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Hintergrund der Erfindung
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Technisches Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft eine Multifrequenz-Antennenvorrichtung, welche mindestens eine in einem Isoliersubstrat, welches mindestens eine Elektrodenschicht aufweist, angeordnete Aussparung aufweist, um dadurch eine effektive Dielektrizitätskonstante von den Medien zwischen einer zweiten Elektrodenschicht und einer dritten Elektrodenschicht zu verändern und um das Ziel zu erreichen, eine oder mehr Resonanzfrequenzen anzupassen, welche von den entsprechenden Elektrodenschichten erzeugt oder gebildet werden.
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Stand der Technik
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Im Vergleich zu anderen Antennen kann eine Mikrostreifenantenne konfiguriert werden, um eine zirkular polarisierte Antenne zu bilden und weist Vorteile wie etwa eine ebene Form, ein Geeignetsein für eine Massenproduktion und die Möglichkeit der Integration in eine aktive Komponente oder eine Leiterplatte etc. auf, weswegen sie in verschiedenen Arten von Vorrichtungen für drahtlose Nachrichtenübertragung Anwendung findet; wie etwa bei globalen Positionsbestimmungssystemen (GPS) oder bei drahtloser Identifikation mit Hilfe elektromagnetischer Wellen (RFID).
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Es ist auf 1 Bezug genommen, welche ein stereoskopisches perspektivisches Diagramm ist, das eine Mikrostreifenantenne 10 gemäß einer verwandten Technik darstellt. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Mikrostreifenantenne 10 der verwandten Technik ein Isoliersubstrat 11, eine erste leitfähige Schicht 13, eine zweite leitfähige Schicht 15 und ein leitfähiges Element 171, wobei die erste leitfähige Schicht 13 auf einer oberen Fläche des Isoliersubstrats 11 angeordnet ist und die zweite leitfähige Schicht 15 auf einer unteren Fläche des Isoliersubstrats 11 angeordnet ist. Das leitfähige Element 171 durchdringt das Isoliersubstrat 11, die erste leitfähige Schicht 13 und die zweite leitfähige Schicht 15 und ist mit der ersten leitfähigen Schicht 13 elektrisch verbunden.
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Die erste leitfähige Schicht 13, welche auf der oberen Fläche des Isoliersubstrats 11 angeordnet ist, kann als ein Strahler der Mikrostreifenantenne 10 dienen und die zweite leitfähige Schicht 15, welche auf der unteren Fläche des Isoliersubstrats 11 angeordnet ist, kann als das Gegengewicht (ground plane) dienen. Wenn die Mikrostreifenantenne 10 ein drahtloses HF-Signal empfängt, kann das drahtlose HF-Signal von der ersten leitfähigen Schicht 13 durch das leitfähige Element 171 eingegeben werden, und wenn die Mikrostreifenantenne 10 ein drahtloses HF-Signal sendet, kann dieses Signal durch das leitfähige Element 171 zur ersten leitfähigen Schicht 13 übertragen werden und von der ersten leitfähigen Schicht 13 emittiert werden.
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Eine Frequenz eines drahtlosen HF-Signals, welches von der Mikrostreifenantenne 10 empfangen oder gesendet werden kann, hängt mit der Länge und der Breite der ersten leitfähigen Schicht 13 zusammen und hängt auch mit einer Dielektrizitätskonstanten des Isoliersubstrats 11 zusammen. Um die Mikrostreifenantenne 10 herzustellen, welche eine niedrige Resonanzfrequenz aufweist, müssen die Länge und die Breite der ersten leitfähigen Schicht 13 erhöht werden, wodurch die Größe und die Herstellungskosten der Mikrostreifenantenne 10 erhöht werden. Das Isoliersubstrat mit einer größeren Dielektrizitätskonstanten kann zum Herstellen der Mikrostreifenantenne 10 verwendet werden, um die Resonanzfrequenz der Mikrostreifenantenne 10 zu verringern, wobei dieses Verfahren verhindern kann, dass die Größe der Mikrostreifenantenne 10 erhöht wird, aber die Kosten für die Mikrostreifenantenne 10 bleiben trotzdem erhöht. Nachdem eine Größe und eine Dielektrizitätskonstante eines Isoliersubstrats festgelegt werden, ist eine Resonanzfrequenz, welche von der Mikrostreifenantenne erzeugt werden kann, im Wesentlichen festgelegt. Wenn eine Mikrostreifenantenne mit zwei Resonanzfrequenzen auf einem Isoliersubstrat hergestellt wird, ist es daher nicht einfach, die zwei Resonanzfrequenzen präzise und effektiv gleichzeitig beziehungsweise parallel anzupassen.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Multifrequenz-Antennenvorrichtung zur Verfügung. Die Multifrequenz-Antennenvorrichtung umfasst eine erste Elektrodenschicht und eine zweite Elektrodenschicht, welche auf einer ersten Fläche eines Isoliersubstrats angeordnet sind, und umfasst eine dritte Elektrodenschicht, welche auf einer zweiten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist, wobei die zweite Elektrodenschicht außerhalb eines Umfangs der ersten Elektrodenschicht angeordnet ist, ohne die erste Elektrodenschicht zu kontaktieren. Mindestens eine Aussparung kann auf einer Seitenfläche und/oder der zweiten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet sein, wobei die Aussparung die zweite Elektrodenschicht komplett oder teilweise überlappt. Die erste Elektrodenschicht und die zweite Elektrodenschicht können zum Erzeugen von jeweils verschiedenen Resonanzfrequenzen angeordnet sein und eine effektive Dielektrizitätskonstante zwischen der zweiten Elektrodenschicht und der dritten Elektrodenschicht kann durch die Anordnung der Aussparung geändert werden, um dadurch die Resonanzfrequenz anzupassen, welche von der zweiten Elektrodenschicht erzeugt wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Multifrequenz-Antennenvorrichtung zur Verfügung. Die Multifrequenz-Antennenvorrichtung umfasst mindestens eine Aussparung, welche auf einer Seitenfläche und/oder einer zweiten Fläche eines Isoliersubstrats und/oder in dem Isoliersubstrat angeordnet ist und so eingerichtet ist, dass eine Projektion der Aussparung auf die erste Fläche teilweise eine Elektrodenschicht des Isoliersubstrats überlappt. Außerdem können der Überlappungsbereich zwischen der Projektion der Aussparung auf die erste Fläche und die Elektrodenschicht und/oder eine vertikale Tiefe der Aussparung und/oder ein Anordnungsort oder Anordnungsorte der Aussparung zum Verändern der von der Elektrodenschicht erzeugten Resonanzfrequenz angepasst werden.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Multifrequenz-Antennenvorrichtung zur Verfügung. Die Multifrequenz-Antennenvorrichtung umfasst: ein Isoliersubstrat, welches mindestens ein erstes Loch, eine erste Fläche, eine zweite Fläche und mindestens eine Seitenfläche umfasst, wobei die erste Fläche und die zweite Fläche gegenüberliegende Flächen sind, welche durch das Isoliersubstrat getrennt sind, die erste Fläche über die Seitenfläche mit der zweiten Fläche verbunden ist, und das erste Loch das Isoliersubstrat durchdringt; mindestens eine erste Elektrodenschicht, welche auf der ersten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist; mindestens eine zweite Elektrodenschicht, welche auf der ersten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist, und außerhalb eines Umfangs der ersten Elektrodenschicht angeordnet ist, ohne die erste Elektrodenschicht zu kontaktieren; mindestens eine dritte Elektrodenschicht, welche auf der zweiten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist; mindestens ein leitfähiges Element, welches das erste Loch durchdringt und mit der ersten Elektrodenschicht elektrisch verbunden ist, ohne die dritte Elektrodenschicht zu kontaktieren; und mindestens eine Aussparung, welche auf der Seitenfläche und/oder der zweiten Fläche angeordnet ist, wobei eine Projektion der Aussparung auf die erste Fläche die zweite Elektrodenschicht komplett oder teilweise überlappt, wobei die erste Elektrodenschicht zum Erzeugen einer ersten Resonanzfrequenz angeordnet ist, die zweite Elektrodenschicht zum Erzeugen einer zweiten Resonanzfrequenz angeordnet ist, und die erste Resonanzfrequenz höher als die zweite Resonanzfrequenz ist.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine weitere Multifrequenz-Antennenvorrichtung zur Verfügung. Die Multifrequenz-Antennenvorrichtung umfasst: ein Isoliersubstrat, welches mindestens ein erstes Loch, eine erste Fläche und eine zweite Fläche umfasst, wobei die erste Fläche und die zweite Fläche gegenüberliegende Flächen sind, welche durch das Isoliersubstrat getrennt sind, und das erste Loch das Isoliersubstrat durchdringt; mindestens eine erste Elektrodenschicht, welche auf der ersten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist; mindestens eine zweite Elektrodenschicht, welche auf der ersten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist und außerhalb eines Umfangs der ersten Elektrodenschicht angeordnet ist, ohne die erste Elektrodenschicht zu kontaktieren; mindestens eine dritte Elektrodenschicht, welche auf der zweiten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist; ein Trägersubstrat, welches mindestens ein zweites Loch, eine dritte Fläche, eine vierte Fläche und mindestens eine Seitenfläche umfasst, wobei die dritte Fläche und die vierte Fläche gegenüberliegende Flächen sind, welche durch das Trägersubstrat getrennt sind, die dritte Fläche durch die Seitenfläche des Trägersubstrats mit der vierten Fläche verbunden ist, und das zweite Loch das Trägersubstrat durchdringt, wobei die dritte Fläche komplett oder teilweise an der zweiten Fläche des Isoliersubstrats haftet und das zweite Loch mit dem ersten Loch des Isoliersubstrats verbunden ist; mindestens ein leitfähiges Element, welches das erste Loch und das zweite Loch durchdringt und mit der ersten Elektrodenschicht elektrisch verbunden ist, ohne die dritte Elektrodenschicht zu kontaktieren; und mindestens eine Aussparung, welche auf mindestens einer Seitenfläche und/oder der zweiten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist, und/oder auf der Seitenfläche, der dritten Fläche und/oder der vierten Fläche des Trägersubstrats angeordnet ist, wobei eine Projektion der Aussparung auf die erste Fläche die zweite Elektrodenschicht komplett oder teilweise überlappt, wobei die erste Elektrodenschicht zum Erzeugen einer ersten Resonanzfrequenz angeordnet ist, die zweite Elektrodenschicht zum Erzeugen einer zweiten Resonanzfrequenz angeordnet ist, und die erste Resonanzfrequenz höher als die zweite Resonanzfrequenz ist.
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Die vorliegende Erfindung stellt weiter eine Multifrequenz-Antennenvorrichtung zur Verfügung. Die Multifrequenz-Antennenvorrichtung umfasst: ein Isoliersubstrat, welches mindestens ein erstes Loch, eine erste Fläche, eine zweite Fläche und mindestens eine Seitenfläche umfasst, wobei die erste Fläche und die zweite Fläche gegenüberliegende Flächen sind, welche durch das Isoliersubstrat getrennt sind, die erste Fläche durch die Seitenfläche mit der zweiten Fläche verbunden ist, und das erste Loch das Isoliersubstrat durchdringt; mindestens eine erste Elektrodenschicht, welche auf der erste Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist; mindestens eine zweite Elektrodenschicht, welche auf der ersten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist und außerhalb eines Umfangs der ersten Elektrodenschicht angeordnet ist; ein Trägersubstrat, welches mindestens ein zweites Loch, eine dritte Fläche, eine vierte Fläche und mindestens eine Seitenfläche umfasst, wobei die dritte Fläche und die vierte Fläche gegenüberliegende Flächen sind, welche durch das Trägersubstrat getrennt sind, die dritte Fläche durch die Seitenfläche des Trägersubstrats mit der vierten Fläche verbunden ist, und das zweite Loch das Trägersubstrat durchdringt, wobei die dritte Fläche komplett oder teilweise an der zweiten Fläche des Isoliersubstrats haftet und das zweite Loch mit dem ersten Loch des Isoliersubstrats verbunden ist; mindestens ein leitfähiges Element, welches das erste Loch und das zweite Loch durchdringt und mit der ersten Elektrodenschicht elektrisch verbunden ist; und mindestens eine Aussparung, welche auf der Seitenfläche und/oder der zweiten Fläche des Isoliersubstrats angeordnet ist, und/oder auf der Seitenfläche, der dritten Fläche und/oder der vierten Fläche des Trägersubstrats angeordnet ist, wobei eine Projektion der Aussparung auf die erste Fläche die zweite Elektrodenschicht komplett oder teilweise überlappt, wobei die erste Elektrodenschicht zum Erzeugen einer ersten Resonanzfrequenz angeordnet ist, die zweite Elektrodenschicht zum Erzeugen einer zweiten Resonanzfrequenz angeordnet ist, und die erste Resonanzfrequenz höher als die zweite Resonanzfrequenz ist.
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Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform, welche in den verschiedenen Figuren und Zeichnungen dargestellt ist, zweifelsohne klar.
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Figurenliste
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- 1 ist ein stereoskopisches perspektivisches Diagramm, welches eine Mikrostreifenantenne der verwandten Technik darstellt.
- 2 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 3 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 4 ist eine Draufsicht einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine Draufsicht einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 7 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 8 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 9 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 10 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 11 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 12 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 13 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 14 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 15 ist ein stereoskopisches Zerlegungsdiagramm, welches eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 16 ist ein stereoskopisches Zerlegungsdiagramm, welches eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 17 ist ein stereoskopisches Zerlegungsdiagramm, welches eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 18 ist ein stereoskopisches Zerlegungsdiagramm, welches eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 19 ist ein stereoskopisches Zerlegungsdiagramm, welches eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 20 ist ein stereoskopisches Zerlegungsdiagramm, welches eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 21 ist ein stereoskopisches Zerlegungsdiagramm, welches eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 22 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 23 ist ein stereoskopisches Diagramm, welches eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
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Es ist auf 2 und 3 Bezug genommen, welche stereoskopische Diagramme sind, die jeweils eine Oberseite und eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst die Multifrequenz-Antennenvorrichtung 20 hauptsächlich ein Isoliersubstrat 21, mindestens eine erste Elektrodenschicht 231, mindestens eine zweite Elektrodenschicht 233, mindestens eine dritte Elektrodenschicht 235, mindestens ein leitfähiges Element 25 und mindestens eine Aussparung 27.
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Das Isoliersubstrat 21 umfasst eine erste Fläche 211, eine zweite Fläche 213, mindestens eine Seitenfläche 215 und mindestens ein erstes Loch 217, wobei die erste Fläche 211 und die zweite Fläche 213 gegenüberliegende Flächen sind, welche durch das Isoliersubstrat 21 getrennt sind; beispielsweise ist die erste Fläche 211 eine Deckfläche und die zweite Fläche 213 eine Grundfläche. Außerdem ist die erste Fläche 211 durch die Seitenfläche 215 mit der zweiten Fläche 213 verbunden; beispielsweise kann das Isoliersubstrat 21 ein polygonales Prisma oder ein Zylinder sein. Das erste Loch 217 durchdringt das Isoliersubstrat 21; beispielsweise koppelt das erste Loch 217 die erste Fläche 211 und die zweite Fläche 213 des Isoliersubstrats 21 aneinander.
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Die erste Elektrodenschicht 231 und die zweite Elektrodenschicht 233 sind auf der ersten Fläche 211 des Isoliersubstrats 21 angeordnet, wobei die zweite Elektrodenschicht 233 außerhalb eines Umfangs der ersten Elektrodenschicht 231 angeordnet ist, ohne die erste Elektrodenschicht 231 zu kontaktieren.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die zweite Elektrodenschicht 233 eng an den Seitenflächen 215 (beispielsweise der entsprechenden Seitenflächen) des Isoliersubstrats 21 angeordnet sein, wie in 4 dargestellt. In anderen Ausführungsformen, wie in 2 und 6 dargestellt, kann zwischen der zweiten Elektrodenschicht 233 und den Seitenflächen 215 eine Lücke 212 existieren, sodass die zweite Elektrodenschicht 233 nicht eng an den Seitenflächen 215 des Isoliersubstrats 21 angeordnet ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist genau eine zweite Elektrodenschicht 233 vorhanden, wobei die zweite Elektrodenschicht 233 eine geschlossene Ringstruktur sein kann und zum Umschließen der ersten Elektrodenschicht 231 angeordnet ist, wie in 4 dargestellt. Beispielsweise ist die zweite Elektrodenschicht 233 eine Ringstruktur und geeignet, einen Anordnungsbereich 219 auf der ersten Fläche 211 des Isoliersubstrats 21 zu bilden, wobei der Anordnungsbereich 219 ein interner Bereich ist, welcher von der zweiten Elektrodenschicht 233 umschlossen ist, und die erste Elektrodenschicht 231 in dem Anordnungsbereich 219 angeordnet ist. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrzahl von zweiten Elektrodenschichten 233 vorhanden und die Mehrzahl der zweiten Elektrodenschichten 233 ist außerhalb des Umfangs der ersten Elektrodenschicht 231 angeordnet, wie in 5 dargestellt.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 4 dargestellt, muss die erste Elektrodenschicht 231 nicht in der Mitte oder im Zentrum des Anordnungsbereichs 219 angeordnet sein, das heißt, dass sie zu einer bestimmten Seite oder einer bestimmten Ecke des Anordnungsbereichs 219 verschoben sein kann. Beispielsweise kann die erste Elektrodenschicht 231 ein Polygon mit vier oder mehr Seiten sein, wobei es entsprechende Intervalle beziehungsweise Abstände (zum Beispiel Lücken) zwischen vier relativ großen Seiten der ersten Elektrodenschicht 231 und vier benachbarten Seiten der zweiten Elektrodenschicht 233 gibt. Von diesen Abständen zwischen den vier relativ großen Seiten der ersten Elektrodenschicht 231 und den vier benachbarten Seiten der zweiten Elektrodenschicht 233 ist der kleinste Abstand ein erster Abstand L1 und die anderen Abstände sind sequentiell in Uhrzeigerrichtung ein zweiter Abstand L2, ein dritter Abstand L3 und ein vierter Abstand L4, wobei der erste Abstand L1 nicht gleich dem dritten Abstand L3 ist und der zweite Abstand L2 nicht gleich dem vierten Abstand L4 ist.
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Die dritte Elektrodenschicht 235 ist auf einem Teilbereich der zweiten Fläche 213 des Isoliersubstrats 21 angeordnet, wie in 3 dargestellt, oder auf dem ganzen Bereich der zweiten Fläche 213 des Isoliersubstrats 21 angeordnet, wie in 7 dargestellt, wobei die dritte Elektrodenschicht 235 eine der ersten Elektrodenschicht 231 und/oder der zweiten Elektrodenschicht 233 gegenüberliegende Fläche ist, welche davon durch das Isoliersubstrat 21 getrennt ist. Das leitfähige Element 25 durchdringt das erste Loch 217 auf dem Isoliersubstrat 21 und ist mit der ersten Elektrodenschicht 231 elektrisch verbunden, ohne die dritte Elektrodenschicht 235 zu kontaktieren.
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Genauer ausgedrückt, weisen die erste Elektrodenschicht 231 und/oder die dritte Elektrodenschicht 235 jeweils auf sich angeordnete Löcher auf, wobei die Löcher auf der ersten Elektrodenschicht 231 und der dritten Elektrodenschicht 235 des Isoliersubstrats 21 die Orte des ersten Lochs 217 auf dem Isoliersubstrat 21 teilweise oder komplett überlappen. Eine Querschnittsfläche des leitfähigen Elements 25 ist geringer als eine Querschnittsfläche des ersten Lochs 217 des Isoliersubstrats 21, was ermöglicht, dass das leitfähige Element 25 in das erste Loch 217 des Isoliersubstrats 21 eingeführt werden kann. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Anschluss des leitfähigen Elements 25 mit der ersten Elektrodenschicht 231 verbunden sein und ein weiterer Anschluss des leitfähigen Elements 25 ist mit einem Signal-Einspeisungsanschluss (nicht dargestellt) elektrisch verbunden.
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Die erste Elektrodenschicht 231 ist angeordnet, um eine erste Resonanzfrequenz zu erzeugen, und die zweite Elektrodenschicht 233 ist angeordnet, um eine zweite Resonanzfrequenz zu erzeugen, wobei die erste Resonanzfrequenz höher als die zweite Resonanzfrequenz ist.
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Die Aussparung 27 ist auf der Seitenfläche 215 und/oder der zweiten Fläche 213 des Isoliersubstrats 21 angeordnet, wobei eine Projektion der Aussparung 27 auf die erste Fläche 211 die zweite Elektrodenschicht 233 komplett oder teilweise überlappt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Aussparung 27 auf den Seitenflächen 215 angeordnet, wie in 3 dargestellt. In anderen Ausführungsformen ist die Aussparung 27 auf der zweiten Fläche 213 des Isoliersubstrats 21 angeordnet, wie in 8 dargestellt. Außerdem durchdringt die Aussparung 27, welche in 3 und 8 dargestellt ist, nicht das Isoliersubstrat 21; in anderen Ausführungsformen kann die Aussparung 27 das Isoliersubstrat 21 durchdringen.
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Eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung ist, dass die Aussparung 27 auf der zweiten Fläche 213 und/oder mindestens einer Seitenfläche 215 des Isoliersubstrats 21 angeordnet ist, was ermöglicht, dass die Projektion der Aussparung 27 auf die erste Fläche 211 die zweite Elektrodenschicht 233, welche auf der ersten Fläche 211 des Isoliersubstrats 21 angeordnet ist, komplett oder teilweise überlappt. Durch die Anordnung der Aussparung 27 kann eine effektive Dielektrizitätskonstante der Medien zwischen der zweiten Elektrodenschicht 233 und der dritten Elektrodenschicht 235 verändert werden und eine effektive Dielektrizitätskonstante zwischen der zweiten Elektrodenschicht 233 und einem Gegengewicht 29 unter der Multifrequenz-Antennenvorrichtung 20, wie in 9 dargestellt (die Multifrequenz-Antennenvorrichtung 20 ist auf dem Gegengewicht 29 (zum Beispiel eine Massenplatte auf einer Schaltungsplatine) angeordnet), kann auch verändert werden, sodass die zweite Resonanzfrequenz, welche von der zweiten Elektrodenschicht 233 erzeugt wird, verändert wird; beispielsweise können die effektiven Dielektrizitätskonstanten der Medien zwischen der zweiten Elektrodenschicht 233 und der dritten Elektrodenschicht 235 und/oder dem Gegengewicht 29 durch die Anordnung der Aussparung 27 verringert werden und die zweite Resonanzfrequenz, welche von der zweiten Elektrodenschicht 233 erzeugt wird, kann erhöht werden.
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In anderen Ausführungsformen kann der Ort, an welchem die Aussparung 27 auf dem Isoliersubstrat 21 angeordnet ist, auch verändert werden; beispielsweise können eine oder mehrere Aussparungen 27 jeweils auf den Seitenflächen 215 (wie etwa allen Seitenflächen 215) angeordnet sein, wie in 3 dargestellt. Außerdem können eine oder mehrere Aussparungen 27 auf nur einem Teil der Seitenflächen 215 angeordnet sein, wobei jede Aussparung 27 symmetrisch auf dem Isoliersubstrat 21 angeordnet ist; beispielsweise sind die Aussparungen 27 jeweils auf gegenüberliegenden Seitenflächen 215 des Isoliersubstrats 21 angeordnet, wie in 10 dargestellt. Die Aussparung 27 kann auch so angeordnet sein, dass sie die Seitenfläche 215 des Isoliersubstrats 21 umschließt, wie in 11 dargestellt. Außerdem kann die Aussparung 27 auf einem Teil oder auf allen der Seitenflächen 215 des Isoliersubstrats 21 angeordnet sein und die Aussparung 27 erstreckt sich nicht zur ersten Fläche 211 und zur zweiten Fläche 213 des Isoliersubstrats 21, wie in 12 dargestellt.
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In der Praxis kann ein überlappender Bereich der Projektion der Aussparung auf die erste Fläche 211 und die zweite Elektrodenschicht 233 verändert werden, die vertikale Höhe der Aussparung 27 entlang der Seitenfläche 215 kann verändert werden, und/oder die örtliche Anordnung der Aussparung 27 kann verändert werden, um die zweite Resonanzfrequenz, welche von der zweiten Elektrodenschicht 233 erzeugt wird, anzupassen, um die zweite Resonanzfrequenz mit Gestaltungsanforderungen der Multifrequenz-Antennenvorrichtung 20 konform zu machen.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der ersten Löcher 217 auf dem Isoliersubstrat 21 zwei sein, wie in 13 und 14 dargestellt, wobei beide ersten Löcher 217 das Isoliersubstrat 21 durchdringen, und zwei leitfähige Elemente 25 jeweils in den zwei ersten Löchern 217 angeordnet sind, wobei jedes der zwei leitfähigen Elemente 25 mit der ersten Elektrodenschicht 231 und einem Signal-Einspeisungsanschluss (nicht dargestellt) verbunden ist, ohne die dritte Elektrodenschicht 235 zu kontaktieren.
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Es ist auf 15 und 16 Bezug genommen, welche stereoskopische Zerlegungsdiagramme sind, die jeweils eine Oberseite und eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. Die Multifrequenz-Antennenvorrichtung 30 in dieser Ausführungsform ist der Multifrequenz-Antennenvorrichtung 20 in der vorstehenden Ausführungsform ähnlich, wobei der Hauptunterschied darin liegt, dass die Multifrequenz-Antennenvorrichtung 30 weiter ein Trägersubstrat 39 umfasst. Das Trägersubstrat 39 kann aus einem oder mehreren isolierenden Materialien gebildet sein und kann auch aus einem Metall oder leitfähigen Materialen gebildet sein. Das Trägersubstrat 39 umfasst eine dritte Fläche 391, eine vierte Fläche 393 und mindestens eine Seitenfläche 395. Die dritte Fläche 391 und die vierte Fläche 393 sind gegenüberliegende Flächen, welche durch das Trägersubstrat 39 getrennt sind, und die dritte Fläche 391 ist durch die Seitenfläche 395 mit der vierten Fläche 393 verbunden.
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Das Trägersubstrat 39 umfasst mindestens ein zweites Loch 397, wobei das zweite Loch 397 das Trägersubstrat 39 durchdringt. Das Trägersubstrat 39 haftet an der zweiten Fläche 213 des Isoliersubstrats 21 über die ganze oder einen Teilbereich der dritten Fläche 391, wobei das zweite Loch 397 des Trägersubstrats 39 und das erste Loch 217 des Isoliersubstrats 21 miteinander verbunden sind und das leitfähige Element 25 das erste Loch 217 und das zweite Loch 397 durchdringt.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine vierte Elektrodenschicht 237 auf der vierten Fläche 393 des Trägersubstrats 39 angeordnet sein, wobei allerdings die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Trägersubstrat 39 mindestens einen eingerückten Bereich 399 umfassen, wie in 17 dargestellt, wobei der eingerückte Bereich 399 des Trägersubstrats 39 die Aussparung 27 auf dem Isoliersubstrat 21 teilweise oder komplett überlappen kann, oder überhaupt nicht überlappt. Außerdem kann eine Querschnittsfläche des eingerückten Bereichs 399 größer als, gleich, oder kleiner als die Querschnittsfläche der Aussparung 27 sein.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die dritte Elektrodenschicht 235 und die vierte Elektrodenschicht 237, welche auf der Multifrequenz-Antennenvorrichtung 30 angeordnet sind, weggelassen werden, und insbesondere kann die Multifrequenz-Antennenvorrichtung 30 zwei oder mehr verschiedene Resonanzfrequenzen nur durch die erste Elektrodenschicht 231 und die zweite Elektrodenschicht 233 erzeugen.
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Es ist auf 18 und 19 Bezug genommen, welche stereoskopische Zerlegungsdiagramme sind, die jeweils eine Unterseite und eine Oberseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. Wie in 18 und 19 dargestellt, umfasst die Multifrequenz-Antennenvorrichtung 40 hauptsächlich ein Isoliersubstrat 41, mindestens eine erste Elektrodenschicht 431, mindestens eine zweite Elektrodenschicht 433, mindestens eine dritte Elektrodenschicht 435, ein Trägersubstrat 47, mindestens ein leitfähiges Element 45 und mindestens eine Aussparung 49.
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Das Isoliersubstrat 41 umfasst eine erste Fläche 411, eine zweite Fläche 413, mindestens eine Seitenfläche 415 und mindestens ein erstes Loch 417, wobei die erste Fläche 411 und die zweite Fläche 413 gegenüberliegende Flächen sind, welche durch das Isoliersubstrat 41 getrennt sind; beispielsweise ist die erste Fläche 411 eine Deckfläche und die zweite Fläche 413 ist eine Grundfläche. Außerdem ist die erste Fläche 411 durch die Seitenfläche 415 mit der zweiten Fläche 413 verbunden, um das Isoliersubstrat 41 als ein polygonales Prisma oder einen Zylinder auszubilden. Das erste Loch 417 durchdringt das Isoliersubstrat 41; beispielsweise koppelt das erste Loch 417 die erste Fläche 411 und die zweite Fläche 413 des Isoliersubstrats 41 aneinander.
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Die erste Elektrodenschicht 431 und die zweite Elektrodenschicht 433 sind auf der ersten Fläche 411 des Isoliersubstrats 41 angeordnet, wobei die zweite Elektrodenschicht 433 außerhalb eines Umfangs der ersten Elektrodenschicht 431 angeordnet ist, ohne die erste Elektrodenschicht 431 zu kontaktieren.
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Die dritte Elektrodenschicht 435 ist auf der zweiten Fläche 413 des Isoliersubstrats 41 angeordnet und ist gegenüberliegend zur ersten Elektrodenschicht 431 und/oder zur zweiten Elektrodenschicht 433 angeordnet. Das leitfähige Element 45 durchdringt das erste Loch 417 des Isoliersubstrats 41 und ist mit der ersten Elektrodenschicht 431 elektrisch verbunden, ohne die dritte Elektrodenschicht 435 zu kontaktieren.
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Das Trägersubstrat 47 umfasst eine dritte Fläche 417, eine vierte Fläche 473 und mindestens eine Seitenfläche 475, wobei die dritte Fläche 471 und die vierte Fläche 473 gegenüberliegende Flächen sind, welche durch das Trägersubstrat 47 getrennt sind. Die dritte Fläche 471 ist durch die Seitenfläche 475 mit der vierten Fläche 473 verbunden und das zweite Loch durchdringt das Trägersubstrat 47. Alles oder Teilbereiche der dritten Fläche des Trägersubstrats 47 haften an der zweiten Fläche 413 des Isoliersubstrats 41, wobei das zweite Loch 477 des Trägersubstrats 47 mit dem ersten Loch 417 des Isoliersubstrats 41 verbunden ist.
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Das leitfähige Element 45 durchdringt das erste Loch 417 und das zweite Loch 477 und ist mit der ersten Elektrodenschicht 431 elektrisch verbunden, ohne die dritte Elektrodenschicht 435 zu kontaktieren. Die Aussparung 49 ist auf der Seitenfläche 475 und/oder der dritten Fläche 471 und/oder der vierten Fläche 473 des Trägersubstrats 47 angeordnet, wobei die Projektion der Aussparung 49 auf die erste Fläche 411 die zweite Elektrodenschicht 433 komplett oder teilweise überlappt. Die erste Elektrodenschicht 431 ist angeordnet, um eine erste Resonanzfrequenz zu erzeugen, und die zweite Elektrodenschicht ist angeordnet, um eine zweite Resonanzfrequenz zu erzeugen, wobei die erste Resonanzfrequenz höher als die zweite Resonanzfrequenz ist. Es kann eine Mehrzahl von Aussparungen 49 vorhanden sein und die Aussparungen 49 können symmetrisch auf der Seitenfläche 475 und/oder der dritten Fläche 471 und/oder der vierten Fläche 473 angeordnet sein.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Trägersubstrat aus isolierenden Materialien bestehen und mindestens eine vierte Elektrodenschicht 437 kann auf der vierten Fläche 473 des Trägersubstrats 47 angeordnet sein, wobei die vierte Elektrodenschicht 437 das leitfähige Element 45 nicht kontaktiert. Außerdem ist eine Fläche der vierten Elektrodenschicht 437 größer als eine Fläche der dritten Elektrodenschicht 435. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Trägersubstrat aus einem oder mehreren Metall-Materialien gebildet sein, wobei das Trägersubstrat das leitfähige Element 45 nicht kontaktiert. Insbesondere ist die zusätzliche vierte Elektrodenschicht 437 nicht notwendig, wenn das Trägersubstrat 47 aus den Metall-Materialien gebildet ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kontaktiert die erste Elektrodenschicht 431 nicht die zweite Elektrodenschicht 433 und Abstände, welche verschiedene Längen zwischen der ersten Elektrodenschicht 431 und der zweiten Elektrodenschicht 433 aufweisen, sind gebildet, wobei eine Draufsicht in 4 dargestellt ist. Außerdem kann die Anzahl von jeweils der ersten Löcher 417 und der zweiten Löcher 477 zwei sein, wobei zwei erste Löcher 417 mit den zwei zweiten Löchern 477 entsprechend verbunden sind und zwei leitfähige Elemente 45 jeweils in den zwei ersten Löchern 417 und den zwei zweiten Löchern 477 angeordnet sind. Ein Anschluss von jedem der zwei leitfähigen Elemente 45 ist mit der ersten Elektrodenschicht 431 verbunden, ohne die dritte Elektrodenschicht 435 zu kontaktieren, und ein anderer Anschluss der jeweils vorstehend beschriebenen zwei leitfähigen Elementen 45 ist mit einem Signal-Einspeisungsanschluss (nicht dargestellt) verbunden.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die dritte Elektrodenschicht 435 und/oder die vierte Elektrodenschicht 437, welche auf der Multifrequenz-Antennenvorrichtung 40 angeordnet sind, weggelassen werden, und insbesondere kann die Multifrequenz-Antennenvorrichtung 40 zwei oder mehr verschiedene Resonanzfrequenzen nur durch die erste Elektrodenschicht 431 und die zweite Elektrodenschicht 433 erzeugen. Außerdem kann mindestens eine Aussparung 49 auf der Seitenfläche 415 oder der zweiten Fläche 413 des Isoliersubstrats 41 angeordnet sein, oder auf der Seitenfläche 475 oder der dritten Fläche 471 oder der vierten Fläche 473 des Trägersubstrats 47 angeordnet sein, um ein Ziel zu erreichen, nämlich die von der Multifrequenz-Antennenvorrichtung 40 erzeugte Resonanzfrequenz anzupassen.
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Es ist auf 20 und 21 Bezug genommen, welche stereoskopische Zerlegungsdiagramme sind, die jeweils eine Oberseite und eine Unterseite einer Multifrequenz-Antennenvorrichtung 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. Wie in 20 und 21 dargestellt umfasst die Multifrequenz-Antennenvorrichtung 50 hauptsächlich ein Isoliersubstrat 21, mindestens eine erste Elektrodenschicht 531, mindestens eine zweite Elektrodenschicht 533, mindestens ein leitfähiges Element 25, mindestens eine Aussparung 27 und ein Trägersubstrat 59.
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Das Isoliersubstrat 21 umfasst eine erste Fläche 211, eine zweite Fläche 213, mindestens eine Seitenfläche 215 und mindestens ein erstes Loch 217, wobei die erste Fläche 211 und die zweite Fläche 213 gegenüberliegende Flächen sind, welche durch das Isoliersubstrat 21 getrennt sind; beispielsweise ist die erste Fläche 211 eine Deckfläche und die zweite Fläche 213 eine Grundfläche. Außerdem ist die erste Fläche 211 durch die Seitenfläche 215 mit der zweiten Flächen 213 verbunden, um das Isoliersubstrat 21 als ein polygonales Prisma oder einen Zylinder auszubilden. Das erste Loch 217 durchdringt das Isoliersubstrat 21; beispielsweise koppelt das erste Loch 217 die erste Fläche 211 und die zweite Fläche 213 des Isoliersubstrats 21 aneinander.
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Die erste Elektrodenschicht 531 und die zweite Elektrodenschicht 533 sind auf der ersten Fläche 211 des Isoliersubstrats 21 angeordnet, wobei die zweite Elektrodenschicht 533 außerhalb eines Umfangs der ersten Elektrodenschicht 531 angeordnet ist, ohne die erste Elektrodenschicht 531 zu kontaktieren.
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Die Aussparung 27 ist auf der Seitenfläche 215 und/oder der zweiten Fläche 213 des Isoliersubstrats 21 angeordnet, wobei eine Projektion der Aussparung 27 auf die erste Fläche 211 die zweite Elektrodenschicht 533 komplett oder teilweise überlappt. Die erste Elektrodenschicht 531 ist angeordnet, um eine erste Resonanzfrequenz zu erzeugen, und die zweite Elektrodenschicht 533 ist angeordnet, um eine zweite Resonanzfrequenz zu erzeugen, wobei die erste Resonanzfrequenz höher als die zweite Resonanzfrequenz ist.
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Das Trägersubstrat 59 umfasst eine dritte Fläche 591, eine vierte Fläche 593 und mindestens eine Seitenfläche 595, wobei die dritte Fläche 591 und die vierte Fläche 593 gegenüberliegende Flächen sind, welche durch das Trägersubstrat 59 getrennt sind, und die dritte Fläche 591 ist durch die Seitenfläche 595 mit der vierten Fläche 593 verbunden, wobei ein zweites Loch 597 das Trägersubstrat 59 durchdringt.
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Alle oder Teilbereiche der dritten Fläche 591 des Trägersubstrats 59 haften an der zweiten Fläche 213 des Isoliersubstrats 21, wobei das zweite Loch 597 des Trägersubstrats 59 mit dem ersten Loch 217 des Isoliersubstrats 21 verbunden ist. Das leitfähige Element 25 durchdringt das erste Loch 217 und das zweite Loch 597 und ist mit der ersten Elektrodenschicht 531 elektrisch verbunden. Insbesondere ist der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in 15 und 16 dargestellten Ausführungsform, dass auf der zweiten Fläche 213 des Isoliersubstrats 21 keine Elektrodenschicht gebildet ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Trägersubstrat aus isolierenden Materialien bestehen und mindestens eine dritte Elektrodenschicht 535 kann auf der vierten Fläche 593 des Trägersubstrats 59 angeordnet sein, ohne das leitfähige Element 25 zu kontaktieren. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Trägersubstrat 59 aus einem oder mehreren Metall-Materialien bestehen, wobei das Trägersubstrat 59 das leitfähige Element 25 nicht kontaktiert. Insbesondere ist die zusätzliche dritte Elektrodenschicht 535 nicht notwendig, wenn das Trägersubtrat 59 aus den Metall-Materialien gebildet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, zusätzlich zu der auf dem Isoliersubstrat 21 angeordneten Aussparung 27, die Aussparung 49 auf dem Trägersubstrat 39, 47 oder 59 angeordnet sein, wobei die Aussparung 49 des Trägersubstrats 39, 47 oder 59 zur Aussparung 27 des Isoliersubstrats 21 ausgerichtet sein kann; beispielsweise ist die Aussparung 49 auf der dritten Fläche des Trägersubstrats 39, 47 oder 59 angeordnet, sodass die Aussparung 49 auf dem Trägersubstrat 39, 47 oder 59 mit der Aussparung 27 des Isoliersubstrats 21 verbunden ist, wie in 22 dargestellt. Die Aussparung 49 kann auch auf der vierten Fläche des Trägersubstrats 39, 47 oder 59 angeordnet sein, sodass die Aussparung 49 des Trägersubstrats 39, 47 oder 59 in die gleiche Richtung wie die Aussparung 27 des Isoliersubstrats 21 gerichtet ist, wie in 23 dargestellt. Die Aussparung 49 kann auch nur auf der Seitenfläche von dem Trägersubstrat 39, 47 oder 59 angeordnet sein.
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Sachkundige auf dem Fachgebiet werden erkennen, dass viele Modifikationen und Änderungen an der Vorrichtung und an dem Verfahren vorgenommen werden können, während die Lehre der Erfindung beibehalten wird. Dementsprechend ist die vorstehende Offenbarung so zu verstehen, dass sie nur von dem Umfang der anhängigen Ansprüche beschränkt ist.
