300 包括一個(gè)或更多個(gè)用于在各組件之間路由信號(hào)的層302或平面。一般性地在304處示出的各組件安裝在電路板300上并利用一個(gè)或更多個(gè)層302上一般性地在314處示出的路由跡線來(lái)向彼此傳達(dá)信號(hào)。將假定組件306是功率放大器，其在操作期間產(chǎn)生熱從而使電路板溫度升高，這可能影響一個(gè)或更多個(gè)組件304的操作。例如，功率放大器306在放大電信號(hào)以用于傳送時(shí)可產(chǎn)生大量的熱。
電路板300還包括安裝焊盤308和310。在該示例中，將假定安裝焊盤308耦合至電路板300的接地平面并且安裝焊盤310連接至路由跡線312，路由跡線312進(jìn)一步連接至功率放大器306的輸出。因此，安裝焊盤308提供對(duì)電路板300的接地平面的熱訪問(wèn)，電路板300的接地平面可能經(jīng)歷由于組件304和/或功率放大器306的操作而造成的熱增加。 例如，安裝焊盤308可直接連接至位于電路板300頂表面上并由薄掩蓋層覆蓋的接地平面， 或者安裝焊盤308可通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)連接通孔而連接至內(nèi)部接地平面。安裝焊盤310提供對(duì)功率放大器306的輸出的訪問(wèn)，功率放大器306在該功率放大器放大信號(hào)以用于傳送時(shí)也可能經(jīng)歷熱增加。在一種實(shí)現(xiàn)中，功率放大器306位于安裝焊盤308和310中至少一者的120mm內(nèi)。
在導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)中，PIFA天線100安裝至電路板300，從而兩個(gè)傳導(dǎo)安裝表面106分別連接至安裝焊盤308和310。例如，與饋送腿相關(guān)聯(lián)的傳導(dǎo)安裝表面106安裝至焊盤310，而與短路腿相關(guān)聯(lián)的傳導(dǎo)安裝表面106安裝至焊盤308。該安排允許來(lái)自功率放大器306的電信號(hào)由饋送腿耦合至PIFA天線以進(jìn)行傳送。
此外，在電路板操作期間由于組件304和/或功率放大器306而產(chǎn)生的熱能量可從接地平面消散至與短路腿相關(guān)聯(lián)的傳導(dǎo)安裝表面106并由此通過(guò)PIFA天線主體104消散至周圍環(huán)境。因此，該導(dǎo)熱天線系統(tǒng)將熱能量傳導(dǎo)離開電路板，從而允許電路板在較低溫度下工作，并由此避免與在較高溫度下工作相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。
圖4示出根據(jù)導(dǎo)熱天線系統(tǒng)構(gòu)造的示例性設(shè)備組裝件400。設(shè)備組裝件400包括耦合至電路板300的PIFA天線100。區(qū)域402更詳細(xì)地示出天線100至電路板300的耦八口 ο
區(qū)域402示出電路板300、電路板安裝焊盤308、安裝腳112、以及傳導(dǎo)安裝表面 106。在一種實(shí)現(xiàn)中，傳導(dǎo)安裝表面106被焊接至電路板安裝焊盤308。在另一種實(shí)現(xiàn)中，傳導(dǎo)安裝表面106被電容性地耦合至電路板安裝焊盤308。在電容性耦合的情形中，具有適合天線性能的介電性質(zhì)的導(dǎo)熱材料404被用在安裝焊盤308與傳導(dǎo)安裝表面106之間以促進(jìn)熱傳遞和恰適的天線性能。在又一種實(shí)現(xiàn)中，使用螺釘或用于形成壓力耦合的某種其他附連裝置將傳導(dǎo)安裝表面106按壓至電路板安裝焊盤308。
在操作期間，由電路板300的組件(諸如功率放大器306)的操作產(chǎn)生的熱通過(guò)安裝焊盤308至安裝表面106耦合而傳導(dǎo)至PIFA天線100。該熱能量隨后通過(guò)安裝腳112、 安裝構(gòu)件110和天線主體104消散至周圍環(huán)境中，如熱流動(dòng)線406所解說(shuō)的。因此，PIFA天線100操作以提供兩種功能。第一種功能是傳送電信號(hào)，而第二種功能是從電路板300散熱。這允許電路板在較低溫度下工作，且因此使得不需要響應(yīng)于熱增大的操作技術(shù)(諸如性能節(jié)流)、或添加通風(fēng)孔或風(fēng)扇。
圖5示出根據(jù)導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的解說(shuō)熱阻(Rth)與傳導(dǎo)安裝表面106的接觸表面積 (A)之間的關(guān)系示例性圖示500。圖示500的縱軸表示以攝氏度每瓦特(° C/瓦特)計(jì)的熱阻，而圖示500的橫軸表示傳導(dǎo)安裝表面106的以平方毫米計(jì)的總導(dǎo)熱表面積。
圖示500包括標(biāo)繪線502，其解說(shuō)了熱阻隨著傳導(dǎo)安裝表面106的總表面積增加而如何下降。示出了三個(gè)點(diǎn)(504、506和508)，其指示特定表面積和相關(guān)聯(lián)的熱阻。例如，在點(diǎn)504，第一表面積(Al)對(duì)應(yīng)于第一熱阻(RthI)，以及在點(diǎn)506和508，表面積A2和A3分別對(duì)應(yīng)于Rth2和Rth3。因此，對(duì)于給定的接觸表面積，可確定相應(yīng)的熱阻。
熱阻計(jì)算
在導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的各種實(shí)現(xiàn)中，合成熱阻是基于傳導(dǎo)安裝表面106與電路板表面之間的連接的熱阻、安裝腳112的熱阻、以及安裝構(gòu)件110的熱阻之間的組合來(lái)確定的。以下表達(dá)式可用于確定以上所標(biāo)識(shí)的各天線部分中的每個(gè)部分的熱阻。
Rth=t/ (k * A)
在以上表達(dá)式中，Rth是以° C/瓦特計(jì)的熱阻，t表示在熱流動(dòng)方向上以(mm)計(jì)的材料厚度，k是該材料的熱導(dǎo)率參數(shù)，以及A是與熱流動(dòng)垂直的該材料以(mm2)計(jì)的橫截面積。因此，從表面(諸如電路板300)至天線主體104的合成熱阻可通過(guò)將三個(gè)組件的熱阻——即電路板與傳導(dǎo)安裝表面106之間的連接的熱阻、安裝腳112的熱阻和安裝構(gòu)件110 的熱阻——求和來(lái)確定。
圖6示出解說(shuō)為視圖402中所示的每個(gè)天線部分計(jì)算的熱阻的示例性表600。 例如，對(duì)于每個(gè)天線部分602，熱阻604是基于以上表達(dá)式使用關(guān)于t 606, k 608、長(zhǎng)度 (L)610、寬度(W)612和面積(A)614的指定值來(lái)計(jì)算的。
如表600中可以看出，對(duì)于焊料連接，在616處示出了指定尺寸的兩種焊料連接類型的熱阻。對(duì)于電容性耦合連接，在618處示出了三種不同熱接口材料的熱阻。在620處示出了指定尺寸的三種安裝腳材料的熱阻，以及在622處示出了指定尺寸的三種安裝腿材料的熱阻。
因此，在各種實(shí)現(xiàn)中，天線100的合成熱阻包括安裝表面106與電路板之間的連接的熱阻(或者616或者618)、安裝腳112的基于其材料和尺寸的熱阻(620)以及安裝構(gòu)件 (或即安裝腿)的基于其材料和尺寸的熱阻(622)。這表示一個(gè)安裝表面及相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)組件的熱阻。對(duì)于兩個(gè)安裝表面，如天線100提供的，合成熱阻除以2。
表I示出了基于天線100的測(cè)量以及表600中提供的其他信息在導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的示例性天線實(shí)現(xiàn)中提供的熱阻值。例如，該天線實(shí)現(xiàn)包括連接類型、腳類型和腿類型，它們加在一起來(lái)確定合成熱阻。具有多個(gè)安裝表面的天線將具有多個(gè)連接、腳和腿類型，并且合成熱阻可從與所有天線組件相關(guān)聯(lián)的熱阻的組合來(lái)確定。例如，為了確定多條熱路徑的合成熱阻，這些路徑的熱阻以與電子電阻器被組合以確定合成電阻的方式類似地被組合。例如，將串聯(lián)電阻器相加以確定合成電阻。兩個(gè)并聯(lián)電阻器根據(jù)(R1*R2)/(R1+R2)進(jìn)行組合以確定合成電阻。應(yīng)注意，表I僅僅是示例性的并且具有不同連接、腳和腿類型的其他實(shí)現(xiàn)是可能的。
表I實(shí)現(xiàn)Rfh (°c/臟連接類型M 厘I對(duì)于I個(gè)表面焊料類型ICu Cu
21.60.300.52 20.78由于天線100包括兩個(gè)安裝表面，因此合成熱阻將是與每個(gè)表面相關(guān)聯(lián)的熱阻的組合。最終結(jié)果可以通過(guò)除以2來(lái)確定，這意味著天線100基于給定維度的合成熱阻為
10.8。因此，基于以上規(guī)范和維度，由該導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)所提供的熱阻的上限被設(shè)為值15° C/瓦特。盡管天線100提供了兩個(gè)傳導(dǎo)安裝表面106，但該系統(tǒng)適合與任何數(shù)目的傳導(dǎo)安裝表面及相關(guān)聯(lián)的腳和腿結(jié)構(gòu)聯(lián)用。這些結(jié)構(gòu)的維度被用于確定合成凈熱阻。例如，在一種實(shí)現(xiàn)中，天線100被構(gòu)造成具有僅一個(gè)安裝表面。在另一種實(shí)現(xiàn)中，天線100被構(gòu)造成具有三個(gè)或更多個(gè)安裝表面。因此，可提供任何數(shù)目的安裝表面及相關(guān)聯(lián)的腳和腿結(jié)構(gòu)，并且 以上表達(dá)式被用于確定每個(gè)部分的熱阻以及將所有安裝表面和相關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)納入考慮的合成熱阻。例如，具有一個(gè)安裝表面的天線可具有合成熱阻Rth，而具有兩個(gè)相同安裝表面及相關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的天線將具有熱阻Rth/2。在一種實(shí)現(xiàn)中，天線100的維度被確定為提供小于15° C/瓦特且大于或等于12° C/瓦特的熱阻。在另一種實(shí)現(xiàn)中，天線100的維度被確定為提供小于12° C/瓦特且大于10° C/瓦特的熱阻。在另一種實(shí)現(xiàn)中，天線100的維度被確定為提供小于10° C/瓦特且大于8° C/瓦特的熱阻。在另一種實(shí)現(xiàn)中，天線100的維度被確定為提供小于8° C/瓦特且大于6° C/瓦特的熱阻。在另一種實(shí)現(xiàn)中，天線100的維度被確定為提供小于6° C/瓦特且大于4° C/瓦特的熱阻。在另一種實(shí)現(xiàn)中，天線100的維度被確定為提供小于4° C/瓦特且大于2° C/瓦特的熱阻。在另一種實(shí)現(xiàn)中，天線100的維度被確定為提供小于2° C/瓦特且大于1° C/瓦特的熱阻。在另一種實(shí)現(xiàn)中，天線100的維度被確定為提供小于1° C/瓦特且大于O. 5° C/瓦特的熱阻。圖7示出通信網(wǎng)絡(luò)700和包括導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的示例性設(shè)備702。通信網(wǎng)絡(luò)700包括網(wǎng)絡(luò)704，網(wǎng)絡(luò)704可以是任何類型的有線和/或無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)704包括通信服務(wù)器706，通信服務(wù)器706操作以使用無(wú)線傳輸鏈路708與設(shè)備702通信。應(yīng)注意，盡管僅示出了一個(gè)設(shè)備，但是通信服務(wù)器706可與任何數(shù)目的設(shè)備無(wú)線地通信。設(shè)備702是根據(jù)導(dǎo)熱天線系統(tǒng)構(gòu)造的并且包括圖I中所示的PIFA天線100。例如，設(shè)備702的后視圖710示出了 PIFA天線100被暴露于周圍環(huán)境以允許散熱。設(shè)備702的側(cè)視圖712示出了具有功率放大器306的內(nèi)部電路板300、接合區(qū)域402以及PIFA天線100，PIFA天線100在該設(shè)備外部延伸并暴露于周圍環(huán)境?；隈詈铣叽绾皖愋汀⒛_尺寸和材料、以及腿尺寸和材料來(lái)執(zhí)行以上描述的對(duì)天線100的每個(gè)部分的熱阻計(jì)算以確定合成熱阻。例如，該熱阻可對(duì)應(yīng)于表I中所示的實(shí)現(xiàn)。在操作期間，電路板、功率放大器、以及相關(guān)聯(lián)的組件產(chǎn)生熱。例如，電路板300上的功率放大器306在向通信服務(wù)器706傳送信號(hào)時(shí)產(chǎn)生熱。熱能量從安裝焊盤308和3 10流至PIFA天線100的傳導(dǎo)安裝表面106并通過(guò)安裝腳112、安裝腿110和PIFA天線主體104散至周圍環(huán)境中。因此，可管理電路板300及其相關(guān)聯(lián)的組件的溫度而無(wú)需使用性能節(jié)流或其他熱補(bǔ)償技術(shù)。
圖8示出根據(jù)導(dǎo)熱天線系統(tǒng)構(gòu)造的示例性天線裝置800。在一種實(shí)現(xiàn)中，天線裝置800由金屬或其他熱傳導(dǎo)材料構(gòu)成。天線裝置800包括用于傳送電信號(hào)的天線主體裝置(802)。天線主體裝置802可以是PIFA天線、鞭狀天線、貼片天線、蜿蜒型貼片天線或任何其他類型的天線。天線裝置800還包括用于將天線主體裝置802耦合至設(shè)備表面的安裝裝置(804)。在一種實(shí)現(xiàn)中，安裝裝置804包括安裝構(gòu)件裝置806和安裝腳裝置808，它們包括金屬或其他熱傳導(dǎo)材料。安裝腳裝置包括用于使用連接裝置812將天線裝置800安裝至一表面(諸如電路板)的安裝表面810，連接裝置812包括焊料或熱傳導(dǎo)材料。由天線裝置800提供的合成熱阻基于連接裝置812、安裝腳裝置808和安裝構(gòu)件裝置808的熱阻。在一種或更多種實(shí)現(xiàn)中，該熱阻小于15° C/瓦特。提供對(duì)所公開方面的描述是為了使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員皆能夠制作或使用本發(fā)明。對(duì)這些方面的各種改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可能是明顯的，并且本文所定義的普 適原理可應(yīng)用于其他方面而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)或范圍。由此，本發(fā)明并非旨在被限定于本文中示出的各方面，而是應(yīng)被授予與本文所公開的原理和新穎性特征一致的最廣義的范圍。本文中專有地使用詞語(yǔ)“示例性”來(lái)表示“用作示例、實(shí)例或解說(shuō)”。本文中描述為“示例性”的任何方面不必被解釋為優(yōu)于或勝過(guò)其他方面。相應(yīng)地，雖然本文已解說(shuō)和描述了導(dǎo)熱天線系統(tǒng)的各方面，但是將領(lǐng)會(huì)，可對(duì)這些方面作出各種改變而不會(huì)脫離其精神或本質(zhì)特性。因此，本文中的公開和描述旨在解說(shuō)而非限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍在所附權(quán)利要求中闡述。
權(quán)利要求
1.一種用于設(shè)備中的熱管理的天線，所述天線包括天線主體，配置成傳送電信號(hào)；以及耦合至所述天線主體的一個(gè)或更多個(gè)安裝表面，所述一個(gè)或更多個(gè)安裝表面被配置成安裝至設(shè)備表面，從而所述設(shè)備表面與所述天線主體之間的合成熱阻(Rth)小于15° C/瓦特。
2.如權(quán)利要求I所述的天線，其特征在于，所述一個(gè)或更多個(gè)安裝表面被配置成分別利用一種或更多種連接類型安裝至所述設(shè)備表面，其中所述一種或更多種連接類型中的每一種選自包括以下各項(xiàng)的集合焊料連接、壓力連接、以及電容性耦合連接。
3.如權(quán)利要求2所述的天線，其特征在于，所述一個(gè)或更多個(gè)安裝表面耦合至一個(gè)或更多個(gè)安裝腳，并且所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腳通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)安裝腿耦合至所述天線主體，從而所述合成熱阻是與所述一種或更多種連接類型、所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腳、以及所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腿相關(guān)聯(lián)的熱阻的組合。
4.如權(quán)利要求3所述的天線，其特征在于，與所述一種或更多種連接類型、所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腳、以及所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腿相關(guān)聯(lián)的熱阻是根據(jù)Rth=V(k*A)確定的。
5.如權(quán)利要求4所述的天線，其特征在于，所述一種或更多種連接類型、所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腳、以及所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腿的維度被確定成使得以° C/瓦特計(jì)的所述合成熱阻落在選自包括以下各項(xiàng)的范圍集合的范圍中15>Rth彡12、12>Rth彡10、10>Rth彡8、 8>Rth 彡 6、6>Rth 彡 4、4>Rth 彡 2、2>Rth 彡 I、以及 l>Rth 彡 O. 5。
6.如權(quán)利要求I所述的天線，其特征在于，至少一個(gè)安裝表面被配置成在所述設(shè)備表面與所述天線主體之間傳導(dǎo)電信號(hào)。
7.如權(quán)利要求I所述的天線，其特征在于，所述天線主體形成PIFA天線、鞭狀天線、貼片天線、或蜿蜓型貼片天線之一。
8.一種用于設(shè)備中的熱管理的天線裝置，所述裝置包括天線主體裝置，用于傳送電信號(hào)；以及耦合至所述天線主體裝置的安裝裝置，所述安裝裝置用于安裝至設(shè)備表面，從而所述設(shè)備表面與所述天線主體裝置之間的合成熱阻小于15° C/瓦特。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述安裝裝置包括用于安裝至所述設(shè)備表面的連接裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述安裝裝置包括用于支持所述連接裝置的安裝腳裝置以及用于將所述安裝腳裝置安裝至所述天線主體裝置的安裝腿裝置，從而所述合成熱阻是與所述連接裝置、所述安裝腳裝置和所述安裝腿裝置相關(guān)聯(lián)的熱阻的組合。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述連接裝置、所述安裝腳裝置、以及所述安裝腿裝置的維度被確定成使得以。C/瓦特計(jì)的所述合成熱阻落在選自包括以下各項(xiàng)的范圍集合的范圍中15>Rth 彡 12、12>Rth 彡 10、10>Rth 彡 8、8>Rth 彡 6、6>Rth 彡 4、4>Rth 彡 2、 2>Rth 彡 I、以及 l>Ra 彡 O. 5。
12.—種設(shè)備,包括功率放大器(PA)；天線主體，配置成傳送來(lái)自所述功率放大器的電信號(hào)；以及耦合至所述天線主體的一個(gè)或更多個(gè)安裝表面，所述一個(gè)或更多個(gè)安裝表面被配置成安裝至設(shè)備表面，從而所述設(shè)備表面與所述天線主體之間的合成熱阻(Rth)小于15° C/瓦特。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述一個(gè)或更多個(gè)安裝表面被配置成分別通過(guò)一種或更多種連接類型安裝至所述設(shè)備表面，其中所述一種或更多種連接類型中的每一種選自包括以下各項(xiàng)的集合焊料連接、壓力連接、以及電容性耦合連接。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述一個(gè)或更多個(gè)安裝表面耦合至一個(gè)或更多個(gè)安裝腳，并且所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腳通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)安裝腿耦合至所述天線主體，從而所述合成熱阻是與所述一種或更多種連接類型、所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腳、以及所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腿相關(guān)聯(lián)的熱阻的組合。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，與所述一種或更多種連接類型、所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腳、以及所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腿相關(guān)聯(lián)的熱阻是根據(jù)Rth=V(k*A)確定的。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述一種或更多種連接類型、所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腳、以及所述一個(gè)或更多個(gè)安裝腿的維度被確定成使得以° C/瓦特計(jì)的所述合成熱阻落在選自包括以下各項(xiàng)的范圍集合的范圍中15>Rth ^ 12、12>Rth ^ 10、 10>Rth 彡 8、8>Rth 彡 6、6>Rth 彡 4、4>Rth 彡 2、2>Rth 彡 I、以及 l>Ra 彡 O. 5。
17.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備表面是包括功率放大器的電路板，所述功率放大器位于至少一個(gè)安裝表面的120毫米內(nèi)。
18.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線主體暴露在所述設(shè)備外部以將熱能量散至周圍環(huán)境中。
19.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線主體形成PIFA天線、鞭狀天線、 貼片天線、或蜿蜓型貼片天線之一。
20.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備是手持設(shè)備。
全文摘要
為射頻設(shè)備提供熱管理的裝置。提供了一種天線，該天線包括天線主體，配置成傳送電信號(hào)；以及耦合至該天線主體的一個(gè)或更多個(gè)安裝表面，該一個(gè)或更多個(gè)安裝表面被配置成安裝至設(shè)備表面，從而該設(shè)備表面與該天線主體之間的合成熱阻(Rth)小于15°C/瓦特。該天線主體形成PIFA天線、鞭狀天線、貼片天線、或蜿蜒型貼片天線之一。
文檔編號(hào)H01Q1/02GK102884674SQ201180023376
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者E·S·馬蒂斯 申請(qǐng)人:高通股份有限公司