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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Antennen für Geräte
zur drahtlosen Kommunikation, und insbesondere auf
Verbesserungen bei kompakten Plattenantennen, die zum Gebrauch
als Antennen für mobile oder portable Kommunikationsgeräte
geeignet sind.
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Eine typische Konfiguration für Antennen für
Kommunikationsgeräte oder kombinierte Sende-Empfangsgeräte, die
in Fahrzeugen montiert sind, oder für mobile oder portable
Kommunikationsgeräte, wie z. B. schnurlose Telefone, war die
klassische λ/4 Monopolantenne, wie eine solche in Form einer
Stabantenne typifiziert ist. Diese ist die am meisten
verbreitete Art und wurde in den meisten Fällen bis zum
heutigen Tage verwendet. λ ist hierbei die Wellenlänge bei der
Betriebsfrequenz f.
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Allgemein gesprochen wird die Antenne, wenn sie auf eine
größere Höhe ausgefahren wird, proportional unempfindlicher auf
die von der Topographie und Oberflächenobjekte herrührenden
Einflüsse und erlangt eine höhere Empfangssensitivität auf
hereinkommende Radiosignale. Solange jedoch die obengenannte
Monopolantennen in mobilen oder portablen
Kommunikationsgeräten, wie die hier genannten, verwendet wurde, bestanden
Einschränkungen bezüglich deren Höhe. Da diese nicht sehr hoch
ausgefahren werden können, ist es nicht immer möglich eine
gewünschte Sensitivität zu erzielen.
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Es ist ebenfalls unerwünscht, die Antenne zu niedrig zu
positionieren, und es besteht die Einschränkung, daß die zuvor
genannten λ/4 an dem Minimum gefolgt werden muß. Obwohl es eine
Tendenz bei neueren Kommunikationsgeräten gegeben hat, die
Schaltungsteile erheblich zu miniaturisieren, indem
verschiedene Typen von integrierten Schaltungen verwendet
wurden, wurde bisher kein Fortschritt bei der Miniaturisierung
von Antennenteilen erzielt, und eine Miniaturisierung hat sich
als vollständig ungeeignet für Antennen portabler
Kommunikationsgeräte erwiesen, die innerhalb eines Hauses von
einer Person getragen werden, während diese spricht, wie im
Falle von den Empfangs- und Sendeeinrichtungen von schnurlosen
Telefonen.
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Einpolige Antennen besitzen ferner Probleme hinsichtlich deren
Betriebsgrundprinzipien. Da die Antennen eines solchen Typs
sind, der auf elektrische Felder empfindlich ist, unterliegen
sie sehr leicht dem Einfluß von Personen oder anderen
dielektrischen Substanzen in deren Nachbarschaft, und die
Antennenleistung hat sich in manchen Fällen im tatsächlichen
Gebrauch verschlechtert.
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Zu diesem Punkt kann noch hinzugefügt werden, und dies gilt
ganz allgemein für die mobile drahtlose Kommunikation, daß die
Polarisationsebene von Wellen, auch wenn diese von der
Basisstation als vertikal polarisierte Wellen abgestrahlt
werden, sich neigen wird, wenn die Wellen von der Topographie,
Gegenständen oder dergleichen reflektiert und verteilt werden,
die in dem Ausbreitungspfad liegen, so daß die horizontale
Polarisation manchmal stärker als die vertikale Polarisation
der Wellen ist, wenn diese in der mobilen Station eintreffen.
Diese Tendenz ist insbesondere in Städten stärker ausgeprägt,
wo eine Menge hoher Gebäude, Stahltürme und ähnliches vorhanden
sind.
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Das gleiche kann über drahtlose, lokale
Interkommunikationssystem gesagt werden. Auch hier werden die Wellen von dem
installierten Gerät und von Maschinen, Geräten, Decken,
Pfeilern und ähnlichem reflektiert und zerstreut, so daß es
häufig vorkommt, daß die an der mobilen Station ankommenden
Wellen eine unterschiedliche Polarisationsebene zu der
besitzen, mit der die Wellen abgestrahlt wurden.
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Daher muß man, wenn einpolige Antennen bei einem Versuch
verwendet werden, mit dieser Polarisation der sich
ausbreitenden Radiowellen zu Rande zu kommen, auf den
sogenannten Polarisationsdiversity-Effekt zurückgreifen, z. B.
durch das Positionieren von zwei einpoligen Antennen, wobei
eine vertikal und eine horizontal ausgerichtet wird. Eine
solche Verfahrensweise ist jedoch hinsichtlich des Raumfaktors
bei Antennensystemen für mobile Stationen von Nachteil.
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Aufgrund dieser Umstände hat man in der Vergangenheit mit
Versuchen begonnen, Antennen mit invertierter L-Form, wie sie
in Fig. 1 gezeigt ist, oder Antennen mit invertierter F-Form,
wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, anstelle der bisherigen
einpoligen Antennen zu verwenden. Diese Antennen sind einfach
zu miniaturisieren, sind eines Typs, der auf magnetische Felder
empfindlich ist und besitzen eine Wirkung, die im wesentlichen
ähnlich der des Polarisationsdiversity-Effekts ist.
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Fig. 1(A) und Fig. 2(A) zeigen die Grundkonfigurationen dieser
bekannten Antennentypen des invertierten L- und invertierten F-
Typs, und Fig. 1(B) und Fig. 2(B) zeigen Ausführungsbeispiele
von Antennen in der Praxis, welche entsprechend dieser
Grundkonfiguration jeweils hergestellt wurden.
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Lassen Sie uns zuerst die Antenne 10 des invertierten L-Typs,
die in Fig. 1(A) und (B) gezeigt ist, erklären. Sie besteht
aus einem vertikalen, ebenen Teil 11, welcher eine Breite W
hat, und einem horizontalen, ebenen Teil 12, welches unter
Bildung eines rechten Winkels abgebogen ist, während sie
elektrisch an einem Ende mit dem vertikalen, ebenen Teil 11
verbunden ist. Die Antenne ist so ausgelegt, daß die Summe der
Länge L des horizontalen, ebenen Teils 12 und die Höhe (oder
Länge) H des vertikalen, ebenen Teils 11 gleich λ/4 bezüglich
der Wellenlänge λ bei der Betriebsfrequenz ist.
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Der Einspeisepunkt P ist zwischen dem Ende des vertikalen,
ebenen Teils 11 und der Erde oder Erdung E angeordnet.
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In dem realisierten Ausführungsbeispiel der Antenne, wie in
Fig. 1(B) gezeigt ist, ist die Erdung E auf der oberen Fläche
des Abschirmgehäuses (Erdung E) vorgesehen, welches die
Schaltungsteile (in der Zeichnung nicht dargestellt) abschirmt,
die auf einer bedruckten Leiterplatte B angeordnet sind. Die
Antenne mit invertierter L-Form 10 ist ihrerseits ebenfalls auf
der bedruckten Leiterplatte B befestigt. Natürlich sind der
vertikale, ebene Teil 11, der horizontale, ebene Teil 12 und
das Abschirmgehäuse E aus leitenden Materialien hergestellt, im
allgemeinen aus geeigneten Metallen wie verzinntes Stahlblech,
und die bedruckte Leiterplatte B, welche diese trägt, ist aus
isolierenden Materialien, wie beispielsweise Glasepoxid,
hergestellt.
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Die in den Fig. 2(A) und (B) gezeigte Antenne mit
invertierter F-Form 20 hat, wie die zuvor genannte Antenne des
invertierten L-Typs 10, einen leitenden, horizontalen, ebenen
Teil 22 mit einer Länge L und einen leitenden, vertikalen,
ebenen Teil 21 mit einer Höhe (oder Länge) H, die mehr oder
minder rechtwinklig zueinander angeordnet sind, während die
zwei Teile elektrisch miteinander an einem der Enden verbunden
sind. Diese Antenne ist ebenfalls so ausgelegt, daß die Summe
der zuvorgenannten Längen (L + H) gleich λ/4 ist. Das Ende des
vertikalen, ebenen Teils 21 ist jedoch direkt mit der Erdung E
verbunden, welche durch das Abschirmgehäuse gebildet wird, und
der Einspeise- oder Quellpunkt P wird aus einer Position
abgegriffen, die einen Abstand D von der Verbindungsstelle des
vertikalen, ebenen Teils 21 und horizontalen, ebenen Teils 22
besitzt, wie dies in Fig. 2(A) gezeigt ist.
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Der Abstand D kann, wie in der Fig. 2(B) gezeigt ist, als in
zwei Teilen unterteilt betrachtet werden: Abstände d1 und d2.
Bei der Antenne des invertierten F-Typs 20, die in der
Zeichnung dargestellt ist, hat der vertikale, ebene Teil 21
eine Breite Q, welche kleiner als die Breite W des
horizontalen, ebenen Teiles ist. Dies ist zum Zweck der
Verbesserung des Richtvermögens. EP-A-0177362 und JP-A-58-
104504 beschreiben eine Antenne des invertierten F-Typs. Die
gebräuchliche Praxis ist es, die Antennen des invertierten L-
Typs 10 oder invertierten F-Typs 20 so auszulegen, daß die Höhe
H des vertikalen, ebenen Teils 11, 21 gleich ungefähr λ/10 ist.
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Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Antennen des invertierten
L-Typs und invertierten F-Typs sind den einpoligen Antennen in
vielerlei Hinsicht überlegen.
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Als erstes kann erwähnt werden, daß deren dreidimensionale
Größe viel kleiner als diejenige von einpoligen Antennen
gemacht werden kann. Darüber hinaus können sie mit den
Schaltungsteilen, die auf der bedruckten Leiterplatte
angeordnet sind, koexistieren, wie dies in Fig. 1(B) und Fig.
2(B) gezeigt ist. Als Folge davon können sie in einfacher Weise
innerhalb der Gehäusen von Kommunikationsgeräten untergebracht
und miniaturisiert werden.
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Zweitens haben die Antennen mit invertierter L-Form und
invertierter F-Form 10, 20, obwohl sie ursprünglich für eine
Verwendung mit vertikal polarisierten Wellen gedacht sind,
ebenfalls horizontal polarisierte Komponenten, auch wenn deren
Abstrahlleistung um ungefähr 20-30 dB reduziert wurde. Daher
haben diese, auch wenn sie Einzelantennen sind, potentiell eine
Polarisationsdiversity-Funktion.
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Ein Problem jedoch, welches bei den sogenannten Plattenantennen
dieses früheren Typs leicht aufzutreten tendiert, ist die
Tatsache, daß es schwierig ist, die Impedanz mit der
charakteristischen Impedanz der Zuführleitung in
Übereinstimmung zu bringen.
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Zum Beispiel muß, wie oben ausgeführt wurde, die Summe (L + H)
der Höhe H des vertikalen, ebenen Teils 11, 21 und der Länge L
des horizontalen, ebenen Teils 12, 22 notwendigerweise bestimmt
werden, nachdem
die Betriebsfrequenz F bestimmt wurde. Es ist
jedoch in den meisten Fällen wünschenswert, die Höhe H des
vertikalen, ebenen Teils 11, 21 zu reduzieren.
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In diesen Fällen besteht eine Tendenz, daß sich die
Antennenimpedanz aufgrund der Zunahme der Parallelinduktion
vergrößert, während die Höhe H verkleinert wird. Deshalb besteht
die Tendenz, daß eine Fehlanpassung der Impedanz mit der
Zuführleitung leicht vorkommen kann.
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Nichtsdestotrotz gibt es noch Möglichkeiten zur Anpassung der
Impedanz bei diesen konventionellen Antennen 10, 12, auch für
den Fall, daß die Höhe H reduziert wird. Erstens ist da die
Methode der Justierung der Breite W des horizontalen, ebenen
Teils 12, 22. Obwohl es kein Problem gibt, wenn diese Breite W
reduziert werden muß, wird es unmöglich, diese auf eine
aufgrund der Einschränkungen bezüglich der Abmessungen, welche
in Kommunikationsgeräten erwünscht sind, benötigte Breite zu
bringen, wenn diese erhöht werden muß. Dies bedeutet, daß es
keinen sehr großen Spielraum für die Justierung der Impedanz
durch Justierung der Breite W des horizontalen, planaren Teils
12, 22 gibt.
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Aufgrund dieser Tatsache kann man sagen, daß, auch bei
konventionellen Ausführungsbeispielen, wenn wir die Antenne des
invertierten L-Typs 10, welche in Fig. 1 gezeigt ist, mit der
Antenne des invertierten F-Typs, die in Fig. 2 gezeigt ist,
vergleichen, die Antenne des invertierten F-Typs 20, die in
Fig. 2 gezeigt ist, ein wenig vorteilhafter bezüglich der
Justierung der Impedanz ist.
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Dies ist wegen des folgenden Grundes wahr: In der Antenne des
invertierten L-Typs 10 aus Fig. 1, muß man sich, wenn die Höhe
H beschränkt ist, alleine auf die Justierung der Breite W des
horizontalen, ebenen Teils 12 zur Justierung der Impedanz
verlassen. Auf der anderen Seite, im Falle der Antenne des
invertierten F-Typs 20 aus Fig. 2, besteht die Möglichkeit,
auch wenn sowohl die Höhe H als auch die Breite W aufgrund der
Abmessungsvorgaben beschränkt sein können, welche mit der
Miniaturisierung des Gerätes einhergehen, die Impedanz dadurch
zu justieren, daß die Abgriffsposition des Einspeisepunkts P
verändert wird, d. h. durch das Verändern der Entfernung D, oder
realistischer, durch Veränderung der Abstände d1 und d2 in Fig.
2(B).
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Es ist tatsächlich jedoch so, daß der Bereich, innerhalb dem
die Impedanz durch diese Maßnahmen justiert werden konnte,
keinesfalls ausreichend war. Daher waren den Abmessungen des
Geräts Beschränkungen auferlegt und in den meisten Fällen war
es nicht möglich, die Höhe H des vertikalen, ebenen Teils 21
sehr stark zu reduzieren.
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Im Falle der Antenne des invertierten L-Typs 20 aus Fig. 2,
welche scheinbar, wie oben beschrieben wurde, ein wenig besser
als die des invertierten L-Typs ist, besteht der zusätzliche
Nachteil in der Herstellung des Geräts. Dies will heißen, daß
es schwierig wird, den Einspeisepunkt P abzugreifen, wenn die
Abstände d1, d2 des Einspeisepunkts P in bestimmten Arten
eingestellt sind.
Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine hochgeeignete,
neue Antennenkonfiguration zu schaffen, die eine gute Effizienz
besitzt, bei der eine Miniaturisierung möglich ist und bei der
eine Impedanzanpassung einfach durchgeführt werden kann, auch
wenn die Abmessungen der Hauptantennenteile und die
Abgriffsposition des Einspeisepunktes eingeschränkt sind, d. h.
bei der es einen hohen Freiheitsgrad in der Justierung der
Antennenimpedanz gibt.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Antenne für ein Gerät
zur drahtlosen Kommunikation vorgesehen, welche aufweist ein
leitendes, im wesentlichen vertikales, ebenes Hauptteil, das
eine erste Breite und eine erste Länge besitzt und mit einem
Ende an Erde angeschlossen ist, und ein leitendes, im
wesentlichen horizontales, ebenes Hauptteil, das eine zweite
Breite und eine zweite Länge besitzt, sich im wesentlichen
rechtwinklig zu dem vertikalen, ebenen Hauptteil hin erstreckt
und mit einem Ende an das andere Ende des vertikalen, ebenen
Hauptteils angeschlossen ist, wobei die Summe der ersten Länge
und der zweiten Länge einem Viertel der Wellenlänge der
Betriebsfrequenz entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antenne ein leitendes, im wesentlichen senkrechtes, lineares
Sekundärteil beinhaltet, das zum vertikalen, ebenen Hauptteil
hin ausgerichtet ist, parallel zu diesem verläuft und mit einem
Ende an den Einspeisepunkt angeschlossen ist, und ein
leitendes, im wesentlichen horizontales, lineares Sekundärteil
aufweist, das parallel zum horizontalen, ebenen Hauptteil
verläuft, mit einem vorbestimmten Abstand zu dem horizontalen,
ebenen Hauptteil angeordnet ist, mit einem Ende an das andere
Ende des vertikalen, linearen Sekundärteils angeschlossen ist
und mit einem anderen Ende an das andere Ende des horizontalen,
ebenen Hauptteils angeschlossen ist.
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Bei Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung ist es
möglich, wenn die vorgegebenen Abmessungen der Höhe (oder
Länge) des vertikalen, ebenen Hauptteils und der Länge des
horizontalen, ebenen Hauptteils - im allgemeinen eine Länge,
welche gleich λ/4 bezüglich der Wellenlänge λ der
Betriebsfrequenz ist - konfiguriert werden, eine ausreichende
Anpassung der Impedanz mit der Zuführleitung zu erreichen, da
es ein extrem hohen Freiheitsgrad in der Justierung der
Impedanz gibt. Dies ist sogar in den Fällen wahr, wo eine
Angleichung der Impedanz mit der der Zuführleitung schwierig
ohne Modifikationen sein würde. Dies ist erstens möglich weil
die Höhe des vertikalen, ebenen Hauptteils wie benötigt
aufgrund der Vorgaben, wie die Miniaturisierung des drahtlosen
Kommunikationsgerätes, an dem die Antenne montiert werden soll,
reduziert worden ist, und zweitens, weil die Breite des
horizontalen, ebenen Hauptteils aufgrund der Einschränkungen,
die auf dem gleichen obengenannten Grund basieren, nicht sehr
viel vergrößert werden konnte.
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Erstens ist es möglich, die Impedanz durch eine Justierung des
Abstandes zwischen dem horizontalen, linearen Sekundärteil und
dem horizontalen, ebenen Hauptteil zu justieren. Justierungen
dieses Abstandes werden nicht in einer Vergrößerung der
Antennengrößen resultieren.
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Zweitens sind das zuvor genannte horizontale, lineare
Sekundärteil und das zuvor genannte horizontale, ebene
Hauptteil mittels eines Verbindungsteils unter Einhaltung des
vorgeschriebenen Abstandes verbunden. Es ist daher ferner
möglich, die Impedanz zu justieren, indem die Position des
Punktes, wo die Teile verbunden sind, variiert wird.
Justierungen und Veränderungen dieses Punktes werden ebenfalls
zu keiner Vergrößerung der Hauptabmessungen der Antenne als
Ganzes führen. Daher kann, auch wenn die Abgreifposition der
Zuführleitung ortsfest aufgrund von Herstellungsvorgaben
gehalten werden muß, die Impedanz innerhalb eines großen
Justierbereichs mittels der zwei obengenannten Methoden
angeglichen werden.
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Ferner kann ein erstes Leiterbreitteil mit einer ersten Breite
auf dem horizontalen, linearen Sekundärteil montiert sein.
Dieses erste Leiterbreitteil wirkt als Parallelkapazität in Art
einer äquivalenten Schaltung. Daher wird, falls dieses erste
Leiterbreitteil vorhanden ist, Kapazitanz parallel aufgenommen
werden, auch wenn die Parallelinduktion aufgrund des Absenkens
der Antennenhöhe steigt, wodurch eine Zunahme der
Antennenimpedanz unterdrückt werden kann. Die Größe dieser
parallel montierten Kapazität kann natürlich mittels der Breite
oder Länge des ersten Breitleiterteils justiert werden.
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Ferner noch, falls ein zweites Leiterbreitteil mit einer
zweiten Breite auf dem linearen Sekundärteil anstelle oder
zusätzlich zu dem obengenannten ersten Leiterbreitteil
vorgesehen wird, ist es möglich, eine Kapazität zur
Feinjustierung zu konfigurieren, unabhängig von deren Breite oder
Länge, d. h. unabhängig von deren Oberflächenabmessungen.
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Wenn insbesondere dieses zweite Leiterbreitteil unmittelbar
unter dem anderen Ende des horizontalen, ebenen Hauptteils
angeordnet ist, wo die Spannung ihren größten Wert hat, ist es
ebenfalls möglich, die Zentralfrequenz in dem
Antennenresonanzsystem zu justieren.
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Falls die Position, an der das zweite Leiterbreitteil gebildet
ist, entlang der Erstreckung des horizontalen, linearen
Sekundärteils bewegt wird, kann es die Funktion übernehmen,
feine Justierungen der Impedanz zu bewirken.
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Wie sich klar aus diesen Tatsachen ergibt, haben die Antennen
der vorliegenden Erfindung in einer extrem rationellen Weise
die Probleme der Impedanzangleichung gelöst, während die
Vorteile der konventionellen Antennen des invertierten L- und
invertierten F-Typs beibehalten wurden.
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Wenn die Antennen dieser Erfindung insbesondere zusammen mit
den Schaltungen des Kommunikationsgeräts auf bedruckten
Leiterplatten eingebunden werden, wird es im allgemeinen am
einfachsten und sehr erwünscht sein, den Einspeisepunkt an
einer Position entlang der Oberfläche der bedruckten
Leiterplatte vorzusehen. Hätte man dieses jedoch bei älteren
Antennen des invertierten F-Typs gemacht, würde dies eigen
Verlust eines Freiheitsgrads in der Variation der Position des
Einspeisepunktes bedeutet haben, was die einzig verbleibende
Möglichkeit der Justierung der Impedanz darstellte. Auf der
anderen Seite hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß
auch wenn diese Freiheit verloren geht, sich keine Probleme
ergeben, da es noch zumindest zwei alternative Freiheitsgrade
gibt.
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Daher ist es klar ersichtlich, daß die Antennen der
vorliegenden Erfindung am effektivsten als eingebaute Antennen
in mobilen oder portablen Kommunikationsgeräten arbeiten, bei
welchen insbesondere ein Fortschritt in der Miniaturisierung
stattgefunden hat. Dies soll jedoch natürlich nicht deren
Anwendungsbereich einschränken. Die Antennen der vorliegenden
Erfindung können ebenfalls effektiv in stationären
Basisstationen verwendet werden.
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Es ist ebenfalls möglich, Antennen mit einer besseren
Abstrahleffizienz und Empfangsempfindlichkeit als die
konventionellen Antennen des invertierten L- und invertierten
F-Typs zu erhalten. Falls man dem vertikalen, ebenen Hauptteil
eine Breite gibt, welche unterschiedlich zur Breite des
horizontalen, ebenen Hauptteils ist, und das Teil schmäler
ausgebildet wird, dann kann dies ebenfalls dazu beitragen,
diese Antennen in nicht direktionale Antennen umzuwandeln.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1(A) und (B) sind schematische Zeichnungen der
Konfiguration einer konventionellen Antenne des invertierten L-
Typs.
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Fig. 2(A) und (B) sind schematische Zeichnungen der
Konfiguration einer konventionellen Antenne des invertierten F-
Typs.
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Fig. 3(A)-(F) sind schematische Zeichnungen der
Konfiguration verschiedener Ausführungsformen der Antenne gemäß
der Erfindung.
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Fig. 4 und 5 sind schematische Zeichnungen der
Konfigurationen von Beispielen der erfindungsgemäßen Antennen,
welche gemäß Fig. 3 konfiguriert sind.
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Fig. 6 ist ein erläuterndes Diagramm der Justierung der
Zentralfrequenz des Resonanzsystems in einer Ausführungsform
der Antennen gemäß dieser Erfindung.
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Fig. 7(A) und (B) sind Charakteristikdiagramme der
Richteigenschaft, welche mittels aktuellen
Ausführungsbeispielen der Antennen gemäß der Erfindung erhalten wurden.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Fig. 3(A)-(D) zeigen schematische Zeichnungen der
Ausbildung verschiedener Ausführungsformen der Antennen 100
gemäß dieser Erfindung. Die Fig. 3(E) und (F) zeigen
Beispiele von geringfügig anderen Konfigurationen, in welchen
die größeren Teile dieser Ausführungen von der Seite gezeigt
sind.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 3(A) ist die grundlegendste
Konfiguration einer Antenne, welche nach der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist. Als erstes hat sie ein vertikales,
ebenes Hauptteil 101 und ein horizontales, ebenes Hauptteil
102. Ein Ende des vertikalen, ebenen Hauptteils ist an Erde 110
angeschlossen und steht aufrecht über eine Höhe (oder Länge) H
bis zu dem anderen Ende. Das horizontale, ebene Hauptteil 102
erstreckt sich horizontal entlang einer Länge L unter Bildung
eines rechten Winkels zum vertikalen, ebenen Hauptteil 101,
wobei eines der Enden mit dem anderen Ende des vertikalen,
ebenen Hauptteils 101 verbunden ist.
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Natürlich werden Wörter wie "rechte Winkel" oder "parallel"
hier aus Gründen der Bequemlichkeit zur Beschreibung verwendet,
und sie haben eine Bedeutung, welche gewisse Divergenzen von
perfekten rechten Winkeln oder Parallelen aufgrund solcher
Faktoren wie Herstellungstoleranzen in der Fertigung der
tatsächlichen Elemente oder in der Präzision des
Herstellungsgerätes erlaubt.
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Das heißt, wie in Fig. 3(E) und (F) gezeigt ist, daß das
zuvor genannte vertikale, ebene Hauptteil 101 und das
horizontale, ebene Hauptteil 102 die Form einer Platte haben
oder eben ausgebildet sind und jeweils eine Breite q bzw. W
besitzen. In den in den Zeichnungen gezeigten Fällen haben
beide die gleichen Breitenabmessungen (q = W). Es macht jedoch
nichts aus, falls q' kleiner W ist, wenn die Breite q des
vertikalen, ebenen Hauptteils 102 eine Schnittlinie auf der
imaginären Linie 101' aufgrund der nachfolgend beschriebenen
Gründe aufweist.
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Das vertikale, ebene Hauptteil 101 und das horizontale, ebene
Hauptteil 102 können, allgemein gesprochen, durch Umbiegen und
Formen eines Blechs aus einem geeigneten leitenden Material,
wie z. B. verzinnten oder chrombeschichteten Stahlplatten,
hergestellt werden, wie dies ebenfalls in den Beispielen der
unten beschriebenen Antennen der Fall ist.
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Zusätzlich weisen die Antennen 100 dieser Erfindung ein
vertikales, lineares Sekundärteil 103 und ein horizontales,
lineares Sekundärteil 104 auf. Das vertikale, lineare
Sekundärteil 103 verläuft parallel zum zuvor genannten
vertikalen, ebenen Hauptteil 101 und ein Ende davon erstreckt
sich durch den Einspeisepunkt P und endet an der Erdung 110.
Das horizontale, lineare Sekundärteil 104 weist einen rechten
Winkel zum vertikalen, linearen Sekundärteil 103 auf, erstreckt
sich parallel zum zuvor genannten horizontalen, ebenen
Hauptteil 102, ist durch einen Abstand s von diesem getrennt
und besitzt ein Ende, welches mit dem hochgehenden Ende des
vertikalen, linearen Sekundärteils 103 verbunden ist.
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In diesem in Fig. 3(A) illustrierten Ausführungsbeispiel ist
das andere Ende des horizontalen, linearen Sekundärteils 104
elektrisch mit dem anderen Ende des horizontalen, ebenen
Hauptteils 102 mittels eines Verbindungsteils 105 elektrisch
verbunden.
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Das vertikale, lineare Sekundärteil 103 und das horizontale,
lineare Sekundärteil 104 können lineare Materialien aus einem
geeigneten leitenden Material sein. Insbesondere können sie in
einfacher und rationeller Weise als Leiterbahn konfiguriert
sein, welche auf der bedruckten Leiterplatte 120 ausgebildet
sind, auf der die Schaltungsteile montiert sind, welche für das
in Frage stehende Kommunikationsgerät benötigt wird, und welche
Platte das vertikale, ebene Hauptteil 101 und das horizontale,
ebene Hauptteil 102 körperlich trägt, wie dies in den
Beispielen von aktuellen Antennen unten gezeigt ist.
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Auf der anderen Seite kann das Verbindungsteil 105 entweder
eine ebene oder lineare Form besitzen, selbstverständlich muß
es aber elektrische Leitfähigkeit besitzen, und es ist
vorteilhaft, wenn dieses aus Leiterbahnen besteht, welche auf
der bedruckten Leiterplatte 120 ausgebildet sind, wie dies in
den Ausführungsformen der unten beschriebenen Antennen der Fall
ist.
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In diesem ersten Ausführungsbeispiel wird es nötig sein,die
Höhe H des vertikalen, ebenen Hauptteils 101 auf einen
bestimmten Wert abhängig der Miniaturisierungsvorgaben des
drahtlosen Kommunikationsgeräts, auf dem diese Antenne 100
montiert werden soll, zu reduzieren, wenn eine Länge
konfiguriert wird, welche äquivalent λ/4 bezüglich der
Wellenlänge λ der Betriebsfrequenz f ist, bei einer Gesamtlänge
(L + H) gleich der Summe der Höhe H des vertikalen, ebenen
Hauptteils 101 und der Länge L des horizontalen, ebenen
Hauptteils. Wenn es notwendig ist, die Breite W des
horizontalen, ebenen Hauptteils 102 ebenfalls auf einen
vorbestimmten Wert aufgrund der Einschränkungen, welche auf den
gleichen Gründen basieren, festzulegen, ist es möglich, die
Antennenimpedanz durch Justierung des Abstandes S zwischen dem
horizontalen, linearen Sekundärteil 104 und dem horizontalen,
ebenen Hauptteil 102, zu justieren, um die fehlende Angleichung
der Antennenimpedanz und der Impedanz der Zuführleitung
aufzuheben. Durch eine Justierung dieses Abstandes s ist es
möglich, eine Zunahme der maximalen Abmessungen der Antenne 100
zu vermeiden.
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Die in Fig. 3(A) gezeigte Grundausführungsform kann ebenfalls
auf die in der in Fig. 3(B) gezeigten Form erweitert wird.
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Das heißt, in der Grundausführungsform von oben war das
Verbindungsteil 105 zur Herstellung der elektrischen Verbindung
zwischen dem horizontalen, linearen Sekundärteil 104 und dem
horizontalen, ebenen Hauptteil 102 an der Endposition Po des
horizontalen, ebenen Hauptteils 102 positioniert, diese
Verbindungsstelle kann jedoch entlang der Länge des
horizontalen, ebenen Hauptteils 102 verändert werden, wie dies
durch den Abstand P' in Fig. 3(B) gezeigt ist.
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Zusätzlich kann die Antennenimpedanz in ähnlicher Weise durch
Veränderung und Justierung der Verbindungsposition, wie dies
durch die Abstände P'', P''', . . . und durch das Kopplungsteil
105, welches von den Schattenlinien angedeutet wird, justiert
werden.
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Dies bringt ebenfalls eine Vergrößerung der Freiheitsgrade bei
der Justierung der Antennenimpedanz mit sich. Trotzdem führen
diese Justierungen und Veränderungen nicht zu einer
Vergrößerung der maximalen Abmessungen der Antenne als Ganzes.
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Auch wenn die Abgriffposition des Zuführpunkts P eingeschränkt
und ortsfest gehalten wird, z. B. an einer Stelle unmittelbar
unter einer Seite des horizontalen, ebenen Hauptteils 102
aufgrund von Herstellungsbestimmungen des Gerätes, wie dies
z. B. bei Ausführungsformen der Antennen der Fall ist, welche
unten beschrieben werden, ist es dennoch möglich, die
gewünschte Impedanzangleichung durchzuführen, da es immer noch
einen Freiheitsgrad in der Justierung des Abstandes s und der
Abstände P', P'', P''' . . . zur Verbindungsstelle des
Verbindungsteils 105, wie oben beschrieben ist, gibt.
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Hinzu kommt noch, daß falls das erste Leiterbreitteil 106,
welches eine erste Breite t1 aufweist, auf dem horizontalen,
linearen Sekundärteil 104 dieser Erfindung montiert ist, wie
dies in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3(C) gezeigt ist,
dieses erste Leiterbreitteil 106 als parallele Kapazität in Art
einer äquivalenten Schaltung funktionieren wird. Daher wird,
auch wenn die parallele Induktivität aufgrund der Verringerung
der Antennenhöhe H, die ausschließlich von der Höhe des
vertikalen, ebenen Hauptteils 101 bestimmt wird, erhöht wird,
die Kapazität immer noch parallel einfließen, falls das erste
Leiterbreitteil 106 vorhanden ist, und es wird möglich sein,
ein Anstieg der Antennenimpedanz zu unterdrücken.
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Natürlich kann die Größe der montierten, parallelen Kapazität
durch Veränderung Breite t1 des ersten Leiterbreitteils 106
oder dessen Länge justiert werden.
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Selbstverständlich kann, wenn das erste Leiterbreitteil 106
hergestellt wird, dieses so konfiguriert werden, daß es einen
strukturellen Bestandteil bildet, der im wesentlichen in das
horizontale, lineare Sekundärteil 104 integriert ist, wie dies
in den Beispielen von Antennen der Fall ist, wie sie unten
beschrieben sind. Dies kann durch eine Justierung der
Leiterbreite entlang der Höhenrichtung des horizontalen,
linearen Sekundärteils 104 erfolgen.
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Fig. 3(D) zeigt eine andere, bevorzugte Ausführungsform. In dem
gezeigten Fall wird das zweite Leiterbreitteil 104, welches
eine zweite Breite t2 besitzt, die größer als die zuvorgenannte
erste Breite t1 ist, auf dem horizontalen, linearen
Sekundärteil 104 und dem Ende des zuvor genannten ersten
Leiterbreitteils 106, der dem vertikalen, linearen Sekundärteil
103 gegenüberliegt, angeordnet.
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Dies bedeutet, daß eine Kapazität zur Feinjustierung abhängig
der Breite t2 oder Länge, oder letztendlich der
Oberflächenabmessungen, hierdurch ausgebildet ist. Falls dieses
zweite Leiterbreitteil 104 unmittelbar unter dem Endteil des
horizontalen, ebenen Hauptteils 104 auf der Seite angeordnet
ist, welche zum vertikalen, ebenen Hauptteil 101 weist, wo die
verteilte Spannung deren Maximalwert erreicht, wie dies beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, ist es möglich,
die Mittenfrequenz fo in dem Antennenresonanzsystem in
effektiver Weise zu justieren. Eine Ausführungsform einer
tatsächlichen Antenne ist in Fig. 4 gezeigt.
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Falls die Position, an der dieses zweite Leiterbreitteil 107
ausgebildet ist, entlang der Länge des horizontalen, linearen
Sekundärteils 104 variiert wird, kann es ebenfalls die Funktion
der Feinjustierung der Impedanz übernehmen, genauso wie es bei
dem obengenannten ersten Leiterbreitteil 106 der Fall ist. Dies
bedeutet, daß es nicht immer notwendig ist, daß dieses zweite
Leiterbreitteil 102 mit dem ersten Leiterbreitteil 106
koexistieren muß, und dieses alleine auf dem horizontalen,
linearen Sekundärteil 104 angeordnet sein kann.
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Wie in der Fig. 3(E) oder Fig. 3(F) gezeigt ist, kann
tatsächlich die Position, an der das horizontale, lineare
Sekundärteil 104 angeordnet ist, in Richtung der Breite W des
horizontalen, ebenen Hauptteils 102 prinzipiell bis zu einem
gewissen Grad frei gewählt werden. Die Antennenimpedanz kann
ebenfalls in Abhängigkeit der genannten Position variiert und
justiert werden.
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Zum Beispiel sind, in dem in Fig. 3(E) gezeigten Fall, das
horizontale, lineare Sekundärteil 104 und ebenfalls die zuvor
genannten ersten und zweiten Leiterbreitteile 106, 107 (wenn
diese auf diesem horizontalen, linearen Sekundärteil 104
montiert sind) unmittelbar unterhalb einer Seite des
horizontalen, ebenen Hauptteils 102 angeordnet und weisen einen
Abstand s von diesem auf. In dem in Fig. 3(F) gezeigten Fall
sind diese in einer schrägen Stellung außerhalb des unmittelbar
unter einem Ende des horizontalen, ebenen Hauptteils 102
gelegenen Punktes unter Einhaltung eines Abstandes s
angeordnet.
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Ferner können sie ebenfalls an einer Position angeordnet sein,
die weiter einwärts von der in Fig. 3(E) gezeigten Position
liegt. Jedoch ist es tatsächlich vorzuziehen, diese in einer
Position mehr oder minder unterhalb einem Ende des
horizontalen, ebenen Hauptteils anzuordnen, wie dies in Fig.
3(E) gezeigt ist. Dies liegt daran, daß die bedruckte
Leiterplatte entlang diesem Ende der unten beschriebenen
Ausführungsformen der Antennen angeordnet ist, und demnach ist
die einfachste und rationellste Herstellungsmethode die des
Verdrahtens des vertikalen, linearen Sekundärteils 103, des
horizontalen, linearen Sekundärteils 104 sowie des ersten und
zweiten Leiterbreitteils 106, 107 und des Verbindungsteils 105,
indem diese auf der bedruckten Leiterplatte strukturiert
werden.
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Die Fig. 4 und 5 illustrieren eine konkrete Antenne, welche
auf Basis des bevorzugten Ausführungsbeispiels aus Fig. 3(D)
hergestellt wurde. Aus Bezugnahmegründen wurde ein drahtloses
Telefon als anwendungsbezogene Kommunikationsgerät ausgewählt.
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Die bedruckte Leiterplatte 120 ist in diesen Zeichnungen
dargestellt. Sie kann aus einem geeigneten, vorhandenen, der
Öffentlichkeit bekannten Material, wie beispielsweise
Glasepoxyd hergestellt sein, und die Leiterbahnen oder -
strukturen 121 zur Montage der Schaltungsteile, welche zum
Konfigurieren des anwendungsbezogenen Kommunikationsgeräts
verwendet werden, sind mittels herkömmlichen
Strukturiertechniken auf dem Teil der Platte mit der
Plattenoberfläche ausgebildet.
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In dem in den Figuren dargestellten Fall sind diese
Leiterbahnen auf einer Seite der Platte angeordnet, aber
zweiseitige Leiterbahnen werden tatsächlich am meisten
verwendet, da Chip-Teile in den meisten Fällen verwendet
werden.
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In diesem Beispiel einer Antenne ist die Antenne 100 nach der
vorliegenden Erfindung entlang dem breiten Teil einer
vorbestimmten Zone auf der oberen Kante der bedruckten
Leiterplatte 120 ausgebildet.
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Dies bedeutet, daß das vertikale, ebene Hauptteil 101 und das
horizontale, ebene Hauptteil 102, die für eine Antenne 100 nach
der Erfindung notwendig sind, durch das Biegen und Umformen von
geeigneten Stahlblechen mit einer Verzinnung oder einer
Chromplattierung auf die Höhe H und Länge L erhalten werden. Da
diese Hauptteile 101, 102 mit den korrespondierenden
Abschnitten auf der bedruckten Leiterplatte 120 physisch
befestigt sind, sind zwei Zungen 108, welche durch einen
Zwischenraum getrennt sind, auf einer Seite des horizontalen,
ebenen Hauptteils 101 vorgesehen.
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Selbstverständlich können diese Zungen 108 durch Ausstanzen zur
gleichen Zeit als das Preßformen vor dem zuvorgenannten Biegen
hergestellt werden. Die Zungen 108, welche im hinteren Teil der
Zeichnung angeordnet sind, dienen jedoch nicht nur dem
physischen Verbinden der Teile, sondern tragen auch zur
elektrischen Verbindung als Teil des Verbindungsteils 105 bei.
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Kerben 122, in welche die Zungen 108 passen, sind zuerst an der
oberen Kante der bedruckten Leiterplatte 120 ausgebildet.
Entlang der Kerbe 122, welche zur Vorderseite der Zeichnung hin
liegt, ist eine Leiterbahn 123 auf der Oberfläche vorgesehen,
welche gegenüber der Oberfläche liegt, wo die Antenne gemäß der
Erfindung angeordnet ist. Diese ist zum Zweck des Befestigens
der Zunge 108 mittels Verlötens vorgesehen, wenn diese
innerhalb der Kerbe 122 angeordnet ist, und sie spielt keine
besondere Rolle in der Schaltung.
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Eine Leiterbahn 105, die dem Verbindungsteil 105 entspricht,
welches in Verbindung mit den Ausführungsformen in Fig. 3
genannt wurde, ist entlang der Kerbe 122 geformt, welche im
hinteren Bereich, wie in Fig. 4 gezeigt ist, angeordnet ist.
Die Leiterbahn 104 des horizontalen, linearen Sekundärteils
104, welche sich entlang der oberen Kante der bedruckten
Leiterplatte erstreckt, ist in Verbindung mit dieser geformt,
aber erstreckt sich in eine hierzu rechtwinklige Richtung.
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Die Leiterbreite t1 der Leiterbahn 104 ist äquivalent zu
derjenigen, welche das erste Leiterbreitteil 106 der
Ausführungsformen gemäß den Fig. 3(C) oder (D) ausbildet.
Ferner noch entspricht die Leiterbahn 107, welche
kontinuierlich unterhalb des Verbindungsteils 105 ausgebildet
ist, dem zweiten Leiterbreitteil 107, das eine zweite
Leiterbreite t2 entsprechend der Ausführungsform aus Fig. 3(D)
besitzt.
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In ähnlicher Weise bildet das gegenüberliegende Ende des
horizontalen, linearen Sekundärteils 104, das sich entlang der
oberen Kante der bedruckten Leiterplatte 102 erstreckt, eine
Leiterbahn 103, die abwärts gebogen ist, wie dies in Fig. 4
gezeigt ist, und dieses Teil 103 entspricht dem vertikalen,
linearen Sekundärteil 103, welches zuvor beschrieben wurde.
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Demnach ist der Einspeisepunkt P zwischen dem Ende dieses
vertikalen, linearen Sekundärteils 103 und der Erdung gebildet.
In dieser Ausführungsform umschließt die Erdungsbahn 124 die
ebenen Strukturteile, welche die Schaltungen der bedruckten
Leiterplatte ausmachen. Daher sind Durchgangslöcher oder
geeignete, stabförmige Leiterelemente so ausgelegt, daß sie von
der Oberfläche, welche der Antenne 100 gegenüberliegt, zur
hinteren Oberfläche der bedruckten Leiterplatte durchtreten.
Auf diese Weise werden geeignete Anschlüsse 132
bereitgestellt, mittels derer das leitende, äußere Gehäuse an die
Erdungsbahn 125 auf der Rückseite angeschlossen und durch
Verlöten mit dieser verbunden werden kann, und es werden auf
diese Weise Anschlüsse mit dem Schaltungssystem hergestellt,
wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Diese Anschlüsse 132 sind
nicht im Detail wiedergegeben, da verschiedene Typen zum
Anschließen von Antennen diesen Typs bestens bekannt sind.
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Die unteren Enden des vertikalen, ebenen Hauptteils 101 müssen
Anschlüsse mit der Erdung 110 aufweisen. In dieser
Ausführungsform ist die Erdung 110 auf dem oberen Flächenteil
eines Abschirmgehäuses 110 ausgebildet, welches die Teile
abschirmt, welche die Schaltung auf der bedruckten Leiterplatte
120 ausmachen.
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Eine Anzahl Laschen 111 (zwei sind in dem in den Figuren
illustrierten Beispiel gezeigt) sind an den Seitenteilen des
Abschirmgehäuses 110 ausgebildet, damit dieses physisch mit der
bedruckten Leiterplatte 120 verbunden werden kann.
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Diese Laschen 111 werden zunächst in Laschenaufnahmelöcher 126
hineingesteckt, welche in der bedruckten Leiterplatte 120
vorgesehen sind, so daß diese an der Stelle der Erdungsbahnen
124, 125 hindurchtreten. Hiernach werden sie an der Rückseite
der bedruckten Leiterplatte 120 abgebogen, wie dies von den
angedeuteten Linien in Fig. 5 gezeigt ist, oder sie können
ebenfalls an Ort und Stelle angelötet werden, nachdem sie
abgebogen wurden. Auf diese Art ist das über der bedruckten
Leiterplatte 120 angeordnete Abschirmgehäuse 110 an Ort und
Stelle befestigt, während es die Schaltungsteile abdeckt, und
es ist ebenfalls elektrisch an die Erdungsbahnen 124 (oder 125)
angeschlossen. Dieses ermöglicht es dem Gehäuse dessen
Abschirmfunktion zu erfüllen, dessen Zweck es hat.
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Falls dieses Gehäuse, nachdem es auf der bedruckten
Leiterplatte 120 wie beschrieben positioniert wurde, elektrisch
an das Ende des vertikalen, ebenen Hauptteils 101 der Antenne
100 gemäß der Erfindung angeschlossen wird, wie dies an der
angedeuteten Lötstelle 127 in Fig. 4 gezeigt ist, wird es
ebenfalls als Erdung 110 für die Antenne 100 der Erfindung
funktionieren können.
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Nachdem die auf dem horizontalen, ebenen Hauptteil 102 der
Antenne 100 vorgesehenen Zungen 108 in die korrespondierenden
Kerben 122 wie oben beschrieben eingepaßt wurden, werden sie
mittels Verlötens oder eines ähnlichen Verfahrens an das
Verbindungsteil 105 und der zum Befestigen vorgesehenen
Leiterbahn 123 befestigt. Dann werden sie in der Lage sein,
gleichzeitig eine physische Befestigung als auch eine
elektrische Verbindung mit dem Verbindungsteil 105
bereitzustellen. Hierdurch ist die Antenne 100 auf der
bedruckten Leiterplatte 120 integriert und fertiggestellt.
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Da Fig. 4 und 5 isometrische Darstellungen sind, zeigen sie
natürlich nicht relative Abmessungen und relative Positionen im
Detail. Relative Anordnungen verschiedener Teile der Antenne
100 gemäß der Erfindung werden jedoch, wenn nach dieser Art
fertiggestellt, zu denjenigen korrespondieren, welche im
Ausführungsbeispiel in Fig. 3(D) gezeigt sind.
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Wie aus der Beziehung zwischen den Fig. 3(E) und (F) gezeigt
ist, können jedoch das vertikale, lineare Sekundärteil 103, das
horizontale, lineare Sekundärteil 104 und das Verbindungsteil
105 ebenfalls auf der Rückseite der bedruckten Leiterplatte 120
ausgebildet sein. Das Verbindungsteil 105 kann in ebener Form
ausgebildet sein, wobei die Spitze des horizontalen, ebenen
Hauptteils 102 nach unten zurückgebogen sein kann und mit dem
horizontalen, linearen Sekundärteil 104 verbunden sein kann,
indem eines seiner Enden in Verbindung mit den auf der
bedruckten Leiterplatte ausgebildeten Leiterbahnen gebracht
wird.
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Es ist ersichtlich, daß die in den Fig. 3(A)-(C) gezeigten
Ausführungsformen ebenfalls ungefähr mittels den gleichen
Verfahren und Techniken hergestellt werden können. Insbesondere
in Fällen, wo das erste Leiterbreitteil 106 und das zweite
Leiterbreitteil 107 überflüssig gemacht werden, wie dies in den
Ausführungsformen gemäß Fig. 3(A) und (B) der Fall ist, wird
es ausreichend sein, ein Verfahren anzuwenden, in welchem die
Strukturierung in den Fig. 4 und 5 mit Absicht so fein
gemacht wird, so daß die Leiterbreiten, welche das horizontale,
lineare Sekundärteil 104 beinhalten, keinerlei zu große
Kapazitätskomponenten aufweisen.
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In jedem Fall sind solche Ausführungen erwünscht, auch wenn
diese nur unter dem Gesichtspunkt der Form alleine betrachtet
werden, da eine Antenne 100, welche für das anwendungsbezogene
Kommunikationsgerät notwendig ist, in dieses eingebunden werden
kann, indem einfach die Flächen der invertierten L-Plattenteile
101 und 102 zu der Fläche hinzugefügt werden, welche von den
konventionellen Schaltungen benötigt wird, welche auf der
bedruckten Leiterplatte 120 ausgebildet sind. Die Antenne
braucht nicht an der Außenseite des Kommunikationsgerätes
angeordnet zu sein. Dieses verleiht dem Kommunikationsgerät
eine ansprechende Form und ist insbesondere zur
Miniaturisierung des Geräts geeignet.
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Ferner werden die Höhe H und Breite q des vertikalen, ebenen
Hauptteils 101 und die Länge L und Breite W des horizontalen,
ebenen Hauptteils aufgrund Faktoren des dimensionalen Designs
bei der Miniaturisierung des Kommunikationsgerätes bestimmt.
Ferner kann die Justierung der Antennenimpedanz unter
Beibehaltung eines großen Freiheitsgrades, auch wenn die
Abgriffsposition des Einspeisepunktes P festgelegt ist, wie in
den Fig. 4 und 5 gezeigt wird, durch die Anordnung der
Position des Verbindungsteils 105 und der Breitenauslegung
während der Strukturierung der Breite t1 des ersten
Leiterbreitteils 106, wie dies bereits zuvor beschrieben wurde,
erfolgen. Falls, z. B., die Breite t2 des zweiten
Leiterbreitteils 107 veränderlich gemacht wird, kann dies als
eine Veränderung der Zentralfrequenz fo in dem
Antennenresonanzsystem betrachtet werden.
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Bei einem Fall, in dem, z. B., die Breite t2 des zweiten
Leiterbreitteils 107 eine bestimmte, optimale Breite hatte,
lassen Sie uns annehmen, daß eine Kurve gefunden wurde, welche
mit der Zentralfrequenz fo übereinstimmt, wie bei der Kurve Co,
welche durch die durchgehende Linie in Fig. 6 repräsentiert
ist. In solch einem Fall, werden sich die Charakteristiken in
Richtung der höheren Frequenzseite verschieben, wie in der
Kurve Cu dargestellt ist, die von der unterbrochenen Linie
repräsentiert wird, falls die Leiterbreite t2 noch schmäler
gemacht wird. Selbstverständlich werden sich die
Charakteristiken in die entgegengesetzte Richtung verschieben,
in Richtung zur niedrigen Frequenzseite hin, falls die
Leiterbreite t2 vergrößert wird. Die Breite dieser Veränderung
kann ausgesprochen groß sein. Daher ist es möglich, einen hohen
Freiheitsgrad in der Justierung der Zentralfrequenz fo durch
Benutzung einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung zu
erhalten, in der das zweite Leiterbreitteil 107 auf dem
horizontalen, linearen Sekundärteil 104 angeordnet ist, wie
hier beschrieben ist.
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Fig. 7(A) und (B) zeigen die
Richtfähigkeitscharakteristiken, welche mit den erfindungsgemäßen Antennen
erhalten wurden, welche nach den vorgenannten Ausführungsformen
hergestellt sind. Die Antennen wurden tatsächlich sowohl in dem
portablen Teil (entfernte Geräteseite) eines schnurlosen
Telefons und in dessen Basisstationsteil (Basisgeräteseite)
verwendet.
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Fig, 7(A) zeigt die Charakteristiken, die erhalten wurden, als
die Antenne in dem portablen Teil verwendet wurde, und Fig.
7(B) zeigt diejenigen, welche erhalten wurden, als die Antenne
in der Basisstationsseite verwendet wurde. Die Kurve Cv, welche
als ausgezogene Linie in Fig. 7(A) gezeigt ist, gibt die
vertikale Polarisationsrichtfähigkeit der Antenne, welche im
portablen Teil inkorporiert war, wieder. Es gibt keinen
feststellbaren Nullpunkt, obwohl es einen Abfall in der
Sensitivität aufgrund des Einflusses des vertikalen, ebenen
Hauptteils 101 in der 270º-Richtung gibt, welche die Richtung
ist, in der dieses Teil in dem in der Figur gezeigten Gehäuse
installiert ist. Die Ergebnisse können so ausgelegt werden, daß
sie ein Nicht-Richtvermögen zeigen, welches praktisch nahe dem
ideellen liegt.
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In diesem Zusammenhang kann ein runderes, Nicht-Richtvermögen
erzielt werden, wenn die Breite q des vertikalen, ebenen
Hauptteils 101 schmäler gemacht wird, wie dies mittels q' in
den Fig. 3(E) und (F) gezeigt und oben beschrieben ist. Die
Tatsache, daß die verbleibenden Breitenteile q' auf der Linken
und auf der Rechten in den Fig. 3(B) und (F) unterschiedlich
sind, zeigt an, daß es nichts ausmacht, auf welcher Seite die
Breite schmäler gemacht wird.
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Ferner zeigt die Antenne 100 ebenfalls für die horizontal
polarisierten Komponenten ein Nicht-Richtvermögen ohne extreme
Nullpunkte, obwohl das Niveau ungefähr 10-20 dB niedriger als
die der vertikal polarisierten Komponenten ist, wie dies anhand
der Kurve Ch in Fig. 7(A) anhand der angedeuteten Linie gezeigt
ist.
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Demnach ist es klar, daß die auf der portablen Seite verwendete
Antenne dieser Erfindung eine Polarisationsdiversity-Funktion
aufweist, welche eine Sensitivität hinsichtlich aus allen
Richtungen empfangenen Wellen zeigt.
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Bei der erfindungsgemäßen Antenne auf der Basisstationsseite
ist es aus Fig. 7(E) ersichtlich, daß das Nicht-Richtvermögen
sowohl vertikal als auch horizontal höher ist, obwohl die
verwendete Antenne genau die gleiche ist, welche auf der
portablen Seite verwendet wurde.
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Es wird angenommen, daß dies daran liegt, daß die verschiedenen
Kontrollschaltungen in dem Gerät der Basisstationsseite
komplizierter als diejenige der portablen Seite sind und es
ebenfalls mehr Schaltungsteile zur Verbindung mit den
Telefonleitungen gibt. Da das Abschirmgehäuse 110 diese
aufnimmt, sind die Abmessungen größer als diejenigen der
portablen Seite. Als Ergebnis hiervon hat die Erdung 110 vom
Standpunkt der Antenne aus gesehen eine größere Fläche. Auf
jeden Fall ist es sicher, daß diese Charakteristiken sehr
erwünscht sind.
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Die zuvor beschriebenen Antennen stellen lediglich
Ausführungsbeispiele dar und die vorliegende Erfindung ist
nicht auf diese alleine beschränkt. Wie die erfindungsgemäßen
Antennen, welche in den Zeichnungen in Fig. 3 gezeigt sind,
tatsächlich hergestellt werden, ist eine Frage, welche zur
Auswahl dem betreffenden Fachmann überlassen wird, welcher
diese Erfindung benützt.