DE10347719A1 - Innere Antenne für ein mobiles Kommunikationsgerät - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist eine Antenne, die in einem mobilen Kommunikationsgerät zum Verarbeiten zu übertragender oder empfangender Signale installiert ist. Die innere Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Energiezuführeinheit zum Zuführen von Energie zur Antenne, eine Erdungseinheit zum Erden der Antenne und eine erste Strahlungseinheit, die in Bandform mit vorgegebener Breite ausgebildet ist, wobei ein Ende mit der Energiezuführeinheit und das andere Ende mit der Erdungseinheit verbunden ist, und die längs einer Kante der Oberfläche einer dielektrischen Trägereinheit zum Stützen der Antenne angeordnet ist, um einen schleifenförmigen Strompfad zu bilden und um ein bestimmtes Niederfrequenzband unter Einsatz eines durch die Stromzuführeinheit zugeführten Stroms abzustrahlen.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf Antennen für ein mobiles Kommunikationsgerät und insbesondere auf eine Antenne, die in einen mobilen Kommunikationsgerät zum Verarbeiten zu übertragender/ zu empfangender Signale installiert ist.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Kürzlich sind mobile Kommunikationsgeräte entwickelt worden, um sowohl den Trend nach Miniaturisierung und geringem Gewicht zu befriedigen als auch verschiedene Dienste zu schaffen. Um diese Anforderungen zu erfüllen, sind innere Schaltkreise und Komponenten die in diesen mobilen Kommunikationsgeräten verwendet werden, entwickelt worden, sodass sie mehrfache Funktionen aufweisen und miniaturisiert ausgebildet sind. Diese Tendenz wird auch angewandt auf die Antenne, die eine der wesentlichen Komponenten eines mobilen Kommunikationsgerätes darstellt.
  • Eine spiralförmige Antenne und eine planar invertierte Antenne vom F-Typ (im Folgenden abgekürzt als „PIFA" bezeichnet) werden im Allgemeinen in mobilen Kommunikationsgeräten verwendet. Die spiralige Antenne ist eine äußere Antenne, die am oberen Ende des Geräts befestigt ist und wird gemeinsam mit einer Monopolantenne verwendet. Wenn eine Antennenanordnung mit einer spiraligen Antenne und einer Monopolantenne sich vom Hauptkörper des Geräts erstreckt, so dient die Antennenanordnung als Monopolantenne und dann, wenn die Antennenanordnung in den Hauptkörper des Geräts zurückgezogen wird, dient die Antennenanordnung als λ/4 Spiralantenne.
  • Eine derartige kombinierte Struktur einer spiraligen Antenne und der Monopolantenne hat den Vorteil einer hohen Verstärkung. Eine derartige kombinierte Struktur von Spiralantenne und Monopolantenne hat jedoch eine hohe SAR-Charakteristik infolge ihrer Nichtgerichtetheit. In dem Zusammenhang bedeutet SAR-Charakteristik einen Index der Schädlichkeit elektromagnetischer Wellen für den menschlichen Körper. Da die spiralige Antenne vom mobilen Kommunikationsgerät vorsteht ist es schwierig, das Aussehen der spiraligen Antenne in ästhetischer Weise und auch was die Tragbarkeit anlangt zu designen. Darüber hinaus benötigt die Monopolantenne einen ausreichenden Unterbringungsraum innerhalb des Geräts. Daher begrenzt die kombinierte Struktur der spiraligen Antenne und der Monopolantenne die Miniaturisierung eines Mobilfunkanschlussgeräts, das diese Struktur verwendet.
  • Um die vorstehenden Probleme zu lösen ist bereits eine PIFA vorgeschlagen worden mit einer niedrigen Profilstruktur. Die 1 zeigt eine Struktur einer konventionellen PIFA. Die PIFA umfasst eine Strahlungseinheit 2, einen Kurzschlussstift 4, ein Koaxialkabel 5 und eine Grundplatte 9. Energie wird der Strahlungseinheit 2 durch das Koaxialkabel 5 zugeführt und die Strahlungseinheit 2 wird bezüglich der Grundplatte 9 durch den Kurzschlussstift 4 kurzgeschlossen, wodurch eine Impedanzanpassung erreicht wird. Die PIFA muss im Hinblick auf die Länge (L) der Strahlungseinheit 2 und die Höhe (H) der Antenne, basierend auf der Breite (Wp), des Kurzschlussstifts 4 und der Breite (W) der Strahlungseinheit 2 gestaltet sein.
  • In dieser PIFA wird zusammen mit der Strahlung, die durch den induzierten Strom in der Strahlungseinheit 2 generiert wird, eine gegen die Grundplatte gerichtete Strahlung reinduziert, wodurch die auf den menschlichen Körper gerichtete Strahlung reduziert wird und somit die SAR Charakteristik verbessert wird. Darüber hinaus sind die Strahlungen, die in Richtung auf die Strahlungseinheit induziert werden, erhöht. Diese PIFA funktioniert als quadratische Mikrostreifenantenne, wobei die Länge der Strahlungseinheit 2 auf die Hälfte reduziert ist, sodass eine niedrige Profilstruktur erreicht wird. Darüber hinaus ist die PIFA eine innere Antenne, die im mobilen Kommunikationsgerät installiert ist, wodurch sie ästhetisch gestaltet ist und außerdem gegen äußere Stoßeinwirkung geschützt ist.
  • Um den Trend der Multifunktionalität zu befriedigen, ist die PIFA in verschiedener Weise modifiziert worden. Insbesondere ist eine Zweibandchipantenne entwickelt worden, die auf verschiedenen Frequenzbändern betrieben werden kann.
  • 2a ist eine schematische Ansicht einer konventionellen inneren F-Typ Zweibandantenne.
  • Die konventionelle Zweibandantenne 10 vom F-Typ nach 2a enthält eine Strahlungseinheit 20, einen Energiezuführstift 25 und einen Erdungsstift 26. Die Strahlungseinheit 20 der konventionellen F-Typ Zweibandantenne umfasst eine Hochbandstrahlungseinheit 21 zum Verarbeiten eines Signals in einem hohen Band, die im zentralen Bereich angeordnet ist und Niedrigbandstrahlungseinheiten 22, 23 und 24 zum Verarbeiten eines Signals in einem niedrigen Band, die von der Hochbandstrahlungseinheit 21 durch einen geeigneten Abstand längs der Außenseite der Hochbandstrahlungseinheit 21 beabstandet sind. Die Niedrigbandstrahlungseinhetten 22, 23 und 24 sind zur Hochbandstrahlungseinheit 21 parallel geschaltet. Der Energiezuführstift 25 und der Erdungsstift 26 sind mit einem Ende der Strahlungseinheit 20 verbunden.
  • 2b ist eine schematische Ansicht, die den Strompfad in einer konventionellen inneren Zweibandantenne vom F-Typ illustriert.
  • Wie in 2b gezeigt ist, werden jeweils Ströme 27 und 28 in die Hochbandstrahlungseinheit 21 und die Niederbandstrahlungseinheiten 22, 23, und 24 durch den Stromzuführstift 25 eingebracht. Die Hochbandstrahlungseinheit 21 strahlt eine Radiowelle eines Hochfrequenzsignals ab mit Hilfe des Stroms 27 der in die Hochbandstrahlungseinheit 21 eingebracht wird. Darüber hinaus strahlen die Niedrigbandstrahlungseinheiten 22, 23, und 24 Radiowellen mit niedriger Frequenz ab mit Hilfe des Stroms 28, der in die Niedrigbandstrahlungseinheiten 22, 23 und 24 eingebracht wird.
  • Die vorstehende konventionelle innere F-Typ Zweibandantenne wird im Allgemeinen verwendet in einem Anschluss vom Stangentyp mit viel Platz für die Antenne.
  • Die konventionelle F-Typ Antenne hat jedoch hohe Abmessungen und benötigt einen vergleichsweise großen Lagerraum im Gerät. Darüber hinaus ist im Falle, dass die konventionelle F-Typ Antenne mit kleinen Abmessungen hergestellt wird, ein nutzbares Frequenzband der Antenne verengt und die Antenne wird durch externe Beanspruchungen negativ beeinflusst, das heißt eine Verschlechterung der Verstärkung der Antenne. Speziell im Falle, dass die vorstehende innere F-Typ Zweibandantenne in einem Anschluss vom Falt-Typ verwendet wird, mit geringen Abmessungen, wird die Antenne leicht durch den menschlichen Körper beeinflusst, das heißt durch die Position der Hand des Benutzers, die das Gerät hält. In diesem Fall wird während der Anschlussverbindung eine Dämpfung erzeugt und verhindert somit eine Konversation über das Gerät.
    •
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Angesichts der vorstehenden Probleme ist die vorliegende Erfindung gemacht worden und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine innere Multibandantenne zu schaffen, bei der Störungen und Verschlechterungen in der Antennencharakteristik durch den Einfluss des Körpers des Benutzers reduziert sind.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer inneren Multibandantenne, welche den Einfluss des Körpers des Benutzers und einer Position des Klappteils in einem Mobilfunkgerät vom Klapptyp reduziert und dadurch die Übertragungsqualität merklich verbessert. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer klein bauenden inneren Multibandantenne, welche die Größe eines mobilen Kommunikationsgerätes reduziert und das ästhetische Erscheinungsbild des mobilen Kommunikationsgeräts verbessert.
  • Erfindungsgemäß werden die vorstehenden und weitere Ziele erreicht durch das Vorsehen einer inneren Antenne für ein mobiles Kommunikationsgerät, umfassend: eine Stromzuführeinheit zum Zuführen von Energie zur Antenne, eine Erdungseinheit zum Erden der Antenne, eine erste Strahlungseinheit in Bandform mit einer vorgegebenen Breite, wobei ein Ende mit der Energiezuführeinheit und das andere Ende mit der Erdungseinheit verbunden ist, die längs einer Kante der Oberfläche eines dielektrischen Trägers zum Abstützen der Antenne angeordnet ist, um einen schleifenförmigen Strompfad zu bilden und die dazu dient, Strahlung in einem gewünschten niedrigen Frequenzband durch den Strom zu erhalten, der über die Stromzuführeinrichtung eingebracht wird.
  • Vorzugsweise können die Stromzuführeinheit und die Erdungseinheit an einem Ende einer Oberfläche des dielektrischen Trägers zum Stützen der Antenne angeordnet sein.
  • Vorzugsweise kann die innere Antenne darüber hinaus eine zweiten Strahlungseinheit umfassen, die in Bandform mit einer vorgegebenen Breite geformt ist und die mit einer inneren Seite der ersten Strahlungseinheit verbunden ist, die auf der Oberseite des dielektrischen Trägers der Antenne angeordnet ist und die dazu dient, Strahlung in einem vorgegebenen Hochfrequenzband unter Verwendung des Stroms, der über die Stromzuführeinheit zugeführt wird, zu erzeugen.
  • Die innere Antenne kann darüber hinaus vorzugsweise eine dritte Strahlungseinheit in Bandform mit vorgegebener Breite umfassen, die mit einer Außenseite der linken Strahlungseinheit der ersten Strahlungseinheit angeordnet auf der linken Seite oder Unterseite des dielektrischen Trägers der Antenne verbunden ist und dazu dient, Strahlung in einem gewünschten Hochfrequenzband aus dem durch die Stromzuführeinheit zugeführten Strom zu erzeugen. Darüber hinaus kann die innere Antenne vorzugsweise noch eine Frequenzeinstelleinheit in Form eines Bandes mit vorgegebener Breite umfassen, die einer Außenseite der ersten Strahlungseinheit parallel geschaltet ist und die dazu dient, eine durch die Antenne zu verarbeitende Frequenz einzustellen, um so die Impedanzanpassung zu steuern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Diese und andere Ziele, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer verständlich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht einer herkömmlichen planaren invertierten F-Typ Antenne (PIFA),
  • 2a eine schematische Ansicht einer herkömmlichen inneren Zweibandantenne,
  • 2b eine schematische Ansicht zur Darstellung des Strompfades in der herkömmlichen internen Zweibandantenne,
  • 3 eine perspektivische Ansicht einer inneren Antenne gemäß einem ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
  • 4 einen Graphen, der ein Spannung-Stehendes-Wellenverhältnis (VSWR) der inneren Antenne bei einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 5 eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 6 einen Graphen, der das Verhältnis (VSWR) der internen Antenne gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 7 eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 8 eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 9 eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 10 eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 11 einen Graphen, der das Verhältnis (VSWR) der internen Antenne gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 12 eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 13 einen Graphen, der das Verhältnis (VSWR) der internen Antenne gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 14 eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
  • 15 eine perspektivische Ansicht, die den Strompfad der internen Antenne gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
    •
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Nun sollen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen sind die gleichen oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern versehen, auch wenn sie in verschiedenen Zeichnungen dargestellt sind. In der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist eine detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen und Konfigurationen weggelassen, wenn es den eigentlichen Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher unklar machen würde.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne 300 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Unter Bezugnahme auf 3 umfasst die interne Antenne 300 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Energiezuführeinheit 310, eine Erdungseinheit 320 und eine erste Strahlungseinheit 330. Die Antenne 300 wird durch eine Trägereinheit 390 getragen, die aus dielektrischem Material besteht und eine ungefähr sechsflächige Form aufweist.
  • Die Energiezuführeinheit 310 dient zum Zuführen von Energie zur internen Antenne 300. Die Erdungseinheit 320 dient zur Erdung der internen Antenne 300. Ein Ende der ersten Strahlungseinheit 330 ist mit der Energiezuführeinheit 310 und das andere Ende der ersten Strahlungseinheit 330 ist mit der Erdungseinheit 320 verbunden, sodass die erste Strahlungseinheit 330 eine schleifenförmige Struktur aufweist. Die vorstehend beschriebene Energiezuführeinheit 310, die erste Strahlungseinheit 330 und die Erdungseinheit 320 bilden einen elektrischen Schaltkreis. Wie in 3 gezeigt, hat ein Strompfad, der durch die erste Strahlungseinheit 330 gebildet ist, eine langgestreckte Schleifenform und dient zur Abstrahlung in einem niedrigen Frequenzband. Hier ist die Energiezuführeinheit 310 nahe einem Ende der Frontfläche der dielektrischen Abstützeinheit 390 angeordnet und vorzugsweise an einem Ende der Frontfläche dieser Einheit 390. Die Erdungseinheit 320 ist an der Frontfläche der dielektrischen Abstützeinheit 390 angeordnet, sodass die Erdungseinheit 320 von der Energiezuführeinheit 310 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist und es damit erlaubt, dass die Antenne 300 geerdet wird. Die erste Strahlungseinheit 330 ist in Bandform mit vorbestimmter Breite ausgebildet und längs einer Kante der Oberfläche der Abstützeinheit 390 angeordnet. Ein Ende der ersten Strahlungseinheit 330 ist mit der Energiezuführeinheit 310 verbunden und das andere Ende der ersten Strahlungseinheit 330 ist mit der Erdungseinheit 320 verbunden. Die erste Strahlungseinheit 330 ist in eine linke Strahlungseinheit 331, eine obere Strahlungseinheit 332, eine rechte Strahlungseinheit 333 und eine untere Strahlungseinheit 334 entsprechend ihrer Positionen auf der Stützeinheit 390 unterteilt. Ein Fachmann erkennt dabei sofort, dass die Breite der ersten Strahlungseinheit 330 längs des schleifenförmigen Pfades leicht verändert werden kann. Darüber hinaus erkennt der Fachmann auch, dass die Positionen der Energiezuführeinheit 310 und der Erdungseinheit 320 leicht verändert werden können.
  • 4 ist ein Graph, der ein Spannung-Stehende-Wellenverhältnis 8 (VSWR) der internen Antenne 300 entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Dabei soll die Bedeutung dieses Spannung-Stehende-Wellenverhältnisses (VSWR) wie folgt erläutert werden: Das Verhältnis VSWR ist ein Maß der Impedanzfehlanpassung zwischen einer Übertragungsleitung und ihrer Last. Je höher das Verhältnis VSWR ist, desto größer ist die Fehlanpassung. Der minimale Wert für das Verhältnis VSWR, das heißt, das welches einer perfekten Impedanzanpassung entspricht, ist eins.
  • Die Impedanz bei Antennen bezieht sich auf das Verhältnis der Spannung zum Strom (beide anwesend auf einer Antenne) an einem bestimmten Punkt der Antenne.
  • Dieses Verhältnis von Spannung zu Strom variiert auf verschiedenen Teilen der Antenne, was bedeutet, dass die Impedanz an unterschiedlichen Punkten der Antenne unterschiedlich ist wenn man jeden Punkt herausnehmen und messen könnte. Es ist allgemein bekannt, dass die Impedanz für die gesamte Kette vom Radio zur Antenne die gleiche sein sollte und alle Radiogeräte so gebaut sind, dass sie eine Impedanz von 50 Ohm aufweisen.
  • Wenn ein Teil der Kette infolge schlechter Verbindungen, in korrekter Antennenlänge usw. diese 50 Ohm Impedanz nicht zeigt, so kann von der Antenne nicht die maximale Energie abgestrahlt werden. Stattdessen wird ein Teil oder die gesamte Welle in die Leitung zurückreflektiert. Der Betrag der zurückreflektierten Welle hängt davon ab, wie schlecht die Fehlanpassung ist.
  • Die Kombination der Originalwelle die längs des Koaxialkabels (in Richtung zur Antenne oder auch in entgegengesetzter Richtung beim Empfang) läuft und der reflektierten Welle wird als stehende Welle bezeichnet. Das Verhältnis von zwei oben beschriebenen Wellen ist bekannt als das Stehende-Wellenverhältnis.
  • Das Ergebnis wird als Figur dargestellt, welche die Energieabsorption der Antenne beschreibt. Ein Wert von 2,0 : 1 VSWR, die einer 90 % Energieabsorption entspricht, wird als sehr gut für eine kleine Antenne angesehen. 3,0 : 1 wird als akzeptabel angesehen (–6dB) und entspricht 75 % Energieabsorption.
  • Nach diesen allgemeinen Ausführungen zum Verhältnis VSWR soll nunmehr im Einzelnen auf den Graphen der 4 eingegangen werden. Dieser zeigt in der Horizontalachse eine Frequenz und in der Vertikalachse das Verhältnis VSWR. Bezug nehmend auf 4 zeigt die erste Strahlungseinheit 330 der internen Antenne 300 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Resonanzabstimmung in einem niedrigen Frequenzband (900 MHz), wiedergegeben durch die Bezugsziffer 100 und die erste Strahlungseinheit 300 zeigt somit Niederfrequenzcharakteristika. Darüber hinaus zeigt die erste Strahlungseinheit 330 der internen Antenne 300 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auch eine Hochfrequenzresonanzabstimmung, wiedergegeben durch das Bezugszeichen 110 infolge von Frequenzvervielfachung. Die Bandbreite der vorstehend angesprochenen Hochfrequenz ist jedoch niedrig. Wie vorstehend beschrieben ist es möglich, eine interne Antenne mit Niederfrequenzeigenschaft entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung herzustellen.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne 300 entsprechend in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf 5 umfasst die interne Antenne 300 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine zweite Strahlungseinheit 340 die dazu dient, Strahlung in einem Hochfrequenzband abzustrahlen und zu empfangen, um Mehrbandsignale zu verarbeiten. Die zweite Strahlungseinheit 340 ist mit einer ersten Strahlungseinheit 330 in Parallelschaltung auf der Oberfläche der dielektrischen Trägereinheit 390 verbunden und innerhalb der als Schleifenstruktur ausgebildeten ersten Strahlungseinheit 330 angeordnet. Die Parallelverbindung bedeutet dabei, dass die zweite Strahlungseinheit 340 nicht sich in Längsrichtung von der Schleife der ersten Strahlungseinheit 330 erstreckt, sondern von der Seitenfläche der ersten Strahlungseinheit 330 abgezweigt ist. Vorzugsweise ist die zweite Strahlungseinheit 340 als gerades Band ausgebildet mit einer vorbestimmten Breite und mit der Innenseite der linken Strahlungseinheit 331 der ersten Strahlungseinheit 330 verbunden und auf der Oberfläche der Trägereinheit 390 angeordnet.
  • Die 6 zeigt einen Graphen der das Verhältnis VSWR der internen Antenne 300 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Bezug nehmend auf 6, die eine interne Antenne 300 entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, arbeitet die erste Strahlungseinheit 330 in einem Niederfrequenzband (900 MHz), was durch das Bezugszeichen 100 angezeigt ist, und die zweite Strahlungseinheit 340 hat eine Resonanzfrequenz in einem ersten höheren Frequenzband, angezeigt durch das Bezugszeichen 120, was es der Antenne 300 ermöglicht, die Charakteristika eines Hochfrequenzbandes mit breiter Bandbreite zu entwickeln. Darüber hinaus arbeitet die Antenne 300 auch in einem zweiten Hochfrequenzband das höher liegt als das erste Hochfrequenzband und das durch das Bezugszeichen 130 angedeutet ist. Dementsprechend kann die interne Antenne 300 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel drei Frequenzbänder verarbeiten.
  • Die interne Antenne 300 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann in verschiedener Weise modifiziert werden, wie dies in den 7 und 8 dargestellt ist.
  • Die 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne 300 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf 7 umfasst die interne Antenne 300 entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die erste Strahlungseinheit 330, einschließlich der linken Strahlungseinheit 331, der oberen Strahlungseinheit 332, der rechten Strahlungseinheit 333 und der unteren Strahlungseinheit 334. Die linke Strahlungseinheit 331 und die rechte Strahlungseinheit 333 der ersten Strahlungseinheit 330 sind derart verlängert, dass ihre verlängerten Abschnitte auf der Rückfläche der Trägereinheit 330 angeordnet sind. Darüber hinaus ist die obere Strahlungseinheit 332 der ersten Strahlungseinheit 330 auf der Rückfläche der Trägereinheit 390 angeordnet.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht der internen Antenne 300 entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf 8 umfasst die interne Antenne 300 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die erste Strahlungseinheit 330, einschließlich der linken Strahlungseinheit 331, der oberen Strahlungseinheit 332, der rechten Strahlungseinheit 333 und der unteren Strahlungseinheit 334. Die linke Strahlungseinheit 331 und die rechte Strahlungseinheit 333 der ersten Strahlungseinheit 330 sind verlängert derart, dass ihre verlängerten Abschnitte auf der Rück- und der Unterseite der Trägereinheit 390 angeordnet sind und die obere Strahlungseinheit 332 der ersten Strahlungseinheit 330 ist auf der Unterseite der Trägereinheit 390 angeordnet. Darüber hinaus ist die zweite Strahlungseinheit 340 auf der Ober- oder Rückseite der Trägereinheit 390 angeordnet.
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne 300 entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf 9 umfasst die interne Antenne 300 entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die erste Strahlungseinheit 330, einschließlich der linken Strahlungseinheit 331, der oberen Strahlungseinheit 332, der rechten Strahlungseinheit 333 und der unteren Strahlungseinheit 334. Die obere Strahlungseinheit 332 und die untere Strahlungseinheit 334 der ersten Strahlungseinheit 330 sind so verlängert, dass ihre verlängerten Abschnitte auf der rechten und der unteren Fläche der Trägereinheit 390 angeordnet sind und die rechte Strahlungseinheit 333 der ersten Strahlungseinheit 330 ist auf der Unterseite der Trägereinheit 390 angeordnet. Darüber hinaus ist die zweite Strahlungseinheit 340 auf der Oberseite der Trägereinheit 390 angeordnet oder bis zur rechten Seitenfläche der Trägereinheit 390 erstreckt.
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne 300 entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf 10 umfasst die interne Antenne 300 entsprechend dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine dritte Strahlungseinheit 350, die zur Verarbeitung von Strahlung in einem Hochfrequenzband dient und die mit der Außenseite der Schleifenstruktur der ersten Strahlungseinheit 350 verbunden ist. Speziell ist die dritte Strahlungseinheit 350 in Bandform ausgestaltet mit einer vorbestimmten Breite und der ersten Strahlungseinheit 330 parallel geschaltet. Das bedeutet, dass die dritte Strahlungseinheit 350 mit der Außenseite der linken Strahlungseinheit 331 der ersten Strahlungseinheit 330 verbunden ist und dann längs der linken Seitenfläche und der Unterseite der Trägereinheit 390 sich erstreckt.
  • 11 ist ein Graph, der das Spannung-Stehende-Wellenverhältnis (VSWR) der internen Antenne 300 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
  • Bezug nehmend auf 11 weist die erste Strahlungseinheit 330 der internen Antenne 300 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Resonanz in einem Niederfrequenzband (900 MHz) auf, wiedergegeben durch das Bezugszeichen 100, und die dritte Strahlungseinheit 350 ist auf Resonanz abgestimmt in zwei Hochfrequenzbändern, die durch die Bezugszeichen 140 und 150 angezeigt sind, sodass die interne Antenne 300 Hochfrequenzbandcharakteristika zeigen kann. Dementsprechend zeigt die interne Antenne 300 ent sprechend dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Mehrbandeigenschaften.
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne 300 entsprechend einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf 12 umfasst die interne Antenne 300 entsprechend dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen ersten, zweiten und dritten Strahlungseinheiten 330, 340 und 350. Hier ist die erste Strahlungseinheit 330 längs der Kante der Oberseite der Trägereinheit 390 angeordnet. Die zweite Strahlungseinheit 340 ist mit der Innenseite der linken Strahlungseinheit 331 verbunden und auf der Oberfläche der Trägereinheit 390 angeordnet. Darüber hinaus ist die dritte Strahlungseinheit 350 mit der Außenseite der linken Strahlungseinheit 331 verbunden und längs der linken Seite und der Unterfläche der Trägereinheit 390 angeordnet.
  • 13 zeigt einen Graphen für das Verhältnis VSWR der internen Antenne 300 entsprechend dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf 13 ist die erste Strahlungseinheit 330 der internen Antenne 300 entsprechend dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem niedrigen Frequenzband (900 MHz) auf Resonanz abgestimmt, angezeigt durch das Bezugszeichen 100, und die zweite und die dritte Strahlungseinheit 340 und 350 sind in zwei Hochfrequenzbändern, wiedergegeben durch die Bezugszeichen 160 und 170, auf Resonanz abgestimmt. Wie in 13 dargestellt, ist das Hochfrequenzband 160 beträchtlich breit. Die interne Antenne 300 entsprechend dem siebten Ausführungsbeispiel umfasst die zweiten und dritten Strahlungseinheiten 340 und 350 und ist daher, was die Hochfrequenzbandcharakteristika anlangt, verbessert.
  • 14 ist eine perspektivische Ansicht einer internen Antenne 300 entsprechend einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf 14 umfasst die interne Antenne 300 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Frequenzjustiereinheit 360. Die Frequenzjustiereinheit 360 ist bandförmig mit einer gewünschten Breite ausgebildet. Die Frequenzjustiereinheit 360 ist mit der Außenseite der unteren Strahlungseinheit 334 der ersten Strahlungseinheit 330 verbunden und längs der Frontfläche oder Unterseite der Trägereinheit 390 angeordnet. Vorzugsweise ist die Frequenzjustiereinheit 360 einer gewünschten Position der Unterseite der Trägereinheit 390 nach rechts gebogen. Die Frequenzjustiereinheit 360 ist mit der ersten Strahlungseinheit 300 parallel geschaltet und dient zur Einstellung der Frequenz die von der Antenne 300 verarbeitet werden soll und steuert somit die Widerstandsanpassung.
  • 15 ist eine perspektivische Ansicht eines Strompfads in der internen Antenne 300 entsprechend dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 15 dargestellt, werden Ströme 810, 820 und 830 in die erste, zweite und dritte Strahlungseinheiten 330, 340 und 350 über den Stromzuführstift 310 eingebracht. Die erste Strahlungseinheit 330 strahlt eine Radiowelle eines Niederfrequenzsignals mit Hilfe des Stroms 810 ab, der in die erste Strahlungseinheit 330 eingeleitet wird. Darüber hinaus strahlen die zweite und die dritte Strahlungseinheit 320 und 330 Radiowellen von Hochfrequenzsignalen mit Hilfe der Ströme 820 und 830 ab, die in die zweite und dritte Strahlungseinheit 340 und 350 eingebracht wurden.
  • Entsprechend den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine kleinräumige Antenne herzustellen, die eine Schleifenstruktur aufweist und eine Mehrzahl von Strahlungseinheiten umfasst, die unterschiedliche Formen für entsprechende Strahlungswellen bei unterschiedlichen Frequenzbändern aufweisen. Darüber hinaus ist es möglich, die Auswirkung des menschlichen Körpers auf die interne Antenne (z. B. Störung oder Verschlechterung der Charakteristika der internen Antenne dadurch, dass der Benutzer einen Teil des mobilen Kommunikationsgeräts ergreift, in dem die interne Antenne installiert ist oder diesen Abschnitt an sein Ohr hält) zu reduzieren.
  • Darüber hinaus erlaubt die interne Antenne der vorliegenden Erfindung, dass ein mobiles Kommunikationsgerät mit einer solchen Antenne miniaturisiert und ästhetisch geformt wird. Speziell ist die interne Antenne gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sehr vorteilhaft einsetzbar bei mobilen Kommunikationsgeräten vom Klapptyp. Da die mobilen Kommunikationsgeräte vom Klapptyp eine geringe Größe aufweisen, ist es schwierig eine konventionelle F-Typantenne zu installieren, die einen großen Speicherplatz im mobilen Kommunikationsgerät vom Klapptyp erfordert. Darüber hinaus wird im Falle, dass die konventionelle F-Typantenne in einem mobilen Kommunikationsgerät vom Klapptyp installiert ist, beim Öffnen und Schließen des Hauptkörpers des Geräts eine Grundstruktur der konventionellen F-Typantenne im Gerät geändert, entsprechend der Veränderung der Position der Klappteile auf dem Hauptteil des Geräts, wodurch häufig eine Dämpfung in der Konversation durch das Gerät erzeugt wird. Durch Installierung der Schleifentypantenne entsprechend den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung in einem mobilen Kommunikationsgerät vom Klapptyp ist es demgegenüber möglich, Signale aus einer Mehrzahl von Frequenzbändern auf schmalem Raum zu verarbeiten und den Einfluss des Körpers des Benutzers sowie der Position des Klappteils des Geräts zu reduzieren.
  • In der internen Antenne 300 entsprechend den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind die erste, zweite und dritte Strahlungseinheit 330, 340 und 350, die Energiezuführeinheit 310, die Erdungseinheit 320 und die Frequenzjustiereinheit 360 aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt durch die unterschiedlichsten Methoden, wie beispielsweise Metallfolienbearbeitung, Pastenaufbringungsverfahren, Plattierung usw. Die dielektrische Trägereinheit 390 zum Tragen der Antenne 300 kann aus verschiedenen dielektrischen Materialien bestehen. Die dielektrische Trägereinheit 390 aus einer dielektrischen Keramik oder einem dielektrischen Polymer kann verschiedene Formen aufweisen, einschließlich sechsflächigen und zylindrischen Strukturen.
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, schafft die vorliegende Erfindung eine interne Antenne für ein mobiles Kommunikationsgerät, welches Störungen und Beeinträchtigungen der Antennencharakteristika infolge eines Einflusses des Körpers des Benutzers reduziert.
  • Insbesondere reduziert die interne Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung den Einfluss des Körpers eines Benutzers sowie einer Position des Klappteils eines mobilen Kommunikationsgeräts vom Klapptyp, wodurch die Kommunikationseigenschaften beträchtlich verbessert werden.
  • Darüber hinaus kann die interne Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung in sehr kleiner Größe produziert werden, wodurch die Abmessungen eines mobilen Kommunikationsgeräts mit einer solchen internen Antenne reduziert werden können und das ästhetische Erscheinungsbild des mobilen Kommunikationsgeräts verbessert werden kann.
  • Obgleich zur Illustration bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, erkennt ein Fachmann sofort, dass verschiedene Modifikationen, Zusätze und Substitutionsmöglichkeiten möglich sind, ohne den Schutzumfang und den Geist der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, zu verlassen.

Claims (13)

  1. Interne Antenne für ein mobiles Kommunikationsgerät umfassend: eine Energiezuführeinheit zum Zuführen von Energie zur Antenne, eine Erdungseinheit zum Erden der Antenne, und eine erste Strahlungseinheit in Form eines Bandes mit einer vorgegebenen Breite deren eines Ende mit der Energiezuführeinheit und deren anderes Ende mit der Erdungseinheit verbunden ist und längs einer Kante einer Oberfläche einer dielektrischen Trägereinheit zum Abstützen der Antenne angeordnet ist, um so einen schleifenförmigen Strompfad zu bilden und um ein vorbestimmtes Niederfrequenzband abzustrahlen unter Verwendung eines durch die Stromzuführeinheit zugeführten Stroms.
  2. Interne Antenne nach Anspruch 1, bei der die Stromzuführeinheit oder die Erdungseinheit an einem Ende der Seitenfläche der dielektrischen Trägereinheit zum Tragen der Antenne angeordnet ist.
  3. Interne Antenne nach Anspruch 1, bei der die dielektrische Trägereinheit eine ungefähr sechsflächige Form aufweist und die erste Strahlungseinheit in eine linke Strahlungseinheit, eine obere Strahlungseinheit, eine rechte Strahlungseinheit und eine untere Strahlungseinheit entsprechend ihren Positionen, mit denen sie an der Oberfläche der Trägereinheit angeordnet sind, unterteilt ist.
  4. Interne Antenne nach Anspruch 1, die zusätzlich eine zweite Strahlungseinheit umfasst, die in Bandform mit einer vorbestimmten Breite ausgebildet ist und die an der Innenseite der linken Strahlungseinheit der ersten Strahlungseinheit angeschlossen ist und auf einer Oberfläche der dielektrischen Trägereinheit angeordnet ist und in einem vorbestimmten Hochfrequenzband abstrahlt unter Verwendung des durch die Stromzuführeinheit zugeführten Stroms.
  5. Interne Antenne nach Anspruch 4, bei der die linke, die obere und die rechte Strahlungseinheit der ersten Strahlungseinheit verlängert sind, sodass ihre verlängerten Abschnitte auf der Rückfläche der dielektrischen Trägereinheit angeordnet sind.
  6. Interne Antenne nach Anspruch 4, bei der die linke, die obere und die rechte Strahlungseinheit der ersten Strahlungseinheit so verlängert sind, dass ihre verlängerten Abschnitte auf rückwärtigen und unterseitigen Flächen der dielektrischen Trägereinheit angeordnet sind.
  7. Interne Antenne nach Anspruch 4, bei der die obere, die rechte und die untere Strahlungseinheit der ersten Strahlungseinheit verlängert sind, sodass ihre verlängerten Abschnitte auf der rechten Seite oder der Unterseite der dielektrischen Trägereinheit angeordnet sind.
  8. Interne Antenne nach Anspruch 7, bei der die zweite Strahlungseinheit so verlängert ist, dass ihr verlängerter Abschnitt auf einer rechtsseitigen Oberfläche der dielektrischen Trägereinheit angeordnet ist.
  9. Interne Antenne nach Anspruch 1, die zusätzlich eine dritte Strahlungseinheit in Bandform mit einer vorgegebenen Breite umfasst, die mit einer Außenseite der linken Strahlungseinheit der ersten Strahlungseinheit verbunden ist und auf einer linken Seite oder Unterseite der dielektrischen Trägereinheit zum Tragen der Antenne angeordnet ist und die in einem vorgegebenen Hochfrequenzband unter Verwendung des durch die Energiezuführeinheit zugeführten Stroms abstrahlt.
  10. Interne Antenne nach Anspruch 9, die zusätzlich eine Frequenzjustiereinheit in Form eines Bandes mit vorgegebener Breite umfasst, welche mit einer Außenseite der ersten Strahlungseinheit parallel verbunden ist und eine durch die Antenne zu verarbeitende Frequenz einstellt, um so die Impedanzanpassung zu steuern.
  11. Interne Antenne nach Anspruch 10, bei der die Frequenzjustiereinheit mit einer Außenseite der unteren Strahlungseinheit der ersten Strahlungseinheit verbunden ist und längs einer Front- oder Unterfläche der dielektrischen Trägereinheit angeordnet ist.
  12. Interne Antenne nach Anspruch 11, bei der die Frequenzjustiereinheit an einer vorbestimmten Position der Unterfläche der dielektrischen Trägereinheit in Richtung auf die rechte Seitenfläche der dielektrischen Trägereinheit gebogen ist.
  13. Interne Antenne nach Anspruch 1, bei der das mobile Kommunikationsgerät ein Gerät vom Klapptyp ist.
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