DE102008003859B4

DE102008003859B4 - Antennenvorrichtung

Info

Publication number: DE102008003859B4
Application number: DE102008003859.8A
Authority: DE
Inventors: Nobuyasu Takemura; Masataka Ohtsuka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2028-01-11
Also published as: DE102008003859A1; JP2008172602A; US7898488B2; JP4311450B2; US20080169991A1

Abstract

Antennenvorrichtung, umfassend:
ein dielektrisches Substrat (4) mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche an der gegenüberliegenden Seite der einen Fläche;
einen Erdleiter (3), der eine untere Platte bildet, die an der ersten Fläche ausgebildet ist;
eine Rahmenantenne (1), die in der Nähe des Umfangs des Erdleiters (3) vorgesehen ist, wobei die Rahmenantenne (1) eine Wellenlänge aufweist, die kürzer als diejenige eines zu verwendenden Frequenzbandes ist, und Abgleichschaltungen (6, 7) aufweist, die mit beiden Enden derselben verbunden sind; und
eine Sende-Empfangseinrichtung (5)zum Senden und Empfangen von Signalen, die über die Abgleichschaltung (6) mit einem Ende der Rahmenantenne (1) verbunden ist;
dadurch gekennzeichnet, dass ein Leiter (2) an der zweiten Fläche vorgesehen ist und eine Wellenlänge aufweist, die kürzer als diejenige des zu verwendenden Frequenzbandes ist, und dass der Leiter (2) Abgleichschaltungen (8, 9) aufweist, die mit beiden seiner Enden verbunden sind, um mit der Rahmenantenne (1) elektromagnetisch verbunden und resonant zu sein.

Description

HINTERGRUND DER ERIFNDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antennenvorrichtung, die hauptsächlich für eine Funkvorrichtung für ein tragbares Gerät verwendet wird, wie beispielsweise ein Smart Keyless Entry System.
Beschreibung des Stands der Technik
Eine bekannte Antennenvorrichtung weist den in 6 dargestellten Aufbau auf, wobei 6 eine schematische Konfiguration und einen Verbindungszustand zeigt. Die Bezugsziffer 1 bezeichnet eine Rahmenantenne, die Bezugsziffer 3 bezeichnet einen Erdleiter, die Bezugsziffer 4 bezeichnet ein dielektrisches Substrat, die Bezugsziffer 5 bezeichnet eine Sende-/Empfangseinrichtung, die Bezugsziffer 6 bezeichnet eine erste Abgleichschaltung, und die Bezugsziffer 7 bezeichnet eine zweite Abgleichschaltung.
Nachfolgend wird die Operation der bekannten Antennenvorrichtung beschrieben.
Der Erdleiter 3 ist an der vorderen Fläche des dielektrischen Substrats 4 ausgebildet. Die Impedanz der Rahmenantenne 1, die um den Erdleiter 3 vorgesehen ist, wird durch die erste Abgleichschaltung 6, die mit einer der Power-Dispatching-Units der Rahmenantenne 1 verbunden ist, und die zweite Abgleichschaltung 7, die mit dem anderen Bereich der Rahmenantenne 1 verbunden ist, eingestellt, so dass sie in einem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird. Die Sende-/Empfangseinrichtung 5 ist mit der Rahmenantenne 1 verbunden, deren Impedanz eingestellt ist, und Signale werden von der Sende-/Empfangseinrichtung 5 gesendet und empfangen (siehe beispielsweise JP-A-2003-8326 ).
Ein Beispiel der Impedanzeigenschaften und Reflektionseigenschaften der Power-Dispatching-Unit der bekannten Rahmenantenne 1 ist in den 7A und 7B dargestellt. In den 7A und 7B bezeichnet die Bezugsziffer 10 eine Impedanzcharakteristik, und die Bezugsziffer 11 bezeichnet einen Kreis, der das Stehwellenverhältnis (VSWR) = 2 zeigt. Die Impedanzcharakteristik 10 der Power-Dispatching-Unit der Rahmenantenne 1 ist derart, dass die Frequenzbandbreite eng ist, wenn VSWR ≤ 2, so dass eine ausreichende Leistung nicht erzielt werden kann.
Aus Gründen der bequemen Portabilität soll eine solche Antennenvorrichtung kompakt sein. Die bekannte Antennenvorrichtung weist jedoch eine Struktur auf, bei der es schwer ist, eine ausreichende Antennenlänge bei eine kompakten Größe sicherzustellen. Da die Länge der Antenne begrenzt ist, besteht ein Problem dahingehend, dass es schwer ist, das zu verwendende Frequenzband zu erweitern.
Ähnliche Antennenvorrichtungen sind aus der EP 1 528 621 A1 , EP 1 298 761 A2 , DE 195 28 703 A1 , DE 196 03 366 A1 und GB 2 184 605 A bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Zur Lösung des zuvor beschriebenen Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antennenvorrichtung zu schaffen, bei der das zu verwendende Frequenzband bei geringem Anstieg der Kapazität der bekannten Antenne erweitert werden kann.
Eine Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung ist wie in Anspruch 1 oder 2 beschrieben konfiguriert. Ein Erdleiter, der eine Bodenplatte bildet, ist an einer ersten Fläche ausgebildet, bei der es sich um eine Fläche eines dielektrischen Substrats handelt, eine Rahmenantenne, die Abgleichschaltungen, die entsprechend mit beiden ihrer Enden verbunden sind, und eine Wellenlänge aufweist, die kürzer als diejenige eines zu verwendenden Frequenzbandes ist, ist in der Nähe des Umfangs des Erdleiters vorgesehen, Signale werden von einer Power-Dispatching-Unit gesendet und empfangen, die an einem Ende der Abgleichschaltung ausgebildet ist, und ein Leiter, der Abgleichschaltungen, die entsprechend mit beiden seiner Enden verbunden sind, und eine Wellenlänge aufweist, die kürzer als diejenige des zu verwendenden Frequenzbandes ist, ist an einer zweiten Fläche vorgesehen, bei der es sich um die andere Fläche des dielektrischen Substrats handelt, wobei das dielektrische Substrat dazwischen angeordnet ist, so dass er mit der Rahmenantenne elektromagnetisch verbunden und resonant ist.
Entsprechend wird eine Antennenvorrichtung geschaffen, bei der das zu verwendende Frequenzband bei geringem Anstieg der Kapazität der Antenne verglichen mit der bekannten Antennenvorrichtung dieser Art erweitert werden kann.
Die zuvor genannten und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich.
Figurenliste

1A und 1B sind erläuternde Ansichten, die eine Konfiguration einer Antennenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen;
2A und 2B sind erläuternde Ansichten, die Beispiele von Impedanzcharakteristika und Reflektionscharakteristika in einer Power-Dispatching-Unit der Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung zeigen;
3A und 3B sind erläuternde Ansichten, die eine Konfiguration der Antennenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigen;
4A und 4B sind erläuternde Ansichten, die Beispiele von Impedanzcharakteristika und Reflektionscharakteristika in der Power-Dispatching-Unit der Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung zeigen;
5A, 5B und 5C sind erläuternde Ansichten, die eine Konfiguration der Antennenvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigen;
6 zeigt eine schematische Konfiguration und einen Verbindungszustand einer Antennenvorrichtung des Stands der Technik; und
7A und 7B sind erläuternde Ansichten, die Beispiele von Impedanzcharakteristika und Reflektionscharakteristika in der Power-Dispatching-Unit der Antennenvorrichtung des Stands der Technik zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste Ausführungsform
Die 1A und 1B sind erläuternde Ansichten, die eine Konfiguration eine Antennenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen. In 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Rahmenantenne, die Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Leiter, die Bezugsziffer 3 bezeichnet einen Erdleiter, die Bezugsziffer 4 bezeichnet ein dielektrisches Substrat, die Bezugsziffer 5 bezeichnet eine Sende-/Empfangseinrichtung, die Bezugsziffer 6 bezeichnet eine erste Abgleichschaltung, die Bezugsziffer 7 bezeichnet eine zweite Abgleichschaltung, die Bezugsziffer 8 bezeichnet eine dritte Abgleichschaltung, die Bezugsziffer 9 bezeichnet eine vierte Abgleichschaltung, und die Bezugsziffer 17 bezeichnet eine Power-Dispatching-Unit der Rahmenantenne 1. 1A ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand der Ausbildung der Rahmenantenne 1, des Erdleiters 3 und des Leiters 2 an einer vorderen Fläche und einer hinteren Fläche des dielektrischen Substrats 4 zeigt, und 1B ist eine erläuternde Ansicht, die einen Verbindungszustand der ersten Abgleichschaltung 6, der zweiten Abgleichschaltung 7, der dritten Abgleichschaltung 8, der vierten Abgleichschaltung 9 und der Sende-/Empfangseinrichtung 5 in Bezug auf die Rahmenantenne 1 und den Leiter 2 zeigt. Bei der ersten Ausführungsform wird beispielhaft ein Fall beschrieben, in dem der Erdleiter 3 an einer Fläche des dielektrischen Substrats 4 ausgebildet ist, bei der es sich um diejenige Fläche handelt, an der die Rahmenantenne 1 ausgebildet ist, und die Rahmenantenne 1 und der Leiter 2 an dem dielektrischen Substrat 4 als Streifenleiter ausgebildet sind. Der Erdleiter 3, der eine Bodenplatte der Rahmenantenne 1 bildet, und die Rahmenantenne 1, die aus einem Streifenleiter gebildet ist, der um den Erdleiter 3 separat von diesem ausgebildet ist, sind auf einer Fläche des dielektrischen Substrats 4 vorgesehen. Die Sende-/Empfangseinrichtung 5 ist über die erste Abgleichschaltung 6 mit einem Ende der Rahmenantenne 1 verbunden, das der Power-Dispatching-Unit 17 entspricht, und die zweite Abgleichschaltung 7 ist mit dem anderen Ende der Rahmenantenne 1 verbunden. Der Leiter 2, der an dem dielektrischen Substrat 4 als ein Streifenleiter ausgebildet ist, ist an der anderen Fläche des dielektrischen Substrats 4 vorgesehen, so dass er der Rahmenantenne 1 gegenüber mit dem dazwischen angeordneten dielektrischen Substrat 4 positioniert ist. Die dritte Abgleichschaltung 8 ist mit einem Ende des Leiters 2 verbunden, und die vierte Abgleichschaltung 9 ist mit dem anderen Ende des Leiters 2 verbunden. Vorliegend haben die Rahmenantenne 1 und der Leiter 2 die Abgleichschaltungen jeweils an ihren beiden Enden positioniert, so dass ihre Wellenlängen kürzer als diejenige des zu verwendenden Frequenzbandes sind.
Nachfolgend wird die Operation der Antennenvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
Bei der Antennenvorrichtung wird die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 durch die erste Abgleichschaltung 6 und die zweite Abgleichschaltung 7 derart eingestellt, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird. Ferner wird die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 durch die dritte Abgleichschaltung 8 und die vierte Abgleichschaltung 9 derart eingestellt, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird.
Mit anderen Worten, werden die Resonanzfrequenzen der Rahmenantenne 1 und des Leiters 2 durch die erste Abgleichschaltung 6, die zweite Abgleichschaltung 7, die dritte Abgleichschaltung 8 und die vierte Abgleichschaltung 9, die jeweils mit der Rahmenantenne 1 und dem Leiter 2 verbunden sind, im Wesentlichen abgeglichen, so dass die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 derart eingestellt wird, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird.
Bei der Antennenvorrichtung der Erfindung werden somit Signale durch die Sende-/Empfangseinrichtung 5 übertragen und empfangen, die mit der Rahmenantenne 1 verbunden ist, in der die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 eingestellt ist.
Die 2A und 2B sind erläuternde Ansichten, die Beispiele der Impedanzcharakteristika und der Reflektionscharakteristika in der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 in der Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung zeigen. In diesen Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 10 eine Impedanzcharakteristik, und die Bezugsziffer 11 bezeichnet einen Kreis, der VSWR = 2 zeigt, und eine duale resonante Charakteristik ist als die Reflektionscharakteristik dargestellt.
Anhand der 2A und 2B wird deutlich, dass die Impedanzcharakteristik 10 in der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 eine solche Charakteristik hat, dass das Frequenzband innerhalb des Kreises 11, der VSWR = 2 zeigt, also das Frequenzband von VSWR ≤ 2, breit ist und eine Breitbandcharakteristik zeigt.
Bei der zuvor beschriebenen Antennenvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform sind die Rahmenantenne 1 und der Leiter 2 an der vorderen Fläche und an der hinteren Fläche des dielektrischen Substrats 4 derart ausgebildet, dass sie einander gegenüber angeordnet sind, die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 wird durch die erste Abgleichschaltung 6 und die zweite Abgleichschaltung 7 derart eingestellt, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird, und die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 wird durch die dritte Abgleichschaltung 8 und die vierte Abgleichschaltung 9 derart eingestellt, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird. Da die Impedanz nach Wunsch einstellbar ist, werden die entsprechenden Resonanzfrequenzen der Rahmenantenne 1 und des Leiters 2 im Wesentlichen abgeglichen, und die Rahmenantenne 1 und der Leiter 2 werden elektromagnetisch verbunden. Entsprechend wird eine Dualresonanzcharakteristik erzielt, so dass ein Breitband in einem vorbestimmten Frequenzband erzielt wird, das verwendet werden soll.
Da bei der Antennenvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Leiter 2, die dritte Abgleichschaltung 8 und die vierte Abgleichschaltung 9 an der hinteren Fläche des dielektrischen Substrats 4 angeordnet sind, das mit der Rahmenantenne 1 ausgebildet ist, und die erste Abgleichschaltung 6 und die zweite Abgleichschaltung 7 an der vorderen Fläche desselben angeordnet sind, so dass sie der Rahmenantenne 1 gegenüber positioniert sind, um eine elektromagnetische Verbindung zu erzielen, wird die Erweiterung der Bandbreite in dem vorbestimmten Frequenzband, das verwendet werden soll, bei einem geringen Kapazitätsanstieg der Antenne verglichen mit demjenigen Fall erzielt, in dem nur die Rahmenantenne 1 ausgebildet ist, so dass eine Antennenvorrichtung erzielt wird, die kompakt ist und das zu verwendende Frequenzband erweitern kann.
Die Form des Erdleiters 3 und der Rahmenantenne 1, die an dem dielektrischen Substrat 4 auszubilden sind, ist nicht auf die rechteckige Form beschränkt, solange sie dazu geeignet ist, als eine Antenne mit dem Erdleiter 3 als Bodenplatte wie benötigt zu dienen. Die Rahmenantenne 1 und der Leiter 2 sind nicht auf die Ausbildung als Streifenleiter beschränkt. Der Erdleiter 3 kann eine Schaltungskomponente umfassen, wie beispielsweise eine Chipkomponente, die an diesem befestigt ist. Der Erdleiter 3 kann an beiden Flächen des dielektrischen Substrats 4 ausgebildet sein, so dass er das gleiche Potential aufweist, solange er wenigstens auf einer der Flächen desselben ausgebildet ist.
Zweite Ausführungsform
Die 3A und 3B sind erläuternde Ansichten, die eine Konfiguration der Antennenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigen. In diesen Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 1 die Rahmenantenne, die Bezugsziffer 2a bezeichnet einen ersten Leiter, die Bezugsziffer 2b bezeichnet einen zweiten Leiter, die Bezugsziffer 3 bezeichnet den Erdleiter, die Bezugsziffer 4 bezeichnet das dielektrische Substrat, die Bezugsziffer 5 bezeichnet die Sende-/Empfangseinrichtung, die Bezugsziffer 6 bezeichnet die erste Abgleichschaltung, die Bezugsziffer 7 bezeichnet eine zweite Abgleichschaltung, die Bezugsziffer 13 bezeichnet eine fünfte Abgleichschaltung, die Bezugsziffer 14 bezeichnet eine sechste Abgleichschaltung, die Bezugsziffer 15 bezeichnet eine siebte Abgleichschaltung, und die Bezugsziffer 16 bezeichnet eine achte Abgleichschaltung. Die 3A ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand der Ausbildung der Rahmenantenne 1 und des Erdleiters 3 sowie der ersten und zweiten Leiter 2a und 2b zeigt, die entsprechend an der vorderen Fläche und an der hinteren Fläche des dielektrischen Substrats 4 angeordnet sind, und 3B ist eine erläuternde Ansicht, die einen Verbindungszustand der ersten Abgleichschaltung 6, der zweiten Abgleichschaltung 7 und der Sende-/Empfangseinrichtung 5 in Bezug auf die Rahmenantenne 1 und einen Verbindungszustand der fünften Abgleichschaltung 13, der sechsten Abgleichschaltung 14, der siebten Abgleichschaltung 15, der achten Abgleichschaltung 16 in Bezug auf den ersten Leiter 2a und den zweiten Leiter 2b zeigt. Bei der zweiten Ausführungsform wird beispielhaft ein Fall beschrieben, in dem der Erdleiter 3, der die Bodenplatte der Rahmenantenne 1 bildet, an einer Fläche des dielektrischen Substrats 4 ausgebildet ist, bei der es sich um diejenige Fläche handelt, an der die Rahmenantenne 1 ausgebildet ist, und die Rahmenantenne 1 und der erste Leiter 2a und der zweite Leiter 2b an dem dielektrischen Substrat 4 als Streifenleiter ausgebildet sind. Der Erdleiter 3 und die Rahmenantenne 1, die als ein Streifenleiter und um den Erdleiter 3 separat von diesem ausgebildet ist, sind an einer Fläche des dielektrischen Substrats 4 vorgesehen. Die Sende-/Empfangseinrichtung 5 ist über die erste Abgleichschaltung 6 und mit einem Ende der Rahmenantenne 5 verbunden, das der Power-Dispatching-Unit 17 entspricht, und die zweite Abgleichschaltung 7 ist mit dem anderen Ende der Rahmenantenne 1 verbunden.
Ein Streifenleiter, der an dem dielektrischen Substrat 4 derart ausgebildet ist, dass er der Rahmenantenne 1 bei dazwischen angeordnetem dielektrischen Substrat 4 gegenüber positioniert ist und in den ersten Leiter 2a und den zweiten Leiter 2b unterteilt ist, ist an der anderen Fläche des dielektrischen Substrats 4 vorgesehen. Die fünfte Abgleichschaltung 13 ist mit einem Ende des ersten Leiters 2a verbunden, die sechste Abgleichschaltung 14 ist mit dem anderen Ende des ersten Leiters 2a verbunden, die siebte Abgleichschaltung 15 ist mit einem Ende des zweiten Leiters 2b verbunden, und die achte Abgleichschaltung 16 ist mit dem anderen Ende des zweiten Leiters 2b verbunden. Die Rahmenantenne 1, der erste Leiter 2a und der zweite Leiter 2b haben jeweils Abgleichschaltungen, die mit beiden ihrer Enden verbunden sind, so dass die Wellenlänge kürzer als diejenige des zu verwendenden Frequenzbandes ist.
Nachfolgend wird die Operation der Antennenvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Bei der Antennenvorrichtung wird die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 durch die erste Abgleichschaltung 6 und die zweite Abgleichschaltung 7 derart eingestellt, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird. Die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 wird ferner durch die fünfte Abgleichschaltung 13 und die sechste Abgleichschaltung 14 derart eingestellt, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird. Die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 wird zudem durch die siebte Abgleichschaltung 15 und die achte Abgleichschaltung 16 derart eingestellt, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird.
Mit anderen Worten werden die Resonanzfrequenzen der Rahmenantenne 1 und des ersten Leiters 2a und des zweiten Leiters 2b durch die erste Abgleichschaltung 6, die zweite Abgleichschaltung 7, die fünfte Abgleichschaltung 13, die sechste Abgleichschaltung 14, die siebte Abgleichschaltung 15 und die achte Abgleichschaltung 16, die entsprechend mit der Rahmenantenne 1 und den ersten und zweiten Leitern 2a und 2b verbunden sind, im Wesentlichen abgeglichen, so dass die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 derart eingestellt wird, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird.
Gemäß der Antennenvorrichtung der Erfindung werden auf diese Weise Signale durch die Sende-/Empfangseinrichtung 5 gesendet und empfangen, die mit der Rahmenantenne 1 verbunden ist, in der die Impedanz der Power-Dispatching-Unit 17 eingestellt ist.
Die 4A und 4B sind erläuternde Ansichten, die Beispiele der Impedanzcharakteristika und der Reflektionscharakteristika in der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 in der Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung zeigen. In diesen Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 10 die Impedanzcharakteristik, und die Bezugsziffer 11 bezeichnet den Kreis, der VSWR = 2 zeigt.
Anhand der 4A und 4B wird deutlich, dass die Impedanzcharakteristik 10 in der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 eine derartige Charakteristik hat, dass das Frequenzband innerhalb des Kreises 11, der VSWR = 2 zeigt, also das Frequenzband von VSWR ≤ 2, breit ist und eine Breitbandcharakteristik zeigt.
Bei der zuvor beschriebenen Antennenvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform sind die Rahmenantenne 1 und die ersten und zweiten Leiter 2a und 2b an der vorderen Fläche und der hinteren Fläche des dielektrischen Substrats 4 entsprechend derart angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen, die Impedanz der Rahmenantenne 1 an der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 wird durch die erste Abgleichschaltung 6 und die zweite Abgleichschaltung 7 derart eingestellt, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird, und die Impedanz der Rahmenantenne 1 an der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 wird durch die fünfte Abgleichschaltung 13, die sechste Abgleichschaltung 14, die siebte Abgleichschaltung 15 und die achte Abgleichschaltung 16 derart eingestellt, dass sie in dem zu verwendenden Frequenzband betrieben wird. Da die Impedanz nach Wunsch einstellbar ist, werden die entsprechenden Resonanzfrequenzen der Rahmenantenne 1 und der ersten und zweiten Leiter 2a und 2b im Wesentlichen abgeglichen, und die Rahmenantenne 1 und die ersten und zweiten Leiter 2a und 2b werden werden elektromagnetisch verbunden. Somit wird eine Triple-Resonanzcharakteristik erzielt, und entsprechend wird ein Breitband in einem vorbestimmten Frequenzband erzielt, das verwendet werden soll.
Bei der Antennenvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Flexibilität der Impedanzeinstellung verglichen mit dem Fall der ersten Ausführungsform erhöht.
Da bei der Antennenvorrichtung der zweiten Ausführungsform der erste Leiter 2a und der zweite Leiter 2b, die fünfte Abgleichschaltung 13, die sechste Abgleichschaltung 14, die siebte Abgleichschaltung 15 und die achte Abgleichschaltung 16 an der hinteren Fläche des dielektrischen Substrats 4 angeordnet sind, das mit der Rahmenantenne 1 ausgebildet ist, und die erste Abgleichschaltung 6 und die zweite Abgleichschaltung 7 an der vorderen Fläche desselben angeordnet sind, so dass sie der Rahmenantenne 1 gegenüberliegen, um eine elektromagnetische Verbindung zu erzielen, wird das Erweitern der Bandbreite in dem vorbestimmten Frequenzband, das verwendet werden soll, bei geringem Anstieg der Kapazität der Antenne verglichen mit demjenigen Fall erzielt, in dem nur die Rahmenantenne 1 ausgebildet ist, so dass eine kompakte Antennenvorrichtung erzielt wird, die dazu geeignet ist, das zu verwendende Frequenzband zu erweitern.
Die Form des Erdleiters 3 und der Rahmenantenne 1, die an dem dielektrischen Substrat 4 ausgebildet werden, ist nicht auf die rechteckige Form beschränkt, solange sie dazu geeignet ist, wie erforderlich als eine Antenne mit dem Erdleiter 3 als Bodenplatte zu dienen.
Die Rahmenantenne 1 und der erste Leiter 2a und der zweite Leiter 2b sind nicht auf die Ausbildung als Streifenleiter beschränkt. Der Erdleiter 3 kann eine Schaltungskomponente aufweisen, wie beispielsweise eine Chipkomponente, die an diesem befestigt ist. Der Erdleiter 3 kann an beiden Flächen des dielektrischen Substrats 4 ausgebildet sein, um das gleiche Potential zu haben, solange er wenigstens auf einer der Flächen desselben ausgebildet ist. Ferner wurde der Streifenleiter gegenüber der Rahmenantenne 1 mit dem dazwischen angeordneten dielektrischen Substrat 4 beispielhaft derart beschrieben, dass er in den ersten Leiter 2a und den zweiten Leiter 2b unterteilt ist. Jedoch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt, und er kann in mehr Teile unterteilt werden.
Dritte Ausführungsform
Die Antennenvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung hat die in den 1A und 1B dargestellte Konfiguration, die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, und ein Abschlusswiderstand ist an einer der Abgleichschaltungen vorgesehen, die jeweils mit den Enden des Leiters 2 verbunden sind (nicht gezeigt). Die Antennenvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung hat die in den 3A und 3B gezeigte Konfiguration, die im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, und ein Abschlusswiderstand ist an einer der Abgleichschaltungen vorgesehen, die jeweils mit den Enden des ersten Leiters 2a und des zweiten Leiters 2b verbunden sind (nicht gezeigt).
Bei dieser Konfiguration kann bei der Antennenvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform die Flexibilität der Einstellung beim Einstellen der Impedanz der Antennenvorrichtung an der Power-Dispatching-Unit 17 der Rahmenantenne 1 erhöht werden, so dass eine Erweiterung des zu verwendenden Frequenzbandes einfach erzielt werden kann.
Bei der Antennenvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform kann entsprechend eine Antennenvorrichtung erzielt werden, die zum Zeitpunkt der Herstellung einfach eingestellt werden und das zu verwendende Frequenzband erweitern kann.
Vierte Ausführungsform
Wenn bei den in den 1A und 1B und in den 3A und 3B dargestellten Konfigurationen, die im Zusammenhang mit den ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben wurden, oder bei der Konfiguration, die irn Zusammenhang mit der dritten Ausführungsform beschrieben wurde, eine Schaltungskomponente, wie beispielsweise eine Chipkomponente, an einer Fläche des dielektrischen Substrats 4 gegenüber derjenigen Fläche befestigt wird, an der die Rahmenantenne vorgesehen ist, beeinflusst die Schaltungskomponente, die an dem dielektrischen Substrat 4 befestigt ist, die Antennencharakteristika. Beim Befestigen der Schaltungskomponenten oder dergleichen an dem dielektrischen Substrat 4 ist die Antennenvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung entsprechend derart konfiguriert, dass ein zweiter Erdleiter, an dem die Schaltungskomponente befestigt ist, an der Fläche des dielektrischen Substrats 4 gegenüber dem Erdleiter 3 ausgebildet ist, und der Erdleiter 3 und der zweite Erdleiter, der an einer Fläche des dielektrischen Substrats 4 ausgebildet ist, werden leitend über ein Durchgangsloch miteinander verbunden, so dass der Einfluss der befestigten Schaltung oder dergleichen auf die Antennencharakteristika verringert wird (nicht gezeigt).
Bei dieser Konfiguration der Antennenvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform wird die Befestigungseffizienz verbessert, und es wird eine Antennenvorrichtung erzielt, die kompakt und dazu geeignet ist, das zu verwendende Frequenzband zu erweitern.
Fünfte Ausführungsform
Nachfolgend wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben. Bei der Antennenvorrichtung, die beispielhaft in den ersten bis vierten Ausführungsformen gezeigt ist, sind Komponenten, wie beispielsweise der Erdleiter 3, die Rahmenantenne 1, der Leiter 2 oder der erste Leiter 2a und der zweite Leiter 2b, an jeder Schicht der laminierten dielektrischen Substrate ausgebildet. Ein Fall, in dem die Konfiguration der fünften Ausführungsform auf die erste Ausführungsform angewendet wird, ist beispielhaft in den 5A, 5B und 5C gezeigt und wird nachfolgend beschrieben.
In den 5A, 5B und 5C bezeichnet die Bezugsziffer 1 die Rahmenantenne, die Bezugsziffer 2 bezeichnet den Leiter, die Bezugsziffer 3 bezeichnet den Erdleiter, die Bezugsziffer 4 bezeichnet das dielektrische Substrat, und die Bezugsziffer 5 bezeichnet die Sende-/Empfangseinrichtung. Bei der fünften Ausführungsform ist eine Konfiguration gezeigt, bei der die Rahmenantenne 1, der Erdleiter 3 und der Leiter 2 an entsprechenden Schichten der dielektrischen Substrate ausgebildet sind, und bei der die Schichten laminiert sind. Die Operation entspricht derjenigen der ersten Ausführungsform.
Selbst wenn die Konfiguration eines einschichtigen dielektrischen Substrats aufgrund der Beschränkung der Komponentenbefestigung nicht möglich ist, kann die Flexibilität in Bezug auf die Konfiguration durch die laminierte Konfiguration verbessert werden. Selbst im Falle der laminierten Konfiguration werden die gleichen Effekte wie bei den ersten bis vierten Ausführungsformen erzielt.
Verschiedene Modifikationen und Änderungen der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann ersichtlich, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, und es sollte klar sein, dass die Erfindung nicht auf die erläuternden Ausführungsformen beschränkt ist, die zuvor beschrieben wurden.

Claims

Antennenvorrichtung, umfassend: ein dielektrisches Substrat (4) mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche an der gegenüberliegenden Seite der einen Fläche; einen Erdleiter (3), der eine untere Platte bildet, die an der ersten Fläche ausgebildet ist; eine Rahmenantenne (1), die in der Nähe des Umfangs des Erdleiters (3) vorgesehen ist, wobei die Rahmenantenne (1) eine Wellenlänge aufweist, die kürzer als diejenige eines zu verwendenden Frequenzbandes ist, und Abgleichschaltungen (6, 7) aufweist, die mit beiden Enden derselben verbunden sind; und eine Sende-Empfangseinrichtung (5)zum Senden und Empfangen von Signalen, die über die Abgleichschaltung (6) mit einem Ende der Rahmenantenne (1) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass ein Leiter (2) an der zweiten Fläche vorgesehen ist und eine Wellenlänge aufweist, die kürzer als diejenige des zu verwendenden Frequenzbandes ist, und dass der Leiter (2) Abgleichschaltungen (8, 9) aufweist, die mit beiden seiner Enden verbunden sind, um mit der Rahmenantenne (1) elektromagnetisch verbunden und resonant zu sein.
Antennenvorrichtung, umfassend: ein dielektrisches Substrat (4) mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche an der gegenüberliegenden Seite von der einen Fläche; einen Erdleiter (3), der eine Bodenplatte bildet, die an der ersten Fläche ausgebildet ist; eine Rahmenantenne (1), die in der Nähe des Umfangs des Erdleiters (3) vorgesehen ist, wobei die Rahmenantenne (1) eine Wellenlänge aufweist, die kürzer als diejenige eines zu verwendenden Frequenzbandes ist, und Abgleichschaltungen (6, 7) aufweist, die mit beiden Enden derselben verbunden sind; und eine Sende-Empfangseinrichtung (5)zum Senden und Empfangen von Signalen, die über die Abgleichschaltung (6) mit einem Ende der Rahmenantenne (1) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leiter (2a, 2b) an der zweiten Fläche angeordnet sind und eine Wellenlänge aufweisen, die kürzer als diejenige des zu verwendenden Frequenzbandes ist, wobei die Leiter (2a, 2b) Abgleichschaltungen (13 bis 16) aufweisen, die mit beiden Enden derselben verbunden sind, um mit der Rahmenantenne (1) elektromagnetisch verbunden und resonant zu sein.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner einen Abschlusswiderstand an einer der Abgleichschaltungen (7, 8, 9, 13 bis 16) aufweist, die jeweils mit beiden Enden der Rahmenantenne (1) und des Leiters (2) verbunden sind.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die ferner einen Erdleiter aufweist, der wenigstens an einem Teil eines Bereichs der zweiten Fläche als die andere Fläche des dielektrischen Substrats (4) gegenüber dem Erdleiter (3), der an der ersten Fläche vorgesehen ist, ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Erdleiter (3), der an der ersten Fläche ausgebildet ist, und der Erdleiter, der an der zweiten Fläche ausgebildet ist, über ein Durchgangsloch leitend miteinander verbunden sind.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Rahmenantenne (1), der Leiter (2) und der Erdleiter (3) an einer Mehrzahl der dielektrischen Substrate (4) ausgebildet sind, und dass die Mehrzahl der dielektrischen Substrate (4) laminiert ist.