專利名稱：：通信模塊和利用該通信模塊接收信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的總發(fā)明構(gòu)思的實施方式涉及一種通信模塊和使用該通信模塊接收信號的方法，在該通信模塊中，將用于接收射頻(RF)信號的天線裝配到紅外(IR)接收器，以接收多種類型的信號。
背景技術(shù)：
：—般地，IR通信是一種通過IR線或IR束傳輸和接收數(shù)據(jù)的裝置。雖然IR通信可以被廣泛地應(yīng)用，諸如應(yīng)用于電子器件中，包括TV、VCR、DVD、PC、打印機、移動器件等，但是IR通信需要在視線(line-of-sight)中定位電子器件，其限于大約5米或更小的短范圍。因此，IR通信受到距離限制、物理障礙、有限的使用角度和由外部噪音(例如，三波長熒光)施加的約束。已經(jīng)提出了通過將RF模塊裝配到傳統(tǒng)的IR接收模塊來克服上述問題的技術(shù)。即使發(fā)射器不在接收器的視線范圍內(nèi)，射頻也允許信號被傳輸?shù)浇邮掌?。另外，RF傳輸?shù)姆秶菼R通信的范圍大，且RF信號可以被全方向地傳輸。然而，需要一種以低成本和改進的裝配性能更有效地將天線裝配到傳統(tǒng)的IR接收模塊的技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思包括一種通信模塊和利用該通信模塊接收信號的方法，在該通信模塊中接收RF信號的天線裝配到IR接收器以接收多種類型的信號。本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的其它方案和效用的一部分將在以下的描述中被闡述，一部分將通過描述變得顯而易見，或者可通過對本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實踐而了解。本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的特征和效用可通過提供一種通信模塊而實現(xiàn)，該通信模塊包括接收紅外(IR)信號的紅外接收器以及接收射頻(RF)信號的天線。IR接收器和天線是單一可裝配模塊(singlemo皿tablemodule)的一部分。天線可以是用于接收多個頻帶中的RF信號的平面倒F天線。平面倒F天線的長度根據(jù)期望接收到的射頻信號的波長而變化。IR接收器包括電源導線、輸出導線和接地導線，平面倒F天線可連接到接地導線。平面倒F天線是用于裝配IR接收器的結(jié)構(gòu)的一部分。平面倒F天線的長度可以延伸超過IR接收器的端部。平面倒F天線的長度可以通過將第二天線壓處理到平面倒F天線而被增加。第二天線的形狀、寬度和長度的至少之一可以根據(jù)所接收到的射頻信號的波長而變化。本發(fā)明的總發(fā)明構(gòu)思的實施方式還可通過提供一種用于在通信模塊中接收信號的方法而實現(xiàn)，在該通信模塊中裝配有紅外(IR)接收器和射頻(RF)接收器。該方法可包括接收IR信號和RF信號的其中之一；通過處理紅外信號和射頻信號的該其中之一而獲得數(shù)據(jù)信號；以及輸出數(shù)據(jù)信號。RF信號可具有多個頻帶中的至少之一。可以在通信模塊中處理IR數(shù)據(jù)信號，RF信號可以通過被通信模塊外部的RF信號處理器處理。本發(fā)明的總發(fā)明構(gòu)思的其它特征和效用可通過一種通信模塊來實現(xiàn)，該通信模塊包括包括紅外(IR)接收器的主體；用于裝配主體的框架，該框架包括射頻(RF)天線。通信模塊還可包括電源導線、輸出導線和接地導線，其中電源導線、輸出導線和接地導線連接到主體。主體可包括光學處理器，IR接收器可以是光電二極管。RF天線可以連接到接地導線。主體可包括頂表面和與頂表面相反的底表面，該底表面被限定為面對安裝表面的表面，在該安裝表面上將安裝通信模塊；以及多個側(cè)表面，在頂表面與底表面之間，側(cè)表面基本垂直于頂表面和底表面。RF天線可以沿多個側(cè)表面中的第一側(cè)表面的整個長度定位，其可以延伸超過第一側(cè)表面的端部，使得RF電線的長度長于第一側(cè)表面的長度。當垂直于底表面的方向限定安裝方向時，RF天線可沿垂直于安裝方向的橫向方向延伸超過第一側(cè)表面的端部。另外，RF天線可以沿安裝方向延伸超過第一側(cè)表面與底表面的交界處。RF天線的安裝部分可鄰近兩個側(cè)表面之間的角定位，可延伸超過主體的底表面以將通信模塊裝配到安裝表面。通信模塊還可包括電源導線、輸出導線和接地導線，電源導線、輸出導線和接地導線可在第二側(cè)表面處連接到主體。RF天線的安裝部分可位于與第二側(cè)表面相反的第三側(cè)表面上。RF天線可包括安裝到主體的頂表面的第二天線部分。本發(fā)明的總發(fā)明構(gòu)思的其它特征和效用可通過一種制造通信模塊的方法來實現(xiàn)，該方法包括提供包括紅外(IR)接收器的主體；形成框架以裝配IR接收器，該框架包括至少一個射頻(RF)天線。RF天線可延伸超過主體的第一側(cè)表面的端部，其可沿第一側(cè)表面的整個表面形成。形成框架可包括形成延伸超過主體的底表面的安裝部分，該安裝部分是RF天線的一部分。該方法還可包括將通信模塊安裝到印刷電路板。將通信模塊安裝到印刷電路板可包括將安裝部分連接到RF處理器，該RF處理器連接到印刷電路板。RF天線的安裝部分可直接裝配到印刷電路板，主體不接觸印刷電路板。該方法還可包括在主體的第二側(cè)表面上提供電源導線、輸出導線和接地導線的至少其中之一。形成框架可包括在與第二側(cè)表面相反的第三側(cè)表面上形成裝配部分，該裝配部分是RF天線的一部分。形成框架可包括連接RF天線到接地導線。該方法還可包括在主體的頂表面上形成第二天線以及連接第二天線到RF天線。本發(fā)明的總發(fā)明構(gòu)思的其它特征和/或效用可通過一種接收紅外(IR)和射頻(RF)信號的器件來實現(xiàn)，該器件包括印刷電路板、通過模塊和RF信號處理器。該通信模塊可包括主體，包括紅外(IR)接收器，該紅外接收器包括紅外信號接收元件和光學處理器，該光學處理器處理來自紅外信號接收元件的信號；以及框架，將主體裝配到印刷電路板，框架包括射頻(RF)天線。RF信號處理器可接收并處理來自RF天線的信號。用于接收IR和RF頻率信號的器件還可包括接收窗，以將紅外束從器件外部傳遞到器件內(nèi)部的紅外信號接收元件。通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細描述，本發(fā)明的這些上述和/其它特征和效用將變得更加清楚且更易于理解，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式的通信模塊的控制方塊圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式的通信模塊的外部結(jié)構(gòu)；圖2B示出了從一側(cè)觀看的通信模塊的外部結(jié)構(gòu)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的另一示例性實施方式的通信模塊的外部結(jié)構(gòu)；構(gòu)；構(gòu)；構(gòu)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的另一示例性實施方式的通信模塊的外部結(jié)圖5示出了根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的另一示例性實施方式的通信模塊的外部結(jié)圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的又一示例性實施方式的通信模塊的外部結(jié)圖6B示出了在圖6A中通信模塊的外部結(jié)構(gòu)的另一視圖；圖7示出了將圖2A的通信模塊裝配到第一印刷電路板(PCB)上；圖8示出了將圖2A的通信模塊裝配到第二PCB上；圖9是示出了在根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式的通信模塊中的信號接收方法的流程圖；圖10A-10C示出了制造通信模塊的方法；以及圖11A-11B示出了制造通信模塊的另一方法。具體實施例方式現(xiàn)在將詳細參考在附圖中示出其實例的本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的實施方式，其中通篇相似的附圖標記表示相似的元件。圖1是根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式的包括通信模塊10的IR和RF信號接收器件l的控制方框圖。參照圖l，根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式的通信模塊10可包括用于接收外部IR信號的IR接收器20和用于接收外部RF信號的天線31。IR接收器20可具有光電二極管21和光學處理器22，該光電二極管21接收外部IR信號，該光學處理器22通過處理從光電二極管21接收到的IR信號而獲得數(shù)據(jù)信號。IR接收器20可類似于傳統(tǒng)的IR接收模塊。通信模塊10連接到RF信號處理器40，該RF信號處理器40通過處理經(jīng)過天線31接收到的RF信號來獲得數(shù)據(jù)信號并輸出該數(shù)據(jù)信號。RF信號處理器40可輸出RF輸出信號14。IR和RF信號接收器件1可包括通信模塊10和RF信號處理器40。器件還可包括窗，以將IR束傳遞到光電二極管21;以及能傳遞射頻波到天線31的外部結(jié)構(gòu)。圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式的通信模塊的外部結(jié)構(gòu)。參照圖2A，在通信模塊10中，類似于傳統(tǒng)的IR接收模塊的IR接收器20被設(shè)計成預定形式。模制成形的(mold-shaped)IR接收器20可在其一側(cè)的兩端包括金屬引線(或框架，或裝配部件)26(如在圖2B中所示)，以將IR接收器20裝配到印刷電路板。模制成形的IR接收器20還可包括在與裝配金屬引線(lead)26相反的一側(cè)上的供應(yīng)電力的電源導線(leadline)23、輸出所接收的數(shù)據(jù)的輸出導線24以及接地導線25。IR接收器20還可包括光電二極管21或用于接收IR束或波的另一IR信號接收元件。根據(jù)該示例性實施方式，金屬引線的裝配框架可配置成平面倒F天線(PIFA)31以接收RF信號，使得IR接收器20和平面倒F天線31被配置到單一模塊中且可裝配在通信模塊10中的PCB上。所得模塊能被更有效地制造和裝配且使通信模塊10小且輕。天線31接收各種頻帶中的RF信號，諸如2.4GHz和5.8GHz的工業(yè)、科學和醫(yī)療(ISM)頻帶以及全球移動通信系統(tǒng)(GSM)/數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(DCS)/美國個人通信業(yè)務(wù)(USPCS)頻帶。在通信模塊10中，模制成形的IR接收器20與金屬引線的天線31分離，從而保持經(jīng)過其接收到的信號的傳輸和接收頻率的穩(wěn)定性能。IR接收器20和天線31可獨立地傳輸它們的輸出，且彼此間沒有任何關(guān)聯(lián)。圖2B是在圖2A中示出的通信模塊10的一側(cè)的視圖。裝配部件26確保IR接收器20從裝配表面提升。裝配部件29還連接到在IR接收器另一側(cè)的部分RF天線31，以形成天線31的一部分。換句話說，一般地，附圖標記26表示裝配部件，附圖標記29僅表示連接到RF天線31的裝配部件。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的另一示例性實施方式的通信模塊的外部結(jié)構(gòu)。參照圖3，在圖3中示出的通信模塊10與在圖2中示出的通信模塊10相同，其中IR接收器20被設(shè)計成模子的形式，金屬引線29的裝配框架被配置成平面倒F天線31以接收RF信號，其中IR接收器20利用金屬引線29的裝配框架而被裝配在PCB上。在圖3中示出的通信模塊10中，通過接地連接器部分331將接地導線25連接到天線31，天線31的長度增加。因此，可以根據(jù)RF信號的屬性(波長)而接收多個頻帶中的RF信號。圖4示出了根據(jù)另一示例性實施方式的通信模塊的外部結(jié)構(gòu)。參照圖4，在圖4中示出的通信模塊10與在圖2和圖3中示出的通信模塊10相同，其中IR接收器20被設(shè)計成模子形式，金屬引線29的裝配框架配置成平面倒F天線31以接收RF信號，其中IR接收器20利用金屬引線29的裝配框架而被裝配在PCB上。在圖4中示出的通信模塊10中，天線31包括延伸超過IR接收器20的端部的延伸部分431，從而根據(jù)它們的屬性(波長)而接收多個頻帶中的RF信號。圖5示出了根據(jù)另一示例性實施方式的通信模塊的外部結(jié)構(gòu)。參照圖5，在圖5中示出的通信模塊10與在圖2、圖3和圖4中示出的通信模塊10相同，其中IR接收器20被設(shè)計成模子形式，金屬引線29的裝配框架被配置成平面倒F天線31，其中IR接收器20利用金屬引線29的裝配框架而被裝配在PCB上。在圖5中示出的通信模塊10中，包括延伸部分431的天線31位于通信模塊10的一側(cè)，該側(cè)與圖2A-4中示出的側(cè)部相反。圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施方式的通信模塊的外部結(jié)構(gòu)。參照圖6A，在圖6A中示出的通信模塊10與在圖2至圖5中示出的通信模塊10相同，其中IR接收器20被設(shè)計成模子形式，金屬引線29的裝配框架被布置成平面倒F天線31以接收RF信號，其中IR接收器20利用金屬引線29的裝配框架而被裝配在PCB上。在圖6A中示出的通信模塊10中，第二天線35被壓處理在金屬引線29的模制框架的一端，從而形成平面倒F天線31。因此，可以根據(jù)它們的屬性(波長)而在多個頻帶中接收RF信號?？梢愿鶕?jù)接收到的RF信號的期望屬性而改變第二天線35的形狀、寬度和長度。圖6B示出了從另一觀測點看到的圖6A的通信模塊10。在圖6B中，連接到平面倒F天線31的第二天線35位于IR接收器20的頂部分上。雖然圖6B示出了第二天線35延伸超過IR接收器20的端部，但是第二天線35可以具有任何適當?shù)呐渲?。例如，第二天線35可以沿IR接收器20的頂表面定位，使得其縱向延伸不超過IR接收器20的外邊緣，或者使得第二天線35的僅一部分延伸超過IR接收器20的外邊緣。圖7示出了將圖2中示出的通信模塊10裝配到第一PCB上，圖8示出了將圖2中示出的通信模塊10裝配到第二PCB上。參照圖7和圖8，根據(jù)第一PCB60或第二PCB70的方向，通信模塊10被橫向或豎直配置并被固定到第一PCB60或第二PCB70上。圖8還示出了天線31的配置，其中裝配部件29被定位在IR接收器20的與天線31的主體831相同的一側(cè)。根據(jù)天線31的期望頻率范圍，裝配部件29可長于或短于主體831。圖9是示出在根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式的通信模塊中的信號接收方法的流程圖。參照圖9，當其上裝配有IR接收器和RF接收器的通信模塊10接收各種頻帶中的IR信號或RF信號時，在操作100中，光電二極管21接收IR信號而天線31接收RF信號。在操作102中，光學處理器22通過處理從光電二極管21接收到的IR信號而獲得數(shù)據(jù)信號，RF信號處理器40通過處理經(jīng)過天線31接收到的RF信號而獲得數(shù)據(jù)信號。在操作104中，光學處理器22和RF信號處理器40輸出數(shù)據(jù)信號。在數(shù)據(jù)信號之間并無關(guān)聯(lián)。對于可選的實施，光學處理器22和RF信號處理器40可被分離地布置或者集成地布置。圖10A-10C示出了制造通信模塊10的方法。在操作10A中，提供通信模塊10的主體IOO。主體100可包括接收IR信號和RF信號的電路。例如，主體100可包括光學處理器22和RF信號處理器40?？蛇x地，主體100可僅包括光學處理器22，而不包括RF信號處理器。主體100還可包括光電二極管21或用于接收IR信號的其它元件?？蛇x地，光電二極管21或其它IR信號接收元件可被裝配到主體100上。在圖10A-10C中，主體100包括用于接收光電二極管21或其它IR信號接收元件的連接引線127。主體還可包括電源導線23、輸入導線24和接地導線25。在操作10B中，包括裝配部件26和天線部件31的框架連接到主體100。天線31可包括一個或多個裝配部件29。光電二極管21或其它IR信號接收元件可被裝配到主體100的連接引線127。在操作10C中，主體100經(jīng)由裝配部件26以及導線23、24和25而被裝配到印刷電路板60。印刷電路板可包括連接到主體的各個導線23-25的引線(leads)134。印刷電路板還可包括從平面倒F天線31接收信號的引線135。例如，印刷電路板可具有裝配在其上的RF信號處理器40，或者其可連接到RF信號處理器40，引線135可將從平面倒F天線接收到的信號傳送到RF信號處理器40。通過將主體提升到印刷電路板60上方，裝配部件26和導線23-25可防止主體100接觸印刷電路板60?？蛇x地，導線23-25和裝配部件26可被配置成允許主體100接觸印刷電路板60。例如，導線23-25和裝配部件26可從主體100向外側(cè)向地延伸。圖11A和圖11B類似于圖IOA-IOC，除了光電二極管21或其它IR信號接收元件是主體100的一部分，而不是裝配在主體100上之外。例如，主體IOO可以是其中具有光電二極管21的IR接收器20。另外，在操作11A中，主體100被設(shè)置成具有從主體100的底表面突出而不是從側(cè)表面突出的導線23-25。然而，導線23-25可根據(jù)期望的布置而從主體100的任何表面突出。在操作10B中，框架被附加到主體，包括RF天線31和裝配部件26。如根據(jù)圖IOC，附圖標記26表示裝配部件，一般地，附圖標記29表示裝配部件，其是RF天線31的一部分。雖然在圖IIA和圖11B中沒有示出，但是主體100可以經(jīng)由導線23-25和裝配部件26、29而被裝配到印刷電路板。根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式的通信模塊10使能根據(jù)當前過渡市場中的單獨基準而設(shè)計模塊，當前過渡的市場正從僅使用IR接收器20的傳統(tǒng)產(chǎn)品方案逐漸轉(zhuǎn)移到RF方案。示例性實施方式通過將IR接收器和RF接收器裝配在相同的器件上而提供這些特征和應(yīng)用。例如，當以RF信號或IR信號形式從遠程控制器接收數(shù)據(jù)時，通信模塊可具有單一的接收窗。該配置避免了空間需求并避免了兩個分離的接收窗的不適當外觀。前部的操作/顯示面板可由金屬材料形成或金屬板形半透明塑料材料形成。因此，通信模塊10有助于改進設(shè)計。另外，根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式的通信模塊10能夠進行大規(guī)模生產(chǎn)。對單一產(chǎn)品使用兩種類型的無線輸入器件有助于降低成本，實現(xiàn)制造、維護和修理中的有效組裝。從產(chǎn)品價格方面來看，除了技術(shù)成本之外，平面倒F天線的成本包括金屬材料的成本和金屬板的制造成本。因為金屬材料的成本和金屬板的制造成本是在IR接收器的模制框架制造中所花費的，所以可以僅利用技術(shù)成本來發(fā)展低價的接口產(chǎn)品。另外，根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式的通信模塊10使用附接到傳統(tǒng)的IR接收器的固定裝配框架(金屬引線)。雖然已經(jīng)以實例的方式在本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式中描述了具有ISM頻帶的IR接收器和RF接收器的通信模塊10，本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方式不限于此，但是可以清晰地看出能無線通信的接收器諸如藍牙、PHS互聯(lián)網(wǎng)接入標準(PIAFS)、共享無線接入?yún)f(xié)議(SWAP)、基于電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)802.lib的無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)可以與通信模塊10中的IR接收器裝配在一起。雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的數(shù)個實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解在不脫離本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的精神和原理下，可以對這些實施方式進行改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書及其等效物限定。權(quán)利要求一種通信模塊，包括紅外接收器，用于接收紅外信號；以及天線，用于接收射頻信號，其中所述紅外接收器和所述天線是單一可裝配模塊的一部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信模塊，其中所述天線是用于接收多個頻帶中的射頻信號的平面倒F天線。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信模塊，其中所述平面倒F天線的長度根據(jù)接收到的射頻信號的波長而變化。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信模塊，其中所述紅外接收器包括電源導線、輸出導線和接地導線，所述平面倒F天線連接到所述接地導線。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信模塊，其中所述平面倒F天線是用于裝配所述紅外接收器的結(jié)構(gòu)的一部分。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通信模塊，其中所述平面倒F天線的長度比所述紅外接收器的長度長。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通信模塊，還包括第二天線，該第二天線被壓處理到所述平面倒F天線，以延伸所述平面倒F天線的長度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信模塊，其中所述第二天線的形狀、寬度或長度根據(jù)所接收到的射頻信號的波長而變化。9.一種用于在通信模塊中接收信號的方法，其中該通信模塊具有裝配到其上的紅外接收器和射頻接收器，該方法包括接收紅外信號和射頻信號的其中之一；通過處理所述紅外信號和所述射頻信號的所述其中之一而獲得數(shù)據(jù)信號；以及輸出所述數(shù)據(jù)信號。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述射頻信號具有多個頻帶中的至少之一。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在所述通信模塊中處理所述紅外信號。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述射頻信號被所述通信模塊外部的射頻信號處理器處理。13.—種用于接收紅外信號和射頻信號的器件，該器件包括印刷電路板；通信模塊，安裝在所述印刷電路板上，所述通信模塊包括主體，包括紅外接收器，該紅外接收器包括紅外信號接收元件和光學處理器，該光學處理器處理來自所述紅外信號接收元件的信號；以及框架，將所述主體裝配到所述印刷電路板，所述框架包括射頻天線；以及射頻信號處理器，接收并處理來自所述射頻天線的信號。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器件，還包括接收窗，以將紅外束從所述器件外部傳遞到所述器件內(nèi)部的所述紅外信號接收元件。全文摘要本發(fā)明提供一種通信模塊和利用該通信模塊接收信號的方法。該通信模塊包括接收紅外(IR)信號的IR接收器，以及接收射頻(RF)信號的天線。IR接收器和天線被布置在單一的可裝配模塊中。文檔編號H04B10/06GK101795156SQ201010001118公開日2010年8月4日申請日期2010年1月12日優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日發(fā)明者李性翰申請人:三星電子株式會社