DE102015002838B4

DE102015002838B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Integration einer verkleinerten Antenne mit einem Zubehöranschluss

Info

Publication number: DE102015002838B4
Application number: DE102015002838.3A
Authority: DE
Inventors: Chi T. Tran; Giorgi G. Bit-Babik; Antonio Faraone; Jorge L. Garcia
Original assignee: Motorola Solutions Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2035-03-06
Also published as: CN104917011A; GB2526170A; GB201503577D0; DE102015002838A1; US20150263419A1; GB2526170B; CN104917011B; US9711847B2

Abstract

Antennenverbindungssystem (100) für ein Funkgerät (504a, 504b, 504c), umfassend:einen Sockel, der an einer Oberseite des Funkgerätes (504a, 504b, 504c) anbringbar ist, wobei der Sockel einen ersten Sockelanschluss (102) und einen zweiten Sockelanschluss (106) umfasst, wobei der zweite Sockelanschluss (106) eine Vielzahl von Radialzwischenanschlüssen, die an der Außenseite des zweiten Sockelanschlusses (106) angebracht sind, umfasst, wobei jeder Radialzwischenanschluss der Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse eine Übertragungsleitung umfasst, die in Längsrichtung entlang des zweiten Sockelanschlusses (106) verläuft; undeinen ersten Antennenanschluss (202) und einen zweiten Antennenanschluss (206), die an einem Antennenaufsatz anbringbar sind, wobei der zweite Antennenanschluss (206) eine Vielzahl von Radialzwischenanschlüssen, die an der Innenseite des zweiten Antennenanschlusses (206) angebracht sind, umfasst, wobei jeder Radialzwischenanschluss der Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse eine Übertragungsleitung umfasst, die in Längsrichtung entlang des zweiten Antennenanschlusses (206) verläuft;wobei der erste Sockelanschluss (102) mit dem ersten Antennenanschluss (202) verbunden ist, um eine zentrale Radiofrequenz- (RF) Koaxialverbindung (302) und eine erste Übertragungsleitung für eine erste Antenne in dem Funkgerät (504a, 504b, 504c) zu bilden, undwobei der zweite Antennenanschluss (206) mit dem zweiten Sockelanschluss (106) verbunden ist, um jede Übertragungsleitung des zweiten Sockelanschlusses (106) mit jeweils einer Übertragungsleitung des zweiten Antennenanschlusses (206) zu verbinden, um dadurch eine Vielzahl radialer Verbindungen um den Außenbereich der zentralen Radiofrequenz- (RF) Koaxialverbindung (302) zu bilden, wobei die Vielzahl der radialen Verbindungen dazu ausgebildet ist, als zumindest ein Signalträger und ein zusätzliches RF-Element zu dienen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In der Vergangenheit haben Funkgeräte einen seitlichen Zubehöranschluss zur Anbringung eines Zubehörs an dem Funkgerät beinhaltet. Das Beinhalten eines seitlichen Zubehöranschluss in dem Rahmen/Gehäuse beeinflusst Kosten, Größe und Form des Funkgeräts. Zum Beispiel, wenn in ein mit einer relativ dünnen Seite konstruiertes Funkgerät ein seitlicher Zubehöranschluss integriert werden soll, müssen die Seiten des Funkgeräts ausreichend breit konstruiert werden, um den seitlichen Zubehöranschluss unterzubringen. Daher können durch das Entfernen des Zubehöranschlusses von der Seite des Funkgeräts die Kosten und die Größe des Funkgeräts ferner reduziert werden.
Der seitliche Zubehöranschluss kann Zubehör verbinden, das eine Radiofrequenz- (RF) Schnittstelle zur Verfügung stellt (Übertragung, Empfang, oder Übermittlung von RF-Signalen). Daher wird ein interner Schalter innerhalb des Funkgeräts benötigt, um von einer Hauptantenne (zum Beispiel eine koaxial-gespeiste Antenne, die oben an dem Funkgerät angebracht ist) zu dem seiten-verbundenen Zubehör und umgekehrt zu schalten. Dieser interne Schalter benötigt auch Raum innerhalb der Funkgeräteinheit, der ferner die Kosten und die Größe des Funkgeräts beeinflussen kann.
Wenn eine Antenne wie vorstehend beschrieben oben an dem Funkgerät angebracht ist, ist die Länge der Antenne üblicherweise relativ lang. Beispielsweise kann die Länge einer oben an dem Funkgerät befestigten VHF-Antenne, die in einer 136-174 MHz Bandbreite betrieben wird, 24 cm erreichen. Die relativ lange Länge der Antenne kann die Bewegung eines Nutzers beeinträchtigen, der das Funkgerät beispielsweise an einem gürtelgestützten Tragezubehör trägt. Betrachten Sie ein Beispiel, in dem ein Nutzer mit einem gürtelgetragenen Funkgerät ausgerüstet ist. Wenn der Nutzer in ein Fahrzeug einsteigt oder aus einem Fahrzeug aussteigt, kann sich die Antenne beispielsweise in dem Sicherheitsgurt verfangen. Diese relativ lange Länge der Antenne kann unter normaler Nutzung auch dazu führen, dass sie den Körper des Nutzers häufig trifft. Beispielsweise kann die Spitze in Abhängigkeit der Körpergröße des Nutzers direkt unter der Achselhöhle des Nutzers enden, was Unbehagen auslöst. Dementsprechend besteht ein Bedarf für ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung der Größe einer Antenne und Integrierung einer Antenne mit einem Zubehöranschluss, der mit einem Zubehör über ein Kabel verbunden ist.
Die US 2008 / 0 286 989 A1 beschreibt einen zentralen Sockelanschluss und einen zweiten Sockelanschluss, der aus einer Vielzahl separater Pins besteht, welche in axialer Richtung parallel zum zentralen Sockelanschluss verlaufen und in beliebiger Weise beabstandet zum zentralen Sockelanschluss um den zentralen Sockelanschluss herum angeordnet sind.
Die US 4 955 828 A beschreibt einen zentralen Kontakt und entlang der Außenseite des zentralen Kontaktes umlaufende Kontaktbänder, die gegenüber dem axial ausgerichteten zentralen Kontakt horizontal ausgerichtet sind.
KURZBESCHREIBUNG DER UNTERSCHIEDLICHEN DARSTELLUNGEN IN DEN ZEICHNUNGEN
Die beiliegenden Figuren, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf identische oder funktional ähnliche Elemente in unterschiedlichen Ansichten beziehen, zusammen mit der unten angegebenen detaillierten Beschreibung, sind in die Beschreibung eingebunden und bilden einen Teil davon, und dienen dazu, Ausführungsbeispiele von Konzepten zu beschreiben, die die beanspruchte Erfindung umfasst und erklären verschiedene Prinzipien und Vorteile dieser Ausführungsbeispiele.

1 ist ein Diagramm eines Sockelanschlusses eines Radiofrequenz- (RF) Antennenverbindungssystems, der in ein Funkgerät integriert ist, gemäß einigen Ausführungsformen.
2 ist ein Diagramm eines Antennenanschlusses, der gemäß einigen Ausführungsformen gebildet ist.
3 ist eine Schnittansicht eines Antennenanschlusses, der mit einem Sockelanschluss des RF-Antennenverbindungssystem ineinandergreift, gemäß einigen Ausführungsformen.
4 ist ein Diagramm zur Gegenüberstellung von Funkgeräten, die andere Antennenstrukturen umfassen, mit Funkgeräten, die die Gesamtantennenstruktur gemäß einigen Ausführungsformen umfassen.

Der Fachmann erkennt, dass die in den Figuren dargestellten Elemente der Einfachheit und Klarheit halber dargestellt sind und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Beispielsweise können die Ausdehnungen einiger der Elemente in den Figuren übertrieben gegenüber den anderen Elementen dargestellt sein, um dabei zu helfen, das Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
Die Vorrichtungs- und Verfahrenskomponenten wurden, wo es zweckdienlich ist, durch konventionelle Symbole in den Zeichnungen dargestellt, wobei nur diejenigen spezifischen Details dargestellt sind, die für das Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wichtig sind, so dass die Offenbarung nicht mit Details verzerrt wird, die von dem Fachmann bei der Lektüre der vorliegenden Beschreibung als selbstverständlich angesehen werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Einige Ausführungsformen sind auf Verfahren und Vorrichtungen zur Bildung eines Antennenverbindungssystems gerichtet. Das Antennenverbindungssystem für ein Funkgerät umfasst einen Sockel, der an einer Oberseite des Funkgerätes anbringbar ist, wobei der Sockel einen ersten Sockelanschluss und einen zweiten Sockelanschluss umfasst. Der zweite Sockelanschluss umfasst eine Vielzahl von Radialzwischenanschlüssen, die an der Außenseite des zweiten Sockelanschlusses angebracht sind, wobei jeder Radialzwischenanschluss der Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse eine Übertragungsleitung umfasst, die in Längsrichtung entlang des zweiten Sockelanschlusses verläuft. Das Antennenverbindungssystem umfasst ferner einen ersten Antennenanschluss und einen zweiten Antennenanschluss, die an einem Antennenaufsatz anbringbar sind, wobei der zweite Antennenanschluss eine Vielzahl von Radialzwischenanschlüssen, die an der Innenseite des zweiten Antennenanschlusses angebracht sind, wobei jeder Radialzwischenanschluss der Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse eine Übertragungsleitung umfasst, die in Längsrichtung entlang des zweiten Antennenanschlusses verläuft. Der erste Sockelanschluss ist mit dem ersten Antennenanschluss verbunden, um eine zentrale Radiofrequenz- (RF) Koaxialverbindung und eine erste Übertragungsleitung für eine erste Antenne in dem Funkgerät zu bilden. Der zweite Antennenanschluss ist mit dem zweiten Sockelanschluss verbunden, um jede Übertragungsleitung des zweiten Sockelanschlusses mit jeweils einer Übertragungsleitung des zweiten Antennenanschlusses zu verbinden, um dadurch eine Vielzahl radialer Verbindungen um den Außenbereich der zentralen Radiofrequenz- (RF) Koaxialverbindung zu bilden, wobei die Vielzahl der radialen Verbindungen dazu ausgebildet ist, als zumindest ein Signalträger und ein zusätzliches RF-Element zu dienen.
1 ist ein Diagramm eines Sockelanschlusses eines Radiofrequenz- (RF) Antennenverbindungssystems, das in ein Funkgerät gemäß einigen Ausführungsbeispielen integriert ist. Der Sockelanschluss des RF-Antennenverbindungssystems 100 kann ein Funkgerätgehäuse 112, das mit einem Koaxialanschluss 102 (auch bezeichnet als ein RF-Anschluss 102 oder erster Sockelanschluss 102) verbunden ist. Ein RF-Anschluss 102 kann beispielsweise ein mikro-miniatur (auch als „MMX“ bezeichnet) großer RF-Anschluss sein. Der RF-Anschluss 102 kann einen Schirm und einen zentralen Leiter aufweisen, wobei der Schirm mit einem Metallchassis des Funkgeräts oder (in Abwesenheit eines Metallchassis) mit einer Grundfläche der Radioschaltkreise durch einen Niederimpedanz-(beispielsweise einen Kurzschluss) RF-Pfad verbunden ist. Der RF-Anschluss 102 kann genutzt werden, eine Hauptantenne, beispielsweise eine Land-Mobil-Radio-Antenne (LMR), die an dem RF-Antennenverbindungssystem 100, zum Betrieb des Funkgeräts in einem oder mehreren LMR-ausgewiesenen Frequenzbändern, angebracht ist. Ein RF-Grundelement 104 (das heißt jeder gute Leiter, beispielsweise umfassend mit Gold beschichtetes Kupfer) kann um den Außenbereich des RF-Anschlusses 102 gewickelt sein, wodurch ein Niederimpedanz- (zum Beispiel ein Kurzschluss) RF-Anschluss mit dem Schirm des RF-Anschlusses 102 gebildet ist. Ein Isoliermaterial 110, zum Beispiel Plastik, kann um das RF-Grundelement 104 gewickelt sein.
Ein Radialanschluss 106 (auch als zweiter Sockelanschluss 106 bezeichnet) mit individuellen Radialanschlüssen kann um das Isoliermaterial 110 „gewickelt“/angeordnet sein. In 1 wird zur besseren Darstellung nur einer der Radialzwischenanschlüsse als Radialanschluss 106 markiert. Ein nicht-einschränkendes Beispiel eines Radialanschlusses 106 umfasst einen 30-Stiftsockelanschluss. Die Radialzwischenanschlüsse 106 können dem RF-Antennenverbindungssystem 100 eine oder mehrere zusätzliche Übertragungsleitungen bereitstellen. Die zusätzlichen Übertragungsleitungen können zum Beispiel als Audiosignale (zum Beispiel für ein Mikrofon oder einen Lautsprecher, die in dem seitlich befestigten Zubehör angeordnet sind), als eine Universal-Serielle-Bus(USB)-Schnittstelle oder als Zubehöridentifikation genutzt werden. Daher können einige der zusätzlichen Übertragungsleitungen in dem Radialanschluss 106 genutzt werden, um RF-Signale durch effektives Bilden zum Beispiel einer Grund-gestützten, komplanaren Übertragungsleitung, die ausgebildet ist, um zusammen mit anderen Komponenten des Anschlusses eine spezifische Impedanz der Leitung (zum Beispiel 50 Ohm) zu verbessern, zu leiten. Deshalb können einige der um den Außenbereich des Isoliermaterials 110 angeordneten Radialzwischenanschlüsse als Grundanschlüsse dienen, um die Bildung zusätzlicher Übertragungsleitungen zu unterstützen. Diese Grundanschlüsse sind elektrisch mit einem RF-Grundelement 104 durch einen Niederimpedanz-RF-Pfad verbunden.
Die zusätzliche(n) RF-Übertragungsleitung(en) können genutzt werden, um eine oder mehrere zusätzliche Antennen, die einem oder mehreren Zubehören innerhalb einer Sammlung von zu dem beschriebenen Anschluss kompatiblen Zubehören, zugeordnet sind, zu speisen. Die zusätzlichen Antennen können auf anderen Frequenzbändern betrieben werden (zum Beispiel GPS, WLAN, Bluetooth und/oder LTE) als die Frequenzbänder, auf denen die Hauptantenne arbeitet. Durch das Vorsehen einer separaten Einspeisung für die zusätzliche(n) Antenne(n) kann der Bedarf für Diplexer-Schaltkreise beseitigt, die Gesamtsystemeffizienz gesteigert und die Flexibilität während der Konstruktion der abstrahlenden Antennenelemente erhöht werden. Das System 100 stellt daher die Fähigkeit zur Inbetriebnahme von RF-Signalen und zur Herstellung zusätzlicher Verbindungen von einer oder mehreren zusätzlichen, in die gleiche Antennenstruktur integrierten Antennen bereit.
Die von dem Radialanschluss 106 bereitgestellten zusätzlichen Leitungen ermöglichen auch den Betrieb zumindest einer einstellbaren Antenne aus denjenigen, die in dem Zubehör untergebracht werden können, wo die einstellbare Antenne durch die Anwendung von Steuerspannungen gesteuert werden kann, um die Elemente (nicht gezeigt) zu steuern, zum Beispiel einstellbare Kondensatoren, die in das RF-Antennenverbindungssystem 100 oder in das verbundene Zubehör eingebettet sind. Andere Zwischenanschlusselemente in dem RF-Anschluss 106 können die Vorspannungsspannungen, die nötig sein können, um die einstellbaren Elemente einzustellen, bereitstellen. Alternativ, wenn eine Haupt-LMR-Antenne an dem Funkgerät anstelle des Zubehörs befestigt ist, können die zur Verfügung stehenden Einstellsignalleitungen genutzt werden, um die in die Antenne eingebetteten, einstellbaren Elemente zu betreiben.
Die geometrische Gestalt der Haupt-LMR-Antenne kann zum Beispiel eine relativ kurze Erweiterung von dem Gehäuse des Funkgeräts sein, wenn sie mit der geometrischen Gestalt einer Haupt-LMR-Antenne in einem Funkgerät mit einem seitlichen Zubehöranschluss verglichen wird. Unter dem Gesichtspunkt, dass bei gleicher Antenneneffizienz/- verstärkung eine kleinere Antennenlänge die Antennenbandbreite reduziert, kann in einigen Ausführungsformen die Haupt-LMR-Antenne wie eine „interne“ Antenne mit relativ schmaler Bandbreite wirken. Die Haupt-LMR-Antenne kann auch eine einstellbare Haupt-LMR-Antenne ausbilden, die durch das Anlegen von Steuerspannungen an einstellbaren Elementen unter Verwendung von beispielsweise Radiosoftware gesteuert werden kann. Daher kann eine Haupt-LMR-Antenne dazu geeignet sein, mit relativ geringer momentaner Bandbreite (Bandbreite, die in jedem Einstellungsstatus bereitgestellt wird), die einstellbar ist, eine volle Betriebsbandbreite abzudecken. Dementsprechend, während eine gemäß einigen Ausführungsformen gebildete Gesamtantennenstruktur eine relativ kleine Länge gegenüber vergangenen koaxial-gespeisten Antennenstrukturen aufweisen kann, kann die Gesamtantennenstruktur geeignet sein, eine volle Betriebsbandbreite abzudecken. Da die Gesamtantennenstruktur die einstellbare Haupt-LMR-Antenne und zumindest eine andere einstellbare Antenne aufweisen kann, können die Haupt-LMR-Antenne und die einstellbare(n) Antenne(n) dazu geeignet sein, eine volle LMR-Betriebsbandbreite sowie andere Frequenzbänder (zum Beispiel GPS, WLAN, Bluetooth, und/oder LTE) abzudecken.
In einigen Ausführungsformen kann der Sockelanschluss des RF-Antennenverbindungssystems 100 vierundzwanzig Zwischenanschlüsse oder zwölf Zwischenanschlüsse mit Redundanz aufweisen. Eine Kerbe 108 kann zur Ausrichtung des Radialanschlusses 106 mit einem korrespondierenden Radialanschluss auf einem Antennenanschluss (wie zum Beispiel in 2 gezeigt) vorgesehen sein, wenn der Antennenanschluss an den Sockelanschluss des RF-Antennenverbindungssystems 100 (wie zum Beispiel in 3 gezeigt) angeschlossen ist.
2 ist ein Diagramm eines gemäß einigen Ausführungsformen gebildeten Antennenanschlusses. Ähnlich zu dem Sockelanschluss des RF-Antennenverbindungssystems 100, kann der Antennenanschluss 200 einen Koaxialanschluss 202 (hierin auch mit erster Antennenanschluss bezeichnet), ein um den Außenbereich des Koaxialanschlusses 202 gewickeltes RF-Grundelement 204, und einen um das RF-Grundelement 204 gewickelten Radialanschluss 206 (hierin auch mit zweiter Antennenschluss bezeichnet) beinhalten.
3 ist eine Schnittansicht eines mit einem Sockelanschluss des RF-Antennenverbindungssystems ineinandergreifenden Antennenanschlusses, um eine Gesamtantennenstruktur gemäß einigen Ausführungsformen zu bilden. In 3 kann eine Koaxialverbindung 302 durch Verbinden des Koaxialanschlusses 202 mit dem Koaxialanschluss 102 gebildet werden, ein RF-Grund 304 kann um die Koaxialverbindung 302 durch Verbinden von RF-Element 104 mit RF-Element 204 gebildet werden, und die Radialverbindung 306 kann durch Verbinden des Radialanschlusses 206 mit dem Radialanschluss 106 gebildet werden. Während 3 eine Schnittansicht einer Verbindung 306 (gebildet durch die Verbindung des Radialanschlusses 206 mit dem Radialanschluss 106) zeigt, versteht es sich, dass eine Vielzahl Verbindungen 306 in Abhängigkeit des Verwendungszwecks und der gewünschten Redundanz, wenn es welche gibt, verwendet werden kann.
Die durch das Verbinden von Anschluss 200 mit dem Sockelanschluss des RF-Antennenverbindungssystems 100 gebildete Gesamtantenne 300, wie in 3 gezeigt, kann basierend auf den Verbindungen zwischen dem Funkgerät und dem Antennenanschluss moduliert werden. Die in der Radialverbindung 306 vorgesehenen Radialzwischenanschlüsse dienen einer Reduzierung der Kabelmenge, die für eine Breitbandantenne nötig ist, da eine oder mehrere der zusätzlichen Antenne(n), die über die Radialzwischenanschlüsse aktiviert werden, für Teilbereich(e) eines Gesamtbandes eingestellt werden können. Dementsprechend, durch Einstellen einer oder mehrerer zusätzlicher Antennen auf spezifische Teilbereiche des Gesamtbandes, wenn zusammengenommen, können alle der Antennen (das heißt die LMD-Antenne und die zusätzlichen Antennen) das Gesamtband abdecken.
Die Haupt-LMR-Antenne kann passive und aktive Komponenten umfassen. Die aktiven Komponenten können durch die oben beschriebenen Einstellelemente gesteuert werden, um effektiv eine einstellbare LMR-Antenne zu bilden. Die zusätzliche(n) Antenne(n) können auch aktive und passive Komponenten umfassen. Zum Beispiel kann eine aktive Komponente, die einer zusätzlichen Antenne zugeordnet ist, bestromt werden und eine Vorspannung in der Spannung aufweisen und kann bestimmte Funktionen erfüllen, wobei die aktive Komponente zum Beispiel einen bestimmten Impedanzstatus ändern kann, der wiederum die Frequenzantwort der zugeordneten Antenne modifiziert und an das Bedürfnis des Nutzers anpasst. Die aktive Komponente kann in diesem Beispiel drei Radialzwischenanschlüsse verwenden, zum Beispiel drei Verbindungen wie die Verbindung 306, einen Spannungs-Vorspannungs-/Grundstecker, einen Stecker zum Bestromen der Antenne, und einen Stecker zum Ändern seines Impedanzstatus. Eine passive Komponente kann nicht durch eine Spannung vorgespannt sein, und kann nur eine daran angelegte Spannung aufweisen. Ein Beispiel einer passiven Komponente ist ein Kondensator, der seine Kapazität modifizieren kann, um die Frequenzantwort der zugehörigen Antenne zu modifizieren und an das Bedürfnis des Nutzers anzupassen. Die passive Komponente kann in diesem Beispiel zwei Radialzwischenanschlüsse verwenden, sowie zwei Verbindungen wie die Verbindung 306, einen Spannungs-Vorspannungspol und einen Grundpol.
Durch Hinzufügen zusätzlicher Übertragungsleitungen unter Verwendung von Radialverbindung 306, stellt die Antenne 300 den Vorteil der Ermöglichung einer einstellbaren Antennensteuerung durch Anlegen der Steuerspannungen an Elemente der Radialverbindung 306 bereit. Einige Ausführungsformen stellen daher zusätzliche elektrische Verbindungen in den Hauptantennenanschluss bereit, der typischerweise oben auf dem Funkgerät angeordnet ist, während sie die Größe der Gesamtantennenstruktur reduzieren. Das Einfügen zusätzlicher Übertragungsleitungen in die Gesamtantennenstruktur stellt auch zusätzliche Flexibilität bei der Konstruktion der Gestalt des Funkgeräts bereit (zum Beispiel durch das Entfernen der sonst benötigten seitlichen Zubehöranschlüsse), wie in Zusammenhang mit 5 beschrieben und gezeigt wird. Das Einfügen zusätzlicher Übertragungsleitungen in die Gesamtantennenstruktur ermöglicht auch eine reduzierte Funkgerätgröße (beispielsweise durch Entfernen des sonst benötigten Packens interner GPS/LTE/Bluetooth/Wifi-Antennen und -Schaltkreise) und verbessert die Gesamtantenneneffizienz durch die Möglichmachung die zusätzlichen Antennen einzustellen. Durch Entfernen des sonst benötigten Packens interner GPS/LTE/Bluetooth/Wifi-Antennen und - Schaltkreise in das Funkgerät, können diese zusätzlichen Antennen in dem Funkgeräthauptkörper untergebracht werden, wo sie nicht so leicht die Nutzerhände störend beeinflussen.
4 ist ein Diagramm zur Gegenüberstellung von Funkgeräten, die andere Antennenstrukturen umfassen, mit Funkgeräten, die die Gesamtantennenstruktur gemäß einigen Ausführungsformen umfassen. Funkgeräte 502 (das heißt Funkgeräte 502a, 502b, 502c) umfassen eine Antennenstruktur, wobei eine Hauptantenne (das heißt Antennen 506a, 506b und 506c) zum Betrieb des Funkgeräts 502 oben auf dem Funkgerät 502 untergebracht ist und jedes der Funkgeräte 502 einen Zubehöranschluss (das heißt Zubehöranschlüsse 508a, 508b und 508c) zur Anbindung eines Zubehörs, zum Beispiel Zubehör 510a und 510b an das Funkgerät 502 umfasst. Die Unterbringung des seitlichen Zubehöranschlusses 508 in dem Rahmen/Gehäuse des Funkgeräts 502 beeinflusst die Größe und Gestalt des Funkgeräts 502 und verursacht dadurch, dass die Funkgeräte 502 einen grö-ßeren inneren Einbauraum und eine größere Gesamtfunkgerätgröße aufweisen. Funkgeräte 504 andererseits (das heißt Funkgeräte 504a, 504b und 504c) umfassen die Gesamtantennenstruktur einiger Ausführungsformen. Dementsprechend kann ein Zubehör 512 (zum Beispiel Zubehör 512a und 512b) an den Funkgeräten 504 befestigt werden, ohne einen Zubehöranschluss zu verwenden, wodurch die Funkgeräte 504 einen kleineren inneren Einbauraum und eine geringere Gesamtfunkgerätgröße aufweisen. Die Funkgeräte 504, die die gemäß einiger Ausführungsformen gebildete Antennenstruktur aufweisen, weisen eine geringere Höhe 524 und Dicke 520 als die Funkgeräte 502 mit der Höhe 514 und der Dicke 510 auf.
Einige Ausführungsformen stellen daher den Vorteil einer Ermöglichung einer einstellbaren Antennensteuerung durch Anlegen der Steuerspannung an die Elemente der Radialverbindung in der Antennenstruktur zur Verfügung. In einigen Ausführungsformen verbessert das Ermöglichen des Einstellens der Haupt-LMR-Antenne und/oder der zusätzlichen Antenne, die in die Antennenstruktur integriert sind, die Gesamtantenneneffizienz. Einige Ausführungsformen stellen zusätzliche elektrische Verbindungen zu dem Hauptantennenanschluss bereit, während sie gleichzeitig die Größe der Gesamtantennenstruktur reduzieren. Einige Ausführungsformen integrieren auch zusätzliche Übertragungsleitungen in die Gesamtantennenstruktur, wodurch sie eine zusätzliche Flexibilität bei der Konstruktion der Gestalt des Funkgeräts ermöglichen, beispielsweise durch das Entfernen der ansonsten nötigen seitlichen Zubehöranschlüsse.
In der vorangehenden Beschreibung wurden spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Aber ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass unterschiedliche Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen unten angegeben, zu verlassen. Entsprechend sollen die Beschreibung und die Figuren eher in einem erläuternden als in einem restriktiven Sinn verstanden werden, und alle solche Modifikationen sollen als in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallend gelten.
Die Zusammenfassung der Offenbarung wird zur Verfügung gestellt, um dem Leser die Natur der technischen Offenbarung schnell zu vermitteln. Sie wird mit dem Verständnis übermittelt, dass sie nicht für die Interpretation oder Beschränkung des Schutzumfangs oder der Bedeutung der Ansprüche herangezogen wird. Zusätzlich kann der vorangegangenen detaillierten Beschreibung entnommen werden, dass unterschiedliche Merkmale in unterschiedlichen Ausführungsformen zusammen gruppiert sind, um die Offenbarung zu straffen. Diese Offenbarungsmethode darf nicht als Absicht zu einer Wiedergabe interpretiert werden, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale benötigen als ausdrücklich in jedem Anspruch wiedergegeben sind. Vielmehr, wie die nachfolgenden Ansprüche wiederspiegeln, liegt der erfinderische Gegenstand in weniger als allen Merkmalen eines einzigen offenbarten Ausführungsbeispiels. Daher sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung eingebunden, wobei jeder Anspruch für sich selbst genommen als separat beanspruchter Gegenstand anzusehen ist.

Claims

Antennenverbindungssystem (100) für ein Funkgerät (504a, 504b, 504c), umfassend: einen Sockel, der an einer Oberseite des Funkgerätes (504a, 504b, 504c) anbringbar ist, wobei der Sockel einen ersten Sockelanschluss (102) und einen zweiten Sockelanschluss (106) umfasst, wobei der zweite Sockelanschluss (106) eine Vielzahl von Radialzwischenanschlüssen, die an der Außenseite des zweiten Sockelanschlusses (106) angebracht sind, umfasst, wobei jeder Radialzwischenanschluss der Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse eine Übertragungsleitung umfasst, die in Längsrichtung entlang des zweiten Sockelanschlusses (106) verläuft; und einen ersten Antennenanschluss (202) und einen zweiten Antennenanschluss (206), die an einem Antennenaufsatz anbringbar sind, wobei der zweite Antennenanschluss (206) eine Vielzahl von Radialzwischenanschlüssen, die an der Innenseite des zweiten Antennenanschlusses (206) angebracht sind, umfasst, wobei jeder Radialzwischenanschluss der Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse eine Übertragungsleitung umfasst, die in Längsrichtung entlang des zweiten Antennenanschlusses (206) verläuft; wobei der erste Sockelanschluss (102) mit dem ersten Antennenanschluss (202) verbunden ist, um eine zentrale Radiofrequenz- (RF) Koaxialverbindung (302) und eine erste Übertragungsleitung für eine erste Antenne in dem Funkgerät (504a, 504b, 504c) zu bilden, und wobei der zweite Antennenanschluss (206) mit dem zweiten Sockelanschluss (106) verbunden ist, um jede Übertragungsleitung des zweiten Sockelanschlusses (106) mit jeweils einer Übertragungsleitung des zweiten Antennenanschlusses (206) zu verbinden, um dadurch eine Vielzahl radialer Verbindungen um den Außenbereich der zentralen Radiofrequenz- (RF) Koaxialverbindung (302) zu bilden, wobei die Vielzahl der radialen Verbindungen dazu ausgebildet ist, als zumindest ein Signalträger und ein zusätzliches RF-Element zu dienen.
Antennenverbindungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der Vielzahl von radialen Verbindungen dazu ausgebildet ist, ein RF-Signal zu tragen, das genutzt wird, um eine zweite in ein Gehäuse des Antennenverbindungssystems (100) integrierte Antenne zu speisen.
Antennenverbindungssystem (100) nach Anspruch 2, wobei die zweite Antenne dazu ausgebildet ist, auf einem anderen Frequenzband als die erste, durch Verbinden des ersten Antennenanschlusses (202) mit dem ersten Sockelanschluss (102) gebildete Antenne zu arbeiten.
Antennenverbindungssystem (100) nach Anspruch 2, wobei zumindest eine von der ersten Antenne und der zweiten Antenne eine einstellbare Antenne ist.
Antennenverbindungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Sockelanschluss (102) ein Koaxialanschluss und der zweite Sockelanschluss (106) ein Radialanschluss ist.
Antennenverbindungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl radialer Verbindungen zumindest eine aktive Komponente und eine passive Komponente zur Bereitstellung von Steuerspannungen zur Einstellung von Elementen, die in das Antennenverbindungssystem (100) eingebettet sind, umfasst.
Antennenverbindungssystem (100) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Kerbe (108) zur Ausrichtung des zweiten Antennenanschlusses (206) an dem zweiten Sockelanschluss (106).
Antennenverbindungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei ein Grundelement (104) um den ersten Sockelanschluss (102) gewickelt ist, ein Isoliermaterial (110) um das Grundelement (104) gewickelt ist und der zweite Sockelanschluss (106) um das Isoliermaterial (110) gewickelt ist.
Antennenverbindungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei ein Grundelement (104) um den ersten Antennenanschluss (202) gewickelt ist, und der zweite Antennenanschluss (206) um das Grundelement (104) gewickelt ist.
Antennenverbindungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die erste Übertragungsleitung für den Antennenbetrieb des Funkgeräts (504a, 504b, 504c) vorgesehen ist und die zweite Übertragungsleitung für den Betrieb eines Zubehörs (512a, 512b) vorgesehen ist, und wobei das Antennenverbindungssystem (100) auf einer Oberseite eines Funkgerätes (504a, 504b, 504c) platziert ist.
Verfahren, umfassend: Verbinden eines Sockels, der an einer Oberseite eines Funkgerätes (504a, 504b, 504c) angebracht ist und der einen ersten Sockelanschluss (102) und einen zweiten Sockelanschluss (106) aufweist, mit einem Antennenaufsatz (200), an dem ein erster Antennenanschluss (202) und ein zweiter Antennenanschluss (206) angebracht ist, wodurch der erste Sockelanschluss (102) mit dem ersten Antennenschluss (202) verbunden wird; wodurch der zweite Sockelanschluss (106), der eine Vielzahl von Radialzwischenanschlüssen umfasst, mit dem zweiten Antennenanschluss (206), der eine Vielzahl von Radialzwischenanschlüssen umfasst, verbunden wird, wobei die Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse des zweiten Sockelanschlusses (106) an der Außenseite des zweiten Sockelanschlusses (106) angebracht ist, wobei jeder Radialzwischenanschluss der Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse eine Übertragungsleitung umfasst, die in Längsrichtung entlang des zweiten Sockelanschlusses (106) verläuft, und die Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse des zweiten Antennenschlusses (206) an der Innenseite des zweiten Antennenanschlusses (206) angebracht ist, wobei jeder Radialzwischenanschluss der Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse eine Übertragungsleitung umfasst, die in Längsrichtung entlang des zweiten Antennenanschlusses (206) verläuft; wodurch eine zentrale Radiofrequenz- (RF) Koaxialverbindung (302) gebildet wird, wobei die zentrale Radiofrequenz- (RF) Koaxialverbindung (302) eine erste Übertragungsleitung zwischen dem ersten Sockelanschluss (102) und dem ersten Antennenanschluss (202) zum Betrieb einer ersten Antenne bereitstellt; und wodurch zwischen den Übertragungsleitungen des zweiten Sockelanschlusses (106) und den Übertragungsleitungen des zweiten Antennenanschlusses (206), eine Vielzahl radialer Verbindungen um den Außenbereich der zentralen RF-Koaxialverbindung (302) gebildet wird, wobei die Vielzahl radialer Verbindungen dazu geeignet ist, als zumindest ein Signalträger und ein zusätzliches RF-Element zu dienen.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Verwenden der ersten Übertragungsleitung, um die in ein Gehäuse eines Antennenverbindungssystems (100) integrierte erste Antenne zu speisen; und Verwenden der zweiten Übertragungsleitung, um die in dem Gehäuse des Antennenverbindungssystems (100) integrierte zweite Antenne zu speisen.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Betreiben der ersten Übertragungsleitung auf einer ersten Frequenz und Betreiben der zweiten Übertragungsleitung auf einer zweiten Frequenz.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Bereitstellen von Spannungen zur Einstellung eines in ein Antennenverbindungssystem (100) eingebetteten Elements über die zweite Übertragungsleitung, um eine einstellbare Antennensteuerung zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: vor dem Verbinden, das Ausrichten des zweiten Antennenanschlusses (206) mit dem zweiten Sockelanschluss (106).
Kommunikationssystem, umfassend: ein Funkgerät (504a, 504b, 504c); einen Antennenanschluss, der aus einem ersten Sockelanschluss (102), der einen Koaxialanschluss ist, und einem zweiten Sockelanschluss (106), der ein Radialanschluss ist, gebildet ist, wobei der Antennenanschluss mit einer Oberseite des Funkgeräts (504a, 504b, 504c) verbunden ist, und wobei der zweite Sockelanschluss (106) eine Vielzahl von Radialzwischenanschlüssen umfasst, die um den ersten Sockelanschluss (102) angeordnet sind, wobei die Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse des zweiten Sockelanschlusses (106) an der Außenseite des zweiten Sockelanschlusses (106) angebracht ist, wobei jeder Radialzwischenanschluss der Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse eine Übertragungsleitung umfasst, die in Längsrichtung entlang des zweiten Sockelanschlusses (106) verläuft; und ein Zubehör (512a, 512b), das über einen zugehörigen ersten Antennenanschluss (202), der ein Koaxialanschluss ist, und einen zugehörigen zweiten Antennenanschluss (206), der ein Radialanschluss ist, mit dem Antennenanschluss gekoppelt ist, wobei der zweite Antennenanschluss (206) eine Vielzahl von Radialzwischenanschlüssen umfasst, die an der Innenseite des entsprechenden zweiten Antennenanschlusses (206) angebracht sind, wobei jeder Radialzwischenanschluss der Vielzahl der Radialzwischenanschlüsse eine Übertragungsleitung umfasst, die in Längsrichtung entlang des zweiten Antennenanschlusses (206) verläuft; wobei der Antennenanschluss einen ersten Radiofrequenz- (RF) Übertragungspfad durch den ersten Sockelanschluss (102) und den zugehörigen ersten Antennenanschluss (202) und einen zweiten RF-Übertragungspfad durch die Vielzahl von Radialzwischenverbindungen des zweiten Sockelanschlusses (106) und des zugehörigen zweiten Antennenanschlusses (206) bereitstellt, wobei der erste RF-Übertragungspfad zum Betrieb des Funkgeräts (504a, 504b, 504c) und die Übertragungsleitungen zum Betrieb des Zubehörs (512a, 512b) vorgesehen ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 16, wobei der Anschluss mit einer Einzeloberfläche des Funkgeräts (504a, 504b, 504c) verbunden ist.