DE102012207954A1 - Antennenvorrichtung - Google Patents

Antennenvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102012207954A1
DE102012207954A1 DE102012207954A DE102012207954A DE102012207954A1 DE 102012207954 A1 DE102012207954 A1 DE 102012207954A1 DE 102012207954 A DE102012207954 A DE 102012207954A DE 102012207954 A DE102012207954 A DE 102012207954A DE 102012207954 A1 DE102012207954 A1 DE 102012207954A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
external
ground
line
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102012207954A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102012207954B4 (de
Inventor
Yuji Sugimoto
Tadao Suzuki
Ryohei Kataoka
Miyuki Mizoguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102012207954A1 publication Critical patent/DE102012207954A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102012207954B4 publication Critical patent/DE102012207954B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/245Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction provided with means for varying the polarisation 
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/247Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching by switching different parts of a primary active element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

Ein Modul (1) zur drahtlosen Kommunikation ist derart angeordnet, dass eine Hochfrequenz-Leiterplatte (3) vertikal auf einer ersten Erdungsplatte (2) steht. Die Hochfrequenz-Leiterplatte weist eine erste und eine zweite Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung (6, 7) an beiden Endabschnitten auf. Die Hochfrequenz-Leiterplatte weist eine zweite Erdungsplatte (4) auf, die als elektrisches Erdungspotential der Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen dient. Speiseleitungen (23, 28) von den Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen sind jeweils mit der ersten Erdungsplatte verbunden. Erdungsleitungen (24, 29) der Einspeisung von den Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen sind jeweils mit der zweiten Erdungsplatte verbunden. Folglich fließen vertikale Erregerströme an beiden Endabschnitten der zweiten Erdungsplatte, wodurch eine Aussendung und ein Empfang von vertikalen Polarisationswellen ermöglicht wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenvorrichtung, die im Wesentlichen zur Mobilkommunikation verwendet wird.
  • Eine Antenne ist in einem Fahrzeug angeordnet, um verschiedene Kommunikation, wie beispielsweise GPS, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation oder Straße-Fahrzeug-Kommunikation, auszuführen. Solch eine Antenne in einem Fahrzeug sollte eine Verkleinerung und eine günstige Sende- und Empfangsleistung ermöglichen.
  • Verschiedene Module zur drahtlosen Kommunikation mit Antennen sind jeweils für die verschiedenen Arten von Kommunikation in einem Fahrzeug vorgesehen, wobei die verschiedenen Module zur drahtlosen Kommunikation zusammen an dem gleichen Ort angeordnet sein müssen (wie beispielsweise an einem vorbestimmten Ort auf dem Dach des Fahrzeugs). Folglich müssen die verschiedenen Module zur drahtlosen Kommunikation mit den Antennen eine weitere Verkleinerung realisieren können.
  • Zu diesem Zweck offenbart die JP 2008-205604 A die folgende Technologie zur Verkleinerung eines Moduls zur drahtlosen Kommunikation mit einer Antenne. Eine Hochfrequenz-Leiterplatte ist auf einer Erdungsstruktur befestigt, die als Masse eines Drahtlosanschlusses dient. Eine Leiterplatte weist einen Einspeisepunkt an einem Ende und ein Blindelement variabler Kapazität an dem anderen Ende auf. Der Einspeisepunkt weist ein Ende auf, das mit einem Ende eines Erdungsleiters der Leiterplatte verbunden ist, und ein anderes Ende, das über einen ersten Kontaktanschluss mit der Erdungsstruktur verbunden ist. Das Blindelement variabler Kapazität weist ein Ende auf, das mit dem anderen Ende des Erdungsleiters der Leiterplatte verbunden ist, und ein anderes Ende, das über einen zweiten Kontaktanschluss mit der Erdungsstruktur verbunden ist.
  • Dies bildet eine Stromschleife, in der ein Strom von dem einen Ende des Einspeisepunkts über die erste Erdungsstruktur, den zweiten Kontaktanschluss, das Blindelement variabler Kapazität und den Erdungsleiter zu dem anderen Ende des Einspeisepunkts fließt. Dieser Aufbau realisiert ein Abstrahlungsmuster gleich einer Antenne, ohne dass ein Antennenelement verwendet wird, um so eine Verkleinerung zu ermöglichen.
  • Der Einspeisepunkt und das Blindelement variabler Kapazität sind jedoch an den beiden Enden der Leiterplatte angeordnet, um eine Funktion als eine Antenne zu erzielen, so dass die Verkleinerung nicht vollständig erfüllt wird.
  • Ferner wird bei der Antennenvorrichtung in der JP 2008-205604 A die vorstehend beschriebene Stromschleife gebildet, dass sowohl die Erdungsstruktur als auch der Erdungsleiter als Strahlungsquelle arbeiten. Folglich müssen bezüglich des Designs beide berücksichtigt werden. Dementsprechend kann das Design der Antennenvorrichtung an Komplexität zunehmen; kann der Aufbau der Antennenvorrichtung an Komplexität zunehmen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antennenvorrichtung bereitzustellen, mit der effektiv eine Verkleinerung erzielt werden kann und gleichzeitig eine Zunahme an Komplexität in Design und Aufbau unterdrückt werden kann.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe wird, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Antennenvorrichtung bereitgestellt, die eine erste Erdungsplatte und eine Hochfrequenz-Leiterplatte aufweist. In der Hochfrequenz-Leiterplatte sind (i) wenigstens eine Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung, die ein Kommunikationssignal über Funkwellen kommuniziert, und (ii) eine zweite Erdungsplatte gebildet. Die Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung weist (i) eine Hochfrequenz-Sendeschaltung, die ein Sendesignal als das Kommunikationssignal sendet, und/oder (ii) eine Hochfrequenz-Empfangsschaltung, die ein Empfangssignal als das Kommunikationssignal empfängt, auf. Die zweite Erdungsplatte dient als elektrisches Erdungspotential der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung. Die Hochfrequenz-Leiterplatte ist derart angeordnet, dass eine Plattenebene der zweiten Erdungsplatte eine Plattenebene der ersten Erdungsplatte schneidet. Hierbei weisen die erste Erdungsplatte und die zweite Erdungsplatte wenigstens bezüglich von Signalen der Frequenzen des Kommunikationssignals einen Zustand elektrischer Isolierung auf; und wird eine Einspeisung des Kommunikationssignals durch die Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung durch eine unsymmetrische Einspeisung für jede der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltungen ausgeführt, während für die jede der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltungen eine Speiseleitung in der unsymmetrischen Einspeisung mit der ersten Erdungsplatte verbunden ist und eine Erdungsleitung in der unsymmetrischen Einspeisung mit der zweiten Erdungsplatte verbunden ist.
  • Der obige Aufbau ist dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseleitung von der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung mit der ersten Erdungsplatte verbunden ist, während die Erdungsleitung mit der zweiten Erdungsplatte der Hochfrequenz-Leiterplatte verbunden ist. Folglich weisen die erste Erdungsplatte und die zweite Erdungsplatte einen Zustand elektrischer Isolierung auf.
  • Ferner weist die zweite Erdungsplatte der Hochfrequenz-Leiterplatte bei dem obigen Aufbau ein schwebendes Potential gegenüber der ersten Erdungsplatte bezüglich der Funkfrequenz auf und bewirkt die Einspeisung von der Speiseleitung zu der ersten Erdungsplatte, dass sich das Potential der zweiten Erdungsplatte der Hochfrequenz-Leiterplatte ändert. Dies bewirkt, dass ein vertikaler Strom nahe dem Verbindungspunkt der Erdungsleitung in der zweiten Erdungsplatte erregt wird. Der Erregerstrom ermöglicht eine Funktion als Antenne, ohne dass ein Antennenelement separat vorgesehen werden muss.
  • Ferner sind die zweite Erdungsplatte und die erste Erdungsplatte derart angeordnet, dass sich beide Plattenebenen gegenseitig schneiden; folglich ist eine Stromkomponente senkrecht (vertikal) zu der (horizontalen) ersten Erdungsplatte wenigstens in dem Erregerstrom enthalten. Dieser Aufbau ermöglicht eine Kommunikation der Funkwelle oder der Funkwelle mit der Komponente der (vertikalen) Polarisationswelle. Aufgrund dieser vertikalen Stromkomponente wird die Antennenvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung derart betrachtet, dass sie unter Verwendung der zweiten Erdungsplatte der Hochfrequenz-Leiterplatte einen Vertikalmonopol bildet.
  • Folglich weist die Antennenvorrichtung einen einfachen Aufbau auf, bei dem die Speiseleitung von der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung mit der ersten Erdungsplatte verbunden ist und die Erdungsleitung mit der zweiten Erdungsplatte der Hochfrequenz-Leiterplatte verbunden ist. Dieser einfache Aufbau ermöglicht eine Kommunikation der vertikalen Polarisationswelle, ohne dass ein Antennenelement separat vorgesehen werden muss. Folglich kann der obige Aufbau effektiv eine Verkleinerung erzielen und gleichzeitig die Komplexität in Design und Aufbau unterdrücken.
  • Die Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung kann eine von verschiedenen Konfigurationen aufweisen. Sie kann beispielsweise einen Schaltungsaufbau aufweisen, um eine Funktion eines analogen Signalprozesses für Kommunikationssignale, wie beispielsweise eine Verstärkung und Frequenzwandlung von Kommunikationssignalen, aufzuweisen.
  • Ferner umfasst der Zustand elektrischer Isolierung nicht nur einen Zustand, in dem keine elektrische und physikalische Verbindung besteht, sondern ebenso einen Zustand, in dem eine hohe Impedanz (von größer oder gleich einem vorbestimmten Impedanzwert) bezüglich einer Frequenz eines Kommunikationssignals auftritt.
  • Ferner wird das Anordnungsverhältnis zwischen der ersten Erdungsplatte und der zweiten Erdungsplatte als Schnittwinkel definiert, der durch die beiden Platten gebildet wird, die sich gegenseitig schneiden. Dieser Schnittwinkel kann innerhalb eines Bereichs liegen, um eine Kommunikation der Funkwelle der (vertikalen) Polarisationswellenkomponente senkrecht (vertikal) zu der ersten Erdungsplatte (d.h. der vertikalen Polarisationswellenkomponente) zu ermöglichen, wobei beispielsweise die Verstärkung der vertikalen Polarisationswellenkomponente von über einem gewünschten Pegel bereitgestellt wird. Ein wünschenswertes Anordnungsverhältnis kann einem Zustand entsprechen, in dem die zweite Erdungsplatte senkrecht oder annähernd senkrecht zur ersten Erdungsplatte verläuft.
  • Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gemacht wurde, näher ersichtlich sein. In den Zeichnungen zeigt/zeigen:
  • 1A eine Abbildung zur Veranschaulichung eines schematisches Aufbaus eines Moduls zur drahtlosen Kommunikation gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 1B eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Perspektivansicht des Moduls zur drahtlosen Kommunikation gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 2 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Aufbaus einer Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung in dem Modul zur drahtlosen Kommunikation;
  • 3A bis 3C Abbildungen zur Veranschaulichung einer Charakteristik (Richtcharakteristik und VSWR) einer Antenne in dem Modul zur drahtlosen Kommunikation;
  • 4 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Antennencharakteristik (Stromverteilung) in dem Modul zur drahtlosen Kommunikation;
  • 5 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines anderen Aufbaus des Moduls zur drahtlosen Kommunikation; und
  • 6 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines anderen Aufbaus des Moduls zur drahtlosen Kommunikation.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Nachstehend wird ein Modul 1 zur drahtlosen Kommunikation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Modul 1 ist auf einem Dach eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) angeordnet und wird zur drahtlosen Kommunikation, wie beispielsweise GPS und Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation, verwendet. Das Modul 1 zur drahtlosen Kommunikation weist, wie in 1A gezeigt, eine erste Erdungsplatte 2, die angeordnet ist, um auf dem Dach des Fahrzeugs befestigt zu sein, und eine Hochfrequenz-Leiterplatte 3, die oberhalb der ersten Erdungsplatte 2 angeordnet ist, auf.
  • Die erste Erdungsplatte 2 ist eine Masse des gesamten Moduls 1 zur drahtlosen Kommunikation und elektrisch mit dem Dach (Leiter) des Fahrzeugs verbunden, wobei sie ein Potential gleich demjenigen eines Fahrzeugkörpers bereitstellt, der als Leiter dient. Die Hochfrequenz-Leiterplatte 3 weist im Wesentlichen eine Basisbandschaltung 5, eine erste Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 und eine zweite Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 auf. Diese Schaltungen 5, 6, 7 sind auf einer Seite oder Oberfläche eines dielektrischen Substrats (Platine) angeordnet, die in der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 enthalten ist. Demgegenüber ist eine zweite Erdungsplatte 4 auf der anderen Seite oder Oberfläche des dielektrischen Substrats angeordnet und dient als die Masse (elektrisches Massepotential) der obigen Schaltungen 5, 6, 7. In der vorliegenden Anmeldung kann die Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung als Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung bezeichnet werden, die ein Kommunikationssignal kommuniziert, und als (i) eine Hochfrequenz-Sendeschaltung, die ein Sendesignal als Kommunikationssignal über Funkwellen sendet, und/oder (ii) eine Hochfrequenz-Empfangsschaltung, die ein Empfangssignal als Kommunikationssignal über Funkwellen empfängt, dienen.
  • 1A zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung der einen Oberfläche (Frontoberfläche) der Hochfrequenz-Leiterplatte 3; folglich sind die Schaltungen 5, 6, 7, die auf der Frontoberfläche gebildet sind, sichtbar gezeigt. Demgegenüber ist die aus einem Leiter gebildete zweite Erdungsplatte 4, obgleich dies in der 1A nicht gezeigt ist, auf der anderen Oberfläche (Rückseite) gebildet. Ferner zeigt die 1B eine Perspektivansicht des Moduls 1 zur drahtlosen Kommunikation.
  • Die Hochfrequenz-Leiterplatte 3 ist derart über der ersten Erdungsplatte 2 angeordnet, dass die Plattenebene der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 senkrecht (d.h. vertikal) zur Plattenebene (d.h. der Plattenebene) der ersten Erdungsplatte 2 verläuft, d.h. die Plattenebene (d.h. die Plattenebene) der zweiten Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 vertikal zu der Plattenebene der ersten Erdungsplatte 2 verläuft. Es sollte beachtet werden, dass, obgleich die Hochfrequenz-Leiterplatte 3 direkt an die erste Erdungsplatte 2 grenzen kann (siehe 1B), die zweite Erdungsplatte 4 nicht direkt an die erste Erdungsplatte 2 grenz und in einer vertikalen Richtung einen vorbestimmten Abstand von der ersten Erdungsplatte 2 beabstandet angeordnet ist.
  • Die erste Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 und die zweite Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 sind in einer horizontalen Richtung der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 entsprechend an beiden Endabschnitten angeordnet. Es sollte beachtet werden, dass die horizontale Richtung so definiert ist, dass sie parallel zu der Plattenebene der zweiten Erdungsplatte 4 und gleichzeitig parallel zur Plattenebene ersten Erdungsplatte 2 verläuft.
  • D.h., die erste Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 ist in einem vorbestimmten ersten Endbereich 16 gebildet, der ein Ende (Ende auf der linken Seite in der 1A) von den beiden Enden der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 enthält. Dieser erste Endbereich 16 ist in Richtung des einen Endes mehr als einen vorbestimmten Abstand von der mittleren Position in der horizontalen Richtung der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 beabstandet. Ferner ist der erste Endbereich 16 so definiert, dass er (i) einen platteneigenen Bereich der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 und (ii) einen verlängerten Bereich, der gebildet wird, wenn der platteneigene Bereich virtuell verlängert wird, und zwar abwärts in der 1A, um die erste Erdungsplatte 2 zu erreichen, enthält.
  • Ferner ist die zweite Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 in einem vorbestimmten zweiten Endbereich 17 gebildet, der das andere Ende (Ende auf der rechten Seite in der 1A) von den beiden Enden der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 enthält. Dieser zweite Endbereich 17 ist in Richtung des anderen Endes mehr als einen vorbestimmten Abstand von der mittleren Position in der horizontalen Richtung der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 beabstandet angeordnet. Gleich dem ersten Endbereich 16 ist der zweite Endbereich 17 so definiert, dass er (i) einen platteneigenen Bereich der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 und (ii) einen verlängerten Bereich, der gebildet wird, wenn der platteneigene Bereich virtuell verlängert wird, und zwar abwärts in der 1A, um die erste Erdungsplatte 2 zu erreichen, enthält.
  • Eine Aussendung und ein Empfang von Funkwellen oder elektrischen Wellen des Moduls 1 zur drahtlosen Kommunikation wird über die obige erste Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 und die obige zweite Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 ausgeführt, die jeweils als Speiseschaltung dienen. „Speisung“ wird hierin verwendet, um identisch zu einer Hochfrequenz-Stromeinspeisung zu sein. D.h., die erste Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 ist derart vorgesehen, dass die Einspeisung durch eine unsymmetrische Einspeisung erfolgen kann. Eine Speiseleitung 23 in der unsymmetrischen Einspeisung ist mit der ersten Erdungsplatte 2 verbunden; eine Erdungsleitung 24 ist mit der zweiten Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 verbunden.
  • Es sollte beachtet werden, dass die vertikale Richtung eine Richtung beschreibt, die senkrecht zur Plattenebene der ersten Erdungsplatte 2 verläuft und gleichzeitig senkrecht zu einer Straßenoberfläche einer Straße verläuft, die vom Fahrzeug befahren wird oder auf der sich das Fahrzeug befindet. Folglich ist die zweite Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 senkrecht (vertikal) zur Straßenoberfläche der Straße angeordnet.
  • In der ersten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 sind die Erdungsleitung 24 und die zweite Erdungsplatte 4 an einem Verbindungspunkt (Masseverbindungspunkt) verbunden, der in dem ersten Endbereich 16 liegt. Ferner sind die Speiseleitung 23 und die erste Erdungsplatte 2, wie in 1A gezeigt, an einem Verbindungspunkt (d.h. Einspeisepunkt) verbunden, der in dem ersten Endbereich 16 in der horizontalen Richtung enthalten ist.
  • Diese erste Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 weist eine Funktion als eine sogenannte HF-(Hochfrequenz)-Schaltung auf. Die Schaltung 6 arbeitet mit einer Energie, die über die erste Energieversorgungsleitung 21 von der Basisbandschaltung 5 bereitgestellt wird; die Schaltung 6 wendet eine Modulation oder Frequenzwandlung auf Sendedaten an, die von der Basisbandschaltung 5 über eine erste Signalleitung 22 gesendet werden, und gibt sie als Sendesignal auf die Speiseleitung 23 aus. Auf diese Weise wird das Sendesignal drahtlos über eine Funkwelle (oder elektrische Welle) ausgesendet. Demgegenüber wird ein Empfangssignal von der ersten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 über eine Funkwelle empfangen und mittels der ersten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 in Empfangsdaten demoduliert. Die Empfangsdaten werden über die erste Signalleitung 22 an die Basisbandschaltung 5 gegeben.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Speiseleitung 23 mit der ersten Erdungsplatte 2 verbunden, obgleich, bei einer gewöhnlichen Antenne, eine Speiseleitung mit einem Antennenelement verbunden ist. Dieser Aufbau erzeugt einen Zustand, in welchem die zweite Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 ein schwebendes Potential gegenüber der ersten Erdungsplatte 2 bezüglich einer Funkfrequenz aufweist; und ein Potential der zweiten Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 durch die Einspeisung von der Speiseleitung 23 in die erste Erdungsplatte 2 geändert wird. Dies bewirkt, dass ein vertikaler Strom nahe dem Verbindungspunkt der Erdungsleitung 24 in der zweiten Erdungsplatte 4 erregt wird. Dieser Erregerstrom ermöglicht eine Funktion als eine Antenne, ohne dass ein Antennenelement separat vorgesehen werden muss.
  • Der Erregerstrom besteht im Wesentlichen aus einer vertikalen Stromkomponente; folglich kann eine Funkwelle oder elektrische Welle einer vertikalen Polarisationswelle in vorteilhafter Weise gesendet und empfangen werden. D.h., das Modul 1 zur drahtlosen Kommunikation der vorliegenden Ausführungsform kann derart betrachtet werden, dass sie unter Verwendung der zweiten Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 einen Vertikalmonopol bildet. Es sollte beachtet werden, dass nicht nur die vertikale Stromkomponente, sondern ebenso eine horizontale oder schräge Stromkomponente erregt werden kann. Folglich kann die Funkwelle von nicht nur der vertikalen Polarisationswelle, sondern ebenso eine horizontale oder schräge Polarisationswelle gesendet und empfangen werden.
  • Die zweite Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 weist einen Aufbau auf, dem mit demjenigen der ersten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 vergleichbar ist. Die Schaltung 7 weist eine Funktion als eine sogenannte HF-Schaltung auf. Die Schaltung 7 arbeitet mit der Energie, die über eine zweite Energieversorgungsleitung 26 von der Basisbandschaltung 5 bereitgestellt wird, und wendet eine Modulation/Frequenzwandlung auf Sendedaten an, die über eine zweite Signalleitung 27 von der Basisbandschaltung 5 gesendet werden, und gibt diese als Sendesignal auf die Speiseleitung 28 aus. Auf diese Weise wird das Sendesignal drahtlos über eine elektrische Welle (oder Funkwelle) ausgesendet. Demgegenüber wird ein Empfangssignal von der zweiten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 über eine Funkwelle empfangen und mittels der ersten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 in Empfangsdaten demoduliert. Die Empfangsdaten werden über die zweite Signalleitung 27 an die Basisbandschaltung 5 gegeben.
  • Der interne Aufbau dieser zweiten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 ist in der 2 gezeigt. Die Schaltung 7 weist auf: einen Antennenschalter 31 zum Schalten der Speiseleitung 28 zur Sendeseite oder zur Empfangsseite; einen rauscharmen Verstärker (LNA) 32, der ein Empfangssignal (RX) verstärkt; ein Bandpassfilter (BPF) 33, das eine vorbestimmten Operationsfrequenzkomponente aus dem Empfangssignal nach der Verstärkung extrahiert, wobei die Operationsfrequenzkomponente eine Komponente eines Frequenzbandes ist, das von den Sende- und Empfangssignalen belegt wird, die über Funkwellen gesendet und empfangen werden; einen Frequenzwandler 34, der eine Frequenzwandlung (Abwärtswandlung) des Empfangssignals, welches das BPF 33 passiert hat, zu einer vorbestimmten Zwischenfrequenz, die unter der Frequenz des Empfangssignals liegt, ausführt; einen Demodulator 35, welcher das Empfangssignal nach der Abwärtswandlung demoduliert und Empfangsdaten (Basisbandsignal) ausgibt; einen Modulator 37, der Sendedaten (Basisbandsignal), die von der Basisbandschaltung 5 eingegeben werden, zu einem Sendesignal der obigen Zwischenfrequenz moduliert; einen Frequenzwandler 38, der eine Frequenzwandlung (Aufwärtswandlung) des Sendesignals zu einer vorbestimmten Operationsfrequenz von Funkwellen, über welche das modulierte Sendesignal gesendet wird, ausführt; ein BPF 39, welches die obige Operationsfrequenzkomponente aus dem Sendesignal nach der Aufwärtswandlung extrahiert; einen Leistungsverstärker (PA) 40, welcher das Sendesignal verstärkt, welches das BPF 39 passiert hat; und einen PLL-(Phased Locked Loop)-Synthesizer 36, der ein lokales Frequenzsignal erzeugt, das für die Frequenzwandlung in jedem Frequenzwandler 34, 38 verwendet wird.
  • Die mit dem Antennenschalter 31 verbundene Speiseleitung 28 ist, wie vorstehend beschrieben, mit der ersten Erdungsplatte 2 verbunden; die Erdungsleitung 29 der zweiten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 ist mit der zweiten Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 verbunden.
  • Ferner ist der interne Aufbau der ersten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 identisch zu demjenigen der zweiten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7, die in der 2 gezeigt ist. Die Basisbandschaltung 5 ist, wie in 1A gezeigt, über eine externe Energieversorgungsleitung 11, eine externe Erdungsleitung 12 und eine externe Signalleitung 13 mit einem externen Gerät 10 verbunden. Das externe Gerät weist eine Navigations-ECU auf, um das Modul 1 zur drahtlosen Kommunikation zu steuern.
  • Die externe Energieversorgungsleitung 11 stellt Energie zum Betreiben der Schaltungen 5, 6, 7 in der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 bereit. Die Energie zum Betreiben wird über die externe Energieversorgungsleitung 11 von dem externen Gerät 10 bereitgestellt. Die Energie zum Betreiben ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Gleichstrom. Genauer gesagt, die externe Energieversorgungsleitung 11 ist mit der Basisbandschaltung 5 in der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 verbunden, und der Gleichstrom wird in diese Basisbandschaltung 5 gespeist. Der eingespeiste Gleichstrom wird als die Energie zum Betreiben der Basisbandschaltung 5 verwendet und von der Basisbandschaltung 5 über die Energieversorgungsleitungen 21, 26 ferner in die zwei Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 gespeist, um als Energie zum Betreiben der Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 verwendet zu werden. Ferner überträgt die externe Signalleitung 13 Daten (Sendedaten, Empfangsdaten), die von der ersten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6 und der zweiten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 gesendet und empfangen werden. D.h., die von dem externen Gerät 10 gesendeten Sendedaten werden in der Basisbandschaltung 5 einem vorbestimmten Prozess unterzogen und anschließend über jede Signalleitung 22, 27 an jede der Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 gegeben. Auf diese Weise werden die Sendedaten in jeder Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6, 7 der Modulation/Frequenzwandlung unterzogen und über jede Speiseleitung 23, 28 als Funkwellen ausgesendet.
  • Demgegenüber wird das Empfangssignal als Funkwellen empfangen und an jede Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6, 7 gegeben. Anschließend wird das Empfangssignal in jeder Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6, 7 einer Frequenzwandlung/Demodulation und dergleichen unterzogen und zu Empfangsdaten (Basisbandsignal). Die Empfangsdaten werden über die Speiseleitungen 22, 27 an die Basisbandschaltung 5 gegeben. Ferner werden die eingegebenen Empfangsdaten in der Basisbandschaltung 5 einem vorbestimmten Prozess unterzogen (wie beispielsweise einem Prozess gemäß einer synthetischen Methode für ein maximales Verhältnis) und über die externe Signalleitung 13 an das externe Gerät 10 gesendet.
  • Die synthetische Methode für ein maximales Verhältnis (maximum ratio synthetic method) gleicht die Phasen der Empfangssignale von den Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 miteinander ab und wendet eine Gewichtungssynthese auf die Empfangssignale an, und zwar in Übereinstimmung mit den Stärken der Empfangssignale. Sie ist bekannt als eines von Verfahren, die insbesondere zur Realisierung einer räumlichen Diversität bekannt. Ferner sind die verschiedenen Sende- und Empfangsschaltungen vorgesehen, um so auf ein System zur drahtlosen Kommunikation unter Verwendung verschiedener Antennen, wie beispielsweise eine räumliche Diversität oder MIMO (Multiple-Input und Multiple-Output), zu reagieren. Das externe Gerät 10 ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, mit einer Masse verbunden; in der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 ist die Basisbandschaltung 5 über eine Erdungsverbindungsleitung 14 mit der zweiten Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 verbunden. D.h., die Masse des externen Geräts 10 und die zweite Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 befinden sich in dem Zustand, in dem sie über die externe Erdungsleitung 12 elektrisch miteinander verbunden sind. Die Masse des externen Geräts 10 ist mit der ersten Erdungsplatte 2 verbunden (nicht gezeigt); folglich sind die zweite Erdungsplatte 4 und die erste Erdungsplatte 2 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 elektrisch verbunden.
  • Es sollte beachtet werden, dass, in dem Modul 1 zur drahtlosen Kommunikation, wie in 1A gezeigt, die externe Erdungsleitung 12 in Reihe mit einer Spule L2 als eine Impedanzkomponente nahe einem Verbindungspunkt mit der Basisbandschaltung 5 geschaltet ist. Diese Spule L2 weist einen hohen Impedanzwert auf, der eine ausreichend hohe Impedanz von größer oder gleich einer vorbestimmten Impedanz in dem Frequenzband (in dem Funkfrequenzband) erzeugt, das von den Sende- und Empfangssignalen belegt wird, die über Funkwellen über die Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 gesendet und empfangen werden.
  • Folglich sind die zweite Erdungsplatte 4 und die Masse des externen Geräts 10 (d.h. die zweite Erdungsplatte 4 und die erste Erdungsplatte 2 in dem Hochfrequenzbereich voneinander isoliert. Demgegenüber befinden sie sich bei Gleichstrom in dem Zustand äquivalent zu dem leitfähigen Zustand; d.h., die Spule L2 stellt bei Gleichstrom einen vorbestimmten niedrigen Impedanzwert bereit, der niedriger als der obige hohe Impedanzwert ist.
  • Ferner ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, in dem Modul 1 zur drahtlosen Kommunikation ein Ableitkondensator C1 zwischen die externe Erdungsleitung 12 und die externe Energieversorgungsleitung 11 geschalten; ein Ableitkondensator C2 zwischen die externe Erdungsleitung 12 und die externe Signalleitung 13 geschaltet. Folglich sind die Impedanzkomponenten in Reihe mit der externen Energieversorgungsleitung 11 bzw. der externen Signalleitung 13 geschaltet, gleich der externen Erdungsleitung 12. D.h., eine Spule L1 ist in Reihe mit der externen Energieversorgungsleitung 11 geschaltet; eine Spule L3 ist in Reihe mit der externen Signalleitung 13 geschaltet. Folglich wird die Impedanzkomponente für jede der anderen Leitungen bereitgestellt, die mit der externen Erdungsleitung 12 verbunden sind, und zwar unter Verwendung der Ableitkondensatoren. Dieser Aufbau hält den Isolierzustand zwischen der ersten Erdungsplatte 2 und der zweiten Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 noch sicherer aufrecht.
  • Nachstehend wird ein Beispiel einer Charakteristik einer Antenne des Moduls 1 zur drahtlosen Kommunikation der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 3A bis 3C beschrieben. 3A zeigt ein Model zur Messung einer Richtcharakteristik und eines VSWR (Spannungs-Stehwellenverhältnis) des Moduls 1 zur drahtlosen Kommunikation der vorliegenden Ausführungsform. Bei dem Model ist die zweite Erdungsplatte 41 derart angeordnet, dass sie vertikal über der ersten Erdungsplatte 44 steht; weist die zweite Erdungsplatte 41 eine Speiseschaltung 42 in einem Endabschnitt auf. Dieses Model setzt eine selektive räumliche Diversität (selective spatial diversity) voraus, bei der eine Antenne in nur einem Endabschnitt arbeitet. Folglich ist der andere Endabschnitt der zweiten Erdungsplatte 41 mit einem 50 Ω Abschlusswiderstand 43 verbunden. Ferner ist die Frequenz der Nutz-Funkwelle auf 312 MHz gesetzt. Die zweite Erdungsplatte 41 weist eine Breite d (d.h. eine Länge in einer horizontalen Richtung des Substrats) von 480 mm auf, was ungefähr ½ der Wellenlänge der Nutz-Funkwelle entspricht; die zweite Erdungsplatte 41 weist eine Höhe d (d.h. eine Länge in einer vertikalen Richtung des Substrats) von 240 mm auf, was ungefähr ¼ der Wellenlänge der Nutz-Funkwelle entspricht.
  • 3B zeigt ein Ergebnis einer Messung einer Richtcharakteristik (Richtcharakteristik der horizontalen Ebene zur vertikalen Polarisationswellenkomponente) der Antennenvorrichtung des Models. Ferner zeigt 3C ein Ergebnis einer Messung eines VSWR. Zwei Richtcharakteristika in der 3B werden erhalten, indem zwischen der Position der Speiseschaltung 42 und der Position des Abschlusswiderstands 43 in der zweiten Erdungsplatte 41 getauscht wird.
  • Obgleich, wie in 3B gezeigt, ein Nullpunkt in einer bestimmten Richtung auftritt, stellt das Model eine wünschenswerte Richtcharakteristik bereit. Folglich wird die zweite Erdungsplatte 41 mit zwei Speiseschaltungen an den beiden Endabschnitten versehen; d.h., weist das Modul 1 zur drahtlosen Kommunikation den in der 1A gezeigten Aufbau auf. Dieser Aufbau kann eine günstige räumliche Diversität (spacial diversity) aufzeigen.
  • Ferner zeigt das in der 3C gezeigte Messergebnis des VSWR, dass das VSWR bei der Frequenz von ungefähr 312 MHz, die als die Nutzfrequenz dient, kleiner oder gleich 3 ist, so dass eine vorteilhafte Leistung bereitgestellt wird. Dies zeigt ebenso, dass die Leistung als eine Antenne des Moduls 1 zur drahtlosen Kommunikation der vorliegenden Ausführungsform vorteilhaft ist.
  • 4 zeigt ein Simulationsergebnis der Stromverteilung in dem Model der 3A. 4 zeigt, dass eine starke vertikale Stromkomponente und eine starke horizontale Stromkomponente in dem Endabschnitt auftreten, in welchem die Speiseschaltung 42 angeordnet ist. Dieses Simulationsergebnis beweist, dass die vorliegende Antennenvorrichtung (Modul 1 zur drahtlosen Kommunikation) wünschenswerterweise beide der zwei Polarisationswellenkomponenten der vertikalen Polarisationswelle und der horizontalen Polarisationswelle senden und empfangen kann.
  • Das Modul 1 zur drahtlosen Kommunikation der vorliegenden Ausführungsform stellt, wie vorstehend beschrieben, einen einfachen Aufbau bereit, bei dem die Speiseleitungen 23, 28 von den Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 mit der ersten Erdungsplatte 2 verbunden sind, während die Erdungsleitungen 24, 29 mit der zweiten Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 verbunden sind. Solch ein einfacher Aufbau kann eine Monopolantenne für eine vertikal polarisierte Welle (vertically polarized wave monopole) realisieren, ohne dass irgendein Antennenelement separat vorgesehen wird, um es so zu ermöglichen, dass die vertikale Polarisationswelle wünschenswerterweise gesendet und empfangen werden kann. Folglich erzielt der obige Aufbau eine effektive Verkleinerung des gesamten Moduls 1 zur drahtlosen Kommunikation, während die Komplexität in Design oder Aufbau unterdrückt wird. Ferner können die Funkwellen von nicht nur der vertikalen Polarisationswellenkomponente, sondern ebenso der horizontalen oder schrägen Polarisationswellenkomponente gesendet und empfangen werden.
  • Darüber hinaus sind die zwei Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 entsprechend in beiden der Endabschnitte der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 angeordnet und werden die zwei Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 an beiden der Endabschnitte mit der Einspeisung versorgt. Folglich kann das Intervall zwischen ihnen (d.h., das Intervall von beiden der Masseverbindungspunkte) je nach Bedarf geändert werden, um so auf ein System zur drahtlosen Kommunikation unter Verwendung verschiedener Antennen, wie beispielsweise eine räumliche Diversität oder MIMO (Multiple-Input und Multiple-Output) zu reagieren. Folglich realisiert der obige Aufbau eine Koexistenz von sowohl (i) der Verkleinerung des gesamten Moduls als auch (ii) der vorteilhaften Kommunikationsleistung, die auf Mobilkommunikation oder Mehrwege-Fading reagieren kann.
  • Ferner ist die Hochfrequenz-Leiterplatte 3 physikalisch (d.h. mechanisch) mit der externen Erdungsleitung 12 verbunden, wohingegen die externe Erdungsleitung 12 in Reihe mit der Impedanzkomponente (Spule L2) geschaltet ist. Folglich weisen die Hochfrequenz-Leiterplatte 3 und die Masse des externen Geräts 10 bei Gleichstrom einen Stromdurchgang auf, während sie, im Hochfrequenzbereich, aufgrund der hohen Impedanz in dem Zustand elektrischer Isolierung gehalten werden. Ferner sind die Impedanzkomponenten jeweils in Reihe der externen Energieversorgungsleitung 11 und der externen Signalleitung 13 geschaltet, gleich der externen Erdungsleitung 12. Solch ein Aufbau kann die elektrische Isolierung in dem Hochfrequenzbereich zwischen der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 und der Masse des externen Geräts 10 (infolgedessen die elektrische Isolierung in dem Hochfrequenzbereich zwischen der zweiten Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 und der ersten Erdungsplatte 2) auf einfache Weise und sicher erzielen.
  • (Modifikation)
  • Obgleich vorstehend die Ausführungsform beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung modifiziert werden.
  • Es sind beispielsweise verschiedene Anordnungen der verschiedenen Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen in der Hochfrequenz-Leiterplatte denkbar. Ein Modul 60 zur drahtlosen Kommunikation weist beispielsweise, wie in 5 gezeigt, einen Aufbau auf, bei dem die erste Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6, gleich der 1A, in einem der beiden Endabschnitte in einer Hochfrequenz-Leiterplatte 61 angeordnet ist, wohingegen die zweite Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7 in einem vertikal oberen Abschnitt des anderen der beiden Endabschnitte in der Hochfrequenz-Leiterplatte 61 angeordnet ist. In diesem Fall kann eine Speiseleitung 65 von der zweiten Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 7, je nach Bedarf, in irgendeinem von verschiedenen Abschnitten angeordnet sein. Die Speiseleitung 65 kann beispielsweise unter Verwendung einer Mikrostreifenleitung auf der Leiterplatte 61 vorgesehen sein.
  • Ferner soll der Fall angenommen werden, dass eine Ausgangsimpedanz von der Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung nicht in geeigneter Weise abgestimmt werden kann. In solch einem Fall sind, wie in 6 gezeigt, Anpassungsschaltungen 72, 74 entsprechend in den Speiseleitungen von den Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 vorgesehen; auf diese Weise kann die Impedanzanpassung erzielt werden. D.h., die Speiseleitungen 73, 74 sind über die Anpassungsschaltungen 72, 74 entsprechend mit der ersten Erdungsplatte 2 verbunden.
  • Ferner wird, in der obigen Ausführungsform, ein Basisbandsignal zwischen der Basisbandschaltung 5 und jeder der Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7, übertragen, wobei die Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 Sendedaten modulieren und Empfangsdaten demodulieren. Solch eine Schaltungsanordnung dient lediglich als Beispiel. Der Modulator 37 und der Demodulator 35 können beispielsweise außerhalb der Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 angeordnet sein. Sicherlich können der Modulator 37 und der Demodulator 35 auch in der Basisbandschaltung 5 angeordnet sein.
  • Ferner weist die obige Ausführungsform einen Aufbau auf, bei welchem die Basisbandschaltung 5 und die zwei Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 in der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 gebildet sind. Der Aufbau der obigen Ausführungsform dient jedoch nur als Beispiel. Die Art der Schaltung oder dergleichen, die in der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 gebildet ist, kann je nach Bedarf bestimmt werden. Die Basisbandschaltung 5 kann beispielsweise so vorgesehen sein, dass sie getrennt von der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 angeordnet ist. Ferner kann, in solch einem Fall, der Aufbau der Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7, die in der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 gebildet sind, ebenso je nach Bedarf berücksichtigt werden. Der Modulator 35 und der Demodulator 37 können beispielsweise so vorgesehen sein, dass sie, gleich der Basisbandschaltung 5, getrennt von der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 angeordnet sind.
  • Ferner ist in der obigen Ausführungsform der Ableitkondensator C1 zwischen die externe Erdungsleitung 12 und die externe Energieversorgungsleitung 11 geschaltet; der Ableitkondensator C2 zwischen die externe Erdungsleitung 12 und die externe Signalleitung 13 geschaltet. Folglich sind die Impedanzkomponenten (Spulen in der obigen Ausführungsform) in Reihe mit den Leitungen 11, 12, 13 geschaltet. Der Aufbau, bei welchem die Impedanzkomponenten jeweils mit der externen Energieversorgungsleitung 11, der externen Erdungsleitung 12 und der externen Signalleitung 13 verbunden sind, dient jedoch nur als Beispiel. Wenn der Ableitkondensator C2 beispielsweise nicht zwischen die externe Erdungsleitung 12 und die externe Signalleitung 13 geschaltet ist, ist die Verbindung der Spule L3 mit der externen Signalleitung 13 nicht unverzichtbar.
  • Ferner wird, um die elektrische Isolierung zwischen der ersten Erdungsplatte 2 und der zweiten Erdungsplatte 4 in dem Hochfrequenzbereich zu gewährleisten, der Aufbau angewandt, bei dem die Spulen L1, L2, L3 verbunden sind. Solch ein Aufbau dient jedoch lediglich als Beispiel. Solange die elektrische Isolierung in dem Hochfrequenzbereich zwischen der ersten Erdungsplatte 2 und der zweiten Erdungsplatte 4 gewährleistbar ist, kann in geeigneter Weise bestimmt werden, wie dies insbesondere zu realisieren ist.
  • Ferner weist die obige Ausführungsform einen Aufbau auf, bei welchem die Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen 6, 7 entsprechend in beiden der Endabschnitte des Substrats gebildet sind. Ein Modul zur drahtlosen Kommunikation kann jedoch, ohne darauf beschränkt zu sein, nur eine Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung oder mehr als zwei Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen aufweisen.
  • Ferner weist die obige Ausführungsform einen Aufbau auf, bei dem die Plattenebene der zweiten Erdungsplatte 4 der Hochfrequenz-Leiterplatte 3 senkrecht zur Plattenebene der ersten Erdungsplatte 2 verläuft. Der Winkel der Plattenebene der zweiten Erdungsplatte 4 zu der Plattenebene der ersten Erdungsplatte 2 muss jedoch nicht immer ein rechter Winkel sein oder senkrecht verlaufen. Erforderlich ist lediglich ein Anordnungsverhältnis, gemäß dem sich beide Plattenebenen gegenseitig schneiden; d.h. gemäß dem sich zwei Plattenebenen in einem vorbestimmten Schnittwinkel gegenseitig scheiden. Solange solch ein Anordnungsverhältnis gewährleistet wird, sind das Senden und Empfangen der vertikalen Polarisationswelle möglich. Ferner kann, solange die gewünschte Leistung, die als das Modul zur drahtlosen Kommunikation dient, erzielt wird, der obige Schnittwinkel in geeigneter Weise bestimmt werden. Die gewünschte Leistung zeigt, dass die vertikale Polarisationswellenkomponente wünschenswert gesendet und empfangen werden kann (die Verstärkung der vertikalen Polarisationswelle wird beispielsweise größer einem gewünschten Pegel).
  • Es sollte beachtet werden, dass, um die wünschenswerte Leistung bezüglich der vertikalen Polarisationswelle im Hinblick auf die Gestaltung und Fertigung einer Antenne effektiv zu erzielen, das Anordnungsverhältnis zum Bilden eines senkrechten Zustands oder eines annähernd senkrechten Zustands wünschenswert ist.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte wahrgenommen werden, dass sie nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen mit umfassen. Ferner sollen, obgleich die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen, die bevorzugt werden, offenbart wurden, andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einziges Element umfassen, ebenso als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet verstanden werden.
  • Vorstehend wurde eine Antennenvorrichtung offenbart.
  • Ein Modul 1 zur drahtlosen Kommunikation ist derart angeordnet, dass eine Hochfrequenz-Leiterplatte 3 vertikal auf einer ersten Erdungsplatte 2 steht. Die Hochfrequenz-Leiterplatte weist eine erste und eine zweite Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltung 6, 7 an beiden Endabschnitten auf. Die Hochfrequenz-Leiterplatte weist eine zweite Erdungsplatte 4 auf, die als elektrisches Erdungspotential der Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen dient. Speiseleitungen 23, 28 von den Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen sind jeweils mit der ersten Erdungsplatte verbunden. Erdungsleitungen 24, 29 der Einspeisung von den Hochfrequenzsende- und Hochfrequenzempfangsschaltungen sind jeweils mit der zweiten Erdungsplatte verbunden. Folglich fließen vertikale Erregerströme an beiden Endabschnitten der zweiten Erdungsplatte, wodurch eine Aussendung und ein Empfang von vertikalen Polarisationswellen ermöglicht werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2008-205604 A [0004, 0007]

Claims (6)

  1. Antennenvorrichtung (1, 60, 70) mit: – einer ersten Erdungsplatte (2); und – einer Hochfrequenz-Leiterplatte (3, 61, 71), in der (i) wenigstens eine Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung (6, 7), die ein Kommunikationssignal über Funkwellen kommuniziert, und (ii) eine zweite Erdungsplatte (4) gebildet sind, wobei – die Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung (i) eine Hochfrequenz-Sendeschaltung, die ein Sendesignal als das Kommunikationssignal sendet, und/oder (ii) eine Hochfrequenz-Empfangsschaltung, die ein Empfangssignal als das Kommunikationssignal empfängt, aufweist, – die zweite Erdungsplatte als elektrisches Erdungspotential der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung dient, – die Hochfrequenz-Leiterplatte derart angeordnet ist, dass eine Plattenebene der zweiten Erdungsplatte eine Plattenebene der ersten Erdungsplatte kreuzt, wobei – die erste Erdungsplatte und die zweite Erdungsplatte wenigstens bezüglich von Signalen der Frequenzen des Kommunikationssignals einen Zustand elektrischer Isolierung aufweisen, und – eine Einspeisung des Kommunikationssignals durch die Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung durch eine unsymmetrische Einspeisung für jede der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltungen erfolgt, während für die jede der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltungen eine Speiseleitung (23, 28) in der unsymmetrischen Einspeisung mit der ersten Erdungsplatte verbunden ist und eine Erdungsleitung (24, 29) in der unsymmetrischen Einspeisung mit der zweiten Erdungsplatte verbunden ist.
  2. Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Hochfrequenz-Leiterplatte mehrere Hochfrequenz-Kommunikationsschaltungen aufweist; – für jede der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltungen ein Einspeisungspunkt als Verbindungspunkt zwischen der Speiseleitung und der ersten Erdungsplatte vorgesehen ist, wohingegen ein Erdungsverbindungspunkt als Verbindungspunkt zwischen der Erdungsleitung und der zweiten Erdungsplatte vorgesehen ist; und – die Einspeisungspunkte der mehreren Hochfrequenz-Kommunikationsschaltungen in einer Richtung angeordnet sind, die parallel zur Plattenebene der ersten Erdungsplatte und parallel zur Plattenebene der zweiten Erdungsplatte verläuft, während sie in einer horizontalen Richtung der Plattenebene der zweiten Erdungsplatte voneinander getrennt sind, und, in gleicher Weise, die Erdungsverbindungspunkte der mehreren Hochfrequenz-Kommunikationsschaltungen in einer Richtung angeordnet sind, die parallel zur Plattenebene der ersten Erdungsplatte und parallel zur Plattenebene der zweiten Erdungsplatte verläuft, während sie in einer horizontalen Richtung der Plattenebene der zweiten Erdungsplatte voneinander getrennt sind.
  3. Antennenvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Hochfrequenz-Leiterplatte wenigstens zwei Hochfrequenz-Kommunikationsschaltungen aufweist; – einer der zwei Erdungsverbindungspunkte der zwei Hochfrequenz-Kommunikationsschaltungen in einem vorbestimmten ersten Endbereich (16) angeordnet ist, der ein Ende von beiden Enden in der horizontalen Richtung der Hochfrequenz-Leiterplatte aufweist; und – ein anderer der zwei Erdungsverbindungspunkte in einem vorbestimmten zweiten Endbereich (17) angeordnet ist, der ein anderes Ende der beiden Enden in der horizontalen Richtung der Hochfrequenz-Leiterplatte aufweist.
  4. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die Hochfrequenz-Leiterplatte mit einer externen Stromleitung (11) zur Bereitstellung einer Betriebsenergie der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung von einem externen Gerät (10) und einer externen Erdungsleitung (12), die mit einer Masse des externen Geräts verbunden ist, verbunden ist, wobei – die Antenne ferner eine Impedanzkomponente (L2) aufweist, die in Reihe mit der externen Erdungsleitung geschaltet ist, um den Zustand elektrischer Isolierung zu erzielen, und – die Impedanzkomponente bereitstellt: – eine Impedanz für ein Signal einer Frequenz des Kommunikationssignals von größer oder gleich einem vorbestimmten Wert hoher Impedanz, und – eine Impedanz für einen Gleichstrom von kleiner einem vorbestimmten Wert niedriger Impedanz, der unter dem vorbestimmten Wert hoher Impedanz liegt.
  5. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Hochfrequenz-Leiterplatte mit einer externen Stromleitung (11), einer externen Erdungsleitung (12) und einer externen Signalleitung (13) verbunden ist; – die externe Stromleitung zur Bereitstellung einer Betriebsenergie der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung von einem externen Gerät (10) dient; – die externe Erdungsleitung mit einer Masse des externen Geräts verbunden ist; – die externe Signalleitung Daten mit dem externen Gerät austauscht; und – eine Impedanzkomponente (L1 bis L3) sowohl in der externen Erdungsleitung als auch der externen Stromleitung als auch der externen Signalleitung vorgesehen ist.
  6. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Hochfrequenz-Leiterplatte mit einer externen Stromleitung (11), einer externen Erdungsleitung (12) und einer externen Signalleitung (13) verbunden ist; – die externe Stromleitung zur Bereitstellung einer Betriebsenergie der Hochfrequenz-Kommunikationsschaltung von einem externen Gerät (10) dient; – die externe Signalleitung mit einer Masse des externen Geräts verbunden ist; – die externe Signalleitung Daten mit dem externen Gerät austauscht; und – ein Ableitkondensator (C1) zwischen die externe Stromleitung und die externe Erdungsleitung geschaltet ist, während ein Ableitkondensator (C2) zwischen die externe Erdungsleitung und die externe Signalleitung geschaltet ist.
DE102012207954.8A 2011-05-27 2012-05-11 Antennenvorrichtung Expired - Fee Related DE102012207954B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-119370 2011-05-27
JP2011119370A JP5662247B2 (ja) 2011-05-27 2011-05-27 アンテナ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012207954A1 true DE102012207954A1 (de) 2012-11-29
DE102012207954B4 DE102012207954B4 (de) 2021-09-30

Family

ID=47140582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012207954.8A Expired - Fee Related DE102012207954B4 (de) 2011-05-27 2012-05-11 Antennenvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8730123B2 (de)
JP (1) JP5662247B2 (de)
DE (1) DE102012207954B4 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0367893A (ja) * 1989-08-04 1991-03-22 Takashi Machida クレーン車におけるウインチ装置
JP5920121B2 (ja) 2012-09-03 2016-05-18 株式会社デンソー 車載用アンテナ装置
JP6160246B2 (ja) * 2013-05-28 2017-07-12 株式会社デンソー 車両用無線通信装置
JP6183249B2 (ja) 2014-03-13 2017-08-23 富士通株式会社 無線装置
JP2017041837A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 富士通株式会社 アンテナ装置、及び、通信モジュール
US20210364576A1 (en) * 2020-05-22 2021-11-25 United States Department Of Energy Use of Standing Wave Ratio Measurements for Interconnect Testing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008205604A (ja) 2007-02-16 2008-09-04 Mitsubishi Denki Tokki System Kk アンテナ装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6549169B1 (en) 1999-10-18 2003-04-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna for mobile wireless communications and portable-type wireless apparatus using the same
JP2002204116A (ja) * 2000-06-22 2002-07-19 Asahi Glass Co Ltd 自動車用ガラスアンテナ
TW508865B (en) 2000-06-22 2002-11-01 Asahi Glass Co Ltd Glass antenna for an automobile
JP2005020621A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Tdk Corp 内蔵アンテナ装置
JP4728864B2 (ja) * 2006-04-11 2011-07-20 パナソニック株式会社 携帯無線機
KR100856283B1 (ko) 2007-04-03 2008-09-03 삼성전기주식회사 휴대 통신 단말기의 간섭 잡음 제거 장치 및 방법
WO2009101417A1 (en) 2008-02-14 2009-08-20 Zinwave Limited Communication system
CN102067380A (zh) 2008-05-19 2011-05-18 盖尔创尼克斯有限公司 整合式天线

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008205604A (ja) 2007-02-16 2008-09-04 Mitsubishi Denki Tokki System Kk アンテナ装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8730123B2 (en) 2014-05-20
JP2012249089A (ja) 2012-12-13
DE102012207954B4 (de) 2021-09-30
JP5662247B2 (ja) 2015-01-28
US20120299794A1 (en) 2012-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69531655T2 (de) Breitbandige Monopolantenne in uniplanarer gedruckter Schaltungstechnik und Sende- und/oder Empfangsgerät mit einer derartiger Antenne
DE10124142B4 (de) Planarantenne und damit ausgerüstete Einrichtung für drahtlose Kommunikation
EP2256864B1 (de) Antenne für zirkulare Polarisation mit einer leitenden Grundfläche
DE69936903T2 (de) Antenne für zwei Frequenzen für die Radiokommunikation in Form einer Mikrostreifenleiterantenne
EP0514380B1 (de) Antennenkombination
DE102012207954B4 (de) Antennenvorrichtung
DE10051661A1 (de) Antenne als integrierte HF-Schaltung
DE102008007258A1 (de) Mehrband-Antenne sowie mobiles Kommunikationsendgerät, welches diese aufweist
DE102008037836A1 (de) Antenne und dieselbe verwendendes Mobilfunkgerät
WO2006063916A1 (de) Disc-monopol-antennenstruktur
EP3178129B1 (de) Mehrstruktur-breitband-monopolantenne für zwei durch eine frequenzlücke getrennte frequenzbänder im dezimeterwellenbereich für fahrzeuge
DE102014220107A1 (de) Antennensystem und antenneneinheit
WO2009065806A1 (de) Finnenförmiges multiband antennenmodul für fahrzeuge
DE69913962T2 (de) Mehrband-fahrzeugantenne
EP2664025A1 (de) Multiband-empfangsantenne für den kombinierten empfang von satellitensignalen und terrestrisch ausgestrahlten rundfunksignalen
DE112008001688T5 (de) Antennensystem für die Fernsteuerung einer Anwendung im Automobilbereich
EP3108535B1 (de) Mehrbereichsantenne für eine empfangs- und/oder sendeeinrichtung für den mobilen einsatz
DE1945850A1 (de) Richtantenne
DE102007055327A1 (de) Externes mehrbandiges Funkantennenmodul
DE102010019904A1 (de) Anordnung zur drahtlosen Ankopplung eines Funkgerätes
DE102007057714A1 (de) Antennenanordnung sowie Verfahren
DE602005006016T2 (de) Mobiltelefon mit eingebauter planarer fernsehantenne zur zurückweisung von funktelefonsignalen
DE112014006505T5 (de) Antennenaufbauten
DE102014016851B3 (de) MIMO Schlitzantenne für Kraftfahrzeuge
DE112013001993B4 (de) Antennenvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: WINTER, BRANDL, FUERNISS, HUEBNER, ROESS, KAIS, DE

R012 Request for examination validly filed
R084 Declaration of willingness to licence
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee