Title:
Desense-Verringerung mittels Pin-Remap in einem modularen Gerät
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Es wird ein modulares Gerätesystem vorgeschlagen, das ein tragbares elektronisches Kommunikations-Basisgerät umfasst. Das tragbare elektronische Kommunikations-Basisgerät hat eine Displayseite und eine Rückseite und eine oder mehrere Antennen, die entlang einer oder mehrerer Gerätekanten liegen. Ein Erdungselement auf der Rückseite des Gehäuses ist den Antennen benachbart und ist an dem Chassis geerdet. Ein Mehrstiftverbinder-Array auf derselben Seite ist angrenzend an das Erdungselement angeordnet, und das Erdungselement liegt zwischen dem Verbinder-Array und den Antennen. Das Verbinder-Array hat mehrere Stifte, die mehrere Datengeschwindigkeiten unterstützen, wobei die Hochgeschwindigkeitsdatenstifte näher zur Arraymitte liegen als die Niedriggeschwindigkeitsdatenstifte. Das Array ist derart konfiguriert und angeordnet, dass dieses mit einem Gegen-Array an einem Modulgerät elektrisch verbunden ist, wenn das Modulgerät mit dem tragbaren elektronischen Basis-Kommunikationsgerät verbunden ist.





Inventors:
Mohammad Sayem, Abu Taher, Ill. (Aurora, US)
Abdul-Gaffoor, Mohammed, Ill. (Palatine, US)
Duong, Minh H., Ill. (Lake Bluff, US)
Abedin, Faisal, Ill. (Lake Bluff, US)
Application Number:
DE102017112155A
Publication Date:
12/07/2017
Filing Date:
06/01/2017
Assignee:
Motorola Mobility LLC (Ill., Chicago, US)
International Classes:
H04M1/02; H04W88/02
Attorney, Agent or Firm:
KASTEL Patentanwälte, 81669, München, DE
Claims:
1. Modulares Gerätesystem mit einem tragbaren elektronischen Kommunikations-Basisgerät, umfassend:
ein Chassis;
ein Gehäuse, das das Chassis zumindest teilweise umschließt, das eine Displayseite und eine Rückseite und Ober-, Unter- und Seitenkanten hat, wobei entlang einer der Ober-, Unter- und Seitenkanten eine oder mehrere Antennen liegen;
ein Erdungselement, das auf der Rückseite des Gehäuses exponiert und der oder den Antennen benachbart ist, wobei das Erdungselement mit dem Chassis elektrisch verbunden ist;
und ein Mehrstiftverbinder-Array auf der Rückseite und angrenzend an das Erdungselement, so dass das Erdungselement zwischen dem Verbinder-Array und der oder den Antennen liegt, wobei das Verbinder-Array mehrere Stifte aufweist, die mehrere Datengeschwindigkeiten zwischen einschließlich Niedriggeschwindigkeitsdaten und Hochgeschwindigkeitsdaten unterstützen, wobei das Mehrstiftverbinder-Array eine Mitte hat und die Hochgeschwindigkeitsdaten-Stifte näher zur Arraymitte liegen als die Niedriggeschwindigkeitsdaten-Stifte, wobei das Mehrstiftverbinder-Array derart konfiguriert und angeordnet ist, dass dieses mit einem Gegenarray an einem Modulgerät elektrisch verbunden ist, wenn das Modulgerät mit dem tragbaren elektronischen Basis-Kommunikationsgerät zusammengesetzt ist.

2. Modulares Gerätesystem nach Anspruch 1, wobei das Erdungselement eine längliche und geerdete Metallleiste an dem Basisgerät ist, die derart positioniert ist, dass sie mit einem oder mehreren geerdeten Kontakten an dem Modulgerät zusammenpasst, wenn das Modulgerät mit dem tragbaren elektronischen Kommunikations-Basisgerät zusammengefügt ist.

3. Modulares Gerätesystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Erdungselement ein oder mehrere geerdete leitende Elemente an dem Basisgerät aufweist, die derart positioniert sind, dass diese mit einem oder mehreren geerdeten leitenden Elementen an dem Modulgerät zusammenpassen, wenn das Modulgerät mit dem tragbaren elektronischen Kommunikationsgerät zusammengesetzt ist.

4. Modulares Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Erdungselement eine Reihe von geerdeten Kontakten aufweist, die derart positioniert sind, dass sie mit einer länglichen Metallleiste an dem Modulgerät zusammenpassen, wenn das Modulgerät mit dem tragbaren elektronischen Kommunikations-Basisgerät zusammengesetzt ist.

5. Modulares Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Mehrstiftverbindungs-Array mehrere Stiftkontakte aufweist.

6. Modulares Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Mehrstiftverbindungs-Array mehrere federbelastete Stifte aufweist.

7. Modulares Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das tragbare elektronische Basis-Kommunikationsgerät ferner einen Kameravorsprung und mindestens ein Ausrichtungsmerkmal aufweist und derart angeordnet ist, dass das Mehrstiftverbinder-Array mit dem Gegen-Array an dem Modulgerät zusammenpasst, wenn das Modulgerät an dem tragbaren elektronischen Basis-Kommunikationsgerät angedockt ist.

8. Modulares Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Antenne oder die Antennen entlang einer der Ober-, Unter- und Seitenkanten des Gehäuses liegen.

9. Modulares Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend eine Metallplatte, die über dem Mehrstiftverbinder-Array liegt und mindestens eine sie durchgreifende Öffnung hat, so dass die Stifte des Mehrstiftverbinder-Arrays auf der Rückseite des Gehäuses exponiert bleiben.

10. Modulares Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zwischen dem Gehäuse und dem tragbaren elektronischen Basis-Kommunikationsgerät und dem Modulgerät ein Spalt vorhanden ist, wenn das Modulgerät an dem tragbaren elektronischen Basis-Kommunikationsgerät angedockt ist, und wobei die geerdete Metallplatte mit dem Chassis elektrisch verbunden ist und derart bemessen ist, dass diese den Spalt zumindest teilweise füllt.

11. Verbindungssystem eines modularen Geräts, zur physischen und elektrischen Verbindung eines Elektronikmoduls mit einem tragbaren elektronischen Kommunikationsgerät, das an einer seiner Kanten eine oder mehrere Antennen enthält, wobei das Verbindungssystem umfasst:
ein der oder den Antennen benachbartes Erdungselement, wobei das Erdungselement an einem Chassis des tragbaren elektronischen Kommunikationsgeräts geerdet ist;
und ein Mehrstiftverbinder-Array, das an das Erdungselement angrenzt, so dass das Erdungselement zwischen dem Verbinder-Array und der oder den Antennen liegt, wobei das Verbinder-Array mehrere Stifte aufweist, die mehrere Datengeschwindigkeiten zwischen einschließlich Niedriggeschwindigkeitsdaten und Hochgeschwindigkeitsdaten unterstützen, wobei das Mehrstiftverbinder-Array eine Mitte hat und die Hochgeschwindigkeitsdatenstifte näher zur Mitte liegen als die Niedriggeschwindigkeitsdatenstifte, wobei das Mehrstiftverbinder-Array derart konfiguriert und angeordnet ist, dass dieses das elektronische Modul mit dem tragbaren elektronischen Kommunikationsgerät elektrisch verbindet.

12. Verbindungssystem eines modularen Geräts nach Anspruch 11, wobei das Erdungselement eine längliche Metallleiste ist.

13. Verbindungssystem eines modularen Geräts nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei das Erdungselement eine Reihe von geerdeten Kontakten aufweist.

14. Verbindungssystem eines modularen Geräts nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Mehrstiftverbinder-Array entweder mehrere Stiftkontakte oder mehrere federbelastete Stifte aufweist.

15. Verbindungssystem eines modularen Geräts nach einem der Ansprüche 11 bis 14, ferner umfassend einen Kameravorsprung und ein Ausrichtungsmerkmal, die derart konfiguriert und angeordnet sind, dass der Kameravorsprung und das Ausrichtungsmerkmal zusammen das tragbare elektronische Kommunikationsgerät und das Elektronikmodul derart aufeinander ausrichten, dass das Mehrstiftverbinder-Array mit dem Gegen-Array an dem elektronischen Modul zusammenpasst, wenn das elektronische Modul mit dem tragbaren elektronischen Kommunikationsgerät zusammengesetzt ist.

16. Verbindungssystem eines modularen Geräts nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Antenne oder Antennen entlang der Oberkante oder entlang der Unterkante des tragbaren elektronischen Geräts liegen.

17. Verbindungssystem eines modularen Geräts nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die Antenne oder Antennen entlang einer der Seitenkanten des tragbaren elektronischen Kommunikationsgeräts liegen.

18. Verbindungssystem eines modularen Geräts nach einem der Ansprüche 11 bis 17, ferner umfassend eine Metallplatte, die über dem Mehrstiftverbinder-Array liegt und mindestens eine sie durchgreifende Öffnung hat, so dass die Stifte des Mehrstiftverbinder-Arrays durch die Platte hindurch exponiert sind.

19. Verbindungssystem eines modularen Geräts nach Anspruch 18, wobei die Metallplatte mit dem Chassis des tragbaren elektronischen Kommunikationsgeräts elektrisch verbunden ist.

20. Modulares elektronisches Gerätesystem, umfassend:
ein tragbares elektronisches Gerät mit einem Chassis, einem Gehäuse, welches das Chassis zumindest teilweise umschließt und eine Displayseite und eine Rückseite und Ober-, Unter- und Seitenkanten hat, wobei entlang einer der Ober-, Unter- und Seitenkanten eine oder mehrere Antennen liegen, einem Gerät-Erdungselement, das auf der Rückseite des Gehäuses angrenzend an die Antenne oder Antennen exponiert ist, wobei das Gerät-Erdungselement an dem Chassis geerdet ist, und einem Gerät-Mehrstiftverbinder-Array auf der Rückseite und angrenzend an das Gerät-Erdungselement, so dass das Gerät-Erdungselement zwischen dem Gerät-Mehrstiftverbinder-Array und der oder den Antennen liegt, wobei das Gerät-Mehrstiftverbinder-Array mehrere Stifte aufweist, die mehrere Datengeschwindigkeiten zwischen einschließlich Niedriggeschwindigkeitsdaten und Hochgeschwindigkeitsdaten unterstützen, wobei das Gerät-Mehrstiftverbinder-Array eine Arraymitte hat und die Hochgeschwindigkeitsdatenstifte näher zur Arraymitte liegen als die Niedriggeschwindigkeitsdatenstifte;
und ein Elektronikmodul mit einem Modul-Erdungselement, das für eine Modulerdung sorgt, und einem Modul-Mehrstiftmodulverbinder-Array, wobei das Modul-Erdungselement und das Modul-Mehrstiftmodulverbinder-Array jeweils konfiguriert und angeordnet sind für die elektrische Verbindung jeweils mit dem Gerät-Erdungselement und dem Gerät-Mehrstiftverbinder-Array, wenn das Elektronikmodul mit dem tragbaren elektronischen Gerät zusammengesetzt ist.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Vorliegende Erfindung betrifft allgemein mobile Kommunikationsgeräte und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Verringern einer unerwünschten RF-Kopplung, wodurch eine Desensibilisierung von Funkempfängern in einem modularen tragbaren Gerätesystem reduziert wird.

HINTERGRUND

Elektronische Hochfrequenzsignale sind hilfreich, wenn es darum geht, die Datenrate und damit die Antwortzeiten des Geräts zu erhöhen. Jedoch haben die Erfinder festgestellt, dass mit einer Zunahme der Datenraten die Kopplung zwischen Hochfrequenzleitungen oder Verbindern und nahegelegenen Antennen ebenfalls zunimmt. Dieser Effekt ist insofern wechselseitig, als sich die mit Hochfrequenzantennen verbundenen Signale auch in nahegelegene Hochfrequenzleitungen oder Verbinder einkoppeln können.

Wenngleich vorliegende Erfindung auf ein System gerichtet ist, das bestimmte Nachteile beseitigen kann, die in dem Abschnitt "Hintergrund" genannt sind oder sich aus diesem Abschnitt ergeben, soll ein solcher Vorteil weder die beschriebenen Grundprinzipien noch die anliegenden Ansprüche einschränken, ausgenommen in dem Umfang, der in den Ansprüchen ausdrücklich angegeben ist. Ferner beruhen die Ausführungen in dem Abschnitt "Hintergrund" auf eigenen Beobachtungen, Überlegungen und Gedanken der Erfinder und sind nicht eine Katalogisierung oder Zusammenfassung von Gegenständen oder Elementen des Standes der Technik. Solchermaßen nehmen die Erfinder den vorstehenden Absatz "Hintergrund" aus dem zulässigen oder angenommenen Stand der Technik ausdrücklich aus. Wenn darüber hinaus eine gewünschte Vorgehensweise angegeben oder beteiligt ist, spiegelt diese eigene Beobachtungen und Vorstellungen der Erfinder wider und kann deshalb nicht als eine auf dem Gebiet anerkannte Zweckmäßigkeit vorausgesetzt werden.

ÜBERSICHT

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein modulares Gerätesystem angegeben, das ein tragbares elektronisches Kommunikations-Basisgerät mit einem Chassis und einem das Chassis zumindest teilweise umschließenden Gehäuse umfasst. Das tragbare elektronische Kommunikations-Basisgerät hat eine Displayseite und eine Rückseite und hat eine Oberkante, eine Unterkante und Seitenkanten, wobei sich an einer oder an mehreren dieser Kanten Antennen befinden. Ein Erdungselement wie beispielsweise ein Metallstab oder eine andere leitende Struktur ist den Antennen benachbart auf der Rückseite des Gehäuses exponiert, wobei diese Struktur an dem Chassis geerdet ist. Darüber hinaus befindet sich ein Mehrstiftverbinder-Array auf derselben Seite und ist dem Erdungselement benachbart, so dass das Erdungselement zwischen dem Verbinder-Array und der oder den Antennen liegt. Das Verbinder-Array enthält mehrere Stifte bzw. Pins, die mehrere Datengeschwindigkeiten unterstützen, z.B. von Niedriggeschwindigkeitsdaten bis zu Hochgeschwindigkeitsdaten. Die Hochgeschwindigkeitsdatenstifte liegen näher zur Mitte des Arrays als die Niedriggeschwindigkeitsdatenstifte, und das Array ist derart konfiguriert und angeordnet, dass es an einem Modulgerät mit einem übereinstimmenden Array elektrisch verbunden ist, wenn das Modulgerät mit dem tragbaren elektronischen Kommunikations-Basisgerät zusammengesetzt ist.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verbindungssystem eines modularen Geräts zur physischen und elektrischen Verbindung eines Elektronikmoduls mit einem tragbaren elektronischen Kommunikationsgerät angegeben, das an einer seiner Kanten eine oder mehrere Antennen hat. Das Verbindungssystem umfasst einen Metallstab oder ein anderes Erdungselement, das den Antennen benachbart ist und an dem Gerätechassis geerdet ist. Ein Mehrstiftverbinder-Array ist dem Erdungselement derart benachbart, dass das Erdungselement zwischen dem Verbinder-Array und der oder den Antennen liegt. Das Verbinder-Array hat mehrere Stifte, die mehrere Datengeschwindigkeiten zwischen einschließlich Niedriggeschwindigkeitsdaten und Hochgeschwindigkeitsdaten unterstützen, wobei die Hochgeschwindigkeitsdatenstifte näher zur Mitte liegen als die Niedriggeschwindigkeitsdatenstifte. Das Array ist derart konfiguriert und angeordnet, dass es das Elektronikmodul mit dem tragbaren elektronischen Kommunikationsgerät elektrisch verbindet.

In einer noch weiteren Ausführungsform wird ein modulares elektronisches Gerätesystem mit einem tragbaren elektronischen Gerät und einem Elektronikmodul angegeben. Das tragbare elektronische Gerät hat eine Displayseite und eine Rückseite und eine oder mehrere Antennen, die entlang einer oder mehrerer Gerätekanten liegen. Ein Erdungselement des Geräts ist angrenzend an die Antenne oder Antennen auf der Rückseite exponiert und ist an dem Chassis geerdet. Das Erdungselement des Geräts liegt zwischen einem Mehrstiftverbinder-Array des Geräts und der oder den Antennen. Das Verbinder-Array hat mehrere Stifte, die mehrere Datengeschwindigkeiten zwischen einschließlich Niedriggeschwindigkeitsdaten und Hochgeschwindigkeitsdaten unterstützen, wobei die Hochgeschwindigkeitsdaten-Stifte näher zur Arraymitte liegen als die Niedriggeschwindigkeitsdaten-Stifte.

Das elektronische Modul hat ein Modul-Erdungselement, das für eine Erdung des Moduls sorgt, und ein Modul-Mehrstiftmodulverbinder-Array. Das Modul-Erdungselement und das Modul-Mehrstiftmodulverbinder-Array sind derart konfiguriert und angeordnet, dass sie das Erdungselement des Geräts und das Mehrstiftverbinder-Array des Geräts jeweils elektrisch verbinden, wenn das Elektronikmodul mit dem tragbaren elektronischen Gerät zusammengesetzt wird.

Weitere Merkmale und Aspekte von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen.

KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ZEICHNUNGSANSICHTEN

Die in den anliegenden Ansprüchen angegebenen Merkmale der vorliegenden Verfahren werden nachstehend zusammen mit den Aufgaben und Vorteilen dieser Verfahren in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen im Detail erläutert.

1 zeigt in einer vereinfachten schematischen Darstellung eine Beispielkonfiguration von Gerätekomponenten, bei welchen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden können;

2 ist eine Ansicht eines ersten Geräts, z.B. eines Mobiltelefons, eines Tablet oder eines anderen prozessorbasierten Geräts, und eines zweiten Geräts, z.B. eines Zusatzmoduls, das für zusätzliche Funktionen oder Möglichkeiten sorgt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Rückseite des ersten Geräts und die Vorderseite des zweiten Geräts dargestellt sind;

3 zeigt in einer Seitenansicht ein Telefon und ein Modul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

4 ist eine schematische Ansicht einer Untereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Teil des rückseitigen Gehäuses von oben und von unten dargestellt ist;

5 ist eine Detailansicht von Pogo-Verbindern und einer Verbinder-Array-Abschirmung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

6 ist eine schematische Ansicht einer Gruppe von Stiften in Isolation, zum Einschluss in das Verbinder-Feld und das Gegenfeld gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

7 ist eine schematische Darstellung einer Belegung der Stifte von 6 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

8 zeigt in einem Diagramm die Isolationswirkung in dB bei Verwendung einer Debar, z.B. einer Metallleiste, von 44 mm in einer modularen Konfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

9 zeigt in einem Diagramm die Isolationswirkung in dB bei Anwendung der Pin-Neubelegung, die in 7 gezeigt ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

10 zeigt in einem Diagramm die Isolationswirkung bei Verwendung einer Debar von 44 mm Länge und bei Anwendung der Pin-Neubelegung von 7 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

DETAILBESCHREIBUNG

Vor der eingehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird diese zunächst in einem Überblick dargestellt, die den nachfolgenden Inhalt für den Leser leichter verständlich machen soll.

Innerhalb des modularen Konzepts, das von den Erfindern erdacht wurde, ist eine externe Einheit ("Mod" oder "Modul") konfiguriert für die Verbindung mit einer Basiseinheit (z.B. einem Mobiltelefon, einem Tablet oder einem anderen tragbaren prozessorbasierten elektronischen Gerät) über mehrzählige exponierte Verbinder, wodurch die Nutzererfahrung verbessert werden soll. Module können für eine bessere Bildgebung, eine bessere Unterhaltung, eine bessere Präsentation und für weitere Funktionen sorgen.

Es versteht sich, dass vorliegend zwar ein Telefon als Beispiel eines Basisgeräts gewählt wurde, dass aber das Basisgerät stattdessen ein Tablet oder ein anderes tragbares prozessorbasiertes elektronisches Gerät sein kann. Die Kommunikation zwischen dem Telefon und dem Modul kann mit verschiedenen Geschwindigkeiten erfolgen, von DC bis zu 5 Gbps oder höher. Diese Hochgeschwindigkeitsverbinder liegen in unmittelbarer Nähe der Sende- und Empfangsantennen des Geräts. Daher kann das Andocken eines Moduls an dem Gerät ein Rauschen erzeugen, das auf die exponierten Verbinder zurückzuführen ist, wodurch ein Grundrauschen stärker wird, das genutzt wird, um das Rauschen von dem Signal zu trennen, und das dementsprechend zu einer Desensibilisierung der Mobilfunkempfänger des elektronischen Geräts führen kann. Dieses Phänomen wird vorliegend als "Desense" bezeichnet. Hinzu kommt, dass eine Störung durch die Mobilfunkempfangsantennen bewirken kann, dass die Geräte den Datentransfer wegen einer umgekehrten Desensibilisierung durch die exponierten Modulverbinder drosseln.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verringern eine Desensibilisierung des RF/Antennensystems des Geräts durch nicht abgeschirmte Hochgeschwindigkeits-Stiftverbindungen zwischen Telefon und Modul durch die Anwendung mehrerer Verfahren oder Vorgehensweise oder einer Kombination derselben. In einer Implementierung ist eine Erdungswand über das Telefon und das Modul verbunden. Dies kann geschehen, indem eine Metallleiste (die vorliegend gelegentlich als "Debar" bezeichnet wird) auf der Vorderseite des Telefons platziert wird, wobei die Debar mit der Bezugsmasse auf der PCB (Leiterplatte) des Telefons verbunden wird. Die Debar kann sich über die Breite des Verbindungsstift-Arrays hinaus erstrecken und erstreckt sich in einer Ausführungsform auf beiden Seiten um etwa 8 mm über die Breite des Verbindungsstift-Arrays hinaus. Es versteht sich, dass die Länge der Debar abhängig von den Konstruktionsmerkmalen in einem gegebenen Fall länger oder kürzer sein kann.

Die Debar trennt das Mod-Verbinder-Array von den nächstliegenden Antennen, z.B. den bodenseitigen Antennen. Eine ähnliche Metallschiene ist mit der PCB des Mod verbunden. In einer weiteren Ausführungsform sind diese beiden Schienen durch eine Anordnung von Pogostiften verbunden (wobei z.B. acht von diesen Pogostiften verwendet werden können, wenngleich abhängig von den speziellen Konstruktionsmerkmalen in einem gegebenen Fall eine kleinere oder größere Anzahl verwendet werden kann). Es versteht sich, dass es bezüglich des Verbinder-Arrays unerheblich ist, welches Gerät welche Pogostifte und Debar enthält oder welches Gerät welche elektrischen Verbinderarten enthält. Wie später noch gezeigt wird, verringert die Verwendung des Debarsystems deutlich die Interferenz und dadurch die Desense.

In einer weiteren Ausführungsform, die alleine oder in Kombination mit dem Debar-System verwendet werden kann, sind die einzelnen Stifte des Verbinderstift-Arrays derart zugeordnet, dass Stifte, die Daten mit der höchsten Datenrate führen, näher zur Mitte des Arrays und damit am nächsten zur Mitte der angrenzenden Debar liegen. Die Stifte mit der niedrigsten Frequenz sind der äußersten Schicht des Verbinderstift-Arrays zugeordnet, und die Stifte mittlerer Geschwindigkeiten liegen in dem Array zwischen den Stiften der höchsten und der niedrigsten Frequenz. Daher befinden sich Hochgeschwindigkeitsreihen (geräuschintensive Reihen), wenn ein Modul mit dem Telefon verbunden ist, in der Mitte der Verbinderanordnung (wobei die Reihen mit der höchsten Geschwindigkeit in der Nähe der Debar und die Reihen mit der nächsthöchsten Geschwindigkeit in der mittleren oberen Reihe liegen), wobei die Niedriggeschwindigkeitsstifte und die Erdungsstifte des Verbinders nach außen verlagert sind.

Ferner kann über dem Verbinder-Array eine Metallplatte angeordnet sein, mit Öffnungen, durch welche für eine zusätzliche Isolation Verbindersstifte gesteckt werden können. Die Metallplatte ist mittels Lot oder leitendem Klebstoff mit dem PCB-Erdungschassis des Mod verbunden und kann die Metallverstärkung des Telefons leitend kontaktieren, wenn das Mod an dem Telefon befestigt wird und dabei der Nichtmetallspalt rund um die Verbinderstifte mit Abschirmmaterial gefüllt wird, ohne jedoch eine überlappende Erdungsabschirmung in das Telefon hinein zu bilden (anders als USB- oder HDMI-Verbinder), wodurch die ID-Integrität der Rückseite des Telefons beibehalten wird.

Nach diesem Überblick folgt nunmehr eine detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen. Die Verfahren gemäß vorliegender Erfindung werden in einer geeigneten Computerumgebung implementiert. Die folgende Beschreibung des Geräts basiert auf Ausführungsformen und Beispielen der Erfindung und stellen keine Einschränkung der Ansprüche im Hinblick auf alternative Ausführungsformen dar, die hier nicht ausdrücklich beschrieben sind. 1 zeigt ein Beispielmobilgerät, an welchem die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden können. Es versteht sich jedoch, dass auch Geräte einer anderen Art verwendet werden können.

1 zeigt schematisch eine exemplarische Komponentengruppe 110, die Teil einer Umgebung ist, innerhalb derer die Aspekte der vorliegenden Erfindung realisiert werden können. Insbesondere umfasst die Komponentengruppe 110 exemplarische Komponenten, die in einem Gerät verwendet werden können, das dem ersten Gerät oder Telefon und dem zweiten Gerät entspricht. Es versteht sich, dass abhängig von der Präferenz des Nutzers, von der Verfügbarkeit der Komponenten, von dem Preis und von anderen Überlegungen zusätzliche oder alternative Komponenten verwendet werden können.

In der dargestellten Ausführungsform umfassen die Komponenten 110 einen Anzeigebildschirm 120, Anwendungen (z.B. Programme) 130, einen Prozessor 140, einen Speicher 150, eine oder mehrere Eingabekomponenten 160 (Nutzereingabeempfänger) wie Sprach- und Texteingabemöglichkeiten und eine oder mehrere Ausgabekomponenten 170 wie Text- oder Audioausgabemöglichkeiten, z.B. einen oder mehrere Lautsprecher. In einer Ausführungsform umfassen die Eingabekomponenten 160 eine physische oder virtuelle Tastatur die sich auf einer Oberfläche des Geräts befindet oder dargestellt wird. In verschiedenen Ausführungsformen können Bewegungssensoren, Näherungssensoren, Kamera/IR-Sensoren und andere Arten von Sensoren verwendet werden, um Eingabeinformationen einer bestimmten Art zu erfassen, zum Beispiel die Anwesenheit eines Nutzers, Gesten eines Nutzers etc.

Der Prozessor 140 kann ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder eine Struktur ähnlicher Art sein. Zum Beispiel kann der Prozessor 140 durch einen oder mehrere Mikroprozessoren oder Steuereinheiten aus einer gewünschten Familie oder von einem gewünschten Hersteller gebildet sein. Ähnlich kann sich der Speicher 150 auf derselben integrierten Schaltung wie der Prozessor 140 befinden. Zusätzlich oder alternativ kann über ein Netzwerk auf den Speicher 150 zugegriffen werden, z.B. über einen Cloud-basierten Speicher. Der Speicher 150 kann einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (d.h. einen Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM), einen Dynamic Random Access Memory (DRAM), einen RAMBUS Dynamic Random Access Memory (RDRM) oder ein Random Access Memory Device oder System einer anderen Art) umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann der Speicher 150 einen Nur-Lese-Speicher (d.h. eine Festplatte, einen Flashspeicher oder eine Speichervorrichtung einer anderen gewünschten Art) umfassen.

Die Information, die der Speicher 150 speichert, kann einen Programmcode enthalten, der einem oder mehreren Betriebssystemen oder Anwendungen zugeordnet ist, sowie Informationsdaten, z.B. Programmparameter, Prozessdaten etc. Das Betriebssystem und die Anwendungen werden in der typischen Weise über ausführbare Befehle implementiert, die in einem nichttransitorischen computerlesbaren Medium (z.B. in dem Speicher 150) gespeichert sind, um grundlegende Funktionen des elektronischen Geräts zu steuern. Solche Funktionen können zum Beispiel Interaktionen zwischen verschiedenen internen Komponenten und die Speicherung und den Abruf von Anwendungen und Daten in dem und aus dem Speicher 150 umfassen.

Was die Anwendungen 130 betrifft, nutzen diese in der typischen Weise das Betriebssystem, um mehr spezifische Funktionen bereitzustellen, zum Beispiel Dateisystemdienste und die Handhabung von geschützten und ungeschützten Daten, die in dem Speicher 150 gespeichert sind. Wenngleich einige Anwendungen Standardfunktionen oder benötigte Funktionen des Nutzergeräts 110 bereitstellen können, sorgen Anwendungen in anderen Fällen für eine optionale oder spezialisierte Funktionalität und können von Drittanbietern oder Geräteherstellern geliefert werden.

Was schließlich die Informationsdaten betrifft, z.B. Programmparameter und Prozessdaten, können diese nichtausführbaren Informationen von dem Betriebssystem oder einer Anwendung referenziert, bearbeitet oder geschrieben werden. Solche Informationsdaten können zum Beispiel Daten enthalten, die während der Herstellung in dem Gerät vorprogrammiert werden, Daten, die das Gerät erstellt oder die von dem Nutzer hinzugefügt werden, oder beliebige Informationen einer Vielfalt von Informationen, die in einen Server oder andere Geräte, mit denen das Gerät während seines laufenden Betriebs in Verbindung steht, hochgeladen oder von diesen heruntergeladen werden oder auf die anderweitig zugegriffen wird. Das Gerät 110 enthält auch ein Kameramodul 180, das mit einer Kamera des Geräts verbunden ist.

In einer Ausführungsform ist eine Stromversorgung 190 wie eine Batterie oder eine Brennstoffzelle enthalten, um das Gerät 110 und seine Komponenten mit Strom zu versorgen. Sämtliche oder einige der internen Komponenten kommunizieren miteinander über eine oder mehrere gemeinsame oder eigene interne Kommunikationsverbindungen 195 wie beispielweise ein interner Bus.

In einer Ausführungsform ist das Gerät 110 derart programmiert, dass der Prozessor 140 und der Speicher 150 mit anderen Komponenten des Geräts 110 interagieren, um bestimmte Funktionen auszuführen. Der Prozessor 140 kann verschiedene Module enthalten oder implementieren und kann Programme ausführen, um verschiedene Aktivitäten wie das Starten einer Anwendung, das Übertragen von Daten und das Hin- und Herschalten zwischen verschiedenen graphischen Nutzerschnittstellenobjekten (z.B. das Hin- und Herschalten zwischen verschiedenen Displaysymbolen, die mit ausführbaren Anwendungen verknüpft sind) auszuführen.

Anwendungen und Software befinden sich als computerlesbare Befehle auf einem konkreten, nichttransitorischen Medium, z.B. einem RAM, ROM oder Flashspeicher. Das Gerät 110 führt über seinen Prozessor 140 die Anwendungen und die Software aus, indem die geeigneten computerlesbaren Befehle abgerufen und ausgeführt werden.

Es wird auf 2 Bezug genommen. In dieser Figur sind das Telefon 200 und das Modul 201 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vereinfacht dargestellt, wobei die Rückseite 203 des Telefons 200 und die dazu passende Vorderseite 205 des Moduls 201 gezeigt sind. In dem dargestellten Beispiel hat jedes Gerät 200, 201 ein Verbinder-Array 207, 209. Das jeweilige Verbinder-Array 207, 209 ist als 16-Stift-Verbinder-Array dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass auch eine andere Anzahl von Stiften gewählt werden kann. Wenngleich dies in der Figur nicht im Detail gezeigt ist, enthält eines der Verbinder-Arrays 207, 209 in charakteristischer Weise federbelastete Steckerstifte, während das andere der Verbinder-Arrays 207, 209 in charakteristischer Weise Buchsenkontakte hat. Das Telefon 200 enthält auch eine oder mehrere Antennen 231, 233.

Die vorstehend beschriebene geerdete Debar ist in 2 als Element 217 zu sehen. Es versteht sich jedoch, dass der Zweck der Debar 217 und der Pogoverbinder 213, nämlich eine Erdungswand zwischen den Verbinder-Arrays 207, 209 und den Antennen 231, 233 zu bilden, auch von anderen Elementen mit anderen Formfaktoren als den dargestellten erfüllt werden kann. Zum Beispiel muss die Debar 217 nicht durchgehend sein, und das Gegenelement (Pogoverbinder 213) kann durch Elemente mit einer anderen Form, durch weniger Elemente oder sogar durch ein unitäres Element ersetzt werden. Darüber hinaus ist nicht entscheidend, an welchem der Geräte 200, 201 sich der jeweilige Bereich der Erdungswand befindet. Verwendet man beispielsweise die dargestellten Elemente, kann das Telefon 200 die Pogoverbinder 213 und das Modul 201 die Debar aufweisen.

Zwar sind feste metallische Elemente gezeigt, doch kann die Erdungswand auch ein leitendes Material einer anderen Art sein oder ein solches umfassen. Verschiedene Alternativen sind unter anderem Metallschäume, leitende Polymere, leitende Gewebe und Fasern, Leitertinte usw.

In der dargestellten Ausführungsform ist in dem Verbinder-Array 207 an dem Telefon 200 eine Ausrichtebuchse 211 für den Eingriff eines dazu passenden Ausrichtestifts 215 an dem Modul 201 vorgesehen. Ein dritter Ausrichtepunkt wird durch einen Kameravorsprung 219 an dem Telefon 200 gebildet, der derart konfiguriert und angeordnet ist, dass er in eine dazu passende kreisförmige Öffnung 221 in dem Modul 201 passt. In einer Ausführungsform enthält der Kameravorsprung 219 die Hauptkamera des Geräts 200 sowie ein oder mehrere Blitz-LEDs. In einer Ausführungsform enthält der Kameravorsprung 219 auch einen Laser-Entfernungsmesser für eine schnellere Fokussierung der Hauptkamera.

Wie vorstehend ausgeführt wurde, wird als Beispiel eine runde Form für den Kameravorsprung gewählt, obwohl auch andere Kameravorsprungformen erwogen und verwendet werden können. Abhängig von Toleranzen bei gegebenen Implementierungen kann ein nichtkreisförmiger Kameravorsprung ebenfalls für einen Grad einer Drehausrichtung sorgen und kann die Notwendigkeit anderer Ausrichtungsausbildungen einschränken oder eliminieren.

In einer Ausführungsform ist eine Gruppe von Magneten 223, 225, 227, 229 in der Front des Moduls 201 eingebettet. Diese Magnete 223, 225, 227, 229 können an einer Innenfläche dieser Dekorplatte gehalten sein. Diese Magnete können in einer Stahlummantelung eingeschlossen sein, so dass sich das Magnetfeld nicht zu beiden Seiten erstreckt, sondern vielmehr auf eine Seite der Magnetanordnung fokussiert wird. In einer Ausführungsform ziehen diese Magnete 223, 225, 227, 229 die Stahlfläche der Rückseite 203 des Telefons 200 an, so dass die Geräte 200, 201 zusammengehalten werden, sobald sich die Geräte 200, 201 in unmittelbarer Nähe zueinander befinden. Die Magnete 223, 225, 227, 229 können aus einem keramischen Material, aus Neodym oder aus einem anderen Material bestehen.

3 zeigt das Telefon 200 und das Modul 201 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht. Wie in dieser Seitenansicht dargestellt ist, sitzt der Kameravorsprung 219 in der dazu passenden Öffnung 221 in dem Modul 201, wenn das Telefon 200 und das Modul 201 aneinander angedockt sind. Ferner passt bei dieser Konfiguration das Kontakt-Array 207 des Telefons 200 mit dem Kontakt-Array 209 des Moduls 201 zusammen.

Idealerweise wirkt das kombinierte Gerät als ein Gerät, wobei die Verbindungen verwendet werden, die durch die zusammenpassenden Kontakt-Arrays 207, 209 bereitgestellt werden. Insbesondere werden die Kontakt-Arrays 207, 209 in den verschiedenen Ausführungsformen zum Austausch von Daten, Befehlen, Energie, Steuersignalen usw. verwendet.

4 zeigt teilweise als Sprengbild einen Teil des rückseitigen Gehäuses 401 von oben und von unten, wobei die Debar 217 skischuhartig/zehenartig in das rückseitige Gehäuse 401 eingesetzt ist, so dass mehrere direkte Kontaktpunkte vorhanden sind, die an der Haupt-PCB geerdet sind.

5 ist eine Detailansicht der Pogoverbinder 213 und einer Verbinder-Array-Ummantelung 501 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie erkennbar ist, sind die Pogoverbinder 213 derart positioniert, dass diese die Debar 217 (2) kontaktieren, wenn das Telefon 200 und das Modul 201 zusammengefügt sind. Die geerdete Ummantelung 501 umschließt jeden Verbinderstift in dem Array 209 teilweise (2) und sorgt damit für eine zusätzliche Abschirmung.

Die schematische Darstellung von 6 zeigt mehrere Stifte 600 in Isolation, zum Einschluss in das Verbinder-Array 207 und das Gegen-Array 209. Die Stiftgruppe 600 enthält Stifte für B+ (601), GND (x2) (603, 605), VBUS (607), CC (609), SPI CS N 12C SDA (611), SPI CLK 12C SCL (613), MPHY TXp (615), MPHY TXm (617), MPHY RXp (619) MPHY RXm (621), USB Dp (623), USB Dm (625), SPI MISO (627), SPI MOSI (629) und myDP CWIRE (631).

7 zeigt eine Belegung der verschiedenen Stifte 600 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie zu sehen ist, liegen insbesondere die Stifte für die höchste Frequenz (MPHY TXp (615), MPHY TXm (617), MPHY RXp (619), MPHY RXm (621)) zentral und in einer horizontalen Konfiguration, während die Erdungsstifte (GND (x2) (603, 605)), Stromversorgungs- und Befehlsstifte (B+ (601), CC (609), VBUS (607)) außen an den Außenkanten des Arrays liegen. Weitere Verbinder für Niedriggeschwindigkeitsdaten (SPI CS N 12C SDA (611), SPI CLK 12C SCL (613), SPI MISO (627), SPI MOSI (629)) und USB 2.-0/Mobility Display (myDP CWIRE (631), USB Dp (623), USB Dm (625)) liegen entweder außen oder, wenn sie innen liegen, in der oberen Reihe des Arrays und von der Debar am weitesten entfernt. Wenngleich nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, zeigt 7 ebenfalls die Ausrichtungshülse 211 und die Debar 217, um die Ausrichtung der Elemente zu verdeutlichen.

Wie vorstehend erwähnt wurde, kann die Verwendung einer Debar in der vorliegend beschriebenen oder in einer ähnlichen Weise die Isolation der Antennen und der Stifte der Verbinder-Arrays deutlich erhöhen. 8 ist ein Diagramm zur Darstellung der Isolationswirkung in dB bei Verwendung einer Debar von 44 mm in einer modularen Konfiguration wie vorliegend beschrieben. Insbesondere zeigt eine erste Kurve 801 den ursprünglichen Isolationspegel, und eine zweite Kurve 803 zeigt den Isolationspegel, der bei Verwendung der Debar erreicht wird. Wie zu erkennen ist, steigert die Debar die Isolation um mehr als 5 dB über den gesamten Frequenzbereich des ultraniedrigen Bands (ULB) von etwa 700 MHz bis etwa 800 MHz.

9 ist ein Diagramm, das die Isolationswirkung in dB zeigt, wenn eine Stift-Neubelegung wie in 7 gezeigt verwendet wird. Das erste Diagramm 901 zeigt den ursprünglichen Isolationspegel und das zweite Diagramm 903 den Isolationspegel, der erreicht wird, wenn das Neubelegungsverfahren angewendet wird und die Stifte für die höhere Frequenz in der unteren Mitte des Verbinder-Array platziert werden. Die Isolationswirkung ist wiederum bedeutend, und es werden über den gesamten dargestellten ULB-Bereich (700 MHz–800 MHz) Durchschnittswerte von etwa 5 dB erreicht.

10 ist ein Diagramm, das die Isolationswirkung bei Verwendung einer Debar von 44 mm Länge zeigt und bei Verwendung der Stift-Neubelegung, die in 7 gezeigt ist. Das erste Diagramm 1001 zeigt den ursprünglichen Isolationspegel wie in 9 und das zweite Diagramm 1003 den Isolationspegel, der erreicht wird, wenn sowohl die 44 mm Debar als auch das Neubelegungsverfahren der Stifte verwendet werden. Wenngleich jede Neuerung für sich zweckmäßig ist, wird mit der Kombination dieser Verfahren oder Vorgehensweisen eine Isolationswirkung erzielt, die größer ist als die Summen der Isolationswirkungen bei Anwendung jeder Vorgehensweise alleine. Die Verbesserung der Isolation liegt bei über 20 dB. Es wird vorweggenommen, dass die Neubelegungs- und Debar-Verfahren beide für sich und in Kombination angewendet werden. Ähnliche Verbesserungen der Isolation sind bei Anwendung der Verfahren in niedrigeren oder höheren Frequenzbereichen zu beobachten.

Vorstehend wurden ein System und ein Verfahren für eine bessere Isolation eines Mobiltelefons für ein modulares System beschrieben. Jedoch sollte beachtet werden, dass angesichts der vielen möglichen Ausführungsformen die Ausführungsform, die vorliegend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurde, lediglich der Veranschaulichung dient und keine Einschränkung des Schutzbereichs der Ansprüche darstellt. Aus diesem Grund umfassen die vorliegenden Verfahren sämtliche Ausführungsformen, die in den Schutzbereich der anliegenden Ansprüche und deren Äquivalente fallen.