AT393054B - Sende- und/oder empfangsanordnung fuer tragbare geraete - Google Patents

Description

AT 393 054 B

Die Erfindung betrifft eine Sende- und/oder Empfangsanordnung für tragbare Geräte, bestehend aus einem Abschirmgehäuse und einer damit verbundenen Antenne, die über mindestens eine Speiseleitung mit einem Senderausgang bzw. Empfängereingang verbunden ist, wobei das Abschirmgehäuse aus Metall und die Antenne aus zwei zueinander im wesentlichen parallelen Blechwinkeln besteht 5 Eine derartige Anordnung ist in der EP-A177 362 als Breitband-Antenne für tragbare Funkgeräte beschrieben. Sie besteht aus zwei abgewinkelten Resonatoren unterschiedlicher Resonanzfrequenz. Beide Resonatoren werden von einer gemeinsamen Leitung aus über eine Abzweigung in der Art einer "Inverted-F-Antennen gespeist Die Antennenresonatoren wirken unabhängig voneinander und bilden keine Einheit Daher ist auch der Wirkungsgrad nicht besonders groß. Der Abstand zwischen den parallelen Schenkeln ist konstant 10 In der US 4,584,585 ist eine Antenne mit Resonatoren aus Drahtwinkeln beschrieben. Ein Resonator wird am Ende angespeist und bildet eine "Inverted-L-Antenne". Der zweite Resonator ist strahlungsgekoppelt Mit dieser Anordnung wird zwar ein guter Wirkungsgrad erreicht die Antenne hat jedoch eine feste Impedanz und ist schlecht anpaßbar. Die Form des aktiven Antennenresonators ist verhältnismäßig schwierig zu biegen, und die Grundplatte weist darüberhinaus auch noch eine Stufe auf. Die Bandbreite ist verhältnismäßig gering. 15 Aus da1 AT-PS 387.117 ist bekannt durch je zwei einander diagonal gegenüberliegende Metallbeläge eine rotationssymmetrische Abstrahl- und Empfangscharakteristik zu erreichen. Diese Anordnung wird bevorzugt im 900 MHz-Band von Schnurlos-Telefonen verwendet.

Darüberhinaus sind "Inverted-F-Antennen" aus T. Taga und K. Tsunekawa, "Performance Analysis of a Built-In Planar Inverted F Antenna for 800 MHz Band Portable Radio Units," IEEE Trans., Selected Areas in 20 Commun., vol. SAC-5, no. 5, pp. 921-929, June (1987) bekannt Eine Anpassung derartiger Antennen erfolgt durch Variation der Position des Speisepunktes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sende- bzw. Empfangsleistung der Antenne zu verbessern.

Dies wird gemäß Patentanspruch 1 dadurch erreicht daß nur ein Blechwinkel mit der Speiseleitung verbunden ist daß eine koaxiale Durchführung für die Speiseleitung vorhanden und die Speiseleitung über ein Duplexfilter 25 mit Senderausgang und Empfängereingang verbunden ist und daß zum Variieren der Eingangsimpedanz der Antenne die beiden Blechwinkel im Bereich ihrer Enden derart verbreitert sind, daß der Abstand zwischen den Blechwinkeln im Endbereich kleiner als an der Knickkante der Scheitellinie ist.

Der zweite Blechwinkel der Antenne wird strahlungsgekoppelt durch den ersten angeregt und vergrößert die Bandbreite. Durch den geringen Platzbedarf ist die Anordnung hervorragend für Mobilfunkanwendungen geeignet 30 Sie ist leicht herstellbar und die gesamte Hochfrequenz-, Niederfrequenz- und Digitalelektronik eines tragbaren Funkgerätes kann im Abschirmgehäuse untergebracht werden. Dieses Metallgehäuse dient gleichzeitig als Erdnachbildung für die Antenne. Durch Änderung des Befestigungspunktes der Speiseleitung am Blechwinkel und dadurch, daß zum Variieren der Eingangsimpedanz der Antenne die beiden Blechwinkel im Bereich ihrer Enden verbreitert sind, ist der Variationsbereich besonders groß. Daher können in vielen Anwendungsfällen 35 Anpassungsnetzwerke zwischen Antenne und Sendeendstufe bzw. Sendefilter, sowie zwischen Antenne und Empfängereingang bzw. Empfangsfilter eingespart werden. Die Anordnung der zueinander parallelen Blechwinkeln kann auch als Schlitzantenne beschrieben werden, wobei durch Breite und Form des Schlitzes zwischen den beiden Resonatoren die Eingangsimpedanz in weiten Grenzen variabel ist

Die Aufgabe kann nach Patentanspruch 2 bei jedem mit ein»' Speiseleitung verbundenen Blechwinkel auch 40 dadurch gelöst werden, daß eine koaxiale Durchführung für jede Speiseleitung vorhanden und die Speiseleitungen über je einen Sende- und Empfangsfilter mit dem Senderausgang und Empfängereingang verbunden sind und daß zum Variieren der Eingangsimpedanz der Antenne die beiden Blechwinkel im Bereich ihrer Enden derart verbreitert sind, daß der Abstand zwischen den Blechwinkeln im Endbereich klein»' als an der Knickkante der Scheitellinie ist. 45 Zu den Vorteilen der Anordnung nach Anspruch 1 wird durch die Speisung beider Blechwinkeln und die Verbindung d» Speiseleitungen mit Sende- und Empfangsfilt» eine teilweise Entkoppelung von Send»ausgang und Empfängereingang erreicht. Darüberhinaus ist eine getrennte Optimierung von Sender- und Empfängeranpassung möglich.

Zur Herstellung der Metallteile in einem einzigen Arbeitsgang ist es vorteilhaft, daß das Abschirmgehäuse 50 und die Blechwinkel aus einem flachen Blech ausgestanzt und in die entsprechende Form gebogen sind. Es ist ab» auch möglich, daß die Blechwinkeln auf das Abschirmgehäuse gelötet bzw. mit ihm gut leitend verbunden sind.

Die Antenne kann sich im Prinzip über jeder beliebigen Seitenfläche des Abschirmgehäuses befinden. In Versuchen hat es sich jedoch als günstig »wiesen, daß die Blechwinkeln an d» Oberseite bzw. Deckfläche des 55 Abschirmgehäuses angeordnet sind. Die Blechwinkel wirken als Lambda/4-Resonatoren. Daher kann die Bandbreite noch weiter dadurch vergrößert werden, daß die Länge der beiden Blechwinkel ungleich ist.

Die Erfindung wird anhand zwei» Ausführungsbeispiele und von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung des ersten Ausführungsbeispieles,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Antennenbereich und 60 Fig. 3 eine Ansicht des zweiten Ausführungsbeispieles.

In den folgenden Ausführungsbeispielen wird eine Antenne beschrieben, die in tragbare Funkgeräte, wie Schnurlos-Telefone, Mobil-Telefone, Pager, "Telepoint-Geräte" etc. einbaubar ist. Als interne Antenne für ein -2-

Claims (7)

1. AT 393 054 B digitales Schnurlos-Telefon ist sie auf das 1,7 GHz-Band eingestellt Der Aufbau der ersten Antenne ist in Fig. 1 dargestellt. Auf einem Abschirmgehäuse (1) sind an der Oberseite die beiden als Antenne wirkenden Blechwinkel (2, 3) angebracht. Das Abschirmgehäuse (1) beinhaltet die gesamte Hochfrequenz-, Niederfrequenz- und Digitalelektronik des Mobilteiles eines Schnurlos-Telefons. Außer der Schirmung erfüllt das Abschirmgehäuse (1) auch die Funktion einer Erdnachbildung für die Antenne. Die Oberseite des Abschirmgehäuses (1) hat sich als günstiger Platz für die Anbringung der Antenne herausgestellt Das Abschirmgehäuse (1) (bzw. Teile desselben) und die Blechwinkel (2,3) sind aus einem flachen Blech ausgestanzt und wie in der Fig. 1 dargestellt zurechtgebogen. Mit dem ersten Blechwinkel (2) ist eine Speiseleitung (4) verbunden, die über eine koaxiale Durchführung (5) aus dem Inneren des Abschirmgehäuses (1) herausführt Der erste Blechwinkel (2) ist somit das gespeiste Element der Antenne, der zweite Blechwinkel (3) ist mit dem ersten Blechwinkel (2) strahlungsgekoppelt. Die Speiseleitung (4) ist im Inneren des Abschirmgehäuses (1) über einen Duplexfilter mit einem Empfängereingang bzw. Senderausgang verbunden. Fig. 2 zeigt den Befestigungspunkt der Speiseleitung (4) am ersten Blechwinkel (2). Der Ort dieses Befestigungspunktes und die Formgebung der einander zugewandten Kanten dar Blechwinkel (2,3) gestattet es, die Eingangsimpedanz der Antenne über einen großen Bereich zu variieren. Die Blechwinkel (2,3) sind zu den Enden hin verbreitert. Dadurch wird ein Anpassungsnetzwerk zwischen der Antenne und dem Senderausgang bzw. Empfängereingang eingespart. Die beiden Blechwinkel (2,3) weisen eine unterschiedliche Länge auf. Aufgrund der daraus folgenden unterschiedlichen Resonanzfrequenzen der Einzelstrahler ergibt sich eine erhebliche Steigerung der Bandbreite gegenüber einer vergleichbaren, nur aus einem einzigen Blechwinkel bestehenden Antenne. Eine alternative Möglichkeit der Verbindung von Saida- und Empfänger mit der erfindungsgemäßen Antenne ist in Fig. 3 dargestellt. Der erste Blechwinkel (2) ist mit der ersten Speiseleitung (4) verbunden, der zweite Blechwinkel (3) mit einer zweiten Speiseleitung (6). Die Speiseleitungen (4,6) sind über Durchführungen (5) herausgeführt. Der Senderausgang ist über ein Sendefilter mit dem ersten Blechwinkel (2) verbunden. Entsprechend ist der Empfängereingang üba ein Empfangsfilter mit dem zweiten Blechwinkel (3) vabunden. Durch diese Art der Ausführung wird ein Teil der erforderlichen Entkopplung von Senderausgang und Empfängereingang bewirkt Die Variation da Eingangsimpedanz durch Formgebung der Blechwinkel (2,3) und Variation des Befestigungspunktes der Speiseleitungen (4,6) erfolgt wie beim asten Ausführungsbeispiel. PATENTANSPRÜCHE 1. Sende- und/oder Empfangsanordnung für tragbare Geräte, bestehend aus einem Abschirmgehäuse und einer damit verbundenen Antenne, die über mindestens eine Speiseleitung mit einem Senderausgang bzw. Empfängereingang verbunden ist, wobei das Abschirmgehäuse aus Metall und die Antenne aus zwei zueinander im wesentlichen parallelen Blechwinkeln besteht, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Blechwinkel (2) mit der Speiseleitung (4) verbunden ist, daß eine koaxiale Durchführung (5) für die Speiseleitung (4) vorhanden und die Speiseleitung (4) über ein Duplexfilter mit Senderausgang und Empfängaeingang verbunden ist und daß zum Variieren der Eingangsimpedanz da Antenne die beiden Blechwinkel (2,3) im Bereich ihrer Enden derart verbreitert sind, daß der Abstand zwischen den Blechwinkeln (2,3) im Endbereich kleina als an der Knickkante der Scheitellinie ist
2. 2. Sende- und/oder Empfangsanordnung für tragbare Geräte, bestehend aus einem Abschirmgehäuse und einer damit verbundenen Antenne, die über mindestens eine Speiseleitung mit einem Senderausgang bzw. Empfängereingang verbunden ist, wobei das Abschirmgehäuse aus Metall und die Antenne aus zwei zueinander im wesentlichen paralleleh Blechwinkeln besteht und jeder Blechwinkel mit einer Speiseleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine koaxiale Durchführung (5) für jede Speiseleitung (4,6) vorhanden und die Speiseleitungen (4, 6) über je einen Sende- und Empfangsfilter mit dem Senderausgang und Empfängereingang verbunden sind und daß zum Variieren der Eingangsimpedanz der Antenne die beiden Blechwinkel (2,3) im Bereich ihrer Enden derart verbreitert sind, daß der Abstand zwischen den Blechwinkeln (2,3) im Endbereich kleiner als an der Knickkante der Scheitellinie ist
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmgehäuse (1) und die Blechwinkel (2,3) aus einem flachen Blech ausgestanzt und in die entsprechende Form gebogen sind. -3- AT 393 054 B
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechwinkeln (2, 3) auf das Abschirmgehäuse (1) gelötet bzw. mit ihm gut leitend verbunden sind.
5. 5. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechwinkeln (2,3) S an der Oberseite bzw. Deckfläche des Abschirmgehäuses (1) angeordnet sind.
6. 6. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Variieren der Eingangsimpedanz der Antenne die beiden Blechwinkel (2,3) im Bereich ihr»- Enden verbreitert sind.
7. 7. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der beiden Blechwinkel (2,3) ungleich ist. 15 Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-