DE19603792C2 - Antenne zur Oberflächenbefestigung und Kommunikationsvorrichtung unter Verwendung derselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, die in einer mobilen Kommunikations­ vorrichtung (beispielsweise einem Mobiltelefon) und in einem drahtlosen lokalen Netz (LAN; LAN = local-area network) ver­ wendet wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Kom­ munikationsvorrichtung unter Verwendung einer solchen Anten­ ne zur Oberflächenbefestigung.

Eine bekannte Antenne zur Oberflächenbefestigung ist in Fig. 10 gezeigt. Diese Antenne weist eine rechteckige dielektri­ sche Basis 31 auf, die aus einer Keramik, einem Harz oder dergleichen hergestellt ist. Ein Loch 32 erstreckt sich zwi­ schen zwei gegenüberliegenden Endoberflächen der Basis 31 durch die Basis 31. Eine Strahlungselektrode 32a ist inner­ halb des Lochs 32 gebildet. Eine Kapazitätsladungselektrode 35 ist an einer Endoberfläche der dielektrischen Basis 31 gebildet und mit einer Seite der Strahlungselektrode 32a verbunden. Eine Speisungselektrode 33 ist an der anderen Endoberfläche der dielelektrischen Basis 31 gebildet und mit der anderen Seite der Strahlungselektrode 32a verbunden. Masseelektroden 34a und 34b sind jeweils auf gegenüberlie­ genden Seiten der anderen Endoberfläche der dielektrischen Basis 31 gebildet.

Bei dieser bekannten Antenne zur Oberflächenbefestigung muß die Kapazität zwischen der Kapazitätsladungselektrode 35 und jeder der Masseelektroden 34a und 34b erhöht sein, um eine Miniaturisierung zu erreichen, während eine Oberflächenbefe­ stigung möglich ist. Zu diesem Zweck ist es notwendig, die dielektrische Konstante der dielektrischen Basis 31 zu erhö­ hen, was wiederum die Güte (Q) erhöht. Folglich ist die Fre­ quenzbandbreite verschmalert. Außerdem ist die bekannte Kom­ munikationsvorrichtung, auf der die bekannte Schmalband-An­ tenne zur Oberflächenbefestigung befestigt ist, nicht in der Lage, sich selbst ausreichend an Frequenzabweichungen, die durch den menschlichen Körper und das Gehäuse der Vorrich­ tung bewirkt werden, anzupassen. Ein weiterer Nachteil be­ steht darin, daß die Eingangsimpedanz der Antenne eindeutig durch die Größe der dielektrischen Basis und durch die Größe des Lochs, das sich durch die Basis erstreckt, bestimmt ist.

Die JP-A-5-22013 offenbart eine Antenne, die in einem di­ elektrischen Substrat gebildet ist. In dem zylindrischen dielektrischen Substrat, das eine Länge von einem Viertel der Wellenlänge der zu übertragenen HF-Signale aufweist, ist in Längsrichtung konzentrisch zu dem dielektrischen Substrat ein zylindrisches Durchführungsloch gebildet. Ein radialer Leiter, der beispielsweise aus Kupfer besteht, befindet sich auf der gesamten inneren periphären Oberfläche des Durchfüh­ rungsloches. Ein Mittelleiter eines Koaxialkabels ist zum Einspeisen mit dem Einspeisungspunkt an einem Anschluß des radialen Leiters verbunden, wobei ein Masseleiter des Koaxi­ alkabels mit Masse verbunden ist.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antenne zur Oberflächenbefestigung mit einer erhöhten Frequenzband­ breite und einer einstellbaren Impedanz und eine Kommunikations­ vorrichtung unter Verwendung derselben zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Antenne zur Oberflächenbefe­ stigung gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Antenne zur Oberflä­ chenbefestigung, die eine dielektrische Basis einer relativ geringen dielektrischen Konstante verwendet, jedoch eine Mi­ niaturisierung in einem solchen Ausmaß ermöglicht, daß eine Oberflächenbefestigung möglich ist, und deren Frequenzband­ breite um einen Betrag vergrößert werden kann, der der Ab­ nahme der dielektrischen Konstante der dielektrischen Basis entspricht. Die Antenne ermöglicht es, die Impedanz auf ei­ nen gewünschten Wert einzustellen, indem die Koppelkapazität geändert wird.

Die vorliegende Erfindung liefert ferner eine Kommunika­ tionsvorrichtung, an der die Antenne zur Oberflächenbefe­ stigung, die in dem unmittelbar vorhergehenden Absatz be­ schrieben ist, befestigt ist.

Eine Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der vorliegen­ den Erfindung weist folgende Merkmale auf: eine dielektri­ sche Basis; die mit zumindest einem Loch, das sich zwischen zwei gegenüberliegenden Endoberflächen der dielektrischen Basis durch die dielektrische Basis erstreckt, versehen ist, eine Strahlungselektrode, die in dem Loch gebildet ist, eine Masseelektrode, die auf einer der zwei gegenüberliegenden Endoberflächen gebildet ist, und einen Speisungsanschluß. Eine Seite der Strahlungselektrode ist mit der Masseelektro­ de verbunden, während die andere Seite über einen Kondensa­ tor mit dem Speisungsanschluß verbunden ist.

Eine weitere Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfindung weist folgende Merkmale auf: eine dielektrische Basis, die mit einer Mehrzahl von Löchern, die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Endoberflächen der dielektrischen Basis durch die dielektrische Basis erstrecken, versehen ist, Strahlungselektroden, die jeweils in den Löchern gebil­ det sind, ein Elektrodenmuster, einen Speisungsanschluß und eine Masseelektrode. Die Strahlungselektroden sind an einer der zwei gegenüberliegenden Endoberflächen mit dem Elektro­ denmuster verbunden. An der anderen der zwei gegenüberlie­ genden Endoberflächen ist zumindest eine der Strahlungselek­ troden über einen Kondensator mit dem Speisungsanschluß ver­ bunden, während zumindest eine der anderen Strahlungselek­ troden mit der Masseelektrode verbunden ist.

Eine weitere Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfindung weist folgende Merkmale auf: eine dielektrische Basis, einen Stufenabschnitt, der an einer ersten Endober­ fläche der dielektrischen Basis gebildet ist, ein erstes Loch mit einer kurzen axialen Länge, das sich zwischen der ersten Endoberfläche und einer zweiten Endoberfläche, die der ersten Endoberfläche gegenüberliegt, durch die dielek­ trische Basis erstreckt, und ein zweites Loch mit einer lan­ gen axialen Länge, das sich zwischen der ersten und der zweiten Endoberfläche durch die dielektrische Basis er­ streckt, eine erste und eine zweite Strahlungselektrode, die in dem ersten bzw. dem zweiten Loch gebildet sind, ein Elek­ trodenmuster, das an der zweiten Endoberfläche der dielek­ trischen Basis gebildet ist, und mit dem die erste und die zweite Strahlungselektrode verbunden sind, einen Speisungs­ anschluß und eine Masseelektrode. An der ersten Endoberflä­ che der dielektrischen Basis ist die erste Strahlungselek­ trode über einen Kondensator mit dem Speisungsanschluß ver­ bunden und die zweite Strahlungselektrode ist mit der Mas­ seelektrode verbunden.

Eine noch weitere Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfindung basiert auf der Antenne zur Oberflächenbefe­ stigung des Anspruchs 2 und weist ferner ein Loch ohne Elek­ trode zwischen zwei gegenüberliegenden Endoberflächen der dielektrischen Basis auf, das zwischen den vorher genannten Löchern, die sich durch die dielektrische Basis erstrecken, angeordnet ist.

Gemäß einem Vorteil der Erfindung ist ein Metallstab mit ei­ nem dielektrisches Bauglied beschichtet und mit dem Spei­ sungsanschluß gekoppelt, wobei der vorher genannten Konden­ sator unter Verwendung des dielektrischen Bauglieds zwischen dem Metallstab und der Strahlungselektrode erzeugt ist.

Gemäß einem weiteren Vorteil der Erfindung ist der vorher genannte Kondensator durch einen Teil der dielektrischen Ba­ sis gebildet und zwischen der Strahlungselektrode und der Speisungselektrode, die in der dielektrischen Basis gebildet ist, angeordnet.

Die vorliegende Erfindung liefert ferner eine Kommunika­ tionsvorrichtung, an der die oben beschriebene Antenne zur Oberflächenbefestigung befestigt ist.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Strahlungselektrode, die in jedem Loch gebildet ist, das sich durch die dielek­ trische Basis erstreckt, über den Kondensator mit dem Spei­ sungsanschluß gekoppelt. Der Strahlungswiderstand und die Resonanzfrequenz können durch Erhöhen und Reduzieren der Kapazität des Kondensators gesteuert werden. Wenn die Kapa­ zität des Kondensators beispielsweise erhöht wird, fällt die Resonanzfrequenz ab. Die Frequenzbandbreite kann durch das Einstellen des Kondensators und das Verwenden einer dielek­ trischen Basis einer geringeren dielektrischen Konstante, vergrößert werden. Ferner kann die Größe reduziert sein.

Eine weitere Miniaturisierung kann durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Löchern, die sich durch die dielektrische Basis erstrecken und jeweils mit Strahlungselektroden ausgerüstet sind, und durch das Verbinden dieser Löcher durch ein leit­ fähiges Muster erreicht werden.

Wenn eine Mehrzahl von Löchern, die sich jeweils durch die dielektrische Basis erstrecken und mit Strahlungselektroden ausgerüstet sind, gebildet sind, kann eines der Löcher hauptsächlich zu Kopplungszwecken verwendet sein. Ein wei­ teres kann hauptsächlich zur Abstrahlung elektromagnetischer Wellen verwendet sein.

Wenn die vorher genannten Löcher (oder Strahlungselektroden) durch das Elektrodenmuster, das auf der dielektrischen Basis gebildet ist, verbunden sind, werden elektrische Ströme, die in unterschiedliche Richtungen fließen, induziert. Daher weist das Feld-Richtfaktor-Muster weniger Null-Punkte auf.

Bei einer Kommunikationsvorrichtung, an der eine Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfindung befestigt ist, kann die Länge der Anschlußleitungen, die mit dem HF-Schal­ tungsabschnitt zum Verarbeiten von Eingangs/Ausgangs-Signa­ len von der Antenne verbunden sind, auf ein Minimum redu­ ziert sein.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer weiteren Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer weiteren Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Modifikation des Speisungsanschlusses, der bei der Antenne zur Oberflächenbefestigung, die in Fig. 3 gezeigt ist, verwendet ist;

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht noch einer weiteren Antenne zur Oberflächenbefesti­ gung gemäß der Erfindung;

Fig. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer weiteren Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfindung;

Fig. 7 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristika der Antennen zur Oberflächenbefestigung gemäß der Er­ findung zeigt;

Fig. 8 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristika be­ kannter Antennen zur Oberflächenbefestigung zeigt;

Fig. 9 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische An­ sicht einer Kommunikationsvorrichtung, an der eine Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfin­ dung befestigt ist; und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der bekannten Antenne zur Oberflächenbefestigung.

In Fig. 1 ist eine Antenne zur Oberflächenbefestigung ge­ zeigt, die das Konzept der vorliegenden Erfindung verkör­ pert. Diese Antenne, die allgemein mit 1A bezeichnet ist, weist einen rechteckigen dielektrischen Körper oder eine Basis 1 auf, die aus einer Keramik, einem Harz oder derglei­ chen besteht. Ein Loch 2 erstreckt sich zwischen zwei gegen­ überliegenden Endoberflächen der Basis 1 durch die dielek­ trische Basis 1. Eine Strahlungselektrode 2a ist in dem Loch 2 gebildet. Eine Masseelektrode 3 ist an einer Endoberfläche der dielektrischen Basis 1 gebildet. Eine Seite der Strah­ lungselektrode 2a ist mit dieser Masseelektrode 3 verbunden.

Eine Speisungsvorrichtung, die allgemein durch das Bezugs­ zeichen 4 angezeigt ist, weist einen Metallstab 4a und einen Speisungsanschluß 4c auf, der mit dem Wurzelabschnitt des Metallstabs 4a verbunden ist. Der Metallstab 4a ist mit ei­ nem dielektrischen Bauglied 4b beschichtet, das aus Harz oder dergleichen besteht. Das dielektrische Bauglied 4b weist einen dünnen vorderen Endabschnitt und einen dicken hinteren Endabschnitt auf. Der dünne vordere Endabschnitt der Speisungsvorrichtung 4 ist in das Loch 2 eingefügt, das sich durch die dielektrische Basis 1 erstreckt. Eine Kapa­ zität ist über das dielektrische Bauglied 4b zwischen dem Metallstab 4a und der Strahlungselektrode 2a in dem Loch 2 erzeugt. Der hintere Endabschnitt der Speisungsvorrichtung 4 wirkt als ein Anschlag, wenn die Speisungsvorrichtung in das Loch 2 eingeführt wird.

Die Antenne zur Oberflächenbefestigung 1A der vorliegenden Erfindung ist durch das Löten der Speisungsvorrichtung 4 und der Masseelektrode 3, wie in Fig. 9 gezeigt ist, an einer Befestigungsplatine 24a oder einer Hilfsbefestigungsplatine in einer Kommunikationsvorrichtung 24 befestigt.

Bei dem vorliegenden Beispiel ist die Strahlungselektrode 2a über die Kapazität, die zwischen dem Metallstab 4a der Spei­ sungsvorrichtung 4, die in das Loch 2 (oder die Strahlungs­ elektrode 2a) eingefügt ist, und der Strahlungselektrode 2a in dem Loch 2 erzeugt ist, mit dem Speisungsanschluß 4c ge­ koppelt. Daher wird die Kopplung wirksam ohne eine Leckage des elektrischen Koppelfeldes durchgeführt. Ein elektrischer Strom fließt von dem Speisungsanschluß 4c zu der Masseelek­ trode 3, wie durch den Pfeil angezeigt ist. Folglich werden elektromagnetische Wellen von der äußeren Oberfläche der Strahlungselektrode 2a abgestrahlt.

Eine weitere Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfindung wird als nächstes bezugnehmend auf Fig. 2 be­ schrieben. Diese Antenne weist einen rechteckigen dielektri­ schen Körper oder eine Basis 5 auf, die aus einem kerami­ schen oder einem anderen Material hergestellt ist. Zwei Lö­ cher 6 und 7 erstrecken sich zwischen zwei gegenüberliegen­ den Oberflächen der dielektrischen Basis 5 durch die dielek­ trische Basis 5. Strahlungselektroden 6a und 7a sind in den Löchern 6 bzw. 7 gebildet. Ein Elektrodenmuster 8, das bei­ spielsweise eine Induktivität erzeugt, ist zwischen den Strahlungselektroden 6a und 7a an einer Endoberfläche der dielektrischen Basis 5 gebildet. Eine Masseelektrode 9 ist an der anderen Endoberfläche der dielektrischen Basis 5 um das Loch 7 gebildet und mit der Strahlungselektrode 7a ver­ bunden.

Eine Speisungsvorrichtung 4 weist eine gleichartige Struktur wie die Speisungsvorrichtung 4 auf, die bereits in Verbin­ dung mit Fig. 1 beschrieben wurde und nachfolgend nicht be­ schrieben wird.

Der Betrieb und die Funktionen des vorliegenden Beispiels werden nun beschrieben. Der dünne vordere Endabschnitt des dielektrischen Bauglieds 4b der Speisungsvorrichtung 4 ist in das Loch 6 eingefügt. Eine Kapazität ist zwischen den Me­ tallstab 4a und der Strahlungselektrode 6a über das dielek­ trische Bauglied 4b erzeugt. Der Metallstab 4a, der mit dem Speisungsanschluß 4c gekoppelt ist, ist durch diese Kapazi­ tät elektromagnetisch mit der Strahlungselektrode 6a gekop­ pelt. Ein elektrischer Strom fließt in die Richtung, die durch den Pfeil angezeigt ist, durch die Strahlungselektrode 6a. Der Strom fließt dann durch das Elektrodenmuster 8 und durch die Strahlungselektrode 7a in die Richtung, die durch den Pfeil angezeigt ist. Der Strom erreicht schließlich die Masseelektrode 9. Folglich werden elektromagnetische Wellen von der Strahlungselektrode 6a, von dem Elektrodenmuster 8 und von der Strahlungselektrode 7a abgestrahlt.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Antenne zur Oberflächenbefestigung hergestellt, um als eine Strom-Induk­ tions-Antenne durch die Verbindung der Strahlungselektroden 6a, 7a und des Elektrodenmusters 8 zu wirken. Elektrische Ströme fließen durch die Strahlungselektroden 6a und 7a in unterschiedliche Richtungen. Folglich ist das Strahlungs- Richtfunktions-Muster des elektromagnetischen Feldes nahezu nicht-direktional gemacht. Außerdem kann die effektive Länge groß gemacht werden. Folglich kann die Vorrichtung größen­ mäßig klein gemacht werden, ohne eine dielektrische Basis mit einer hohen relativen dielektrischen Konstante verwenden zu müssen. Außerdem kann die Frequenzbandbreite vergrößert sein.

Ferner können die Strahlungselektroden 6a und 7a bei dem vorliegenden Beispiel unabhängig entworfen sein, derart, daß die Elektrode 6a als eine Elektrode hauptsächlich zum Kop­ peln mit der Speisungsvorrichtung 4 wirkt, und daß die Elek­ trode 7a als eine Elektrode hauptsächlich zum Abstrahlen elektromagnetischer Wellen wirkt. Daher können die Resonanz­ frequenz und der Strahlungswiderstand mit einem größeren Freiheitsgrad entworfen werden. Eine Anpassung an eine ge­ wünschte Impedanz (beispielsweise 50 Ohm) kann ohne weiteres durchgeführt werden.

Eine weitere Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfindung wird im folgenden bezugnehmend auf Fig. 3 be­ schrieben. Diese Antenne weist eine dielektrische Basis 10 mit einem Stufenabschnitt auf, der durch das Ausschneiden eines Teils der Basis gebildet ist. Ein Loch 11 mit einer kurzen axialen Länge und ein Loch 12 mit einer langen axia­ len Länge erstrecken sich zwischen den zwei gegenüberliegen­ den Endoberflächen, die sich auf den gegenüberliegenden Sei­ ten der Stufe befinden, durch die dielektrische Basis 10.

Strahlungselektroden 11a und 12a sind in den Löchern 11 bzw. 12 gebildet. Ein Elektrodenmuster 13 zum Bilden einer Induk­ tivität ist an einer Endoberfläche der dielektrischen Basis 10 gebildet. Die Strahlungselektroden 11a und 12a sind mit diesem Elektrodenmuster 13 verbunden. Eine Masseelektrode 14 ist um das Loch 12 an der anderen Endoberfläche der dielek­ trischen Basis 10 gebildet. Die Strahlungselektrode 12a ist mit dieser Masseelektrode 14 verbunden.

Eine Speisungsvorrichtung 15 gleicht funktionsmäßig der Speisungsvorrichtung 4, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, unterscheidet sich jedoch formmäßig etwas von der letztge­ nannten Speisungsvorrichtung 4. Die Speisungsvorrichtung 15 weist einen Metallstab 15a und einen Speisungsanschluß 15c auf, der mit der Wurzel des Metallstabs 15a verbunden ist. Der Metallstab 15a ist mit einem dielektrischen Bauglied 15b beschichtet, das einen zylindrischen vorderen Endabschnitt und einen kistenartigen hinteren Endabschnitt aufweist. Der vordere Endabschnitt des dielektrischen Bauglieds 15b ist in das Loch 11 eingefügt. Der hintere Endabschnitt des dielek­ trischen Bauglieds 15b ist volumenmäßig an den ausgeschnit­ tenen Abschnitt der dielektrischen Basis 10 angepaßt. Der hintere Endabschnitt des dielektrischen Bauglieds 15b dient als ein Anschlag, wenn die Speisungsvorrichtung eingefügt ist, und ist ferner wirksam, um die andere Endoberfläche der dielektrischen Basis 10 (die Oberfläche der Masseelektrode 14) mit der Oberfläche bündig zu machen, auf der der Spei­ sungsanschluß 15c der Speisungsvorrichtung 15 befestigt ist.

Bei dem vorliegenden Beispiel ist die axiale Länge des Lochs 11, in das die Speisungsvorrichtung 15 eingefügt ist, kürzer als die des Lochs 12. Folglich kann die Resonanzfrequenz hö­ her gemacht werden, wobei der Strahlungswiderstand kleiner gemacht werden kann. In anderer Hinsicht ist das vorliegende Beispiel bezüglich des Betriebs und der Vorteile gleichartig dem Beispiel, das in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wur­ de.

Ein modifiziertes Beispiel der Speisungsvorrichtung 15, die in Fig. 3 gezeigt ist, wird nachfolgend bezugnehmend auf Fig. 4 beschrieben. Diese Speisungsvorrichtung, die mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet ist, ist gleichartig zu der Speisungsvorrichtung 15, die in Fig. 3 gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß ein dielektrisches Bauglied verwendet ist, das etwas länger als das dielektrische Bauglied, das in Fig. 3 gezeigt ist, ist. Das heißt, daß ein dielektrisches Bauglied 16b, das von dem vorderen Ende des Metallstabs 16a vorsteht, an dem vorderen Ende des Metallstabs 16a, der mit dem Spei­ sungsanschluß 16c verbunden ist, gebildet ist.

Die dielektrische Beschichtung der Speisungsvorrichtung 16 ist länger gemacht, um zu ermöglichen, daß das vordere Ende geschweißt wird, nachdem die Speisungsvorrichtung 16 tief in die Strahlungselektrode 11a eingefügt ist.

Nachfolgend wird auf Fig. 5 Bezug genommen, in der noch eine weitere Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der Erfin­ dung gezeigt ist. Diese Antenne weist eine dielektrische Ba­ sis 17 auf, die mit einem Loch 17a ohne Elektrode, das sich zwischen zwei gegenüberliegenden Endoberflächen der Basis 17 durch die Basis erstreckt, versehen ist. Die dielektrische Basis 17 ist ferner mit einer Mehrzahl von Löcher 18 und 19, die sich durch die Basis erstrecken, versehen. Die Löcher 18 und 19 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Lochs 17a ohne Elektrode angeordnet. Strahlungselektroden 18a und 19a sind jeweils in den Löchern 18 und 19 gebildet. Ein Elektroden­ muster 20, das eine Induktivität bildet, ist an einer End­ oberfläche der dielektrischen Basis 17 gebildet. Die Strah­ lungselektroden 18a und 19a sind mit diesem Elektrodenmuster 20 verbunden. Eine Masseelektrode 21 ist an der anderen End­ oberfläche der dielektrischen Basis 17 um das Loch 19 gebil­ det. Die Strahlungselektrode 19a ist mit dieser Masseelek­ trode 21 verbunden. Eine Speisungsvorrichtung 16 ist gleich der Speisungsvorrichtung 16, die in Fig. 4 gezeigt ist und wird nachfolgend nicht beschrieben.

Das vorliegende Beispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß das Loch 17a ohne Elektrode, in dem keine Elektrode vorgesehen ist, zwischen den Strahlungselektroden 18a und 19a exi­ stiert. Das Innere des Lochs 17a ohne Elektrode ist mit Luft gefüllt, die eine dielektrische Konstante von beinahe gleich 1 aufweist. Daher nimmt, wenn die Beabstandung zwischen den Strahlungselektroden 18a und 19a gering wird, die wechsel­ seitige Kopplung derselben durch das Loch 17a ab. Folglich ist die Richtfunktions-Charakteristik frei von jedem anorma­ len Nullpunkt oder dergleichen.

Als nächstes wird auf Fig. 6 Bezug genommen, in der noch ei­ ne weitere Antenne zur Oberflächenbefestigung mit einer di­ elektrischen Basis 5 gezeigt ist, die gleichartig der di­ elektrischen Basis 5, die in Verbindung mit Fig. 2 beschrie­ ben wurde, ist. Es sei bemerkt, daß gleiche Komponenten in verschiedenen Figuren durch gleiche Bezugszeichen angezeigt sind. Bei den obigen Beispielen sind die Speisungsvorrich­ tungen 4, 15 und 16 entworfen, um in die jeweiligen Löcher derselben, die mit deren jeweiligen Strahlungselektroden versehen sind, eingefügt zu sein. Bei dem vorliegenden Bei­ spiel ist eine Speisungsvorrichtung außerhalb einer Strah­ lungselektrode befestigt. Speziell sind Elektroden 22a und 22b auf gegenüberliegenden Seiten einer Strahlungselektrode 6 befestigt. Kapazitäten werden zwischen der Strahlungselek­ trode 6a und den Elektroden 22a bzw. 22b erzeugt, während ein Teil der dielektrischen Basis als ein dielektrisches Bauglied verwendet ist. Die Elektroden 22a und 22b sind mit einem Speisungsanschluß 23 verbunden. Diese Kapazitäten kop­ peln den Speisungsanschluß 23 mit der Strahlungselektrode 6a. Bei dem vorliegenden Beispiel sind der Speisungsanschluß 23 und weitere Komponenten einstückig mit der dielektrischen Basis 5 gebildet. Folglich ist die Größe weiter reduziert. Bei dem vorliegenden Beispiel sind die Elektroden 22a und 22b in der dielektrischen Basis 5 gebildet. Im Gegensatz da­ zu können diese Elektroden außerhalb der dielektrischen Ba­ sis gebildet sein. Außerdem können die Elektroden 22a und 22b ringförmig und miteinander verbunden sein, wobei sie ei­ ne integrierte Struktur bilden.

Spezifische Beispiele der Erfindung werden nachfolgend be­ schrieben. Proben der Antenne zur Oberflächenbefestigung der Form, die in Fig. 3 gezeigt ist, wurden auf einer Prüfungs­ basis hergestellt. Bei jeder Probe wurde die dielektrische Basis 10 mit einer relativen dielektrischen Konstante von 21 verwendet. Jede Probe wies eine Länge L von 7,0 mm, eine Breite W von 9,0 mm und eine Dicke t von 4,0 mm auf. Die Frequenzcharakteristika der Eingangsimpedanz der Proben sind in Fig. 7 gezeigt. Zum Vergleich wurden Proben der bekannten Struktur der Form, die in Fig. 9 gezeigt ist, ebenfalls auf einer Prüfungsbasis hergestellt. Bei jeder Probe der bekann­ ten Struktur wurde die dielektrische Basis 31 mit einer re­ lativen dielektrischen Konstante von 89 verwendet, wobei je­ de Probe eine Länge L von 8,6 mm, eine Breite W von 9,0 mm und eine Dicke t von 5,1 mm aufwies. Die Frequenzcharakteri­ stika der Eingangsimpedanz dieser Proben sind in Fig. 8 ge­ zeigt. Wie aus den Fig. 7 und 8 zu sehen ist, ist die Durch­ laßbandbreite A der neuartigen Struktur (Fig. 7) unter der Bedingung VSWR (VSWR = voltage standing wave ratio = Steh­ wellenverhältnis) etwa dreimal so groß wie die Durchlaßband­ breite der bekannten Struktur (Fig. 8).

Die Kommunikationsvorrichtung, die die zuerst beschriebene Antenne zur Oberflächenbefestigung aufweist, wurde in Ver­ bindung mit Fig. 9 beschrieben. Die anderen Antenne zur Oberflächenbefestigung, die oben beschrieben sind, an Kom­ munikationsvorrichtungen befestigt sein.

Bei einer Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß der vor­ liegenden Erfindung ist eine Strahlungselektrode, die in ei­ nem Loch gebildet ist, das sich durch die dielektrische Ba­ sis der Vorrichtung erstreckt, über einen Kondensator mit einem Speisungsanschluß gekoppelt. Der Strahlungswiderstand und die Resonanzfrequenz können durch das Erhöhen oder Ver­ ringern der Kapazität des Kondensators gesteuert werden. Ferner kann eine kleinere Größe durch das Einstellen der Kapazität und das Verwenden einer dielektrischen Basis einer geringeren dielektrischen Konstante erreicht werden. Daher kann das Frequenzband verbreitert sein. Dies bedeutet, daß, wenn die gleiche Resonanzfrequenz, wie sie in bekannten Techniken verwendet ist, verwendet wird, die relative di­ elektrische Konstante der dielektrischen Basis gesenkt wer­ den kann, um die Güte (Q) zu reduzieren.

Außerdem kann eine Mehrzahl von Löchern, die sich durch die dielektrische Basis erstrecken und mit ihren jeweiligen Strahlungselektroden ausgestattet sind, gebildet sein. Diese Löcher sind durch ein Elektrodenmuster verbunden. Dies trägt zu einer weiteren Reduzierung der Größe bei.

Ferner kann eine Mehrzahl von Löchern, die sich durch die dielektrische Basis erstrecken und mit ihren jeweiligen Strahlungselektroden ausgestattet sind, gebildet sein, wobei eines der Löcher hauptsächlich zur Kopplung verwendet ist, während das andere zum Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen verwendet ist. Diese zwei Arten von Löchern können unabhängig entworfen werden. Folglich können die Resonanz­ frequenz, der Strahlungswiderstand und andere Faktoren mit einem größeren Freiheitsgrad entworfen werden.

Wenn mehrere Löcher, die mit ihren jeweiligen Strahlungs­ elektroden ausgerüstet sind, wie oben beschrieben gebildet sind, fließen elektrische Ströme in unterschiedliche Rich­ tungen. Folglich weist das Feld-Richtfaktor-Muster weniger Null-Punkte auf.

Bei einer Kommunikationsvorrichtung, an der eine Antenne zur Oberflächenbefestigung befestigt ist, kann die Antenne mit dem minimalen Abstand mit dem HF-Schaltungsabschnitt ver­ bunden sein. Daher können eine Frequenzabweichung und eine Anpassungsabweichung, die durch die Verdrahtungsstruktur erzeugt werden, reduziert sein. Ferner kann die gesamte Län­ ge der Kommunikationsvorrichtung reduziert sein.

Claims (7)

1. Antenne zur Oberflächenbefestigung mit folgenden Merk­ malen:
einer dielektrischen Basis (1; 5; 10; 17) mit zwei ge­ genüberliegenden Endoberflächen;
zumindest einem Loch (2; 6, 7; 11, 12; 18, 19), das sich zwischen den zwei gegenüberliegenden Endoberflä­ chen durch die dielektrische Basis (1; 5; 10; 17) er­ streckt;
einer Strahlungselektrode (2a; 6a, 7a; 11a, 12a; 18a, 19a), die in dem Loch (2; 6, 7; 11, 12; 18, 19) gebil­ det ist;
einem Speisungsanschluß (4c; 15c; 16c), der mit der Strahlungselektrode (2a; 6a, 7a; 11a, 12a; 18a, 19a) verbunden ist;
gekennzeichnet durch
eine Masseelektrode (3; 9; 14; 21), die an einer der zwei gegenüberliegenden Endoberflächen gebildet ist, wobei eine Seite der Strahlungselektrode (2a; 6a, 7a; 11a, 12a; 18a, 19a) mit der Masseelelektrode (3; 9; 14; 21) verbunden ist;
wobei der Speisungsanschluß (4c; 15c; 16c) über einen Kondensator mit der anderen Seite der Strah­ lungselektrode (2a; 6a, 7a; 11a, 12a; 18a, 19a) verbunden ist.

2. Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch folgendem Merkmale:
einer Mehrzahl von Löchern (6, 7; 11, 12; 18, 19), die sich zwischen den zwei gegenüberliegenden Endoberflä­ chen durch die dielektrische Basis (5; 10; 17) er­ strecken;
Strahlungselektroden (6a, 7a; 11a, 12a; 18a, 19a), die jeweils in den Löchern (6, 7; 11, 12; 18, 19) gebildet sind und mit einem Elektrodenmuster (8; 13) an einer der zwei gegenüberliegenden Endoberflächen verbunden sind, wobei zumindest eine der Strahlungselektroden (6a, 7a; 11a, 12a; 18a, 19a) über einen Kondensator an der anderen der zwei gegenüberliegenden Endoberflächen mit einem Speisungsanschluß (4c; 15c; 16c) verbunden ist, und
wobei die Masseelektrode (9; 14) mit zumindest einer weiteren der Strahlungselektroden (6a, 7a; 11a, 12a; 18a, 19a) an der anderen der zwei gegenüberliegenden Endoberflächen der dielektrischen Basis verbunden ist.

3. Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß Anspruch 2, ge­ kennzeichnet durch folgendem Merkmale:
einem Stufenabschnitt, der an einer ersten der zwei ge­ genüberliegenden Endoberflächen gebildet ist;
wobei ein erstes Loch (11) der Mehrzahl von Löchern (11, 12) eine kurze axiale Länge aufweist und sich zwi­ schen der ersten und einer zweiten der zwei gegenüber­ liegenden Endoberflächen durch die dielektrische Basis (10) erstreckt;
wobei ein zweites Loch (12) der Mehrzahl von Löchern (11, 12) eine lange axiale Länge aufweist und sich zwi­ schen der ersten und der zweiten Endoberfläche durch die dielektrische Basis (10) erstreckt;
wobei eine erste und eine zweite Strahlungselektrode (11a, 12a) der Strahlungselektroden in dem ersten bzw. dem zweiten Loch (11, 12) gebildet sind;
wobei das Elektrodenmuster (13) auf der zweiten End­ oberfläche der dielektrischen Basis (10) gebildet ist, wobei die erste und die zweite Strahlungselektrode (11a, 12a) mit dem Elektrodenmuster (13) verbunden sind;
wobei der Speisungsanschluß (15c; 16c) mit der ersten Strahlungselektrode (11a) über einen Kondensator an der ersten Endoberfläche der dielektrischen Basis (10) ver­ bunden ist; und
wobei die Masseelektrode (14) mit der zweiten Strah­ lungselektrode (12a) an der ersten Endoberfläche der dielektrischen Basis (10) verbunden ist.

4. Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Loch (17a) ohne Elektrode, das sich durch die dielektrische Basis (17) erstreckt, zwischen der Mehr­ zahl von Löchern (18, 19) und zwischen den zwei gegen­ überliegenden Endoberflächen der dielektrischen Basis (17) gebildet ist.

5. Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator zwischen einem Metallstab (4a; 15a; 16a) und der Strahlungselektrode (2a; 6a; 11a; 18a) ge­ bildet ist, wobei der Metallstab (4a; 15a; 16a) mit ei­ nem dielektrischen Bauglied (4b; 15b; 16b) beschichtet und mit dem Speisungsanschluß (4c; 15c; 16c) gekoppelt ist.

6. Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speisungselektrode (22a, 22b) in der dielek­ trischen Basis (5) gebildet ist, wobei der Kondensator unter Verwendung eines Teils der dielektrischen Basis (5) zwischen der Speisungselektrode (22a, 22b) und der Strahlungselektrode (6a) gebildet ist.

7. Kommunikationsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Antenne zur Oberflächenbefestigung gemäß ei­ nem der Ansprüche 1 bis 6, die auf derselben befestigt ist.