DE10119531A1 - Mobile Rechnereinheit - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Rechnereinheit, insbesondere ein PDA, mit einer integrierten Funkeinheit, mindestens einer Antenne und einem Gehäuse zur Aufnahme der Funkeinheit mit einem Gehäuseunterteil und einem Deckel, wobei die mindestens eine Antenne in dem Gehäuse integriert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Rechnerein­ heit, insbesondere ein Personal Digital Assistant (PDA). PDAs mit einem integrierten Funkmodul benötigen eine Antenne, die bislang als externe Antenne ausgeführt ist. Die Antenne ist bislang starr mit dem Gehäuse des PDAs verbunden und ragt aus dem Gehäuse, meist an der oberen Seite des Gehäuses heraus. Da bei Nutzung eines PDAs meist eine Eingabe per Tastatur vorgenommen wird, liegt das PDA zu diesem Zeitpunkt vorzugs­ weise plan auf einer Unterlage, wie beispielsweise einem Tisch, auf. Dies ist die häufigste Arbeitsposition eines PDAs. In dieser Position ist jedoch eine Antenne, die bei PDAs mit einem integrierten Funkmodul unerlässlich ist, oft sehr ineffizient.

Zum einen kann die Unterlage bzw. die Arbeitsfläche, auf wel­ cher das PDA aufliegt, je nach Beschaffenheit absorbierend, reflektierend und/oder verzerrend auf das Antennenfeld ein­ wirken, was mit einer schlechten Funkübertragung einhergehen kann.

Zum anderen befindet sich die Antenne, die meist an der Seite des Gehäuses herausragt, in der genannten häufigsten Arbeits­ position des PDAs nur in sehr geringem Abstand parallel zur Arbeitsfläche bzw. zur Unterlage des PDAs. Dadurch könnte sich ein sehr schlechter Wirkungsgrad der Antenne ergeben. Dies wird hauptsächlich durch die Verstimmung der Resonanz­ frequenz der Antenne bewirkt, wodurch sich die Reichweite der Funkverbindung verringert und möglicherweise zusätzlich die Stromaufnahme der Sendeendstufe steigt. Zudem ist somit keine Abstrahlcharakteristik in alle Richtungen, d. h. keine omnidi­ rektionale Abstrahlcharakteristik der Antenne gegeben. Nur eine omnidirektionale Abstrahlcharakteristik, beispielsweise ein Dipol, bietet die Möglichkeit alle Basisstationen aus un­ terschiedlichen Richtungen auf direktem Weg gleich gut zu empfangen. Eine parallel zur Tischfläche ausgerichtete Anten­ ne strahlt in großen Teilen nach oben und nach unten.

Eine Aufgabe der Erfindung war es, eine mobile Rechnereinheit mit einer Antenne vorzusehen, wobei die Antenne einen mög­ lichst hohen Wirkungsgrad und eine verbesserte Abstrahlcha­ rakteristik im typischen Anwendungsfall aufweist.

Gelöst wurde diese Aufgabe durch eine erfindungsgemäße mobile Rechnereinheit gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsfor­ men sind jeweils in den entsprechenden Unteransprüchen aufge­ führt.

Gemäß Anspruch 1 wird eine mobile Rechnereinheit, insbesonde­ re ein Personal Digital Assistant (PDA), bereitgestellt. Die Rechnereinheit enthält eine integrierte Funkeinheit, mindes­ tens eine Antenne und ein Gehäuse zur Aufnahme der Funkein­ heit mit einem Gehäuseunterteil und einem Deckel, wobei die Antenne in das Gehäuse integriert ist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet eine Integrati­ on der Antenne in das Gehäuse der mobilen Rechnereinheit, dass die Antenne gemäß dem äußeren Erscheinungsbild der Rech­ nereinheit mit dem Gehäuse eine Einheit bildet, d. h. die An­ tenne steht nicht von dem Gehäuse ab oder ragt aus dem Gehäu­ se hervor. Die Antenne kann aber beispielsweise sowohl inner­ halb des Gehäuses angeordnet sein als auch auf dieses aufge­ bracht, beispielsweise aufgeklebt sein.

Vorzugsweise ist die Antenne in dem Deckel des Gehäuses in­ tegriert. Der Deckel der mobilen Rechnereinheit, vorzugsweise des PDAs wird bei Benutzung der mobilen Rechnereinheit aufge­ klappt, wodurch die vorzugsweise in den Deckel integrierte Antenne in eine vertikale Position kommt. Sie kann somit ei­ nen hohen Wirkungsgrad erzielen. Sie ist so in maximalem Ab­ stand zu der Arbeitsfläche bzw. der Unterlage und dadurch nur wenig den absorbierenden, reflektierenden und/oder verzerren­ den Einwirkungen der Unterlage auf das Antennenfeld ausge­ setzt. Zudem hat sie in der vertikalen Position eine omnidi­ rektionale Abstrahlcharakteristik, d. h. sie kann aus dieser vertikalen Position heraus in alle Richtungen abstrahlen. Vorzugsweise werden geeignete mechanische Anschläge vorgese­ hen, mit deren Hilfe der Deckel während der Nutzung der mobi­ len Rechnereinheit in der günstigsten Lage bezüglich der An­ tenneneffizienz fixiert werden kann.

Vorzugsweise ist der Deckel über elektrische Hochfrequenzlei­ tungen mit der Funkeinheit des PDA verbunden. Vorzugsweise erfolgt die mechanische Befestigung des Deckels an dem Gehäu­ seunterteil mittels ein oder mehrerer Scharniere, die geeig­ net, vorzugsweise an den Seiten des Deckels und/oder dem Ge­ häuseunterteil der mobilen Rechnereinheit, vorzugsweise des PDAs, angeordnet sind. In einer besonders bevorzugten Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen mobilen Rechnereinheit, vor­ zugsweise des PDAs, ist mindestens eines der Scharniere, die den Deckel mechanisch mit dem Gehäuseunterteil verbinden, als elektrische Hochfrequenzleitung ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich dabei wiederum um zusammenwirkende Koaxial­ stecker und entsprechende Koaxialbuchsen. Diese bieten eine dämpfungsarme, vollständig geschirmte Zuleitung der Antenne. Ferner kann es sich bei der elektrischen Verbindung auch um eine koaxiale oder um eine planare Hochfrequenzleitung aus einem flexiblen Leiterplattenmaterial handeln. Dabei entfällt eine verschleißanfällige, mechanische Kontaktstelle. Die Zu­ verlässigkeit der Antennenkontaktierung wird somit verbes­ sert.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen mobilen Rechnereinheit ist die Antenne als eine ge­ druckte Struktur ausgeführt. Diese kann in einer Single- oder Multilayertechnik hergestellt werden. Durch großflächige An­ tennen sind breitbandige Antennen herstellbar, beispielsweise Patch-Antennen, Spiralantennen oder fraktale Antennen, die unempfindlicher gegen äußere Beeinflussung sind. Monoband- oder Multibandantennen sind durch Dipole in gestreckter, mä­ anderförmiger, spiralförmiger oder abgewinkelter Bauform in­ tegrierbar. Eine derartige Ausführungsform der Antenne ist kostengünstig und einfach hinsichtlich der Herstellung.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass die integrierte Antenne bei Integration in das Gehäuse der mobilen Rechnereinheit nach außen hin nicht sichtbar ist, was eine sehr gute Integrationsfähigkeit in das Design der gesamten Rechnereinheit bietet, d. h. bei Wahl des Designs muss die Antenne in dem äußeren Erscheinungsbild der Rechnereinheit nicht berücksichtigt werden. Zudem stellt die Antenne keine hinderliche Einheit dar, die seitlich von dem Gehäuse absteht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen mobilen Rechnereinheit sind mehrere Antennen vorgese­ hen. Somit ist es recht einfach möglich, mehrere Frequenzbän­ der und/oder mehrere breitbandige Frequenzbereiche gleichzei­ tig abzudecken. Ferner kann die Antenne mehrere strahlende Strukturen aufweisen, wodurch eine Multibandantenne mit mehr als zwei Bändern realisiert wird. Die Antenne kann dabei in ihren sämtlichen Maßen zur Anpassung an die unterschiedlichen Anforderungen variieren. Vorzugsweise ist die Struktur der Antenne so ausgebildet, dass eine an die jeweilige mobile Rechnereinheit angepasste Platzoptimierung erfolgt.

Zur Herstellung der Antenne gibt es mehrere Möglichkeiten. Zunächst kann die erfindungsgemäße Antenne auf einem PCB (Printed Circiut Board) realisiert werden. Ferner kann sie aus einem Blech mittels einer Stanz-Biege-Technik hergestellt oder als eine metallisierte Folie ausgeführt werden. Man ver­ wendet hier beispielsweise biegsames flexibles Kunststoffma­ terial, insbesondere Folie aus Polycarbonat oder Polyetheri­ mid. Auf jeder Lage kann eine Leiterbahn strukturiert sein, die einen Strahler oder ein anderes beliebiges elektrisches Element darstellt. Die Strukturierung kann mittels verschie­ dener Technologien, bekannt aus der selektiven Strukturierung bei den sogenannten MID-Anwendungen, erzeugt werden. Hierbei sind insbesondere das vollflächige Metallisieren mit an­ schließendem Laserstrukturieren, das Aufbringen eines Primer­ lacks zur Metallisierung durch Maskenabdeckung oder Tampon­ druck (Boymetec-Verfahren) und anschließender Metallisierung zu nennen. Mit Metallisierung ist hierbei das chemische Ab­ scheiden und/oder galvanische Abscheiden von Metallen ge­ meint. Eine weitere Variante ist z. B. das Aufdrucken eines leitfähigen Lackes durch Stempel-, Tampon- oder Siebdruck.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Antenne in der MID- Technik (Moulded Interconnected Device) ausgeführt werden. Das Material, auf dem die Struktur im Falle der PCB und der MID-Technik aufgebracht wird, ist frei wählbar. Vorzugsweise ist es hochfrequenztauglich. Es kann auch biegsames flexibles Material sein, wodurch eine Anpassung an Gehäuse- bzw. Gerä­ tekonturen möglich ist.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen mobilen Rechnereinheit werden anhand der folgenden Figur aufgezeigt. Es zeigt Fig. 1 schematische Darstellung einer Ausführungsform ei­ ner erfindungsgemäßen mobilen Rechnereinheit.

In Fig. 1 ist eine mobile Rechnereinheit 1 dargestellt. Vor­ zugsweise handelt es sich dabei um ein Personal Digital As­ sistant (PDA). Die mobile Rechnereinheit 1 weist eine integ­ rierte Funkeinheit 2, eine Antenne 3 und ein Gehäuse 4 zur Aufnahme der Funkeinheit 2 auf. Das Gehäuse 4 wiederum um­ fasst ein Gehäuseunterteil 5 und einen Deckel 6. Das Gehäuse­ unterteil 5 nimmt dabei die Funkeinheit 2 auf. In dem Deckel 6 ist die Antenne 3 integriert. Die Antenne 3 kann dabei in­ nerhalb des Deckels 6 angeordnet sein oder auf dem Deckel 6 aufgebracht sein. Im vorliegenden Beispiel ist die Antenne 3 mäanderförmig ausgeführt. Der Deckel 6 ist mit dem Gehäuseun­ terteil 5 mechanisch mittels mindestens eines Scharniers 7 verbunden. Vorzugsweise ist das mindestens eine Scharnier 7 als elektrische Hochfrequenzleitung, vorzugsweise als koaxia­ le Hochfrequenzleitung ausgebildet. Dadurch wird eine dämp­ fungsarme, vollständig geschirmte Zuleitung der Antenne 3 ge­ währleistet.

Vorzugsweise ist das mindestens eine Scharnier 7 derart aus­ gestaltet, dass der Deckel 6 während der Nutzung der mobilen Rechnereinheit 1 in der günstigsten Lage bezüglich der Anten­ neneffizienz fixiert werden kann.

Claims (5)

1. Mobile Rechnereinheit (1), insbesondere ein Personal Digi­ tal Assistant (PDA), mit einer integrierten Funkeinheit (2), mindestens einer Antenne (3) und einem Gehäuse (4) zur Auf­ nahme der Funkeinheit (2) mit einem Gehäuseunterteil (5) und einem Deckel (6), dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antenne (3) in das Gehäuse (4) in­ tegriert ist.

2. Mobile Rechnereinheit (1), insbesondere ein PDA nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (3) in den Deckel (6) des Gehäuses (4) in­ tegriert ist.

3. Mobile Rechnereinheit (1), insbesondere ein PDA, nach An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) über elektrische Hochfrequenzleitungen mit der Funkeinheit (2) der mobilen Rechnereinheit (1) ver­ bunden ist.

4. Mobile Rechnereinheit (1), insbesondere ein PDA, nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Scharnier (7), das den Deckel (6) mecha­ nisch mit dem Gehäuseunterteil (5) verbindet, als elektrische Hochfrequenzleitung, insbesondere als koaxiale Hochfrequenz­ leitung ausgebildet ist.

5. Mobile Rechnereinheit (1), insbesondere ein PDA, nach ei­ nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (3) als eine gedruckte Struktur ausgeführt ist.