DE10223497A1 - Dualbandantenne mit drei Resonatoren - Google Patents

Abstract

Eine Antenne (20, 100, 110) umfasst eine Masseplatte (24, 104, 114), eine erste Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112), eine Verbindungsvorrichtung (26, 106, 116) und eine Signaleinspeisevorrichtung (28, 108, 118) mit zwei Anschlüssen, welche elektrisch mit der Masseplatte (24, 104, 114) bzw. der ersten Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112) verbunden sind. Die erste Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112) ist über der Masseplatte (24, 104, 114) angeordnet und umfasst einen ersten, einen zweiten und einen dritten Resonanzbereich (23A, 23B, 23C) mit jeweiligen Abmessungen entsprechend Wellenlängen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Frequenz, bei welchen die Antenne (20, 100, 110) arbeitet. Ein Verbindungsbereich (23D) ist mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Resonazbereich (23A, 23B, 23C) verbunden. Die Verbindungsvorrichtung (26, 106, 116) umfasst zwei gegenüber liegende Enden, welche mit der Masseplatte (24, 104, 114) bzw. dem Verbindungsbereich (23D) verbunden sind. Die erste, die zweite und die dritte Frequenz entsprechen einem ersten, einem zweiten bzw. einem dritten Frequenzband der Antenne (20, 100, 110). Die zweite Frequenz befindet sich nahe an der dritten Frequenz, so dass das zweite Frequenzband und das dritte Frequenzband teilweise überlappen, um ein Vereinen des zweiten Frequenzbands und des dritten Frequenzbands zu bewirken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dualbandantenne mit drei Resonatoren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Funktelefone und andere drahtlose Kommunikationsvorrichtungen erfahren eine konstante Miniaturisierung. Daher besteht ein wachsender Bedarf an kleinen Antennen, welche als intern montierte Antennen für Funktelefone montiert werden können. Außerdem wird gewünscht, dass Funktelefone in der Lage sind, in mehreren Frequenzbändern zu arbeiten, um mehr als ein Kommunikationssystem zu nutzen. Beispielsweise ist GSM (global System for Mobile Communication) ein digitales mobiles Telefonsystem, welches typischerweise in einem niedrigen Frequenzband arbeitet, wie etwa zwischen 880 MHz und 960 MHz. DCS (Digital Communications System) ist ein digitales mobiles Telefonsystem, welches typischerweise in einem hohen Frequenzband arbeitet, wie etwa zwischen 1710 MHz und 1880 MHz. Da es zwei verschiedene Frequenzbänder gibt, benötigen Funktelefondienst-Teilnehmer, welche über Dienstbereiche reisen, in welchen verschiedene Frequenzbänder verwendet werden, zwei getrennte Antennen, solange sie keine Dualbandantenne verwenden. Außerdem muss mit zunehmender Datenmenge, welche über Signale einer drahtlosen Kommunikation gesendet wird, auch die Bandbreite des Frequenzbands zunehmen, in welcher die Antenne arbeitet.

Jedoch weist die Antenne des Standes der Technik den Nachteil einer schmalen Bandbreite, insbesondere einer schmalen Bandbreite bei einer höheren Frequenz, auf. Beispielsweise muss die Spezifikation eines um 1800 MHz verteilten Frequenzbands eine Bandbreite von 170 MHz aufweisen. Jedoch weist die Antenne mit normalen Abmessungen nicht genügend Bandbreite auf, um den Anforderungen eines digitalen mobilen Telefonsystems zu genügen, welches in einem Frequenzband von 1800 MHz arbeitet. Daher müssen, um die Bandbreite der Antenne zu vergrößern, die Abmessungen des entsprechenden Resonanzbereichs davon vergrößert werden. Jedoch führt ein Vergrößern der Abmessungen des Resonanzbereichs zu einer Ausdehnung der physischen Fläche und des physischen Volumens der Antenne. Ein Ausdehnen der Größe auf diese Weise beeinträchtigt die Fähigkeit zur Miniaturisierung eines Zellularmobiltelefons.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dualbandantenne mit drei Resonatoren zu schaffen, um die Bandbreitenbeschränkungen des Standes der Technik zu überwinden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Wie aus der nachfolgenden genauen Beschreibung deutlich ersichtlich, sieht die Antenne drei Frequenzbänder vor und vereint zwei dieser drei Frequenzbänder zu einem Frequenzband mit einer breiteren Bandbreite, um das Problem der schmalen Bandbreite der Antenne des Standes der Technik zu lösen.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung weiter beispielhaft beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Antenne gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 ein Korrelationsdiagramm zwischen Reflexion und Frequenz der in Fig. 1 dargestellten Antenne;

Fig. 3A eine perspektivische Ansicht einer Antenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3B eine Explosionsansicht der in Fig. 3A dargestellten Antenne;

Fig. 3C eine Seitenansicht der in Fig. 3A dargestellten Antenne;

Fig. 3D eine weitere Seitenansicht der in Fig. 3A dargestellten Antenne;

Fig. 3E eine Draufsicht einer ersten Platte der in Fig. 3A dargestellten Antenne;

Fig. 3F ein schematisches Gestaltungsdiagramm der ersten Platte der in Fig. 3A dargestellten Antenne;

Fig. 4 ein Korrelationsdiagramm zwischen Reflexion und Frequenz der erfindungsgemäßen Antenne;

Fig. 5 bis 10 jeweilige Draufsichten der ersten Platten der Antenne gemäß sechs verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11A eine perspektivische Ansicht einer Antenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11B eine Seitenansicht der in Fig. 11A dargestellten Antenne;

Fig. 11C eine weitere Seitenansicht der in Fig. 11A dargestellten Antenne;

Fig. 11D ein dreidimensionales Diagramm einer ersten Platte der in Fig. 11A dargestellten Antenne;

Fig. 12A eine perspektivische Ansicht einer Antenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12B eine Seitenansicht der in Fig. 12A dargestellten Antenne; und

Fig. 12C eine weitere Seitenansicht der in Fig. 12A dargestellten Antenne.

Es sei auf Fig. 1 verwiesen. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Antenne 10 des Standes der Technik, offenbart in dem US-Patent Nr. 5 926 139. Die Antenne 10 des Standes der Technik umfasst eine leitfähige Masseplatte 14, eine leitfähige erste Platte 12, welche über der Masseplatte 14 angeordnet ist, eine leitfähige Verbindungsvorrichtung 18 mit zwei gegenüber liegenden Enden, welche mit der Masseplatte 14 und der ersten Platte 12 verbunden sind, und eine Signaleinspeisevorrichtung 19 mit zwei Anschlüssen. Ein Anschluss der Signaleinspeisevorrichtung 19 ist ein an Masse liegender Anschluss, welcher elektrisch mit der Masseplatte 14 verbunden ist, und der andere Anschluss ist ein Signalanschluss 16, welcher elektrisch mit der ersten Platte 12 verbunden ist. Datensignale, welche von der Antenne 10 gesendet bzw. von der Antenne 10 empfangen werden, werden über die Signaleinspeisevorrichtung 19 eingespeist. Die Verbindungsvorrichtung 18 ist ein kurzer Stift zum Verbinden der ersten Platte 12 mit der Masseplatte 14. Zum Arbeiten in zwei Frequenzbändern umfasst die erste Platte 12 der Antenne 10 des Standes der Technik zwei Resonanzbereiche 17A, 17B, welche jeweils einem Frequenzband entsprechen, in welchem die Antenne 10 arbeitet. Außerdem offenbart das europäische Patent Nr. EP 099 7974 A1 eine Antenne ähnlich der Antenne 10 mit der ersten Platte 12, auf welcher zwei Resonanzbereiche angeordnet sind.

Es sei auf Fig. 2 verwiesen. Fig. 2 ist ein Korrelationsdiagramm zwischen Reflexion und Frequenz der Antenne 10 des Standes der Technik. Die horizontale Achse stellt die Frequenz dar, und die vertikale Achse stellt den Absolutwert der Reflexion dar. Die Reflexion einer Antenne kann verwendet werden, um eine Bandbreite eines Frequenzbands zu bewerten, in welcher die Antenne arbeitet. Generell wird ein Frequenzbereich bei einer Reflexion von -10 Dezibel (dB) als Frequenzband verwendet, in welchem die Antenne arbeitet. Wie in Fig. 2 dargestellt, entsprechen die beiden Resonanzbereiche 17A, 17B der Antenne (dargestellt in Fig. 1) jeweils zwei Frequenzbändern A1, A2 der Antenne 10, verteilt um Frequenzen fa, fb, so dass die Antenne 10 in den beiden Frequenzbändern A1, A2 arbeiten kann.

Da die Antenne 10 des Standes der Technik flach ist, ist sie sehr geeignet zur Integration in tragbare drahtlose Kommunikationsvorrichtungen, wie etwa Zellularmobiltelefone, so dass die Vorrichtung von vorstehenden Antennen befreit wird. Jedoch weist die Antenne 10 des Standes der Technik den Nachteil einer schmalen Bandbreite, insbesondere einer schmalen Bandbreite bei einer höheren Frequenz, auf.

Beispielsweise muss die Spezifikation eines um 1800 MHz verteilten Frequenzbands eine Bandbreite von 170 MHz aufweisen. Jedoch weist die Antenne 10 mit normalen Abmessungen nicht genügend Bandbreite auf, um den Anforderungen eines digitalen mobilen Telefonsystems zu genügen, welches in einem Frequenzband von 1800 MHz arbeitet. Daher müssen, um die Bandbreite der Antenne 10 zu vergrößern, die Abmessungen des entsprechenden Resonanzbereichs davon vergrößert werden. Jedoch führt ein Vergrößern der Abmessungen des Resonanzbereichs zu einer Ausdehnung der physischen Fläche und des physischen Volumens der Antenne 10. Ein Ausdehnen der Größe auf diese Weise beeinträchtigt die Fähigkeit zur Miniaturisierung eines Zellularmobiltelefons.

Es sei auf Fig. 3A bis 3D verwiesen. Fig. 3A ist eine perspektivische Ansicht einer Antenne 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 3B ist eine Explosionsansicht der Antenne 20. Fig. 3C ist eine Seitenansicht der Antenne 20 von einer Richtung 3C, dargestellt in Fig. 3A. Fig. 3D ist eine Seitenansicht der Antenne 20 von einer Richtung 3D, dargestellt in Fig. 3A. Die Antenne 20 umfasst eine leitfähige erste Platte 22 und eine leitfähige Masseplatte 24, welche parallel zueinander angeordnet sind. Wie in Fig. 3C und 3D dargestellt, trennt ein fester Abstand H1 die erste Platte 22 und die Masseplatte 24. Eine leitfähige Verbindungsvorrichtung 26, welche zwischen der Masseplatte 24 und der ersten Platte 22 angeordnet ist, wird als ein kurzer Stift verwendet und weist zwei gegenüber liegende Enden auf, welche mit der ersten Platte 22 bzw. der Masseplatte 24 verbunden sind. Ein Kontaktende 26A, gekennzeichnet durch einen gestrichelten Kreis in Fig. 2A und 3B, ist ein Verbindungspunkt, welcher die erste Platte 22 und die Verbindungsvorrichtung 26 verbindet. Eine Strichlinie 29, dargestellt in Fig. 3B, kennzeichnet die Position der ersten Platte 22, projiziert auf die Masseplatte 24.

Außerdem umfasst die Antenne 20 ferner eine Signaleinspeisevorrichtung 28 mit zwei Anschlüssen, welche elektrisch mit einem Kontakt 28A auf der ersten Platte 22 bzw. mit einem Kontakt 288 auf der Masseplatte 24 verbunden sind. Signale, welche von der Antenne 20 gesendet werden bzw. von der Antenne 20 empfangen werden, werden über die Signaleinspeisevorrichtung 28 eingespeist. Bei manchen tragbaren drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen weist eine Leiterplatte (PCB) einer internen Schaltung, welche ebenfalls eine Signaleinspeisevorrichtung einer Antenne umfasst, eine Masseplatte auf. In diesem Fall kann die Antenne der vorliegenden Erfindung die Masseplatte der PCB als die Masseplatte der Antenne verwenden. Dabei ist der andere Kontakt der Signaleinspeisevorrichtung 28 noch immer mit dem Kontakt 28A mit der ersten Platte 22 elektrisch verbunden.

Zur weiteren Beschreibung der ersten Platte 22 der Antenne 20 sei auf Fig. 3E und 3F verweisen. Fig. 3E ist eine Draufsicht der ersten Platte 22 der Antenne 20. Fig. 3F ist ein schematisches Diagramm jedes Bereichs auf der ersten Platte 22 der Antenne 20. Schlitze 27, welche gekennzeichnet sind durch Strichlinien in Fig. 3E, trennen jeden Bereich auf der ersten Platte 22. Wie in Fig. 3F dargestellt, kennzeichnen vier gestrichelte Kreise Stellen von vier Bereichen, welche ein erster Resonanzbereich 23A, ein zweiter Resonanzbereich 23B, ein dritter Resonanzbereich 23C und ein Verbindungsbereich 23D sind. Wie in Fig. 3E und 3F dargestellt, sind der erste Resonanzbereich 23A, der zweite Resonanzbereich 23B und der dritte Resonanzbereich 23C getrennt durch die Schlitze 27 und gleichzeitig mit dem Verbindungsbereich 23D verbunden. Ferner sind die beiden Kontaktenden 26A auf der ersten Platte 22, welche mit der Verbindungsvorrichtung 26 verbunden ist, und der Kontakt 28A, welcher mit der Signaleinspeisevorrichtung 28 elektrisch verbunden ist, auf dem Verbindungsbereich 23D angeordnet.

Der erste Resonanzbereich 23A, der zweite Resonanzbereich 23B und der dritte Resonanzbereich 23C weisen jeweils Abmessungen entsprechend Wellenlängen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Frequenz auf, bei welchen die Antenne 20 arbeitet. Genauer gesagt, fließt bei dem ersten Resonanzbereich 23A ein Strom, eingespeist von der Signaleinspeisevorrichtung 28 in die Masseplatte 24, zu dem Kontaktende 26A der ersten Platte 22 über die Verbindungsvorrichtung 26. Anschließend fließt der Strom über den Verbindungsbereich 23D zu einem ersten Ende 120A des ersten Resonanzbereichs 23A (als Pfad 25, dargestellt, in Fig. 3F). Der Abstand zwischen dem ersten Ende 120A und einem gegenüber liegenden Ende des Resonanzbereichs 23A beträgt ein Viertel der Wellenlänge entsprechend der ersten Frequenz. Ebenso fließt bei dem zweiten Resonanzbereich 23B ein Strom über die Masseplatte 24, die Verbindungsvorrichtung 26, das Kontaktende 26A, den Verbindungsbereich 23D und den zweiten Resonanzbereich 23B (als Pfad 25B, dargestellt in Fig. 3F). Der Abstand zwischen dem zweiten Ende 120B und einem gegenüber liegenden Ende des zweiten Resonanzbereichs 23B beträgt ein Viertel der Wellenlänge entsprechend der zweiten Frequenz. Bei dem dritten Resonanzbereich 23C beträgt die Länge eines Pfads 25C zwischen einem dritten Ende 120C und einem gegenüber liegenden Ende des dritten Resonanzbereichs 23C ein Viertel der Wellenlänge entsprechend der dritten Frequenz.

Was das Wirkprinzip der Antenne 20 angelangt, so sei auf Fig. 4 verwiesen. Fig. 4 ist ein Korrelationsdiagramm zwischen Reflexion und Frequenz der erfindungsgemäßen Antenne 20. Wie oben beschrieben, kann ein Frequenzbereich bei einer Reflexion von -10 Dezibel (dB) verwendet werden als ein Frequenzband, in welchem eine Antenne arbeitet. Wie in Fig. 4 dargestellt, umfasst die erfindungsgemäße Antenne 20 den ersten, zweiten und dritten Resonanzbereich 23A, 23B, 23C, welche jeweils einem ersten, einem zweiten und einem dritten Frequenzband B1, B2, B3 entsprechen, in welchen die Antenne 20 arbeitet. Außerdem sind das erste, das zweite und das dritte Frequenzband B1, B2, B3 jeweils dargestellt durch eine erste, eine zweite und eine dritte Frequenz f1, f2, f3. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Frequenzdifferenz zwischen der zweiten Frequenz f2 und der dritten Frequenz f3 wesentlich kleiner als die Hälfte der Summe aus Bandbreiten des zweiten Frequenzbands B2 und des dritten Frequenzbands B3. Ferner ist die Frequenzdifferenz zwischen der ersten Frequenz f1 und der zweiten Frequenz f2 größer als die Bandbreite des ersten Bands B1, und die Frequenzdifferenz zwischen der ersten Frequenz f1 und der dritten Frequenz f2 ist größer als die Bandbreite des ersten Bands B1. Außerdem liegt die erste Frequenz f1 im Wesentlichen im Bereich von 800 MHz bis 1000 MHz, die zweite Frequenz f2 liegt im Wesentlichen im Bereich von 1600 MHz bis 1799 MHz, und die dritte Frequenz f3 liegt im Wesentlichen im Bereich von 1800 MHz bis 2000 MHz. Die zweite Frequenz f2 liegt etwa in der Mitte des zweiten Frequenzbands B2, und die dritte Frequenz f3 liegt etwa in der Mitte des dritten Frequenzbands B3.

Beim Gestalten der erfindungsgemäßen Antenne 20 können Abmessungen jedes Resonanzbereichs geeignet geändert werden, um die Frequenzen f1, f2, f3 derart einzustellen, dass das erste Frequenzband B1 von dem zweiten und dem dritten Frequenzband B2, B3 getrennt ist. Das Frequenzband B1 wird verwendet als ein erstes Frequenzband, in welchem die Antenne 20 arbeitet. Die Frequenzbänder B2, B3, welche den Frequenzen f2, f3 entsprechen, überlappen teilweise, wie in einem Frequenzbereich dargestellt, welcher als B0 in Fig. 4 bezeichnet ist. Der Überlappungsfrequenzbereich B0 vereint das zweite Frequenzband B2 und das dritte Frequenzband B3, um ein Frequenzband B4 mit einer breiteren Bandbreite als die Bandbreiten der Frequenzbänder B2, B3 zu bilden. Das Frequenzband B4 ist ein zweites Frequenzband, in welchem die Antenne 20 arbeitet. Daher kann die Antenne 20 der vorliegenden Erfindung in zwei verschiedenen Frequenzbändern verwendet werden und vergrößert die Bandbreite des Frequenzbands, insbesondere die Bandbreite des Frequenzbands mit einer höheren Frequenz, wirksam. Wie oben beschrieben, hat aufgrund der Tatsache, dass der Bedarf an der Bandbreite des Frequenzbands mit einer höheren Frequenz höher ist, das heißt, dass die Bandbreite des Frequenzbands mit einer höheren Frequenz größer sein muss, die Flächenantenne des Standes der Technik Schwierigkeiten, die Anforderung der Bandbreite zu genügen. Hingegen kann die Flächenantenne der vorliegenden Erfindung zwei Frequenzbänder vereinen, um die Bandbreite des Frequenzbands mit der hohen Frequenz, bei welcher die Antenne arbeitet, vergrößern, um die Nachteile des Standes der Technik zu beheben.

Es sei auf Fig. 5 bis 10 verwiesen. Fig. 5 bis 10 sind jeweils Draufsichten von ersten Platten der Antenne 20 gemäß sechs verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Jede erste Platte ist durch Schlitze in drei Resonanzbereiche unterteilt. Ferner korrelieren die Schlitze mit der Kupplung elektrischer Charakteristiken zwischen jedem Resonanzbereich. Ein Ändern der Breiten der Schlitze kann die Charakteristiken der Antenne, wie etwa eine Bandbreite eines Frequenzbands, die Impedanz der Antenne, etc. anpassen. Ebenso wie die erste Platte 22 in Fig. 3E ist eine erste Platte 42 in Fig. 5 verbunden mit einer Verbindungsvorrichtung 26 an einem Kontaktende 46A und ist elektrisch verbunden mit der Signaleinspeisevorrichtung 28 an einem Kontakt 48A. Von drei Resonanzbereichen der ersten Platte 42 ist ein Resonanzbereich 45C gekrümmt, um die Länge eines Strompfads in dem Resonanzbereich 45C zu vergrößern, wodurch die entsprechende Frequenz und die entsprechende Bandbreite in dem Resonanzbereich 45C angepasst wird.

Eine erste Platte 52 in Fig. 6 umfasst ein Kontaktende 56A und einen Kontakt 58A. Ein Resonanzbereich 52A der ersten Platte 52 ist ebenfalls gekrümmt, um die Länge eines Strompfads in dem Resonanzbereich 52C zu vergrößern, wodurch die entsprechende Frequenz und die entsprechenden Charakteristiken des Frequenzbands im Resonanzbereich 52C angepasst werden. Ein gekrümmter Resonanzbereich kann die Länge eines Strompfads innerhalb eines festen Bereichs ändern und einstellbare Parameter beim Gestalten einer Antenne vergrößern, um die Leistung der Antenne zu optimieren.

In ähnlicher Weise umfasst eine erste Platte 62 in Fig. 7 ein Kontaktende 66A, einen Kontakt 68A und einen gekrümmten Resonanzbereich 62B. Eine erste Platte 72 in Fig. 8 umfasst ebenfalls ein Kontaktende 76A, einen Kontakt 78A und einen gekrümmten Resonanzbereich 72A. Die erste Platte 72 ist der ersten Platte 22 in Fig. 3F ähnlich, mit Ausnahme des Zustands des Endes des Resonanzbereichs. Das heißt, das zweite Ende 120B des zweiten Resonanzbereichs 23B in Fig. 3F ist nach außen offen, jedoch ist ein Ende des Resonanzbereichs 72B der erste Platte 72 hin zum anderen Resonanzbereich 72A, wie durch einen gestrichelten Kreis in Fig. 8 gekennzeichnet, offen. Ein Ändern eines Abstands zwischen den Resonanzbereichen 72A, 72B, das heißt, einer Breite eines Schlitzes, welcher die beiden Bereiche 72A, 72B trennt, kann die entsprechenden Charakteristiken der Antenne anpassen. Eine erste Platte 82 in Fig. 9 umfasst ein Kontaktende 86A, einen Kontakt 88A und einen gekrümmten Resonanzbereich 82C, welcher einen Resonanzbereich 82B umgibt. Eine erste Platte 92 in Fig. 10 umfasst ein Kontaktende 96A, einen Kontakt 98A und gekrümmte Resonanzbereiche 92B, 92C. Der Resonanzbereich 92C umgibt teilweise den Resonanzbereich 92B.

Es sei auf Fig. 11A verwiesen. Fig. 11A ist eine perspektivische Ansicht einer Antenne 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ebenso wie die Antenne 20 des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung umfasst die Antenne 100 eine erste Platte 102, eine Masseplatte 104, eine Verbindungsvorrichtung 106 und eine Signaleinspeisevorrichtung 108. Die Verbindungsvorrichtung 106 umfasst zwei gegenüber liegende Enden, welche mit der ersten Platte 102 an einem Kontaktende 106A bzw. mit der Masseplatte 104 verbunden sind. Die Signaleinspeisevorrichtung 108 umfasst zwei Anschlüsse, welche elektrisch mit der ersten Platte 102 an einem Kontakt 108A bzw. mit der Masseplatte 104, um an Masse zu liegen, verbunden sind. Abweichend von der Antenne 20, umfasst die erste Platte 102 der Antenne 100 zwei leitfähige erweiterte Abschnitte 103, 105, welche nach unten gebogen sind, so dass sie senkrecht zur ersten Platte 102 sind.

Es sei auf Fig. 118 bis 11D verwiesen, um die Anordnung der erweiterten Abschnitte 103, 105 weiter zu offenbaren. Fig. 11B ist eine Seitenansicht der Antenne 100 von einer in Fig. 11A dargestellten Richtung 11B. Fig. 11C ist eine weitere Seitenansicht der Antenne von einer in Fig. 11A dargestellten Richtung 11C. Fig. 11D ist ein dreidimensionales Diagramm der ersten Platte 102 der Antenne 100. Wie in Fig. 11B und 11C dargestellt, sind die erweiterten Abschnitte 103, 105 nicht in Kontakt bzw. verbunden mit der Masseplatte 104. Der Zweck eines Hinzufügens der erweiterten Abschnitte 103, 105 besteht darin, die Länge eines Strompfads in einem Resonanzbereich zu vergrößern, um die entsprechende Frequenz und die entsprechende Bandbreite des Frequenzbands zu anpassen. Ein Hinzufügen der erweiterten Abschnitte 103, 105 kann die entsprechenden Charakteristiken der Antenne 100 ändern, ohne dass eine Vergrößerung des Vorstehbereichs der ersten Platte 102 erfolgt, so dass das Volumen der Antenne 100 verringert wird.

Es sei auf Fig. 12A verwiesen. Fig. 12A ist eine perspektivische Ansicht einer Antenne 110 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Antenne 110 umfasst eine erste Platte 112, eine Masseplatte 114, eine Verbindungsvorrichtung 116 und eine Signaleinspeisevorrichtung 118. Die Verbindungsvorrichtung 116 umfasst zwei gegenüber liegende Enden, welche mit der ersten Platte 112 an einem Kontaktende 116 bzw. mit der Masseplatte 114 verbunden sind. Die Signaleinspeisevorrichtung 118 umfasst zwei Anschlüsse, welche mit der ersten Platte 112 an einem Kontakt 118A bzw. mit der Masseplatte 114, um an Masse zu liegen, elektrisch verbunden sind. Abweichend von der Antenne 100, umfasst die erste Platte 112 der Antenne 110 einen erweiterten Abschnitt 130, welcher nach unten gebogen ist, um senkrecht zur ersten Platte 112 zu sein, und einen erweiterten Abschnitt 115, welcher mit dem erweiterten Abschnitt 113 verbunden ist und horizontal nach innen gebogen ist.

Es sei auf Fig. 12B und 12C verwiesen, um die Anordnung der erweiterten Abschnitte 113, 115 weiter zu offenbaren. Fig. 12B ist eine Seitenansicht der Antenne 110 von einer in Fig. 12A dargestellten Richtung 12B. Fig. 12C ist eine weitere Seitenansicht der Antenne 110 von einer in Fig. 12A dargestellten Richtung 12C. Die erweiterten Abschnitte 113, 115 sind nicht in Kontakt mit der Masseplatte 114. Der Zweck der erweiterten Abschnitte 113, 115 besteht darin, die Länge eines Strompfads in einem Resonanzbereich zu ändern, um die entsprechende Frequenz und die entsprechende Bandbreite des Frequenzbands zu anpassen.

Im Gegensatz zum Stand der Technik sieht die erfindungsgemäße Antenne drei Frequenzbänder vor und vereint zwei dieser drei Frequenzbänder zu einem Frequenzband mit einer größeren Bandbreite, um das Problem der schmalen Bandbreite der Antenne des Standes der Technik zu lösen. Dabei sehen verschiedene, oben offenbarte Ausführungsbeispiele verschiedene Parameteranpassungen vor, um die Leistung der Antenne zu optimieren. Ferner können zum Optimieren der Leistung der Antenne auch andere Faktoren geändert werden, wie etwa die Position des Kontaktendes, an welchem eine Verbindung der Verbindungsvorrichtung mit der ersten Platte erfolgt, der Abstand zwischen der ersten Platte und der Masseplatte, das heißt, die Länge der Verbindungsvorrichtung, und die Position des Kontakts, an welchem ein Kontakt der ersten Platte mit der Signaleinspeisevorrichtung erfolgt. Ferner kann statt des dielektrischen Materials, welches bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen Luft ist, ein anderes Isoliermaterial als das zwischen die erste Platte und die Masseplatte gefüllte dielektrische Material verwendet werden.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Antenne (20, 100, 110) welche eine Masseplatte (24, 104, 114), eine erste Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112), eine Verbindungsvorrichtung (26, 106, 116) und eine Signaleinspeisevorrichtung (28, 108, 118) mit zwei Anschlüssen umfasst, welche elektrisch mit der Masseplatte (24, 104, 114) bzw. der ersten Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112) verbunden sind. Die erste Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112) ist über der Masseplatte (24, 104, 114) angeordnet und umfasst einen ersten, einen zweiten und einen dritten Resonanzbereich (23A, 23B, 23C) mit jeweiligen Abmessungen entsprechend Wellenlängen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Frequenz, bei welchen die Antenne (20, 100, 110) arbeitet. Ein Verbindungsbereich (23D) ist mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Resonanzbereich (23A, 23B, 23C) verbunden. Die Verbindungsvorrichtung (26, 106, 116) umfasst zwei gegenüber liegende Enden, welche mit der Masseplatte (24, 104, 114) bzw. dem Verbindungsbereich (23D) verbunden sind. Die erste, die zweite und die dritte Frequenz entsprechen einem ersten, einem zweiten bzw. einem dritten Frequenzband der Antenne (20, 100, 110). Die zweite Frequenz befindet sich nahe an der dritten Frequenz, so dass das zweite Frequenzband und das dritte Frequenzband teilweise überlappen, um ein Vereinen des zweiten Frequenzbands und des dritten Frequenzbands zu bewirken.

Claims (14)

1. Antenne (20, 100, 110), umfassend:
eine leitfähige Masseplatte (24, 104, 114);
eine leitfähige erste Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112), welche über der Masseplatte (24, 104, 114) angeordnet ist, wobei ein fester Abstand die erste Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112) und die Masseplatte (24, 104, 114) trennt, wobei die erste Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112) umfasst:
einen ersten, einen zweiten und einen dritten Resonanzbereich (23A, 23B, 23C) mit jeweiligen Abmessungen entsprechend Wellenlängen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Frequenz, bei welchen die Antenne (20, 100, 110) arbeitet; und
einen Verbindungsbereich (23D), welcher mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Resonanzbereich (23A, 23B, 23C) verbunden ist;
eine leitfähige Verbindungsvorrichtung (26, 106, 116) mit zwei gegenüber liegenden Enden, welche mit der Masseplatte (24, 104, 114) bzw. dem Verbindungsbereich (23D) verbunden sind; und
eine Signaleinspeisevorrichtung (28, 108, 118) mit zwei Anschlüssen, welche mit der Masseplatte (24, 104, 114) bzw. der ersten Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112) elektrisch verbunden sind;
dadurch gekennzeichnet, dass die erste, die zweite und die dritte Frequenz verschieden sind, wobei die erste, die zweite und die dritte Frequenz einem ersten, einem zweiten bzw. einem dritten Frequenzband der Antenne (20, 100, 110) entsprechen, wobei die zweite Frequenz sich nahe an der dritten Frequenz befindet, so dass das zweite Frequenzband und das dritte Frequenzband teilweise überlappen, um ein Vereinen des zweiten Frequenzbands und des dritten Frequenzbands zu bewirken.

2. Antenne (20, 100, 110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, der zweite und der dritte Resonanzbereich (23A, 23B, 23C) der ersten Platte (22, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112) durch Schlitze (27) getrennt sind.

3. Antenne (20, 100, 110) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ende des ersten Resonanzbereichs (23A) den ersten Resonanzbereich (23A) mit dem Verbindungsbereich (23D) verbindet, wobei der Abstand zwischen dem ersten Ende und einem gegenüber liegenden Ende des ersten Resonanzbereichs (23A) ein Viertel der Wellenlänge entsprechend der ersten Frequenz beträgt.

4. Antenne (20, 100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ende des zweiten Resonanzbereichs (23B) den zweiten Resonanzbereich (23B) mit dem Verbindungsbereich (23D) verbindet, wobei der Abstand zwischen dem zweiten Ende und einem gegenüber liegenden Ende des zweiten Resonanzbereichs (23B) ein Viertel der Wellenlänge entsprechend der zweiten Frequenz beträgt.

5. Antenne (20, 100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Ende des dritten Resonanzbereichs (23B) den dritten Resonanzbereich (23B) mit dem Verbindungsbereich (23D) verbindet, wobei der Abstand zwischen dem dritten Ende und einem gegenüber liegenden Ende des dritten Resonanzbereichs (23B) ein Viertel der Wellenlänge entsprechend der dritten Frequenz beträgt.

6. Antenne (100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, der zweite und der dritte Resonanzbereich (23A, 23B, 23C) ferner einen erweiterten Abschnitt (103, 105, 113, 115) umfasst, welcher gebogen ist, so dass er senkrecht zu der ersten Platte (102, 112) ist.

7. Antenne (20, 100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzdifferenz zwischen der zweiten Frequenz und der dritten Frequenz wesentlich kleiner ist als die Hälfte der Summe von Bandbreiten des zweiten Frequenzbands und des dritten Frequenzbands.

8. Antenne (20, 100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzdifferenz zwischen der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz größer ist als die Bandbreite des ersten Bands.

9. Antenne (20, 100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzdifferenz zwischen der ersten Frequenz und der dritten Frequenz größer ist als die Bandbreite des ersten Bands.

10. Antenne (20, 100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Frequenz im Wesentlichen im Bereich von 800 MHz bis 1000 MHz liegt.

11. Antenne (20, 100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Frequenz im Wesentlichen im Bereich von 1600 MHz bis 1799 MHz liegt.

12. Antenne (20, 100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Frequenz etwa in der Mitte des zweiten Frequenzbands liegt.

13. Antenne (20, 100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Frequenz im Wesentlichen im Bereich von 1800 MHz bis 2000 MHz liegt.

14. Antenne (20, 100, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Frequenz etwa in der Mitte des dritten Frequenzbands liegt.