DE20316062U1

DE20316062U1 - Lineare Dualbandantenne

Info

Publication number: DE20316062U1
Application number: DE20316062U
Authority: DE
Original assignee: Golden Bridge Electech Inc
Current assignee: Golden Bridge Electech Inc
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2013-10-21

Abstract

Dualbandantenne in Form eines linearen Dualband-Antennenarrays mit vier harten, linearen Leitern (11, 12, 13 und 14; 11', 12', 13' und 14') zum Erzeugen eines Strahlers (11), die an vier Ecken äquidistant und parallel zueinander aufgesetzt sind, wobei drei derselben über eine erste Länge verfügen, die einem Viertel der Wellenlänge einer ersten elektrischen Welle entspricht, die zu senden und zu empfangen ist, und einer der Leiter über eine zweite Wellenlänge verfügt, die einem Viertel der Wellenlänge einer zweiten elektrischen Welle entspricht, die zu senden und zu empfangen ist, wobei die erste Länge kürzer als die zweite Länge ist und die erste elektrische Welle eine höhere Frequenz als die zweite aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dipolantenne, spezieller eine Dualbandantenne.
In den letzten Jahren wurden einhergehend mit den Entwicklungen auf dem Gebiet der drahtlosen Kommunikationstechnik tragbare elektronische Erzeugnisse immer beliebter. Derartige Geräte benötigen im Allgemeinen zwei Bänder, nämlich eines zum Senden und ein anderes zum Empfangen von Signalen. Gemäß dem sehr verbreiteten WLAND(Wireless Local Area Network)-Standard gemäß IEEE 802.11a, b und g liegt die Bandbreite der Kommunikationsfrequenz zwischen dem Zugriffspunkt (AP = Access Point) und der WLAND-Karte in Bereichen von 2,4- 2,5 GHz und 4,9 – 5,8 GHz. Daher wurden Dualbandgeräte mit einer Dualbandantenne versehen, um für den optimalen Effekt zu sorgen.
Beim oben genannten WLAN wird häufig eine interne Antenne verwendet, um die WLAN-Karte klein auszubilden und mit gutem Aussehen zu versehen, während für den Zugriffspunkt typischerweise eine externe Antenne verwendet wird. Die 1 zeigt eine üblicherweise am Zugriffspunkt verwendete Dualbandantenne. Wie es in der 1 dargestellt ist, ist eine lineare Kupferfolie A1 auf einer gedruckten Leiterplatte A platziert, um einen Strahler für eine Planarantenne zu bilden. Jedoch weist eine Planarantenne starke Richtwirkung auf, d. h., dass sie für ein fächerförmiges Gebiet zu zwei Seiten einer planaren, orthogonalen Linie bessere Sende- und Empfangseigenschaften aufweist, während diese Vorgänge entlang der Erstreckung der Ebene (d. h. in einer Fläche parallel zur Ebene) schlechter sind. Ferner ist wegen der Ausblendung durch das Material der Platte die Strahlung an der Rückseite der Leiterplatte, die über keine Kupferfolie verfügt, beeinträchtigt. Es wurden auch andere Vorgehensweisen vorgeschlagen, wie das Verkleben derartiger Planarantennen miteinander oder das Platzieren einer Kupferfolie auf beiden Seiten einer Leiterplatte, um zwei Sätze von Planarantennen auszubilden. Keine dieser Lösungen sorgt auch nur näherungsweise über eine omnidirektionale Strahlung über 360°. Daher ist die Verbesserung der Strahlung entlang der Fläche parallel zur Leiterplatte immer noch unwesentlich. Für den Empfang und das Senden einer elektrischen Quelle besteht immer noch ein toter Winkel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dualbandantenne mit sehr guten Sende- und Empfangseigenschaften zu schaffen.
Diese Aufgabe ist durch die Dualbandantenne gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Bei ihr handelt es sich um ein lineares Dualband-Antennenarray, das aus den Konzepten von J-Antennen und Arrayantennen entwickelt wurde. Dieses Array kann auch billig hergestellt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsformen näher beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen planaren Dualbandantenne;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines linearen Dualband-Antennenarrays gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
3 zeigt eine Draufsicht der 2 und;
4 und 5 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht einer linearen Dualband-Antennenarray gemäß einer zweiten bzw. einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Beim in den 2 und 3 dargestellten Dualband-Antennenarray ist ein Strahler 1 vorhanden, der aus vier harten, linearen Leitern 11, 12, 13 und 14 besteht. Die Leiter 11, 12, 13 und 14 verfügen über nicht isolierte, blanke Drähte mit Querschnitten von ungefähr 0,5 cm². Die Leiter 11, 12, 13 und 14 sind an vier Ecken äquidistant aufgesetzt, um ein rechteckiges Array zu bilden. Die Fußpunkte der Leiter 11, 12, 13 und 14 sind in eine Positionierungsplatte 15 eingesetzt, die z. B. aus isolierendem Material besteht. Diese durch die Positionierungsplatte 15 positionierten Fußpunkte der Leiter 11, 12, 13 und 14 sind seriell mit einem einzelnen Speiseanschluss verbunden. Außerdem sind die Leiter 11, 12, 13 und 14 durch einen externen Koaxialkabelleiter (Massesignal) mit einem Kupferrohr 2 verbunden. Drei Leiter, nämlich 12, 13 und 14, verfügen über dieselbe Länge, die vorzugsweise ein Viertel (λ/4) einer hochfrequenten elektrischen Welle ist, die von ihnen gesendet und empfangen wird. Der Leiter 11 verfügt über eine größere Länge, die vorzugs weise ein Viertel der Wellenlänge der von ihm gesendeten und empfangenen niederfrequenten elektrischen Welle ist. Wenn die eingangs genannten Bänder von 2,4 – 2,5 GHz und 4,9 – 5,8 GHz diejenigen zwei Bänder sind, die vom Strahler 1 empfangen und gesendet werden sollen, beträgt die Länge des Leiters 11 ungefähr 2,2 cm, während diejenige der Leiter 12, 13 und 14 ungefähr 1,2 cm beträgt. Die speziellen Längen der Leiter 11, 12, 13 und 14 hängen von der Wellenlänge der elektrischen Welle ab, die von ihnen zu senden und zu empfangen ist. Das Material zum Herstellen der Leiter 11, 12, 13 und 14 sowie die Durchmesser und die Abstände zwischen ihnen, können ebenfalls zu einer Variation einer der Längen führen. Da beim erfindungsgemäßen linearen Dualband-Antennenarray mehrere lineare Antennen dazu verwendet sind, ein Array aufzubauen, existiert kein toter Winkel, so dass omnidirektionale Strahlung erzielt wird. Daher können das Strahlungsfeld und der Antennengewinn stark verbessert werden.
Bei der in der 4 dargestellten vierten Ausführungsform enthalten vier Leiter 11', 12', 13' und 14' zum Erzeugen des Strahlers über lineare, magnetische Drähte mit kreisförmigem Querschnitt. Einer dieser Leiter ist länger als die drei anderen. Der längere Leiter verfügt über ein Viertel der Wellenlänge der niederfrequenten elektrischen Welle, während die kürzeren Leiter über eine Länge entsprechend einem Viertel der Wellenlänge der höherfrequenten elektrischen Welle verfügen, die zu empfangen und zu senden ist. Bei der in der 5 dargestellten dritten Ausführungsform sind nur drei Leiter 11', 12' und 13' dazu verwendet, den Strahler zu bilden. Sie sind äquidistant in einem Dreieck aufgesetzt. Dabei ist einer der Leiter länger als die zwei anderen.
Wie bereits angegeben, nutzt die Erfindung die Konzepte von J-Antennen und Arrayantennen zum Konzipieren eines omnidirektionalen Strahlungsfelds und eines verbesserten Antennen gewinns, wobei die Antenne durch einen einfachen Herstellprozess relativ billig hergestellt werden kann.

Claims

Dualbandantenne in Form eines linearen Dualband-Antennenarrays mit vier harten, linearen Leitern (11, 12, 13 und 14; 11', 12', 13' und 14') zum Erzeugen eines Strahlers (11), die an vier Ecken äquidistant und parallel zueinander aufgesetzt sind, wobei drei derselben über eine erste Länge verfügen, die einem Viertel der Wellenlänge einer ersten elektrischen Welle entspricht, die zu senden und zu empfangen ist, und einer der Leiter über eine zweite Wellenlänge verfügt, die einem Viertel der Wellenlänge einer zweiten elektrischen Welle entspricht, die zu senden und zu empfangen ist, wobei die erste Länge kürzer als die zweite Länge ist und die erste elektrische Welle eine höhere Frequenz als die zweite aufweist.
Dualbandantenne in Form eines linearen Dualband-Antennenarrays mit vier harten, linearen Leitern (11', 12', 13') zum Erzeugen eines Strahlers (11), die an drei Ecken äquidistant und parallel zueinander aufgesetzt sind, wobei drei derselben über eine erste Länge verfügen, die einem Viertel der Wellenlänge einer ersten elektrischen Welle entspricht, die zu senden und zu empfangen ist, und zwei der Leiter über eine zweite Wellenlänge verfügt, die einem Viertel der Wellenlänge einer zweiten elektrischen Welle entspricht, die zu senden und zu empfangen ist, wobei die erste Länge kürzer als die zweite Länge ist und die erste elektrische Welle eine höhere Frequenz als die zweite aufweist.
Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Fußpunkte der Leiter seriell mit einem Signalspeiseanschluss verbunden sind und sie über einen externen Koaxialkabelleiter mit einem Kupferrohr verbunden sind.
Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Leiter über nicht isolierte, blanke Drähte verfügen.
Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem jeder der Leiter über rechteckigen Querschnitt verfügt.
Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem jeder der Fußpunkte der Leiter in eine Positionierungsplatte (15) aus isolierendem Material eingesetzt ist.
Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Leiter über magnetische Drähte verfügen.
Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem jeder der Leiter kreisförmigen Querschnitt aufweist.