DE102011121030A1 - "Metal structure for electromagnetic coupling with an antenna element of a communication terminal" - Google Patents

"Metal structure for electromagnetic coupling with an antenna element of a communication terminal"

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DE102011121030A1
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metal structure
structural element
preferably
structure according
transformer
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Markus Neumann
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40Element having extended radiating surface
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
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    • H01Q1/325Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3291Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted in or on other locations inside the vehicle or vehicle body

Abstract

Eine Metallstruktur (1) dient der elektromagnetischen Kopplung mit einem Antennenelement eines Kommunikationsendgeräts in zumindest drei Kommunikationsbändern, vorzugsweise in GSM900, GSM1800 und UMTS2100. A metal structure (1) is used for electromagnetic coupling with an antenna element of a communication terminal in at least three communication bands, preferably in the GSM900, GSM1800 and UMTS2100.
Um eine möglichst breitbandige Kopplung mit einem möglichst geringen technisch-konstruktiven und wirtschaftlichen Aufwand zu bewerkstelligen, wobei die Kopplung einerseits vom Typ bzw. der Bauart des Kommunikationgsendgeräts und auch von der Position desselben oberhalb der Metallstruktur unabhängig sein soll, anzugeben, wird vorgeschlagen, dass die Metallstruktur (1) ein erstes (2) und ein zweites Strukturelement (3) aufweist, dass die Längenausdehnung (L2) des ersten Strukturelements (2) etwa der Breitenausdehnung (L1) des ersten Strukturelements (2) entspricht, dass die Längenausdehnung (L2) und die Breitenausdehnung (L1) des ersten Strukturelements (2) etwa der Längenausdehnung (L3) bzw. der Breitenausdehnung (L1) des zweiten Strukturelements (3) entsprechen, und dass die Längenausdehnungen (L2, L3) und die Breitenausdehnungen (L1) des ersten (2) und des zweiten Strukturelements (3) etwa einem Viertel der darin wirksamen Wellenlänge eines Mittelwerts aus zumindest zwei, vor In order to accomplish a wide-band coupling as possible with the lowest possible technical and constructive and economic cost, wherein the coupling the one hand, the type or the design of the Kommunikationgsendgeräts and also the position thereof above the metal structure to be independent to specify, it is proposed that the metal structure (1) (2) and a second structural element (3), a first having the length dimension (L2) of the first structural element (2) approximately to the width dimension (L1) of the first structural element (2), in that the longitudinal extension (L2) and the width dimension (L1) corresponding to the first structural member (2) about the length dimension (L3) or the width dimension (L1) of the second structural element (3), and that the length extensions (L2, L3) and width extents (L1) of the first (2) and the second structural element (3) is about one quarter of the effective wavelength is an average of at least two, before zugsweise drei, korrespondierenden Frequenzbereichen der drei Kommunikationsbänder entsprechen. preferably three, corresponding frequency ranges of the three communications bands correspond.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Metallstruktur zur elektromagnetischen Kopplung mit einem Antennenelement eines Kommunikationsendgeräts in zumindest drei Kommunikationsbändern, vorzugsweise in GSM900, GSM1800 und UMTS2100. The invention relates to a metal structure for electromagnetic coupling with an antenna element of a communication terminal in at least three communication bands, preferably in the GSM900, GSM1800 and UMTS2100. Die erfindungsgemäße Metallstruktur soll auf dem Gebiet der Mobilkommunikation, insbesondere zum Betrieb von Mobiltelefonen mit externen Außenantennen zum Einsatz kommen. The metal structure of the invention is to come in the field of mobile communications, in particular for operation of mobile phones with external aerials are used. Der Betrieb derartiger Mobiltelefone in Kraftfahrzeugen ist aufgrund abschirmender Wirkungen von Kraftfahrzeugkarosserien hinsichtlich der Verbindungsqualität, der im Kraftfahrzeuginnenraum auftretenden hohen Feldstärken und schnellen Akkuentladungen von Mobiltelefonen problematisch. The operation of such mobile phones in vehicles due to shielding effects of motor vehicle bodies in terms of connection quality, which occur in motor vehicle interior high field strengths and rapid battery discharges of mobile phones problematic.
  • Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Antennenkoppler zur drahtlosen Verbindung mit dem Mobiltelefon vorgesehen ist, wobei darüber hinaus ggf. ein Kompensationsverstärker und eine Außenantenne vorgesehen ist. From the prior art devices are known in which an antenna is provided for wireless connection with the mobile telephone, wherein in addition is provided if necessary, a compensating amplifier and an external antenna. Derartige Antennenkoppler sind üblicherweise dezidiert für ein bestimmtes Mobiltelefon oder eine bestimmte Bauart von Mobiltelefonen vorgesehen. Such antenna are usually decidedly intended for a particular mobile phone or a particular type of mobile phones. Wesentliche Kenngrößen derartiger Antennenkoppler sind die Koppeldämpfung und die Bandbreite. Essential characteristics of such antenna, the coupling loss and bandwidth.
  • Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einerseits im Vergleich zum Stand der Technik breitbandigere und andererseits technisch-konstruktiv wenig aufwändige und damit kostengünstige Metallstruktur zur elektromagnetischen Kopplung anzugeben, die sowohl vom Typ bzw. der Bauart des Kommunikationsendgeräts als auch von der Position des Kommunikationsendgeräts an bzw. über der Metallstruktur weitestgehend unabhängig ist. Starting from the above described prior art, the invention has for its object to provide a one hand, wider band in comparison to the prior art and on the other hand, technical-constructive bit-consuming and thus cost metal structure for electromagnetic coupling, both of type and the type of the communication terminal as well as the position of the communication terminal at or above the metal structure is largely independent.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Metallstruktur ein erstes und ein zweites Strukturelement aufweist, dass die Längenausdehnung des ersten Strukturelements etwa der Breitenausdehnung des ersten Strukturelements entspricht, dass die Längenausdehnung und die Breitenausdehnung des ersten Strukturelements etwa der Längenausdehnung bzw. der Breitenausdehnung des zweiten Strukturelements entsprechen, und dass die Längenausdehnungen und die Breitausdehnungen des ersten und des zweiten Strukturelements etwa einem Viertel der darin wirksamen Wellenlänge eines Mittelwerts aus zumindest zwei, vorzugsweise drei, korrespondierenden Frequenzbereichen der drei Kommunikationsbänder entsprechen. This object is inventively achieved in that the metal structure comprises a first and a second structural member, that the length extension of the first structural element corresponds approximately to the width dimension of the first structural element such that the length dimension and the width dimension of the first structural member about the longitudinal extent or width dimension of the second structure element correspond, and that the longitudinal expansion and the width dimensions of the first and second structural members correspond to about one quarter of the effective wavelength is an average of at least two, preferably three, corresponding frequency ranges of the three communications bands.
  • Die erfindungsgemäße Metallstruktur kann als universeller Antennenkoppler bzw. als universelle Breitbandantenne angewendet werden. The metal structure of the invention can be applied as a universal antenna coupler or as universal broadband antenna. Anwendungsgebiet kann beispielsweise die Kraftfahrzeugindustrie, die Bahnindustrie, die Flugzeugindustrie und die Unterhaltungselektronikindustrie sein. Application may be, for example, the automotive industry, the rail industry, the aircraft industry and the consumer electronics industry. Im letzten Fall kann die erfindungsgemäße Metallstruktur bei der Anbindung von Spielekonsolen ans Internet über Mobiltelefon bzw. beim TV-Webzugang eingesetzt werden. In the latter case, the metal structure of the invention can be used in connecting game consoles to the Internet via mobile phone or the TV-web access. Die erfindungsgemäße Metallstruktur kann beispielsweise Bestandteil einer universellen Koppelschale für Mobilkommunikationsendgeräte sein. The metal structure of the invention may for example be part of a universal coupling casing for mobile communication terminals.
  • Um die Breitbandigkeit der Metallstruktur zu erhöhen, ist es vorteilhaft, wenn in zumindest einem Strukturelement vorzugsweise geschlossene Schlitze ausgebildet sind. To increase the broad-band of the metal structure, it is advantageous when closed slots are preferably formed in at least one structural member. Hierbei kann die Längenausdehnung der Schlitze etwa einem Viertel der wirksamen Wellenlänge im Schlitz eines Mittelwerts aus zumindest zwei, vorzugsweise drei, korrespondierenden Frequenzbereichen der drei Kommunikationsbänder entsprechen. Here, the length extension of the slots may correspond to about one quarter of the effective wavelength in the slot an average of at least two, preferably three, corresponding frequency ranges of the three communications bands. Vorteilhaft weisen die Schlitze senkrecht zu ihrer Längsrichtung einen konstanten Abstand zueinander auf, der etwa einem Viertel der wirksamen Wellenlänge im Schlitz des Mittelwerts aus dem korrespondierenden Frequenzbereich des Kommunikationsbands mit der höchsten Betriebsfrequenz, vorzugsweise UMTS2100, entspricht. Advantageously, the slots have perpendicular to their longitudinal direction at a constant distance from each other on the UMTS2100, corresponds to approximately one quarter of the effective wavelength in the slot of the mean value of the corresponding frequency range of the communication band with the highest frequency of operation, preferably.
  • Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Metallstruktur ist eines der beiden Strukturelemente von einer Speiseleitung der Metallstruktur unterbrochen. In a particularly advantageous embodiment, the metal structure of the invention one of the two structural elements of a supply line of the metal structure is interrupted.
  • In der Speiseleitung kann in einem Verbindungsabschnitt zwischen einem Speisepunkt und einem Anschlusspunkt der Speiseleitung bzw. der Metallstruktur ein Lambda/4-Transformator vorgesehen sein. In the feed line, a lambda / 4-transformer can be provided in a connecting portion between a feed point and a connection point of the feed line or of the metal structure.
  • Um diesen Lambda/4-Transformator möglichst mit einer hohen Breitbandigkeit auszugestalten, ist der Lambda/4-Transformator gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform mehrstufig, vorzugsweise als Doppel-Lambda/4-Transformator ausgebildet. In order to design these lambda / 4 transformer as possible with a high broad-band, the lambda / 4-transformer is preferably a plurality of stages according to an advantageous embodiment, designed as a double-lambda / 4 transformer. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Lambda/4-Transformators werden die notwendigen Impedanzeigenschaften durch definierte Abstände der Speiseleitung zu dem von dieser durchbrochenen zweiten Strukturelement der Metallstruktur erreicht, wobei die Impedanztransformation zwischen Speisepunkt und Anschlusspunkt der Speiseleitung durch den in die Speiseleitung integrierten Lambda/4-Transformator im Zusammenwirken mit durch Abstandsvariationen integrierten Impedanzsprüngen realisiert wird. In an advantageous embodiment of the lambda / 4-transformer, the required impedance characteristics are achieved through defined distances of the feeder line to the broken from said second structural element of the metal structure, wherein the impedance transformation between the feed point and the connection point of the feed line by the integrated in the feed line lambda / 4 transformer is realized in cooperation with integrated by distance variations impedance jumps.
  • Beispielsweise hat eine zweckmäßige zweistufige Ausgestaltung des Lambda/4-Transformators den Vorteil, dass für die Metallstruktur mit einem vergleichsweise geringen technisch-konstruktiven Aufwand eine hohe Breitbandigkeit erreicht werden kann. For example, a convenient two-stage configuration of the lambda / 4-transformer has the advantage that for the metal structure with a comparatively low technical and constructive effort high broadband can be achieved.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform entspricht eine wirksame Transformationslänge eines Transformationselements des Lambda/4-Transformators etwa einem Viertel eines Mittelwerts der darin wirksamen Wellenlänge aus zumindest zwei, vorzugsweise allen, korrespondierenden Frequenzen der eingesetzten Kommunikationsbänder. According to an advantageous embodiment, an effective length transformation of a transformation element of the lambda / 4-transformer about a quarter of an average value of the effective wavelength is of at least two, preferably all corresponding frequencies of the communications bands used.
  • In besonders vorteilhafter Weise lässt sich der Lambda/4-Transformator als „Coplanar Waveguides”-Transformator ausbilden, wobei die Speiseleitung eine konstante Breite aufweist und notwendige Impedanzsprünge mittels einer Abstandsvariation zwischen der Speiseleitung und dem von der Speiseleitung unterbrochenen Strukturelement der Metallstruktur realisiert sein können. In a particularly advantageous manner, the lambda / 4-transformer can be formed as "Coplanar Waveguides" transformer, wherein the feed line has a constant width and the necessary impedance jumps may be implemented by means of a distance variation between the feeder line and the broken of the feed line structure element of the metal structure.
  • Die Metallstruktur ist vorzugsweise spiegelsymmetrisch zu einer vorzugsweise parallel zur Speiseleitung verlaufenden Symmetrielinie ausgebildet. The metal structure is preferably formed mirror symmetrical to a plane extending preferably parallel to the feed line symmetry line.
  • Des Weiteren kann die Metallstruktur als Kupferstruktur auf einem Trägermaterial, als metallisierte Trägerfolie aus Kunststoff oder als konturiertes Blechteil realisiert sein. Furthermore, the metal structure may be realized as a copper pattern on a support material, as metallized support film of plastic, or as a contoured sheet metal part.
  • Vorteilhaft sind die beiden Strukturelemente der Metallstruktur komplementär ausgestaltet. the two structural elements of the metal structure are advantageously complementarily configured.
  • Am Anschlusspunkt der Speiseleitung kann vorteilhaft eine koaxiale Steck- oder Schraubverbindung vorgesehen sein. At the connection point of the feeder line, a coaxial plug or screw can be provided advantageously.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Metallstruktur zur elektromagnetischen Kopplung mit einem Antennenelement eines Kommunikationsgeräts in zumindest drei Kommunikationsbändern prinzipiell zeigt. In the following the invention with reference to an embodiment with reference to the drawings is explained in detail, whose single figure shows an embodiment of a metal structure according to the invention for electromagnetic coupling with an antenna element of a communication device into at least three communication bands in principle.
  • Ein in der einzigen Figur gezeigtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Metallstruktur An example shown in the single FIGURE embodiment of a metal structure according to the invention 1 1 dient der elektromagnetischen Kopplung mit einem Antennenelement eines in der Figur nicht gezeigten Kommunikationsendgeräts. the electromagnetic coupling is used with an antenna element of a communication terminal not shown in the figure. Die elektromagnetische Kopplung wird in zumindest drei Kommunikationsbändern vorgenommen. The electromagnetic coupling is carried out in at least three communication lines. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um die Kommunikationsbänder GSM900, GSM1800 und UMTS2100. This is preferably the communication bands GSM900, GSM1800 and UMTS2100.
  • Die Metallstruktur The metal structure 1 1 kann beispielsweise Bestandteil einer in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Ablage für ein Mobiltelefon sein, wobei dieses Mobiltelefon dann mittels der Metallstruktur for example, can be part of an opening provided in a motor vehicle tray for a mobile telephone, said mobile telephone then by means of the metal structure 1 1 an eine kraftfahrzeugseitige externe Außenantenne angeschlossen werden kann. can be connected to a motor vehicle side external outdoor antenna.
  • Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel der Metallstruktur In the example shown in the figure embodiment, the metal structure 1 1 weist diese ein ersten Strukturelement this has a first structural member 2 2 , welches in der einzigen Figur links dargestellt ist, und ein zweites Strukturelement Which is shown in the single figure on the left, and a second structural element 3 3 auf, welches in der Figur rechts dargestellt ist. on, which is shown in the figure on the right. Die beiden Strukturelemente The two structural elements 2 2 , . 3 3 sitzen auf einem geeigneten Trägermaterial sitting on a suitable carrier material 4 4 . ,
  • Das in der Figur links dargestellte erste Strukturelement The illustrated in the figure left the first structural element 2 2 hat eine Breitenausdehnung L1 und eine Längenausdehnung L2, die in etwa der Breitenausdehnung L1 entspricht. has a width dimension L1 and a length dimension L2 which corresponds approximately to the width dimension L1. Das in der Figur rechts dargestellte zweite Strukturelement The illustrated in the figure on the right second structural element 3 3 hat ebenfalls die Breitenausdehnung L1 und eine Längenausdehnung L3, die in etwa der Längenausdehnung L2 des ersten Strukturelements also has the width dimension L1 and a length dimension L3, corresponding approximately to the length dimension L2 of the first structural member 2 2 und somit auch der Breitenausdehnung L1 des ersten Strukturelements and thus also the width dimension L1 of the first structural member 2 2 entspricht. equivalent.
  • Die aus den beiden Strukturelementen From the two structural elements 2 2 , . 3 3 bestehende Metallstruktur existing metal structure 1 1 kann beispielsweise als kupferstrukturierte Leiterplatte auf das Trägermaterial may for example, as copper patterned conductor plate on the support material 4 4 aufgebracht sein. be applied.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind im ersten Strukturelement In the illustrated embodiment, the first structural member 2 2 der Metallstruktur the metal structure 1 1 zwei Schlitze two slots 5 5 ausgebildet, die parallel zueinander und zur Längenausdehnung L2 des ersten Strukturelements verlaufen. formed parallel to each other and to the longitudinal extent L2 of the first structural element. Beide Schlitze both slots 5 5 sind an ihren dem zweiten Strukturelement are connected at their second structural element 3 3 zugewandten Endabschnitten mittels jeweils eines Schlitzstegs facing end portions by means of one slit ridge 12 12 geschlossen und sind somit insgesamt als innerhalb des ersten Strukturelements are closed and thus as a whole within the first structural member 2 2 verlaufende geschlossene Schlitze extending closed slots 5 5 ausgebildet. educated. Die im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Schlitze The two slits in the illustrated embodiment 5 5 haben aufgrund ihrer Parallelität zueinander einen konstanten Abstand L4. due to their parallelism to one another at a constant distance L4. Des Weiteren haben die beiden Schlitze Furthermore, the two slots 5 5 die gleiche Längenausdehnung L5, die geringer ist als die Längenausdehnung L2 des ersten Strukturelements, da beide Schlitze the same length dimension L5, which is less than the longitudinal extent L2 of the first structural element, since both of the slots 5 5 ja geschlossen sind. are indeed closed. Jenseits der beiden Schlitzstege Beyond the two slit webs 12 12 sind im ersten Strukturelement are in the first structural member 2 2 Schlitzfortsätze Slot extensions 6 6 vorgesehen, die sich bis zur Außenkontur des ersten Strukturelements provided extending up to the outer contour of the first structural member 2 2 der Metallstruktur the metal structure 1 1 erstrecken. extend.
  • Die Längenausdehnung L5 der Schlitze The length dimension L5 of the slots 5 5 entspricht etwa einem Viertel der wirksamen Wellenlänge im Schlitz corresponds to approximately one quarter of the effective wavelength in the slot 5 5 eines Mittelwerts aus drei korrespondierenden Frequenzbereichen der drei Kommunikationsbänder. an average value of three corresponding frequency ranges of the three communications bands. Der Abstand L4 zwischen den beiden Schlitzen The distance L4 between the two slots 5 5 entspricht in etwa einem Viertel der wirksamen Wellenlänge im Schlitz des Mittelwerts aus dem korrespondierenden Frequenzbereich des Kommunikationsbands mit der höchsten Betriebsfrequenz, im dargestellten Ausführungsbeispiel UMTS2100. corresponds to approximately one quarter of the effective wavelength in the slot of the mean value of the corresponding frequency range of the communication band with the highest operating frequency, in the illustrated embodiment UMTS2100.
  • Im in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist das zweite Strukturelement In the illustrated embodiment in the single figure is the second structural element 3 3 der Metallstruktur the metal structure 1 1 von einer Speiseleitung from a feed line 9 9 unterbrochen. interrupted. Mittels der Speiseleitung By means of the feed line 9 9 wird ein Speisepunkt a feeding point 7 7 der Metallstruktur the metal structure 1 1 mit einem Anschlusspunkt to a connection point 10 10 verbunden. connected. Die Impedanztransformation zwischen dem Speisepunkt The impedance transformation between the feed point 7 7 und dem Anschlusspunkt and the connection point 10 10 der Metallstruktur the metal structure 1 1 erfolgt mittels eines im dargestellten Ausführungsbeispiel doppelten bzw. zweistufigen Lambda/4-Transformator by means of a double in the illustrated embodiment or two-stage lambda / 4 transformer 8 8th . , Dieser zweiteilige Lambda/4-Transformtor This two-piece lambda / 4 Transformtor 8 8th ist in die Speiseleitung is in the feed line 9 9 integriert, und zwar im wesentlichen im Bereich der Durchbrechung des zweiten Strukturelements integrated, namely substantially in the region of the opening of the second structural element 3 3 mittels der Speiseleitung by means of the feed line 9 9 . , Die erforderlichen Impedanzeigenschaften des doppelten Lambda/4-Transformators The required impedance characteristics of the dual lambda / 4 transformer 8 8th werden durch definierte Abstände der Speiseleitung are defined distances of the feed line 9 9 zu dem durchbrochenen zweiten Strukturelement to the perforated second structural element 3 3 der Metallstruktur the metal structure 1 1 erreicht. reached.
  • Entsprechend besteht der zweistufige Lambda/4-Transformator Accordingly, there is the two-stage lambda / 4 transformer 8 8th im Bereich seiner wirksamen Transformationslänge L6 aus der kennzeichnenden Impedanz Z1 und im Bereich seiner wirksamen Transformationslänge L7 aus einer kennzeichnenden Impedanz Z2. in the range of its effective length L6 of the transformation characteristic impedance Z1 and the area of ​​its effective transform length L7 of a characteristic impedance Z2.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Metallstruktur In the illustrated embodiment, the metal structure 1 1 entspricht die wirksame Transformationslänge L6, die der kennzeichnenden Impedanz Z1 zugeordnet ist, der wirksamen Transformationslänge L7, die der kennzeichnenden Impedanz Z2 zugeordnet ist. the effective transform length L6 which is associated with the characteristic impedance Z1, the effective transform length L7 that is assigned to the characteristic impedance Z2 corresponds. Die wirksamen Transformationslängen L6 bzw. L7 der beiden Transformationselemente des Lambda/4-Transformators The effective lengths L6 and L7 transformation of the transformation elements of the lambda / 4-transformer 8 8th entsprechen etwa einem Viertel eines Mittelwerts der darin wirksamen Wellenlänge aus allen korrespondierenden Frequenzen der eingesetzten Kommunikationsbänder. correspond to about a quarter of an average value of the effective wavelength therein from all corresponding frequencies of the communications bands used.
  • Die kennzeichnenden Impedanzen Z1 und Z2 des zweistufigen Lambda/4-Transformators The characteristic impedances Z1 and Z2 of the two-stage lambda / 4 transformer 8 8th werden durch eine Abstandsvariation are by a distance variation 13 13 des Abstands zwischen der Speiseleitung the distance between the feed line 9 9 einerseits und dem von dieser durchbrochenen zweiten Strukturelement one hand, and the perforated structure of this second element 3 3 andererseits realisiert, wobei die Speiseleitung On the other hand realized, whereby the feed line 9 9 eine konstante Breite aufweist. has a constant width.
  • Der zweistufige Lambda/4-Transformator The two-stage lambda / 4 transformer 8 8th ist als „Coplanar Waveguides”-Transformator ausgebildet. is designed as a "Coplanar Waveguides" transformer.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Metallstruktur In the illustrated embodiment, the metal structure 1 1 mit ihren Strukturelementen with their structural elements 2 2 , . 3 3 spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrielinie mirror symmetry to a line of symmetry 11 11 ausgebildet, wobei die Symmetrielinie formed, with the line of symmetry 11 11 parallel zur Speiseleitung parallel to the feed line 9 9 verläuft. runs.
  • Die Metallstruktur The metal structure 1 1 kann als Kupferstruktur auf dem Trägermaterial can be used as copper pattern on the substrate 4 4 , als metallisierte Trägerfolie aus Kunststoff oder als konturiertes Blechteil realisiert sein. be realized as a metallized support film of plastic, or as a contoured sheet metal part.
  • Die beiden Strukturelemente The two structural elements 2 2 , . 3 3 der Metallstruktur the metal structure 1 1 können zueinander komplementär sein. may be complementary to each other.
  • Am Anschlusspunkt At the connection point 10 10 der Speiseleitung the supply line 9 9 der Metallstruktur the metal structure 1 1 kann eine koaxiale Steck- oder Schraubverbindung vorgesehen sein. may be provided a coaxial plug or screw.

Claims (14)

  1. Metallstruktur zur elektromagnetischen Kopplung mit einem Antennenelement eines Kommunikationsendgeräts in zumindest drei Kommunikationsbändern, vorzugsweise in GSM900, GSM1800 und UMTS2100, dadurch gekennzeichnet , dass die Metallstruktur ( Metal structure for electromagnetic coupling with an antenna element of a communication terminal in at least three communication bands, preferably in the GSM900, GSM1800 and UMTS2100, characterized in that the metal structure ( 1 1 ) ein erstes ( ) A first ( 2 2 ) und ein zweites Strukturelement ( ) And a second structural element ( 3 3 ) aufweist, dass die Längenausdehnung (L2) des ersten Strukturelements ( ), In that the longitudinal extension (L2) of the first structural element ( 2 2 ) etwa der Breitenausdehnung (L1) des ersten Strukturelements ( ) Approximately to the width dimension (L1) of the first structural element ( 2 2 ) entspricht, dass die Längenausdehnung (L2) und die Breitenausdehnung (L1) des ersten Strukturelements ( ) Corresponds to the length dimension (L2) and the width dimension (L1) of the first structural element ( 2 2 ) etwa der Längenausdehnung (L3) bzw. der Breitenausdehnung (L1) des zweiten Strukturelements ( ) Approximately to the length dimension (L3) or the width dimension (L1) of the second structural element ( 3 3 ) entsprechen, und dass die Längenausdehnungen (L2, L3) und die Breitenausdehnungen (L1) des ersten ( ) Correspond, and that the length extensions (L2, L3) and width extents (L1) of the first ( 2 2 ) und des zweiten Strukturelements ( ) And the second structural element ( 3 3 ) etwa einem Viertel der darin wirksamen Wellenlänge eines Mittelwerts aus zumindest zwei, vorzugsweise drei, korrespondierenden Frequenzbereichen der drei Kommunikationsbänder entsprechen. ) Correspond approximately to a quarter of the effective wavelength is an average of at least two, preferably three, corresponding frequency ranges of the three communications bands.
  2. Metallstruktur nach Anspruch 1, bei der in zumindest einem Strukturelement ( Metal structure according to claim 1, in which (in at least one structural element 2 2 , . 3 3 ) vorzugsweise geschlossene Schlitze ( ) Is preferably closed slots ( 5 5 ) ausgebildet sind. ) Are formed.
  3. Metallstruktur nach Anspruch 2, bei der die Längenausdehnung (L5) der Schlitze ( (Metal structure according to claim 2, wherein the length dimension (L5) of the slots 5 5 ) etwa einem Viertel der wirksamen Wellenlänge im Schlitz ( ) Approximately a quarter of the effective wavelength in the slot ( 5 5 ) eines Mittelwerts aus zumindest zwei, vorzugsweise drei, korrespondierenden Frequenzbereichen der drei Kommunikationsbänder entspricht. ) Corresponds to an average of at least two, preferably three, corresponding frequency ranges of the three communications bands.
  4. Metallstruktur nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Schlitze ( Metal structure according to claim 2 or 3, wherein (the slots 5 5 ) senkrecht zu ihrer Längsrichtung einen konstanten Abstand (L4) zueinander aufweisen, der etwa einem Viertel der wirksamen Wellenlänge im Schlitz ( ) Perpendicular to its longitudinal direction a constant distance (L4) have each other which (about a quarter of the effective wavelength in the slot 5 5 ) des Mittelwerts aus dem korrespondierenden Frequenzbereich des Kommunikationsbands mit der höchsten Betriebsfrequenz, vorzugsweise UMTS2100, entspricht. ) Of the average of the corresponding frequency range of the communication band with the highest frequency of operation, preferably UMTS2100 corresponds.
  5. Metallstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der eines ( Metal structure according to any one of claims 1 to 4, wherein one ( 3 3 ) der beiden Strukturelemente ( () Of the two structural elements 2 2 , . 3 3 ) von einer Speiseleitung ( ) (From a feed line 9 9 ) der Metallstruktur ( () Of the metal structure 1 1 ) unterbrochen ist. ) Is interrupted.
  6. Metallstruktur nach Anspruch 5, die einen Lambda/4-Transformator ( Metal structure according to claim 5 which (a lambda / 4-transformer 8 8th ) aufweist, der in der Speiseleitung ( ) Which (in the feed line 9 9 ) in einem Verbindungsabschnitt zwischen einem Speisepunkt ( ) (In a connecting portion between a feeding point 7 7 ) und einem Anschlusspunkt ( ) And a connection point ( 10 10 ) derselben angeordnet ist. ) Of the same is arranged.
  7. Metallstruktur nach Anspruch 6, deren Lambda/4-Transformator ( Metal structure (according to claim 6, the lambda / 4-transformer 8 8th ) mehrstufig, vorzugsweise als Doppel-Lambda/4-Transformator ( ) Stages, preferably (as a dual lambda / 4 transformer 8 8th ), ausgebildet ist. ), is trained.
  8. Metallstruktur nach Anspruch 6 oder 7, bei der eine wirksame Transformationslänge (L6) bzw. (L7) eines Transformationselements des Lambda/4-Transformators ( (Metal structure according to claim 6 or 7, wherein an effective transform length (L6) or (L7) of a transformation element of the lambda / 4-transformer 8 8th ) etwa einem Viertel eines Mittelwerts der darin wirksamen Wellenlänge aus zumindest zwei, vorzugsweise allen, korrespondierenden Frequenzen der eingesetzten Kommunikationsbänder entspricht. ) Of at least two, preferably corresponds to approximately one quarter of an average value of the effective wavelength is all corresponding frequencies of the communications bands used.
  9. Metallstruktur nach einem der Ansprüche 6 bis 8, deren Lambda/4-Transformator ( Metal structure (according to one of claims 6 to 8, the lambda / 4-transformer 8 8th ) als „Coplanar Waveguides”-Transformator ausgebildet ist. ) Is formed as "Coplanar Waveguides" transformer.
  10. Metallstruktur nach Anspruch 9, bei deren „Coplanar Waveguides”-Transformator ( Metal structure according to claim 9, (in which "Coplanar Waveguides" transformer 8 8th ) die Speiseleitung ( ) The feed line ( 9 9 ) eine konstante Breite aufweist und notwendige Impedanzsprünge mittels einer Abstandsvariation ( ) Has a constant width and the necessary impedance jumps (by means of a distance variation 13 13 ) zwischen der Speiseleitung ( ) (Between the feed line 9 9 ) und dem von der Speiseleitung ( ) And the (from the feed line 9 9 ) unterbrochenen Strukturelement ( ) Interrupted structural element ( 3 3 ) der Metallstruktur ( () Of the metal structure 1 1 ) realisiert sind. ) Are realized.
  11. Metallstruktur nach einem der Ansprüche 5 bis 10, die spiegelsymmetrisch zu einer vorzugsweise parallel zur Speiseleitung ( Metal structure according to any one of claims 5 to 10, which mirror-symmetrical to a preferably (parallel to the feed line 9 9 ) verlaufenden Symmetrielinie ( ) Extending line of symmetry ( 11 11 ) ausgebildet ist. ) is trained.
  12. Metallstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die als Kupferstruktur ( Metal structure according to any one of claims 1 to 11, which (as copper structure 1 1 ) auf einem Trägermaterial ( ) (On a carrier material 4 4 ), als metallisierte Trägerfolie aus Kunststoff oder als konturiertes Blechteil realisiert ist. ), Is implemented as a metallized support film of plastic, or as a contoured sheet metal part.
  13. Metallstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, deren zwei Strukturelemente ( (Metal structure according to one of claims 1 to 12, the two structural elements 2 2 , . 3 3 ) komplementär sind. ) Are complementary.
  14. Metallstruktur nach einem der Ansprüche 6 bis 13, die am Anschlusspunkt ( Metal structure according to any one of claims 6 to 13, which (at the connection point 10 10 ) der Speiseleitung eine koaxiale Steck- oder Schraubverbindung aufweist. ) Of the feed line comprises a coaxial plug or screw.
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