DE10058863A1 - antenna - Google Patents
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Abstract
Antenne (A), aufweisend einen Resonanzkörper (AA), der eine erste elektrisch leitende Verbindung (AS) zu einem Speisepunkt (SP) auf einer Flachbaugruppe (FR4) sowie eine zweite elektrisch leitende Verbindung (SS) zu einem Masseanschlusspunkt (MP) auf der Flachbaugruppe (FR4) aufweist, wobei zumindest die erste Verbindung vom Resonanzkörper (AA) zum Speisepunkt (SP) durch einen steckbaren Draht realisiert ist, sowie Antenne (A'), die als Inverted-F-Antenne vollständig aus dem steckbaren Draht geformt ist, der eine elektrisch leitende Verbindung von einem ersten Kontaktloch im Speisepunkt (SP') zu einem zweiten Kontaktloch im Masseanschlusspunkt (MP') realisiert.Antenna (A), having a resonance body (AA), which has a first electrically conductive connection (AS) to a feed point (SP) on a flat module (FR4) and a second electrically conductive connection (SS) to a ground connection point (MP) on the Has flat module (FR4), wherein at least the first connection from the resonance body (AA) to the feed point (SP) is realized by a pluggable wire, as well as antenna (A '), which is formed entirely from the pluggable wire as an inverted-F antenna, which realizes an electrically conductive connection from a first contact hole in the feed point (SP ') to a second contact hole in the ground connection point (MP').
Description
Die Erfindung betrifft eine Antenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Antenne gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 8.The invention relates to an antenna according to the preamble of Claim 1 and an antenna according to the preamble of An Proverb 8.
In Funk-Kommunikationssystemen werden Nachrichten (beispiels weise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen übertragen. Das Abstrahlen bzw. der Empfang der elektromagnetischen Wellen erfolgt durch Antennen.In radio communication systems, messages (e.g. wise language, image information or other data) with help transmitted by electromagnetic waves. The radiation or the reception of the electromagnetic waves takes place through Antennas.
Diese Antennen werden zur Anwendung in Funksende-/Funkemp fangsgeräten im Allgemeinen auf elektronischen Flachbaugrup pen wie beispielsweise Leiterplatinen integriert.These antennas are used in radio transmission / radio temp catching devices in general on electronic printed circuit boards pen such as printed circuit boards.
Eine integrierte Antenne, die beispielsweise in planarer Form auf der Leiterplatine strukturiert ist, stellt eine sehr kos tengünstige Ausgestaltung einer Antenne dar.An integrated antenna, for example in planar form is structured on the printed circuit board, represents a very kos an inexpensive design of an antenna.
Da elektronische Flachbaugruppen nach der Herstellung auf Funktionsfähigkeit und Qualität geprüft werden, um die Aus fallrate der endgültigen Produkte zu minimieren sowie ein ge fordertes Maß an Qualitätsparametern zu erfüllen, ist es bei Flachbaugruppen, die für den Einsatz in Funksende-/Funkemp fangsgeräten, beispielsweise Bluetooth-Funkmodulen oder DECT- Funkteilen, vorgesehen sind, auch erforderlich Hochfrequenz parameter (HF-Parameter) wie die Sendeleistung und Empfänger empfindlichkeit zu messen.Because electronic boards after manufacture on Functionality and quality are checked in order to ensure that the to minimize the fall rate of the final products as well as a ge It is essential to meet the required level of quality parameters Flat modules that are used in radio transmission / radio temp devices such as Bluetooth radio modules or DECT Radio parts, provided, also require radio frequency parameters (RF parameters) such as the transmission power and receiver to measure sensitivity.
Hierzu muss in der Regel der Antennenfußpunkt der integrier ten Antenne von einer Speiseleitung zu einem Funkssende- /Funkempfangsmodul (Transceiver), d. h. die Leitung von einem Speisepunkt der Antenne zum Transceiver, galvanisch getrennt werden, da es für die Ermittlung der HF-Parameter erforderlich ist, die hierfür notwendige Messung ohne Einfluss der Antenne durchzuführen.As a rule, the antenna base of the integrating must be used for this th antenna from a feed line to a radio transmitter / Radio receiver module (transceiver), d. H. the line of one Feed point of the antenna to the transceiver, galvanically separated as it is necessary for the determination of the HF parameters is the measurement required for this without the influence of the Antenna carry out.
Da eine Auftrennung und Wiederherstellung der Verbindung zum Transceiver zu aufwendig bzw. kostenintensiv ist, konnten sich integrierte Antennen bei Massenprodukten bisher nicht durchsetzen.As a disconnection and re-establishment of the connection to the Transceiver is too complex or expensive, could antennas have not yet been integrated into mass-produced products push through.
Statt dessen werden vorzugsweise druckkontaktierte oder steckbare Antennen (z. B. Monopole) verwendet, während bei Produkten mit einer geringen Stückzahl Stanzbiegeteile vorge zogen werden.Instead, pressure-contacted or Pluggable antennas (e.g. monopoles) are used while at Products with a small number of stamped and bent parts be pulled.
Diese Antennentypen weisen jedoch einen relativ großen Volu menbedarf auf, so dass sie in den meisten Fällen sogar aus dem Funksende-/-Funkempfangsgerät herausragen müssen und da her insbesondere für den Einsatz in Bluetooth Funkmodulen un geeignet sind.However, these types of antenna have a relatively large volume so that in most cases they are even out the radio transmitter / radio receiver must protrude and there especially for use in Bluetooth radio modules are suitable.
Eine Lösung hierzu bietet der Einsatz von Inverted-F-Anten nen, da sie im Vergleich zu Monopol- oder Dipolantennen einen relativ kleinen Raum beanspruchen und aus diesem Grund bevor zugt in mobilen Funksende-/Funkempfangsgerät, die gemäß dem GSM, DECT oder Bluetooth-Standard funktionieren, eingesetzt werden.The use of inverted F antennas offers a solution to this because compared to monopole or dipole antennas they have a take up relatively small space and for this reason before Approved in mobile radio transmitters / radio receivers that are in accordance with the GSM, DECT or Bluetooth standard are used will.
Im Allgemeinen werden die Inverted-F-Antennen aus einem Blechmaterial herausgestanzt und können daher nach Messen der HF-Parameter in gleicher Weise wie die steckbaren Antennen nur durch Druckkontaktierung oder vergleichbar mit den aus Stanzbiegeteilen geformten Antennen durch Löten mit dem Transceiver verbunden werden, wobei letztgenannter Vorgang manuell geschieht und daher höhere Herstellungskosten zur Folge hat.In general, the Inverted-F antennas are made from a Sheet metal punched out and can therefore after measuring the RF parameters in the same way as the pluggable antennas only by pressure contact or comparable to the ones from Stamped and bent parts shaped antennas by soldering with the Transceivers are connected, the latter process happens manually and therefore higher manufacturing costs Consequence.
Ein Nachteil, der sich bei druckkontaktierten Antennen er gibt, sind die großen Toleranzen an den Kontaktflächen, die eine Antennenanpassung erschweren. Hinzu kommt, dass an die sen Stellen die Übergangswiderstände sehr hoch sind.A disadvantage that manifests itself in pressure-contacted antennas there are the large tolerances on the contact surfaces that make antenna adjustment difficult. In addition, to the sen places the contact resistances are very high.
Eine mögliche Lösung für dieses Problem ist eine Vergoldung der Kontaktflächen. Eine Vergoldung führt jedoch zu einem hö heren Kostenaufwand zumal eine gezielte Vergoldung der Kon taktflächen alleine sehr aufwendig ist und daher im Allgemei nen die ganze Antenne vergoldet werden müsste.One possible solution to this problem is gold plating of the contact surfaces. However, gilding leads to a Hö higher costs, especially since a targeted gold plating of the con tact areas alone is very expensive and therefore in general nen the whole antenna would have to be gold-plated.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, eine An tenne anzugeben, die zum einen sehr kompakt und kostengünstig ist und zum anderen die Messung der HF-Parameter ermöglicht.The object on which the invention is based is to provide an tenne indicate, on the one hand, very compact and inexpensive and on the other hand enables the measurement of the HF parameters.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale gelöst. Des Weiteren wird sie ausgehend Oberbegriff des Anspruchs 8 durch die kenn zeichnenden Merkmale gelöst.This task is based on the preamble of claim 1 solved by the characteristic features. Furthermore, they based on the preamble of claim 8 by the know drawing features solved.
Die Antenne gemäß Anspruch 1 weist einen Resonanzkörper auf, der eine erste elektrisch leitende Verbindung zu einem Spei sepunkt auf einer Flachbaugruppe sowie eine zweite elektrisch leitende Verbindung zu einem Masseanschlusspunkt auf der Flachbaugruppe aufweist, wobei zumindest die erste Verbindung vom Resonanzkörper zum Speisepunkt durch einen steckbaren Draht realisiert ist.The antenna according to claim 1 has a resonance body, the first electrically conductive connection to a Spei s point on a printed circuit board and a second electrical conductive connection to a ground connection point on the Has printed circuit board, wherein at least the first connection from the resonance body to the feed point through a plug-in Wire is realized.
Die Antenne gemäß Anspruch 8 ist als Inverted-F-Antenne aus gestaltet, die vollständig aus einem steckbaren Draht geformt ist, der eine elektrisch leitende Verbindung von einem ersten Kontaktloch im Speisepunkt (SP) zu einem zweiten Kontaktloch im Masseanschlusspunkt (MP) realisiert.The antenna according to claim 8 is designed as an inverted-F antenna designed that is molded entirely from a pluggable wire is, which is an electrically conductive connection from a first Contact hole in the feed point (SP) to a second contact hole implemented in the ground connection point (MP).
Ein wesentlicher Vorteil der Antenne gemäß Anspruch 1 sowie der Inverted-F-Antenne gemäß Anspruch 8 ist der geringe Be darf an Volumen, so dass dort wo ein Platzmangel vorherrscht, beispielsweise Bluetooth-Produkte oder gemäß DECT-Standard funktionierende Mobilteile, vorteilhaft eingesetzt werden können. Des Weiteren weisen die erfindungsgemäßen Antennen den Vorteil auf, dass sie gegenüber den Toleranzen an Kon taktstellen zu einer Flachbaugruppe bzw. Leiterplatine unemp findlicher sind. Zudem sind keine Fangrippen zur Stützung bzw. Fixierung der Antennen notwendig.A major advantage of the antenna according to claim 1 and the inverted-F antenna according to claim 8 is the low Be may be in volume, so that where there is a lack of space, for example Bluetooth products or according to the DECT standard functioning handsets, are used advantageously can. The antennas according to the invention also have has the advantage that it is compared to the tolerances on Kon clock points to a flat module or printed circuit board unemp are more sensitive. In addition, there are no ribs for support or fixation of the antennas necessary.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Antenne gemäß Anspruch 1 sowie der Inverted-F-Antenne gemäß Anspruch 8 ist die Mög lichkeit, eine Messung von Hochfrequenzparametern nach Bestü ckung einer Flachbaugruppe durchzuführen.Another essential advantage of the antenna according to claim 1 and the inverted-F antenna according to claim 8 is the poss possibility of a measurement of high frequency parameters after Bestü to carry out a flat module.
Weitere Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous refinements of the invention are shown in FIG specified in the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel sowie weitere Vorteile der Erfindun gen werden anhand der Figuren dargestellt. Davon zeigen:An embodiment and other advantages of the invention genes are shown on the basis of the figures. Show of which:
Fig. 1 eine Inverted-F-Antenne mit einem aus Draht gebogenen inneren Querbalken als Lot von einem Speisepunkt auf einen Antennenarm; Figure 1 is an inverted-F antenna having a bent wire inner transom as solder from a feed point to an antenna arm.
Fig. 2 eine Iverted-F-Antenne mit einem aus Draht ge bogenen inneren Querbalken mit einer zum An tennenarm parallel verlaufenden Teilstrecke; Fig. 2 shows an Iverted-F antenna with a ge made of wire curved inner crossbeam with a section running parallel to the antenna arm to;
Fig. 3: Gemessener Verlauf des Eingangsreflexionsfak tors bei Einsatz der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Antenne im Bluetooth- Frequenzband (2400-2480 MHz); Fig. 3: Measured course of Eingangsreflexionsfak gate when using the antenna of the invention depicted in Fig 2 in the Bluetooth frequency band (2400-2480 MHz);.
Fig. 4 eine vollständig aus Draht gebogene Inverted-F- Antenne; Figure 4 is a fully bent from wire Inverted-F antenna.
Fig. 5: Gemessener Verlauf des Eingangsreflexionsfak tors bei Einsatz der in Fig. 4 dargestellten erfindungsgemäßen Antenne im Bluetooth- Frequenzband (2400-2480 MHz). Fig. 5: Measured profile of the input reflection factor when using the antenna according to the invention shown in Fig. 4 in the Bluetooth frequency band (2400-2480 MHz).
In Fig. 1 ist eine Inverted-F-Antenne A dargestellt, die auf einer Flachbaugruppe FR4 eines mobilen Funksende-/Funkempfangsgeräts, das nach dem Bluetooth-Standard funktioniert, angeordnet ist.In Fig. 1, an inverted-F antenna A is shown, which is arranged on a flat module FR4 of a mobile radio transmitter / radio receiver that functions according to the Bluetooth standard.
Eine Inverted-F-Antenne A besteht bekanntermaßen aus einem inneren Querbalken SS, einem äußeren Querbalken AS sowie ei nem Antennenarm AA, die derart angeordnet sind, dass sie eine F-Form bilden.An inverted-F antenna A is known to consist of one inner crossbar SS, an outer crossbar AS and egg nem antenna arm AA, which are arranged in such a way that they have a Form F-shape.
Der Antennenarm AA realisiert den Resonanzkörper der Antenne A, d. h. er ist maßgeblich für die elektrisch wirksame Länge der Antenne A, die die Resonanzfrequenz der Antenne bestimmt und deren Einhaltung letztlich einen maximalen Antennengewinn garantiert, verantwortlich, während der äußere Querbalken AS eine leitende Verbindung zu einem mit einem Massepotential MASSE' verbundenen Masseanschlusspunkt MP herstellt und der innere Querbalken SS für die elektrisch leitende Verbindung zu einem Speisepunkt SP, der mit einem Funksende-/Funkemp fangsmodul (Transceiver) verbunden ist, verwendet wird.The antenna arm AA realizes the resonance body of the antenna A, d. H. it is decisive for the electrically effective length of antenna A, which determines the resonance frequency of the antenna and compliance with them ultimately a maximum antenna gain guaranteed, responsible, while the outer transom AS a conductive connection to one with a ground potential MASSE 'connected ground connection point MP and the inner crossbar SS for the electrically conductive connection to a feed point SP, which is connected to a radio transmission / radio temp receiver module (transceiver) is connected is used.
Der Antennenarm AA sowie der äußere Querbalken AS sind als eine auf einem dielektrischen Trägersubstrat der Flachbau gruppe FR4 aufgetragene Metallschicht ausgestaltet, während der innere Querbalken SS (Speisearm) als steckbarer gebogener Draht ausgestaltet ist, der von dem Speisepunkt SP auf einen Lotfußpunkt auf dem Antennenarm AA führt und eine elektrisch leitende Verbindung zum Antennenarm AA herstellt, so dass die dargestellte Antenne A Elemente einer integrierten Antenne und Drahtantenne vereint.The antenna arm AA and the outer crossbar AS are as one on a dielectric carrier substrate of the Flachbau group FR4 applied metal layer designed while the inner crossbar SS (dining arm) as a pluggable curved one Wire is designed from the feed point SP to a Plumbing point on the antenna arm AA leads and one electrically Establishes a conductive connection to the antenna arm AA, so that the Antenna shown A elements of an integrated antenna and wire antenna combined.
Die Kontaktierung des Speisearms SS, d. h. die elektrisch leitfähige Verbindung zum Speisepunkt SP bzw. Lotfußpunkt, geschieht über Kontaktlöcher. Darunter versteht man Langlö cher in der Flachbaugruppe bzw. Leiterplatine, die derart ausgestaltet sind, dass sie die Enden des steckbaren Drahtes aufnehmen können, wobei diese Enden derart gebogen sind, dass sie zum einen eine federnde Wirkung entfalten, um zur Fixie rung der Antenne A nach dem Einführen der Enden in das Langloch einen Druck auf die Seitenwände des Langlochs ausüben zu können und zum anderen eine leitende Verbindung zum Speise punkt SP bzw. Lotfußpunkt gewährleistet.The contacting of the feed arm SS, d. H. the electric conductive connection to the feed point SP or solder foot point, happens via contact holes. This is understood to mean Langlö cher in the flat module or printed circuit board, the such are designed so that they are the ends of the pluggable wire can accommodate, these ends are bent such that On the one hand, they develop a resilient effect in order to become a fixie tion of antenna A after inserting the ends into the elongated hole exert a pressure on the side walls of the elongated hole can and on the other hand a conductive connection to the food point SP or plumb point guaranteed.
Die Länge des Langlochs im Lotfußpunkt ist hierbei kleiner als die Breite des Antennenarms zu wählen, um zu verhindern, dass der Antennenarm durch das Langloch in zwei galvanisch getrennte Bereiche geteilt wird.The length of the elongated hole in the plumb line is smaller here than to choose the width of the antenna arm to prevent that the antenna arm galvanically through the elongated hole in two separate areas is shared.
Der drahtgeformte Speisearm SS wird erst nach Messen der HF- Parameter durch Aufstecken, d. h. Einführen der Drahtenden in die Langlöcher SP, LP, mit der Flachbaugruppe FR4 verbunden, so dass über die Antenne keine empfangenen Signale an den Transceiver weiterleiten kann und die während HF-Messung un erwünschten Signale nicht zur Verfälschung des Messergebnis ses führen.The wire-formed feed arm SS is only used after measuring the HF Parameters by plugging, d. H. Insert the wire ends into the elongated holes SP, LP, connected to the flat module FR4, so that no signals received via the antenna are sent to the Transceiver can forward and the during RF measurement un desired signals do not falsify the measurement result ses lead.
Vorteile der in Fig. 1 dargestellten Antenne A sind der ge ringe Kostenaufwand und Volumenbedarf, die sich Aufgrund des integrierten Anteils AA, AS der Antenne A ergeben sowie die Möglichkeit diesen Anteil AA, AS, der nahezu die ganze Anten ne A bildet, bereits vor der Messung der HF-Parameter beim Layouten der Flachbaugruppe FR4 auf diese Flachbaugruppe FR4 aufzutragen und die Messung hierbei ohne Einfluss evtl. durch die Antenne A empfangener Signale durchzuführen, da erst nach der Messung der noch fehlende Teil der Antenne A, der steck bare drahtgeformte Speisearm SS, auf die Flachbaugruppe FR4 montiert wird.Advantages of the antenna A shown in Fig. 1 are the low cost and volume requirements, which result due to the integrated portion AA, AS of the antenna A and the possibility of this portion AA, AS, which forms almost the entire antenna A, already before to apply the measurement of the RF parameters when laying out the flat module FR4 on this flat module FR4 and to carry out the measurement without any influence of any signals received by antenna A, since the missing part of antenna A, the plug-in wire-shaped feed arm, is only after the measurement SS, on which the flat module FR4 is mounted.
Durch die Ausgestaltung des Speisearms SS als steckbaren Draht, kommt der Speisearm SS in einer gewissen Höhe von der Substratoberfläche zu liegen. Da diese Höhe aber in der Grö ßenordung von nur wenigen Drahtdurchmessern, d. h. insgesamt kleiner als 1 mm, liegt, entsteht hierdurch kein Nachteil für die Antennenanpassung. The design of the feed arm SS as pluggable Wire, the feed arm SS comes at a certain height from the To lie substrate surface. Since this height is in the size on the order of just a few wire diameters, i.e. H. all in all is less than 1 mm, this does not result in any disadvantage for the antenna adjustment.
Problematisch könnte jedoch die relativ kleine Länge des Speisearms SS sein, die bei einem Einsatz in dem für den Bluetooth-Standard genutzten Frequenzband bei 8 mm und in dem für DECT-Standard genutzten Frequenzband bei 10 mm liegt und daher schwer zu Handhaben ist, d. h. bei manuellem Einsetzen der Antenne schlecht zu greifen ist.However, the relatively short length of the Be Speisearms SS, when used in the for the Bluetooth standard used frequency band at 8 mm and in the frequency band used for the DECT standard is 10 mm and therefore difficult to handle, d. H. with manual insertion the antenna is difficult to grasp.
Eine vorteilhafte Weiterbildung, die dieses mögliche Problem löst, ist die in der Fig. 2 dargestellte Alternative.An advantageous development that solves this possible problem is the alternative shown in FIG.
Bei der in der Fig. 2 dargestellten Antenne A handelt es sich ebenfalls um eine kombinierte Inverted-F-Antenne A.The antenna A shown in FIG. 2 is also a combined inverted-F antenna A.
Im Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Inverted-F- Antenne A, erfolgt bei der in der Fig. 2 dargestellten An tenne A die Speisung bzw. der Empfang von HF-Signalen über einen längeren Speisearm SS, der beispielsweise eine Gesamt länge von 25-30 mm aufweist. Die größere Länge wird erzielt ohne den Abstand (Bluetooth-Standard: 8 mm, DECT-Standard: 10 mm) des Antennenarms A von der Massemetallisierung MASSE' verlängern zu müssen, in dem der drahtgebogene Speisearm SS, wie dargestellt, eine rechtwinklig abgehende Fortsetzung (Knick) aufweist, die maximal bis zum Ende des Antennenarms AA verläuft.In contrast to the inverted F antenna A described above, the antenna A shown in FIG. 2 is used to feed or receive RF signals via a longer feed arm SS, for example a total length of 25-30 mm. The greater length is achieved without having to extend the distance (Bluetooth standard: 8 mm, DECT standard: 10 mm) of the antenna arm A from the ground metallization MASSE ', in which the wire-bent feed arm SS, as shown, has a right-angled continuation ( Kink), which extends maximally to the end of the antenna arm AA.
Der Speisearm SS endet daher nicht ausgehend vom Speisepunkt SP im Lotfußpunkt des Antennearms AA, sondern ist derart ge bogen, dass im Lotfußpunkt rechtwinklig eine Teilstrecke nach rechts abgeht und parallel oberhalb des Antennearms AA ver läuft und in einem Kontaktloch auf dem Antennenarm AA endet.The feed arm SS therefore does not end starting from the feed point SP in the solder foot of the antenna arm AA, but is so ge bent, that in the plumb line a partial section at right angles goes off to the right and parallel above the antenna arm AA ver runs and ends in a contact hole on the antenna arm AA.
Da der Speisearm SS in diesem Fall von einem ersten Kontakt loch im Speisepunkt zu einem zweiten Kontaktloch am Antennen ende verläuft, wirkt sich dies auf die elektrisch wirksame Länge der Antenne A aus, was aber zu keinen nennenswerten Einbußen in der Antennenperformance, beispielsweise gegenüber einer vollständig planaren Inverted-F-Antenne A, führt, da die hierdurch verursachte Verstimmung der Antenne A durch ei nen breiteren äußeren Querbalken AS (Massenanschlussarm) aus geglichen werden kann.Since the feed arm SS in this case from a first contact hole in the feed point to a second contact hole on the antenna ends, this affects the electrically effective Length of the antenna A, which is not worth mentioning Loss in antenna performance, for example compared to a fully planar inverted-F antenna A, leads there the detuning of antenna A caused by ei NEN wider outer crossbar AS (mass connection arm) can be matched.
Die Veränderung der Breite des Masseanschlussarms AS zur An tennenanpassung kann gleichermaßen auch bei der in Fig. 1 dargestellten Antenne A angewandt werden, um beispielsweise eine Impedanzanpassung der Antenne auf 50 Ω zu erreichen.The change in the width of the ground connection arm AS for antenna matching can also be used in the same way in the antenna A shown in FIG. 1 in order, for example, to achieve an impedance matching of the antenna to 50 Ω.
Bei der in der Fig. 2 dargestellten Variante der Antenne A ist darauf zu achten, dass die oberhalb des Antennenarms AA verlaufende Teilstrecke des Speisearms SS mit dem Antennenarm AA nur im zweiten Kontaktloch galvanisch, d. h. elektrisch leitend, verbunden ist, sonst jedoch berührungslos bzw. gal vanisch getrennt oberhalb des Antennenarms AA verläuft.In the variant of the antenna A shown in FIG. 2, it must be ensured that the section of the feed arm SS running above the antenna arm AA is only galvanically, ie electrically conductive, connected to the antenna arm AA in the second contact hole. Galvanically separated above the antenna arm AA runs.
Prinzipiell wird ein zur galvanischen Trennung notwendige Ab stand durch eine Ausgestaltung der Enden des Speisearms SP gewährleistet, da diese zur Aufnahme in einem als Langloch ausgestalteten Kontaktloch, speziell gebogen sind, so dass im eingeführten Zustand kein Kontakt zwischen Teilstrecke und Antennenarm AA gegeben ist.In principle, an Ab is necessary for galvanic isolation stood by a configuration of the ends of the feed arm SP guaranteed, as this is for inclusion in an elongated hole designed contact hole, are specially curved so that in introduced state no contact between section and Antenna arm AA is given.
Alternativ kann die galvanische Trennung auch durch einen zu mindest unterhalb der Teilstrecke verlaufenden Teil des An tennenarms AA aufgetragene isolierende Schicht, vorzugsweise Lackschicht, hervorgeführt werden.Alternatively, the galvanic isolation can also be achieved by a at least below the section of the An Insulating layer applied close to the arm AA, preferably Lacquer layer, are brought out.
In Fig. 3 ist als Messergebnis ein Eingangsreflexionsfaktor S11 der nach Fig. 2 ausgestalteten Antenne A dargestellt. Die Antenne A wurde dabei für eine Anwendung in einem Blue tooth Funkmodul dimensioniert, wobei die Gesamtlänge (Summe der Teilstrecken) 27 mm beträgt.In FIG. 3, an input reflection factor S11 of the antenna A configured according to FIG. 2 is shown as the measurement result. The antenna A was dimensioned for an application in a Bluetooth radio module, the total length (sum of the sections) being 27 mm.
Für die Durchführung der Messung ist die Antenne A am Speise schlitz SS mit einem "Semi-Rigid"-Koaxialkabel verknüpft und an einen Netzwerkanalysator angeschlossen. To carry out the measurement, the antenna A is on the food Schlitz SS linked to a "Semi-Rigid" coaxial cable and connected to a network analyzer.
Die Verknüpfung des Koaxialkabels mit der erfindungsgemäßen Antenne A wird derart realisiert, dass der Innenleiter des Koaxialkabels mit dem Speisepunkt SP und der äußere Kabelman tel mit der Massemetallisierung MASSE' durch Löten verbunden sind.The connection of the coaxial cable with the invention Antenna A is realized in such a way that the inner conductor of the Coaxial cable with the feed point SP and the outer Kabelman tel connected to the ground metallization MASS 'by soldering are.
Für den Anschluss der Antenne A in dem für den Markt bestimm ten Produkt wird der Speisepunkt SP beispielsweise über eine Triplate-Leitung, die unterhalb der Massemetallisierung MASSE' verläuft, an ein Funksende-/Funkempfangsmodul (Trans ceiver), wobei die Massemetallisierung beispielsweise durch eine Leiterbahn mit dem Transceiver verbunden ist.For the connection of the antenna A in the intended for the market th product is the feed point SP, for example via a Triplate line that is below the bulk metallization MASSE 'runs to a radio transmitter / radio receiver module (trans ceiver), with the bulk metallization, for example, by a conductor path is connected to the transceiver.
Anhand der Werte des Eingangsreflexionsfaktors S11 bei den dargestellten Markern 1, 2 und 3 lässt sich entnehmen, dass für das gewählte Frequenzband eine sehr gute Anpassung er zielt wird, insbesondere die Anpassung bei der Mittenfrequenz (2450 MHz) ist besser als -30 dB (-31.634 dB), wie beim Marker 2 zu erkennen.Based on the values of the input reflection factor S11 at the Markers 1, 2 and 3 shown, it can be seen that a very good match for the selected frequency band is aimed, especially the adjustment at the center frequency (2450 MHz) is better than -30 dB (-31,634 dB), as with the marker 2 to recognize.
An dem in der Fig. 3 dargestellten Verlauf des Eingangsre flexionsfaktors S11 lässt sich auch erkennen, dass die Inver ted-F-Antenne A bei einem in der Fachwelt als Richtwert be kannten "-10 dB-Bandbreite" bei knapp 100 MHz liegt, so dass eine gemäß Bluetooth-Spezifikation geforderte Bandbreite von mindestens 50 MHz erfüllt.In the curve of the input ref flexion factor S11 shown in FIG. 3, it can also be seen that the inverted-F antenna A is just under 100 MHz with a "-10 dB bandwidth" known in the field as a guide value, so that a bandwidth of at least 50 MHz required by the Bluetooth specification is met.
Nicht zuletzt die Messergebnisse lassen den Schluss zu, dass diese kombinierte Antenne, wo ein Platzmangel vorherrscht, beispielsweise Bluetooth-Produkte oder gemäß DECT-Standard funktionierende Mobilteile, vorteilhaft eingesetzt werden kann, da sie im Vergleich zu Monopol-Antennen ein kleineres Volumen beansprucht (Designvorteil).Last but not least, the measurement results suggest that this combined antenna, where there is a lack of space, for example Bluetooth products or according to the DECT standard functioning handsets, are used advantageously can, as they are a smaller one compared to monopole antennas Volume claimed (design advantage).
Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Antenne A gegenüber druckkontaktierten Antennen wie beispielsweise gestanzten Blechantennen den Vorteil auf, dass sie gegenüber den Tole ranzen an den Kontaktstellen unempfindlicher ist, wobei dies damit zu begründen ist, dass die Drahtkontakte in den Langlö chern relativ gut fixiert sind, während dies bei druckkontak tierten Blechantennen nicht gegeben ist, was eine schlechte Antennenanpassung zur Folge hat.Furthermore, the antenna A according to the invention is opposite pressure-contacted antennas such as punched Sheet metal antennas have the advantage over the tole satchel at the contact points is less sensitive, although this The reason is that the wire contacts in the Langlö chern are relatively well fixed, while this is the case with Druckkontak metal antennas are not given, which is a bad one Antenna adjustment.
Die in Fig. 4 dargestellte Inverted-F-Antenne A', ist voll ständig aus Draht gebogen und erlaubt ebenso die Messung der HF-Parameter, da sie erst nach erfolgter Messung auf die dar gestellte Flachbaugruppe FR4' montiert wird und beansprucht ebenfalls ein relativ kleines Volumen, so dass die nicht aus dem Gehäuse herausragen muss (Designaspekt).The inverted-F antenna A 'shown in FIG. 4 is completely bent from wire and also allows the measurement of the RF parameters, since it is only mounted on the printed circuit board FR4' after the measurement has taken place and also claims a relative small volume so that it does not have to protrude from the housing (design aspect).
Im Einzelnen setzt sich die Antenne A' aus einem
In detail, the antenna A 'is composed of one
- - ersten Teilstück TS1, welches von einem Kontaktloch ab geht,- First section TS1, which starts from a contact hole goes,
- - zweiten Teilstück TS2, das rechtwinklig vom ersten Teil stück TS1 in Richtung einer Stirnseite der Flachbaugruppe FR4' abgeht,- second section TS2, which is perpendicular to the first part piece TS1 in the direction of an end face of the flat module FR4 'goes off,
- - dritte Teilstück TS3, das rechtwinklig vom zweiten Teil stück TS2 rechtwinklig abgeht, so dass sie parallel zur Stirnseite der Flachbaugruppe FR4' verläuft,- third section TS3, the one at right angles to the second part piece TS2 goes off at right angles so that it is parallel to the Front side of the flat module FR4 'runs,
- - vierten Teilstück TS4, welches rechtwinklig abgehend vom dritten Teilstück TS3 nach Rechts entlang der Stirnseite der Flachbaugruppe FR4' verläuft,- Fourth section TS4, which starts at right angles from third section TS3 to the right along the front side the flat module FR4 'runs,
- - fünften Teilstück TS5, welches nach links rechwinklig ab gehend vom vierten Teilstück TS4 verläuft,- Fifth section TS5, which starts at right angles to the left going from the fourth section TS4 runs,
- - sechsten Teilstück TS6, welches rechtwinklig abgehend vom fünften Teilstück TS5 nach Links entlang der Stirnfläche verläuft,- Sixth section TS6, which starts at right angles from fifth section TS5 to the left along the face runs,
- - siebten Teilstück TS7, welches rechtwinklig nach links ab gehend vom sechsten Teilstück TS6 verläuft,- Seventh section TS7, which is at right angles to the left going from the sixth section TS6 runs,
- - achten Teilstück TS8, das von der Stirnseite in Richtung der Kontaktlöcher parallel zur Oberfläche der Flachbau gruppe FR4' verläuft, - eighth section TS8, the one from the face towards the contact holes parallel to the surface of the flat building group FR4 'runs,
- - neunten Teilstück TS9, welches abgehend vom achten Teil stück TS8 derart rechtwinklig abgeht, dass es in das Kon taktloch mündet- ninth section TS9, which is starting from the eighth part piece TS8 goes off at right angles that it is in the con clock hole opens
zusammen, wobei es sich bei dem Draht um einen gängigen Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,2 mm handelt. Dadurch ist eine ausreichende Stabilität gewährleistet.together, the wire being a common one Steel wire with a diameter of 0.2 mm. Through this sufficient stability is guaranteed.
Der Antennenarm AA' dieser Inverted-F-Antenne A' ergibt sich daher aus den Teilstücken drei bis sieben TS3. . .TS7, während der innere Querbalken SS' durch das zweite Teilstück TS2 und der äußere Querbalken AS' durch das achte Teilstück TS8 ge bildet wird.The antenna arm AA 'of this inverted-F antenna A' results therefore from the sections three to seven TS3. . .TS7, while the inner crossbeam SS 'through the second section TS2 and the outer crossbar AS 'through the eighth section TS8 ge forms is.
Als eine erste Alternative ist es denkbar, dass das dritte Teilstück TS3 entfällt, so dass das vierte Teilstück TS4 di rekt vom zweiten Teilstück TS2 rechwinklig abgehend nach Rechts entlang der Stirnseite der Flachbaugruppe FR4' ver läuft und der Antennenarm AA' der Antenne A' lediglich durch das vierte, fünfte, sechste, siebte Teilstück TS4. . .TS7 gebil det wird.As a first alternative, it is conceivable that the third Part TS3 is omitted, so that the fourth part TS4 di right-angled from the second section TS2 Right along the face of the flat module FR4 'ver runs and the antenna arm AA 'of the antenna A' only through the fourth, fifth, sixth, seventh section TS4. . .TS7 comp will be.
Diese Alternative vereinfacht die Herstellung und führt somit auch zu einer Minimierung der Kosten.This alternative simplifies the production and thus leads also to minimize costs.
Bei der beschriebenen Inverted-F-Antenne AA' werden zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Flachbaugruppe FR4' angeordnete Schirmtöpfe, wie sie beispielsweise bei einem Bluetooth- Dongle für die Abschirmung des Hochfrequenzbandes und des Ba sisbandes gemäß Bluetooth verwendet werden, als Masse ge nutzt.In the case of the inverted-F antenna AA 'described, there are two opposite sides of the flat module FR4 'arranged Umbrella pots, as they are, for example, in a Bluetooth Dongle for shielding the high frequency band and the ba sisbandes are used according to Bluetooth, ge as ground uses.
Hierzu wird der äußere Querbalken AS' an dem mit den Schirm töpfen elektrisch leitend verbundenen Masseanschlusspunkt MP' und der innere Querbalken SS' mit dem Speisepunkt SP' verbun den angeschlossen, wobei die Möglichkeit besteht, die Antenne A' sowohl durch Steckkontakte, d. h. durch Einführen in Kontaktlöcher, die beispielsweise als Langlöcher ausgestaltet sind, zu verbinden.For this purpose, the outer crossbar AS 'is attached to the one with the screen pot electrically connected ground connection point MP ' and the inner cross beam SS 'connected to the feed point SP' connected to the antenna, with the option of using the antenna A 'both by plug contacts, d. H. by inserting it into contact holes, designed for example as elongated holes are to connect.
Diese beiden Kontaktformen haben den Vorteil, dass sie einen gegenüber Toleranzen unempfindlichen Kontakt herbeiführen, so dass dies einen relativ niedrigen Übergangswiderstand ergibt.These two forms of contact have the advantage of being one bring about contact insensitive to tolerances, see above that this results in a relatively low contact resistance.
Als weitere Alternative ist es denkbar, dass das zweite Teil stück TS2 und das achte Teilstück TS8 nicht von ersten Teil stück TS1 bzw. neuntem Teilstück TS9 rechtwinklig abgehen, sondern das zweite und das achte Teilstück TS1, TS8 jeweils fortsetzen, so dass der Antennearm AA' nun nicht mehr paral lel zur Stirnseite verläuft, sondern parallel zur Oberfläche der Flachbaugruppe FR4' verläuft, was beispielsweise Design vorteile (Volumen etc.) bringt.As a further alternative, it is conceivable that the second part piece TS2 and the eighth section TS8 not from the first part piece TS1 or ninth section TS9 go off at right angles, but the second and the eighth section TS1, TS8 respectively continue so that the antenna arm AA 'is no longer parallel lel runs to the front, but parallel to the surface the flat module FR4 'runs what, for example, design brings advantages (volume, etc.).
Zur Aufnahme in den als Langlöchern ausgestalteten Kontaktlö chern sind das erste Teilstück TS1 und das neunte Teilstück TS9 derart ausgestaltet, dass sie zum einen stabil in dem Kontaktloch zu liegen kommen und zum anderen eine leitende Verbindung gewährleisten.For inclusion in the contact holes designed as elongated holes The first section TS1 and the ninth section are essential TS9 designed in such a way that, on the one hand, it is stable in the Contact hole come to rest and on the other hand a conductive one Ensure connection.
Zusätzlich kann man das zweite Teilstück TS2 und das achte Teilstück TS8 derart ausgestalten, dass die Toleranzen des Abstands von Antennenarm AA' minimiert werden, in dem man sie mit Nasen versieht, die verhindern, dass die Antennenenden zu tief hineingesteckt werden.In addition, you can use the second section TS2 and the eighth Design section TS8 in such a way that the tolerances of the Distance from antenna arm AA 'can be minimized by placing it noses that prevent the antenna ends from closing be inserted deep into it.
Als Weiterbildung dieser Alternative ist es von Vorteil als Gegenpotential zum Antennenarm AA' eine auf der Oberfläche der Flachbaugruppe FR4' aufgetragenen Metallschicht (Masseme tallisierung MASSE') zu nutzen, welche unterhalb des Anten nenarms AA' zu liegen kommt und somit die Nutzung der Schirm töpfe für diese Funktion ersetzt.As a further development of this alternative, it is beneficial as a Counter potential to the antenna arm AA 'one on the surface the metal layer applied to the flat module FR4 '(Masseme tallisierung MASSE '), which is below the ante nenarms AA 'comes to rest and thus the use of the umbrella pots replaced for this function.
Unabhängig vom gewählten Gegenpotential stehen - im Gegensatz zu einer integrierten Antenne - bei der erfindungsgemäßen Antenne A' der innere Querbalken TS2 und der äußere Querbalken TS8 senkrecht zur Oberfläche des Gegenpotentials, dagegen verläuft durch die Schleife TS3. . .TS7 eingegrenzte Fläche des Antennenarms AA' parallel zur Oberfläche des Gegenpotentials, währen bei einer integrierten Inverted-F-Antenne üblicherwei se die Fläche des Antennenarms seitlich parallel zu einer Seite einer Massefläche verläuft.Regardless of the chosen counterpotential, there are - in contrast to an integrated antenna - in the antenna according to the invention A 'the inner crossbar TS2 and the outer crossbar TS8 perpendicular to the surface of the counter potential, against it runs through the loop TS3. . .TS7 delimited area of the Antenna arm AA 'parallel to the surface of the counter potential, while with an integrated inverted-F antenna se the surface of the antenna arm laterally parallel to one Side of a ground plane.
Diese Weiterbildung hat zudem den Vorteil, das bei einseitig bestückten Flachbaugruppen FR4', eine der bestückten Seite gegenüberliegende Seite vollständig Metallisiert und die An tenne auf dieser Seite montiert wird, so dass für das Design bzw. Layouten der zu bestückenden Seite ein zusätzlicher Freiheitsgrad entstehtThis further training also has the advantage that it is one-sided assembled flat modules FR4 ', one of the assembled side opposite side completely metallized and the An tenne is mounted on this side, so for the design or layout of the side to be assembled an additional Degree of freedom arises
Dies ermöglicht eine Positionierung der Antenne A' auf nahezu jede beliebigen Position auf der Flachbaugruppe FR4' unter der Voraussetzung, das genügend Abstand zur Massemetallisie rung MASSE' eingehalten wird. Für eine Anwendung in einem für den Bluetooth-Standard vorgesehenen Frequenzband ist dazu ein Abstand zwischen 4 bis 8 mm, beispielsweise 7 mm, erforder lich.This enables the antenna A 'to be positioned almost at any position on the flat module FR4 'below the requirement that there is sufficient distance to the mass metallization tion MASS 'is observed. For one application in one for The frequency band provided by the Bluetooth standard is a Distance between 4 to 8 mm, for example 7 mm, required lich.
Eine Anpassung der Antenne A' an eine 50 Ohm Leitung kann bei allen Weiterbildungen durch Variation des Abstands des Anten nenarms AA' vom Gegenpotential (Massepotential) optimiert werden.The antenna A 'can be adapted to a 50 Ohm line at all further training by varying the distance between the antennas nenarms AA 'optimized by the counter potential (ground potential) will.
Alternativ bzw. ergänzend kann die Anpassung auch durch Vari ation des Abstands der beiden Kontaktlöcher durchgeführt wer den. Dies bringt geringfügige Vorteile bezüglich des notwen digen Volumens.As an alternative or in addition, the adaptation can also be carried out using Vari ation of the distance between the two contact holes who carried out the. This brings slight advantages in terms of the necessary dense volume.
Eine Anpassung der Antenne A' an das gewünschte Frequenzband wird durch eine Variation Länge des fünften Teilstückes TS5 erzielt. An adaptation of the antenna A 'to the desired frequency band is achieved by varying the length of the fifth section TS5 achieved.
Bekanntermaßen wird eine Resonanzfrequenz der Antenne A' in erster Linie über eine elektrisch wirksame Antennenlänge AA' bestimmt.As is known, a resonance frequency of the antenna A 'in primarily over an electrically effective antenna length AA ' certainly.
Die Antennenlänge soll hierbei in der Größenordnung von einer viertel Wellenlänge liegen, die sich aus dem Frequenzbereich in dem die Antenne A' eingesetzt werden soll sowie den zu er wartenden Umwelteinflüssen ergibt.The antenna length should be in the order of magnitude of one quarter of the wavelength, which result from the frequency range in which the antenna A 'is to be used as well as the one to he waiting environmental influences.
Beispielsweise wird für einen Einsatz im freien Raum in dem für Bluetooth vorgesehenem Frequenzband eine Viertelwellen länge von 31 mm angesetzt. Durch die für diesen Einsatz zu erwartenden Umgebungseinflüsse fällt diese Länge tatsächlich aber kleiner aus und beträgt für die in der Fig. 4 darge stellten Antenne A' nur noch 23 mm.For example, a quarter-wave length of 31 mm is assumed for use in free space in the frequency band intended for Bluetooth. Due to the environmental influences to be expected for this use, this length is actually smaller and is only 23 mm for the antenna A 'shown in FIG. 4 Darge.
Bei der in der Fig. 4 dargestellten vollständig aus Draht gebogenen Inverted-F-Antenne A' wird diese Länge im Wesentli chen durch die Länge des sechsten Teilstücks TS6 bestimmt.In the inverted-F antenna A 'shown in FIG. 4, which is completely bent from wire, this length is essentially determined by the length of the sixth section TS6.
Über die Breite des Antennenarms AA', d. h. durch die Länge des fünften Teilstückes TS5, das den Abstand des vierten Teilstück TS4 und des sechsten Teilstücks TS6 bestimmt, sowie dessen Abstand zur Massemetallisierung MASSE', lässt sich in einem bestimmten Bereich die Bandbreite einstellen.Across the width of the antenna arm AA ', i.e. H. by the length of the fifth section TS5, which is the distance of the fourth Section TS4 and the sixth section TS6 determined, as well its distance to the mass metallization MASS 'can be found in set the bandwidth in a certain range.
Vorteilhaft ist es auch, die Antenne A' mit eine Kennzeich nung zu versehen, so dass bei einem manuellen Steckvorgang Verwechslungen bezüglich der richtigen Orientierung beim Ein führen der steckbaren Antenne A' zu vermeiden.It is also advantageous to have the antenna A 'with a identifier to be provided, so that with a manual plugging process Confusion regarding the correct orientation when entering lead to avoid the plug-in antenna A '.
Wesentlicher Vorteil der Kennzeichnung ist es auch, dass bei dem manuellen Steckvorgang auch Verwechslungen mit anderen Antennen verhindert werden können. Another major advantage of the labeling is that the manual plug-in process can also result in confusion with others Antennas can be prevented.
Denkbar wäre, dass hierzu eine zusätzliche Teilstrecke, die in einem Winkel von 45 Grad von der sechsten Teilstrecke TS6 zur siebten Teilstrecke TS7 verläuft, Verwendung findet.It would be conceivable that this would be an additional section that at an angle of 45 degrees from the sixth leg TS6 runs to the seventh section TS7, is used.
Alternativ könnte man dazu auch die Teilstrecke TS5 als Bogen ausgestalten oder eine Spitze formen lassen.Alternatively, you could also use the TS5 section as an arch shape or have a tip shaped.
Falls die Antenne A' maschinell eingesetzt wird, ist es von Vorteil die Kennzeichnung derart auszugestalten, dass die für eine Aufnahme in Langlöcher ausgeformten Enden der Drahtan tenne A' gegeneinander um einen bestimmten Winkel, beispiels weise 90 Grad, verdreht sind. Dazu müssen die Langlöcher ent sprechend um den gleichen Winkel verdreht sein.If the antenna A 'is used mechanically, it is from Advantage of designing the marking in such a way that the for a receptacle in elongated holes formed ends of the wire divide A 'against each other by a certain angle, for example wise 90 degrees, are twisted. To do this, the elongated holes must be ent speaking, be twisted by the same angle.
Durch diese Weiterbildung wird erreicht, das eine Bestü ckungsmaschine, die versehentlich mit falschen Antennen gela den ist, diese gar nicht erst in die Flachbaugruppe FR4' füh ren kann, so dass die Verwechslung schnell festgestellt wer den kann. Aber auch Verwechslungen bei der manuellen Bestü ckung werden minimiert.Through this training it is achieved that a Bestü machine that accidentally ended up with the wrong antennas the fact is that it does not even lead into the FR4 'flat module so that the mix-up can be quickly identified can. But also mix-ups with manual loading cuttings are minimized.
Die Wahl des Winkels von 90 Grad gewährleistet zudem noch ei ne Steigerung der Stabilität bzw. Fixierung der Antenne A' auf der Flachbaugruppe FR4'.The choice of the angle of 90 degrees also guarantees ai ne increase in stability or fixation of antenna A ' on the flat module FR4 '.
In Fig. 5 ist als Messergebnis ein Eingangsreflexionsfaktor
S11 der in Fig. 4 beschriebenen Antenne A' mit folgender Di
mensionierung
In FIG. 5, an input reflection factor S11 of the antenna A 'described in FIG. 4 with the following dimensions is shown as the measurement result
dargestellt, wobei
l: Länge des Antennenarms AA'
h: Abstand zur Massemetallisierung MASSE'
d1: Breite des Antennenarms AA' (= Länge des fünften
Teilstücks TS5)
d2: Abstand der Kontaktlöcher
bezeichnen.shown, where
l: length of antenna arm AA '
h: distance to bulk metallization MASS '
d1: Width of the antenna arm AA '(= length of the fifth section TS5)
d2: distance between the contact holes
describe.
Diese Dimensionierung wurde dabei für eine Anwendung in einem Bluetooth Funkmodul gewählt.This dimensioning was made for one application in one Bluetooth radio module selected.
Für die Durchführung der Messung ist die Antenne A' am Spei seschlitz SS' mit einem "Semi-Rigid"-Koaxialkabel verknüpft und an einen Netzwerkanalysator angeschlossen.The antenna A 'is on the storage unit to carry out the measurement seschlitz SS 'connected to a "semi-rigid" coaxial cable and connected to a network analyzer.
Die Verknüpfung des Koaxialkabels mit der erfindungsgemäßen Antenne A' wird derart realisiert, dass der Innenleiter des Koaxialkabels mit dem Speisepunkt SP' und der äußere Kabel mantel mit dem Masseanschlusspunkt durch Löten verbunden sind.The connection of the coaxial cable with the invention Antenna A 'is realized in such a way that the inner conductor of the Coaxial cable with the feed point SP 'and the outer cable jacket connected to the ground connection point by soldering are.
Für den Anschluss der Antenne A in dem für den Markt bestimm ten Produkt wird der Speisepunkt SP' beispielsweise über eine Triplate-Leitung, die unterhalb der Massemetallisierung MASSE' bzw. außerhalb der als Massepotential genutzten Schirmtöpfe verläuft, an ein Funksende-/Funkempfangsmodul (Transceiver), wobei die Massemetallisierung beispielsweise durch eine Leiterbahn mit dem Transceiver verbunden ist.For the connection of the antenna A in the intended for the market th product is the feed point SP 'for example via a Triplate line that is below the bulk metallization MASS 'or outside of the one used as the earth potential Umbrella pots runs to a radio transmitter / radio receiver module (Transceiver), with the bulk metallization for example is connected to the transceiver by a conductor track.
An dem in der Fig. 5 dargestellten Verlauf des Eingangsre flexionsfaktors S11 lässt sich auch erkennen, dass die Inver ted-F-Antenne A' bei dem der bekannten "-10 dB-Bandbreite" bei knapp 100 MHz liegt, so dass eine gemäß Bluetooth-Spezifika tion geforderte Bandbreite von mindestens 80 MHz erfüllt. From the curve of the input ref flexion factor S11 shown in FIG. 5 it can also be seen that the inverted-F antenna A 'with the known "-10 dB bandwidth" is just under 100 MHz, so that one according to Bluetooth -Specification required bandwidth of at least 80 MHz met.
Anhand der Werte des Eingangsreflexionsfaktors S11 bei den dargestellten Markern 1, 2 und 3 lässt sich entnehmen, dass für das gewählte Frequenzband eine sehr gute Anpassung er zielt wird, insbesondere die Anpassung bei der Mittenfrequenz (2450 MHz) ist mit -36,471 dB deutlich besser als -30 dB, wie beim Marker 2 zu erkennen ist.Based on the values of the input reflection factor S11 at the Markers 1, 2 and 3 shown, it can be seen that a very good match for the selected frequency band is aimed, especially the adjustment at the center frequency (2450 MHz) with -36.471 dB is significantly better than -30 dB, like can be seen at marker 2.
Diese Messergebnisse lassen den Schluss zu, dass dies voll ständig aus Draht gebogene Antennen A' ebenfalls dort einge setzt werden kann, wo ein Platzmangel vorherrscht, wie bei spielsweise in Bluetooth-Produkten oder gemäß DECT-Standard funktionierenden Mobilteilen.These measurement results lead to the conclusion that this is fully Antennas A 'constantly bent from wire are also inserted there can be placed where there is a lack of space, as with for example in Bluetooth products or according to the DECT standard working handsets.
Des Weiteren ist die erfindungsgemäße Antenne A' ebenfalls im Vergleich zu druckkontaktierten Antennen wie beispielsweise gestanzten Blechantennen gegenüber den Toleranzen an den Kon taktstellen unempfindlicher, wobei dies ebenso damit zu be gründen ist, dass die Drahtkontakte in den Langlöchern rela tiv gut fixiert sind, während dies bei druckkontaktierten Blechantennen nicht gegeben ist, was eine schlechte Antennen anpassung zur Folge hat.Furthermore, the antenna A 'according to the invention is also in Compared to pressure-contacted antennas such as punched sheet metal antennas against the tolerances on the con clock points less sensitive, and this also has to be done with it reason is that the wire contacts in the elongated holes rela tiv are well fixed, while pressure-contacted Sheet metal antennas are not given, which is a bad antenna adjustment has the consequence.
Durch die stabile Fixierung durch die Langlöcher in Verbin dung mit dem den geringen Abmessungen der Antenne A, kann man auf Fangrippen zur zusätzlichen Stützung bzw. Fixierung der Antenne A verzichten.Due to the stable fixation through the elongated holes in connection tion with the small dimensions of the antenna A, one can on the ribs for additional support or fixation of the Do not use antenna A.
Claims (15)
- a) Resonanzkörper (AA) einem Antennenarm (AA),
- b) die erste Verbindung (SS) einem inneren Querbalken (SS) sowie
- c) der steckbare Draht einem äußeren Querbalken (AS) der Inverted-F-Antenne (A) entspricht.
- a) sound box (AA) an antenna arm (AA),
- b) the first connection (SS) an inner crossbeam (SS) as well
- c) the plug-in wire corresponds to an outer crossbar (AS) of the inverted-F antenna (A).
- a) der Antennenarm (AA) und der äußere Querbalken (AS) der Inverted-F-Antenne (A) als Metallschicht auf der Flach baugruppe aufgetragen ist,
- b) der innere Querbalken (SS) von einem ersten Kontaktloch im Speisepunkt (SP) zu einem zweiten Kontaktloch auf dem Antennenarm (AA) realisiert ist.
- a) the antenna arm (AA) and the outer crossbar (AS) of the inverted-F antenna (A) are applied as a metal layer on the flat assembly,
- b) the inner crossbar (SS) is realized from a first contact hole in the feed point (SP) to a second contact hole on the antenna arm (AA).
- a) das zweite Kontaktloch auf einer beliebigen Position des Antennenarms (AA) zu liegen kommt,
- b) der steckbare Draht derart gebogen ist, dass eine erste Teilstrecke (T1) vom ersten Kontaktloch lotgerecht bis zum Antennenarm (AA) verläuft und von dieser Position aus eine zweite Teilstrecke (T2) bis zum zweiten Kon taktloch parallel zum Antennenarm (AA) verläuft,
- c) der innere Querbalken derart in das erste Kontaktloch und das zweite Kontaktloch gesteckt ist, dass die zwei te Teilstrecke galvanisch getrennt vom Antennenarm (AA) zu liegen kommt.
- a) the second contact hole comes to lie on any position of the antenna arm (AA),
- b) the plug-in wire is bent in such a way that a first section (T1) runs perpendicularly from the first contact hole to the antenna arm (AA) and from this position a second section (T2) to the second contact hole runs parallel to the antenna arm (AA) ,
- c) the inner crossbar is inserted into the first contact hole and the second contact hole in such a way that the second partial section comes to lie galvanically separated from the antenna arm (AA).
- a) eine erste Teilstrecke (TS1) und eine zweite Teilstre cke (TS2) den inneren Querbalken realisiert,
- b) der Antennearm (AA) rechtwinklig von einem ersten Ende des inneren Querbalkens (SS') rechtwinklig zu einem zweiten Ende des äußeren Querbalkens (AS') als Schlei fe aus einem dritten Teilstück (TS3), einem vierten Teilstück (TS4), einem fünften Teilstück (TS5), einem sechsten Teilstück (TS6) sowie einem siebten Teilstück (TS7) verläuft, die derart ausgestaltet ist, dass ein vom inneren Querbalken wegführender Teil der Schleife (TS3, TS4) und ein zum äußerer Querbalken hinführender Teil der Schleife (TS6, TS7) sich berührungsfrei über lappen,
- c) eine achte Teilstrecke (TS8) und eine neunte Teilstre cke (TS9) den äußeren Querbalken (AS') realisiert,
- d) innerer Querbalken, äußerer Querbalken und die Schlei fe zumindest in einer Dimension eine F-Form bilden.
- a) a first section (TS1) and a second section (TS2) realize the inner crossbeam,
- b) the antenna arm (AA) at right angles from a first end of the inner crossbar (SS ') at right angles to a second end of the outer crossbar (AS') as a loop from a third section (TS3), a fourth section (TS4), a fifth section (TS5), a sixth section (TS6) and a seventh section (TS7), which is designed in such a way that a part of the loop (TS3, TS4) leading away from the inner crossbeam and a part of the loop (TS3, TS4) leading to the outer crossbeam ( TS6, TS7) overlap without contact,
- c) an eighth section (TS8) and a ninth section (TS9) realizes the outer crossbeam (AS '),
- d) inner crossbeam, outer crossbeam and the loop form an F-shape at least in one dimension.
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