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diese Anmeldung wird die Priorität
der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2005-78449, angemeldet am 25.
August 2005 beim koreanischen Patentamt, beansprucht, deren Offenbarung
durch Bezugnahme hier eingeschlossen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne mit einstellbarer Resonanzfrequenz,
bei welcher insbesondere die elektrische Resonanzlänge mittels eines
Schalters eingestellt wird, um die Resonanzfrequenz in ein, gewünschtes
verfügbares
Frequenzband zu ändern.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Aufgrund
des derzeitigen Wachstums auf dem Gebiet der Telekommunikation,
wie beispielsweise mobilem Multimedia-Broadcasting, für welches eine
neue verfügbare
Frequenz verwendet wird, ist es in zunehmendem Maße erforderlich,
dass Antennen eine hohe Leistungsfähigkeit aufweisen. Die Antennen
wiesen Eigenschaften eines Dualbands auf, welches zum Beispiel GSM/DCS-Bänder abdeckt. Jedoch
ist erforderlich, dass die Antennen Quadband-Eigenschaften, um vier
verschiedene Bänder abzudecken,
und sogar Mehrband-Eigenschaften aufweisen.
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In
einem Verfahren, um diesem Erfordernis zu entsprechen, wurde die
Resonanzlänge
eines Strahlers einer Antenne selektiv unter Verwendung eines Schalters
abgestimmt. In der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2004-0081148
mit dem Titel "Tunable
Antenna for Wireless Communication Terminals" wird eine Mehrband-Antenne beschrieben,
bei welcher eine Nebenleitung, die auf einer Platine mit gedruckter
Schaltung gebildet ist, sowie ein Schalter verwendet wird.
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1 ist eine perspektivische
Ansicht, welche die in der vorgenannten Schrift offenbarte Mehrband-Antenne
darstellt.
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Die
in 1 dargestellte Antenne
weist einen Strahler 15 auf, der auf einer Platine mit
gedruckter Schaltung 11 angebracht ist. Der Strahler 15 ist
jeweils an einen Einspeisestift 12 und einen kurzen Stift 14 angeschlossen.
Der Strahler 15 ist durch einen Sendestift 16a an
eine Sendeleitung 16b angeschlossen, die auf der Platine
mit gedruckter Schaltung 11 gebildet ist. Des Weiteren
ist die Sendeleitung 16b selektiv an zwei Nebenleitungen 18a und 18b durch
einen Schalter 17 anschließbar, der auf der Platine mit
gedruckter Schaltung 11 angeordnet ist, wodurch unterschiedliche
Resonanzfrequenzen abhängig
von der gewählten
Nebenleitung 18a und 18b erhalten werden.
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Jedoch
werden bei der herkömmlichen
Antenne ein Schalter und Leitungen mit verschiedenen Längen auf
der Platine mit gedruckter Schaltung installiert, wo eine Antenne
angebracht ist. Dadurch wird der verfügbare Platz auf der Platine
mit gedruckter Schaltung eingeschränkt, wobei des Weiteren eine
zusätzliche
Stiftstruktur erforderlich ist, die an Leitungen auf der Platine
mit gedruckter Schaltung angeschlossen ist, zusätzlich zu einem Einspeisestift und
einem Erdungsstift, die auf einer Seite der Antenne angeordnet sind.
Dadurch wird die Antennenstruktur nachteiligerweise komplizierter.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorgenannten Probleme
im Stand der Technik zu lösen,
und es ist somit ein Ziel, gemäß bestimmter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, eine neue Antenne mit einstellbarer
Resonanzfrequenz vorzusehen, welche einen auf einem Chipkörper gebildeten
Schalter mit einem darauf angeordneten Strahler sowie ein Stromzufuhrmittel
aufweist, das in dem Chipkörper
angeordnet ist, um eine Spannung zum Steuern des Schalters zu liefern,
wodurch die Gesamtstruktur vereinfacht wird.
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Gemäß einem
Gegenstand zur Umsetzung des Ziels ist eine Antenne mit einstellbarer
Resonanzfrequenz vorgesehen, welche aufweist: einen Körper mit
einer dielektrischen oder magnetischen Substanz; einen ersten Strahler,
der auf einem ersten vorbestimmten Bereich des Körpers angeordnet ist und einen
daran angeschlossenen Einspeisestift aufweist; einen zweiten Strahler,
der auf einem zweiten vorbestimmten Bereich des Körpers angeordnet
ist; einen Schalter, der auf dem Körper angeordnet ist, um zwischen
dem ersten und dem zweiten Strahler angeschlossen zu werden; und
einen Stromversorgungsstift, der elektrisch an den Schalter angeschlossen
ist und sich nach unten durch den Körper erstreckt.
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Vorzugsweise
ist der Stromversorgungsstift an den ersten Strahler angeschlossen,
um Spannung an den Schalter über
einen Abschnitt des zweiten Strahlers zu liefern.
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Der
Stromversorgungsstift erstreckt sich durch den Körper nach unten.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist der Körper
auf: eine obere Platte, auf welcher der erste und zweite Strahler
sowie der Schalter angeordnet sind; und einen Träger, auf dem die obere Platte
angebracht ist.
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Vorzugsweise
weist die obere Platte eine Platine mit gedruckter Schaltung auf.
Wenigstens eine Chip-Spule oder ein Kondensator ist auf der oberen
Platte angeordnet. Des Weiteren weist der Träger eine an einer Unterseite
geöffnete
Gehäusestruktur
auf.
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Alternativ
wird die Erfindung nicht nur in einem Dualband, sondern auch einem
Triband und einem Mehrband verwendet. Die Antenne mit einstellbarer
Resonanzfrequenz weist weiter auf: wenigstens einen dritten Strahler,
der auf einem anderen Bereich des Körpers gebildet ist und durch
wenigstens einen zusätzlichen
Schalter in Reihe an den ersten und zweiten Strahler angeschlossen
ist; wenigstens einen zusätzlichen
Stromversorgungsstift, der elektrisch an den Schalter angeschlossen
ist und sich nach unten durch den Körper erstreckt.
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Der
erste Strahler weist einen Strahler vom Typ eines inversen F auf,
wobei ein Erdungsstift zusätzlich
daran angeschlossen ist. Dabei erstreckt sich der Erdungsstift durch
den Körper
nach unten.
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KURZE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden besser
verständlich
anhand der folgenden genauen Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen,
in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht ist, welche eine herkömmliche Antenne unter Verwendung eines
Schalters darstellt;
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2a eine perspektivische Ansicht ist, welche
eine Antenne gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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2b eine seitliche Querschnittsansicht
ist, welche eine Antenne gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung darstellt;
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3 eine
perspektivische Explosionsansicht ist, welche eine Antenne gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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4a und 4b Graphen
sind, welche die Stehwellen-Eigenschaften vor und nach Anlegen einer
Spannung an einen Schalter gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
genauer beschrieben.
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2a ist eine perspektivische Ansicht, welche
eine Antenne gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung darstellt, und 2b ist
eine seitliche Querschnittsansicht, welche eine Antenne gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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Unter
Bezugnahme auf 2a weist die Antenne
gemäß der Erfindung
einen Körper 21 aus
einer dielektrischen Substanz oder einer magnetischen Substanz auf.
Der Körper 21 weist
einen ersten invertierten F-Strahler 25a auf, der auf einem
ersten vorbestimmten Bereich desselben gebildet ist und an einen
Erdungsstift 24 und einen Einspeisestift 22 angeschlossen
ist. Der Körper 21 weist
einen zweiten Strahler 25b auf, der auf einem zweiten vorbestimmten
Bereich desselben gebildet ist. Der zweite Strahler 25b ist
selektiv an den ersten Strahler 25a anschließbar, um
eine Resonanzfrequenz des ersten Strahlers 25a in eine
kurze Wellenlänge
umzuwandeln, wodurch zusätzliche
eine weitere Resonanzfrequenz geschaffen wird.
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Ein
Schalter 27 ist zwischen dem ersten und zweiten Strahler 25a und 25b angeordnet.
Für den Schalter 27 kann
eine Diode der Art PIN-Diode (positiv, intrisisch, negativ) oder
eine Transistorvorrichtung verwendet werden, wie beispielsweise
ein MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), und
er kann in verschiedenen Strukturen konfiguriert werden. Bei der
Erfindung ist der Schalter 27 direkt auf dem Körper 21 angebracht
und mittels eines Stromversorgungsstifts 29 gesteuert.
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Der
Stromversorgungsstift 29 ist nicht wie im Stand der Technik
eine Leiterbahn, die entlang einer Seite des Körpers 21 angeordnet
ist, sondern erstreckt sich durch den Körper 21 nach unten.
Der Stromversorgungsstift 29 liefert eine Spannung zum Ein-/Ausschalten
des Schalters 27 über
einen Abschnitt des zweiten Strahlers 25b.
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Auf
diese Weise ist der Stromversorgungsstift 29 in dem Körper 21 angeordnet,
ohne an dessen Seite bloßgelegt
sein zu müssen.
Dadurch wird möglich,
den ersten und zweiten Strahler 25a und 25b flexibler
zu gestalten und als Leiterbahn anzulegen. Wie bei dieser Ausführungsform
der Erfindung ist eine solche Struktur eines Stromversorgungsstiftes
auf den herkömmlichen
Einspeisestift 22 und Erdungsstift 24 anwendbar.
Das heißt,
wie in 2b dargestellt, wie der Stromversorgungsstift 29 erstrecken
sich der Einspeisestift 22 und der Erdungsstift 24 durch
den Körper 21,
welcher eine an der Unterseite geöffnete Gehäusestruktur ist.
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Noch
bevorzugter kann bei der Erfindung teilweise eine Platine mit gedruckter
Schaltung verwendet werden. In 3 ist eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dargestellt.
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Unter
Bezugnahme auf 3 weist eine Antenne gemäß dieser
Ausführungsform
einen Körper auf,
der aus einem Träger 31b und
einer darauf gebildeten oberen Platte 31a besteht. Vorzugsweise
ist die obere Platte 31a eine Platine mit gedruckter Schaltung
und der Träger 31b ist
wie in 2b dargestellt eine an der
Unterseite geöffnete
Gehäusestruktur.
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Die
obere Platte 31a weist einen darauf gebildeten ersten und
zweiten Strahler 35a und 35b auf. Auf eine zu
der vorgenannten Ausführungsform
der Erfindung gleiche Weise ist der erste Strahler 35a als eine
invertierte F-Antenne gebildet, welche einen Erdungsstift 34 und
einen daran angeschlossenen Einspeisestift 32 aufweist.
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Ein
zwischen dem ersten und zweiten Strahler 35a und 35b angeschlossener
Schalter 37 ist direkt auf der oberen Platte 31a angebracht
und kann elektrisch an einen Stromversorgungsstift 39 angeschlossen
sein, der sich durch die obere Platte 31a und den Träger 31b erstreckt.
Der Stromversorgungsstift 39 liefert eine Spannung zum
Ein-/Ausschalten des Schalters 37 durch einen Abschnitt
des zweiten Strahlers 35b.
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Ebenfalls
können
sich bei dieser Ausführungsform
der Erfindung genau wie der Stromversorgungsstift 39 der
Einspeisestift 32 und der Erdungsstift 34 durch
die obere Platte 31a und den Träger 31b erstrecken.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird eine Platine mit gedruckter Schaltung als obere Platte 31a verwendet,
wodurch sich viele Vorteile ergeben. Das heißt, der erste und zweite Strahler 35a und 35b in Form
einer Leiterbahn können
einfach gestaltet und hergestellt werden, und der Schalter 37 ist
ebenfalls einfach auf dem Körper
angeordnet. Des Weiteren kann, um eine genauere Abstimmung zu erhalten,
ein passives Bauteil (nicht dargestellt), wie beispielsweise eine
Chip-Spule und ein
Kondensator, leicht angebracht werden.
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Eine
Antenne mit einer zu 3 gleichen Struktur wurde hergestellt.
Bei der Antenne wurde eine Gleichspannung durch einen Stromversorgungsstift
geliefert, um einen Schalter ein-/auszuschalten, und die Stehwellen-Eigenschaften
(VSWR = Voltage Standing Wave Ratio) der Antenne wurden gemessen.
In 4a und 4b sind
die Ergebnisse dargestellt.
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Wie
in 4a dargestellt ist, wird, wenn der Schalter aus
ist, eine Resonanzfrequenz von einem ersten Strahler bestimmt und
bei 1,92 GHz gemessen. Nachdem aber der Schalter über den
Stromversorgungsstift, wie in 4b dargestellt,
eingeschaltet worden ist, wird eine zusätzliche Resonanzfrequenz bei
880 MHz, wie in 4b dargestellt, erzeugt. Auf
diese Weise ist es mit einer Antenne, die gemäß der Erfindung aufgebaut ist,
möglich,
dass die Resonanzfrequenz durch Ein-/Ausschalten des Schalters angepasst
wird.
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Bei
der vorgenannten Ausführungsform
ist nur ein Strahler an einen Schalter angeschlossen. Jedoch können wenigstens
zwei Strahler in Reihe an wenigstens zwei Schaltern angeschlossen
sein. Zum Beispiel kann wenigstens ein dritter Strahler auf einem
anderen Bereich des Körpers
angeordnet sein und in Reihe an den ersten und zweiten Strahler durch
wenigstens einen zusätzlichen
Schalter angeschlossen sein. An diesem Punkt kann wenigstens ein
Stromversorgungsstift zusätzlich
entsprechend dem zusätzlichen
Strahler angeordnet werden.
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Ebenfalls
ist bei der Ausführungsform
der Erfindung der erste Strahler als inverser F-Strahler strukturiert,
welcher einen Einspeisestift und einen Erdungsstift aufweist. Jedoch
ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und kann eine andere Struktur
aufweisen, wie beispielsweise einen Monopol mit nur dem Einspeisestift.
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Wie
oben beschrieben, weist gemäß bevorzugten
Ausführungsformen
der Erfindung eine Antenne mit einstellbarer Resonanzfrequenz einen Schalter
auf, der auf einem Körper,
auf dem ein Strahler angeordnet ist, angeordnet ist, und ein Stromzufuhrmittel,
das in dem Körper
angeordnet ist, um eine Spannung zum Steuern des Schalters zu liefern.
Dies vereinfacht eine Gesamtstruktur der Antenne. Insbesondere können gemäß der Erfindung Strahler
und ein Schalter auf einer Platine mit gedruckter Schaltung angebracht
werden, wodurch das Gestalten und die Herstellung der Antenne weiter vereinfacht
werden und es möglich
wird, dass eine, passive Vorrichtung für ein zusätzliches Einstellen leicht
angebracht werden kann.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben und dargestellt wurde, ist es für einen Fachmann offensichtlich,
dass Modifikationen und Änderungen vorgenommen
werden können,
ohne von dem Schutzbereich der Erfindung wie durch die beigefügten Ansprüche definiert
abzuweichen.