DE602004002887T2 - Dual-Band-Antenne für eine Vorrichtung für ein drahtloses lokales Netzwerk - Google Patents

Dual-Band-Antenne für eine Vorrichtung für ein drahtloses lokales Netzwerk Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Anmeldung basiert auf der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 60/468,460, angemeldet am 7. Mai 2003 von Erkocevic, mit dem Titel "Dual Band Printed Circuit Antenna for Wireless LANs", übertragen auf die gleiche Anmelderin der vorliegenden Anmeldung, und erhebt Anspruch auf deren Priorität. Die vorliegende Anmeldung steht auch in Verbindung mit der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/126,600, angemeldet am 19. April 2002 von Wielsma, mit dem Titel "Low-Loss Printed Circuit Board Antenna Structure and Method of Manufacture Thereof", übertragen auf die gleiche Anmelderin der vorliegenden Anmeldung.
  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung richtet sich allgemein auf Multi-Band-Antennen und genauer auf eine Dual-Band-Antenne für eine Vorrichtung für ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN).
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine der in den letzten Jahren am schnellsten wachsenden Technologien waren WLAN-Vorrichtungen auf der Basis des Standards des Instituts of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802,11b, allgemein bekannt als "Wi-Fi". Der 802,11b Standard verwendet Frequenzen zwischen 2,4 GHz und 2,5 GHz des elektromagnetischen Spektrums (das "2 GHz-Band") und ermöglicht es Nutzern, Daten bei Geschwindigkeiten von bis zu 11 MBit/Sek zu übertragen.
  • Ein ergänzender WLAN-Standard kommt jedoch jetzt in Mode. Der IEEE 802,11a-Standard erweitert den 802,11b-Standard auf Frequenzen zwischen 5,2 GHz und 5,8 GHz (das "5 GHz-Band") und ermöglicht es, Daten bei sogar noch schnelleren Raten (bis zu 54 MBit/Sek), aber in einer kürzeren Betriebsreichweite als 802,11b es tut, zu übertragen.
  • IEEE 802,11g, das sich jetzt abzeichnet, ist eine Erweiterung von 802,11b. 802,11g verwendet noch das 2 GHz-Band, aber erweitert die Datenraten durch die Verwendung der OFDM-(Orthogonales Frequenzteilungsmultiplex)-Technologie von 802,11b auf 54 Mbps.
  • Bedenkt man, dass die zwei verbreitetsten WLAN-Standards zwei getrennte Frequenzbänder, das 2 GHz-Band und das 5 GHz-Band umfassen, liegt es nahe, dass WLAN-Vorrichtungen, die zum Arbeiten in beiden Frequenzbändern fähig sind, attraktiver für den Handel sein sollten. Tatsächlich besteht der allgemeine Vorschlag, dass WLAN-Vorrichtungen bezüglich der Datenübertragungsstandards und Frequenzbänder, in denen sie arbeiten können, so flexibel wie möglich sein sollten.
  • Dual-Band-Sender-Empfänger und -Antennen verleihen WLAN-Vorrichtungen die erwünschte Frequenzbandagilität. Viel Aufmerksamkeit wurde den Dual-Band-Sender-Empfängern geschenkt; Dual-Band-Sender-Empfänger sind jedoch nicht das Thema der vorliegenden Diskussion. Das Entwickeln einer geeigneten Dual-Band-Antenne hat oft weniger Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Eine für WLAN-Vorrichtungen geeignete Dual-Band-Antenne sollte vier bedeutende Konstruktionsaufgaben bewältigen.
  • Erstens sollten Dual-Band-Antennen kompakt sein. Während WLANs für viele Anwendungen geeignet sind, können tragbare Stationen, wie z.B. Laptop- und Notebook-Computer, persönliche digitale Assistenten (PDAs) und WLAN-fähige Mobiltelefone die Flexibilität drahtloser Kommunikation am besten nutzen. Solche Stationen sind jedoch bezüglich Größe und Gewicht anspruchsvoll. Zweitens sollten Dual-Band-Antennen dazu fähig sein, die Bandbreite zu verkraften, die ihr entsprechender 802,11-Standard erfordert. Drittens sollten Dual-Band-Antennen ihren erwünschten Bereich so effektiv wie möglich erreichen. Wie zuvor beschrieben, sind WLAN-Vorrichtungen sehr häufig tragbar, was bedeutet, dass sie oft batteriebetrieben sind. Das Sparen von Batterieenergie ist ein beherrschendes Ziel von tragbaren Vorrichtungen. Schließlich sollten Dual-Band-Antennen die ersten drei Konstruktionsaufgaben so kostengünstig wie möglich erfüllen.
  • Das US-Patent mit der Nummer 4 356 492 bezieht sich auf eine Antenne mit einem niedrigen physischen Profil und schafft ein Multi-Band-Einzelzuführ-Mikrostreifen-Antennen-System.
  • Dementsprechend ist das, was in der Technik erforderlich ist, eine Dual-Modus-Antenne, die den obenstehend dargelegten Herausforderungen entspricht. Genauer ist das, was in der Technik erforderlich ist, eine für IEEE 802,11a- und 802,11b-WLAN-Vorrichtungen geeignete Dual-Modus-Antenne.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die obenstehend erörterten Mängel des Standes der Technik anzugehen, schafft die vorliegende Erfindung eine Dual-Band-Antenne, ein Verfahren für ihre Herstellung und eine Karte für ein drahtloses Netzwerk, das die Antenne aufweist.
  • In einem Aspekt schafft die Erfindung eine Dual-Band-Antenne nach Anspruch 1.
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft eine Karte für ein drahtloses Netzwerk nach Anspruch 2.
  • Noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren für das Herstellen einer Dual-Band-Antenne nach Anspruch 5.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird jetzt Bezug auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen:
  • 1 stellt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten Dual-Band-Antenne dar;
  • 2 stellt eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten Dual-Band-Antenne dar;
  • 3 stellt eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform einer gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten Dual-Band-Antenne dar;
  • 4 stellt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten Karte für ein drahtloses Netzwerk dar;
  • 5 stellt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Leiterplatte für eine Karte für ein drahtloses Netzwerk dar, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierte Mehrfach-Dual-Band-Antennen aufweist; und
  • 6 stellt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens für das Herstellen einer gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausgeführten Dual-Band-Antenne dar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Zuerst mit Bezugnahme auf 1 ist eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten Dual-Band-Antenne dargestellt.
  • Die Dual-Band-Antenne, allgemein mit 100 bezeichnet, wird von einem Substrat 110 getragen. Das Substrat 110 kann jedes beliebige geeignete Material sein. Wenn Kosten eine kleinere Rolle spielen, kann das Substrat 110 aus einem verlustarmen Material (d.h. einem Material, das benachbarte elektromagnetische Felder, einschließlich derer, die von der Dual-Band-Antenne 100 erzeugt werden, nicht wesentlich dämpft) gebildet sein. Wenn Kosten eine größere Rolle spielen, kann das Substrat 110 aus einem herkömmlicheren Material mit einem höheren Verlust (einem verlustreichen Material), wie z.B. FR-4 PCB gebildet werden, das aus Glasfaser und Epoxid gebildet ist. Jedoch können, wie Wielsma oben beschreibt, solche verlustreichen Materialien die Antennenreichweite durch das Absorbieren von Energie, die sonst zu dem von der Dual-Band-Antenne 100 erzeugten elektromagnetischen Feld beitragen würde, beeinträchtigen. Wielsma lehrt, dass die Antennenreichweite durch das Schaffen von Regionen mit einem niedrigeren Verlust in dem verlustreichen Substrat im Wesentlichen erhalten werden kann, sogar mit solchen verlustreichen Materialien. Diese Regionen mit einem niedrigeren Verlust können einfach Löcher im Substrat sein oder können aus Keramik oder Polytetrafluorethylen (PTFE), allgemein als Teflon® bekannt, gebildet sein. Die vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung entweder von verlustarmen Materialien oder von verlustreichen Materialien, entweder mit oder ohne solche verlustarmen Regionen.
  • Die Ausführungsform der in 1 dargestellten Dual-Band-Antenne 100 umfasst sowohl eine obere als auch eine untere (d.h. entgegengesetzte) Oberfläche (verschiedene Ebenen) des Substrats 110. Es ist oft der Fall, dass die untere Oberfläche eines Substrats, das als eine Karte für ein drahtloses Netzwerk verwendet wird, zu einem großen Teil von einer Grundebene 120 wird bedeckt. Die obere Oberfläche des Substrats 110 (und innere Schichten, auch verschiedene Ebenen, wenn solche verwendet werden) wird von (nicht gezeigten) verschiedenen Bahnen einer gedruckten Schaltung bedeckt, die Energie und Signale zwischen den verschiedenen Komponenten, die eine (ebenfalls nicht gezeigte) Schaltungsanordnung für drahtlosen Netzwerkbetrieb bilden, weiterleiten. Da die Dual-Band-Antenne 100 der vorliegenden Erfindung eine Antenne mit gedruckter Schaltung ist, definieren die Bahnen ferner die gedruckten Schaltungen, die die Dual-Band-Antenne 100 bilden.
  • Die Dual-Band-Antenne 100 weist eine gedruckte Schaltung einer invertierten F-Antenne 130 auf. Invertierte F-Antennen haben allgemein drei Teile: einen Strahler, eine Zuführleitung und eine Masseleitung oder Masseebene. Die Masseebene 120 dient als die Masseebene für die gedruckte Schaltung der invertierten F-Antenne 130.
  • Die gedruckte Schaltung der invertierten F-Antenne 130 ist so dargestellt, dass sie einen Strahler 135 aufweist, der sich auf der unteren Oberfläche des Substrats 110 von der Masseebene 120 beabstandet befindet. Der Strahler 135 ist auf die Resonanz in einem ersten Frequenzband abgestimmt. In einer alternativen (und energieeffizienteren) Ausführungsform befindet sich der Strahler 135 sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Oberfläche des Substrats 110.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist dieses erste Frequenzband zwischen etwa 2,4 GHz und etwa 2,5 GHz (das 2 GHz Band). Der Fachmann wird verstehen, wie invertierte F-Antennen aus Bahnen gedruckter Schaltungen gebildet werden können und für die Resonanz in einem gewünschten Frequenzband kon figuriert sind, und ferner, dass die gedruckte Schaltung der invertierten F-Antenne 130 der vorliegenden Erfindung so modifiziert werden kann, dass sie in jedem beliebigen sinnvollen, erwünschten Frequenzband schwingt.
  • Eine Zuführleitung 140 befindet sich auf der oberen Oberfläche des Substrats 110 und koppelt den Strahler 135 mittels einer leitfähigen Verbindung 150 (z.B. einer einen Leiter aufweisenden Durchkontaktierung) mit der (in 1 nicht gezeigten) Schaltungsanordnung für drahtlosen Netzwerkbetrieb. Eine Masseleitung 160 erstreckt sich von dem Strahler 135 zu der Masseebene 120. In der dargestellten Ausführungsform nehmen die Masseleitung 140 und die Grundleitung 160 die Formen von Bahnen an.
  • Der Fachmann wird verstehen, dass eine Bahn, die einer Masseleitung oder -ebene benachbart ist, nicht so effektiv strahlt wie eine Antenne. Nur wenn die Bahn von der Masseleitung oder -ebene getrennt ist, strahlt die Bahn wie eine Antenne.
  • Die Dual-Band-Antenne 100 weist ferner eine gedruckte Schaltung einer Monopolantenne 170 auf. Die gedruckte Schaltung der Monopolantenne 170 befindet sich auf der oberen Oberfläche des Substrats 110 außerhalb eines ("ohne ein") Layouts der Masseebene 120, ist mit der Zuführleitung 140 verbunden und ist auf die Resonanz in einem zweiten Frequenzband abgestimmt. In der dargestellten Ausführungsform ist dieses zweite Frequenzband zwischen etwa 5,2 GHz und etwa 5,8 GHz (das 5 GHz Band). Der Fachmann wird verstehen, wie Monopolantennen aus Bahnen von gedruckten Schaltungen gebildet werden können und für die Resonanz in einem erwünschten Frequenzband konfiguriert sind, und ferner, dass die gedruckte Schaltung der Monopolantenne 170 der vorliegenden Erfindung so modifiziert werden kann, dass sie in jedem beliebigen sinnvollen erwünschten Frequenzband, einschließlich eines Frequenzbands, das höher ist als das erste Frequenzband, schwingt.
  • Der Fachmann wird verstehen, dass die gedruckten Schaltungen der invertierten F-Antenne und der Monopolantenne 130, 170 so kombiniert sein können, dass jede von ihnen eine erwünschte Impedanz darstellt, wenn sie in ihren entsprechenden Bändern arbeiten. In der dargestellten Ausführungsform beträgt diese Impedanz etwa 50 Ohm. Die Impedanz kann jedoch variiert werden, ohne von dem breiten Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Ferner kann eine (nicht gezeigte) Impedanzanpassschaltung mit den gedruckten Schaltungen der invertierten F-Antenne und der Monopolantenne 130, 170 verwendet werden, um darin jede Fehlanpassung zu kompensieren.
  • Es ist ersichtlich, dass die oben beschriebene und dargestellte Dual-Band-Antenne 100 kompakt ist. Sie befindet sich auf demselben Substrat wie ihre (nicht gezeigte) zugehörige Schaltungsanordnung für drahtlosen Netzwerkbetrieb. Die Antenne 100 ist eine energieeffiziente Konstruktion, sie ist weder bezüglich ihres Bereichs beeinträchtigt noch verschwenderisch bezüglich der Batteriereserven. Da sie gedruckte Schaltungen vorteilhaft verwendet, ist die Antenne 100 relativ preisgünstig. Folglich entspricht die erste Ausführungsform der Dual-Band-Antenne 100 mindestens drei der vier in dem obigen Abschnitt ,Hintergrund der Erfindung' dargelegten Konstruktionsaufgaben. Wenn die Bandbreitenfähigkeit der Antenne 100 jedoch im 5 GHz Band nicht ausreicht, folgen weitere mit Bezug auf 2 und 3 zu beschreibende Ausführungsformen.
  • Jetzt wird mit Bezugnahme auf 2 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten Dual-Band-Antenne dargestellt. Diese zweite Ausführungsform ist auf viele Arten wie die erste Ausführungsform aus 1, abgesehen davon, dass die gedruckte Schaltung der Monopolantenne 170 in eine erste und eine zweite Bahn 171, 172 eingeteilt wurde, die auf unterschiedliche Resonanzen in dem zweiten Frequenzband abgestimmt sind. Die erste und die zweite Bahn 171, 172 wirken zusammen, um es der gedruckten Schaltung der Monopolantenne 170 zu ermöglichen, eine höhere Bandbreite zu erreichen. Wie in 2 ersichtlich wird, liegt ein Layout des Strahlers 135 der gedruckten Schaltung der invertierten F-Antenne 130 zwischen den Layouts der ersten und der zweiten Bahn 171, 172 der gedruckten Schaltung der Monopolantenne 170. Natürlich kann das Layout des Strahlers 135 außerhalb der Layouts der ersten und der zweiten Bahn 171, 172 der gedruckten Schaltung der Monopolantenne 170 liegen. Tatsächlich ist ein Beispiel für diese Ausführungsform in 3 dargestellt.
  • Jetzt wird mit Bezugnahme auf 3 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform einer gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten Dual-Band-Antenne dargestellt. Wie vorhergehend angegeben, erfordert diese dritte Ausführungsform der Dual-Band-Antenne 100, dass das Layout des Strahlers 135 der gedruckten Schaltung der invertierten F-Antenne 130 außerhalb der Layouts der ersten und zweiten Bahn 171, 172 der gedruckten Schaltung der Monopolantenne 170 liegt. Die gedruckte Schaltung der Monopolantenne 170 wurde ferner so modifiziert, dass eine Stammbahn 173 eingeführt wird, von der sich die erste und die zweite Bahn 171, 172 erstrecken. Die Stammbahn 173 dient dazu, die Menge an leitfähigem Material zu reduzieren, das für das Bilden der gedruckten Schaltung der Monopolantenne 170 erforderlich ist.
  • Der Fachmann wird sehen, dass die erste, zweite und dritte Ausführungsform der 1, 2 und 3 nur einige der vielen Varianten sind, die in den breiten Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. Abmessungen, Materialien, Formen, Frequenzen, die Anzahl von Antennen und Bahnen und die Anzahl von Substratschichten können zum Beispiel geändert werden, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Jetzt wird mit Bezugnahme auf 4 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten Karte für ein drahtloses Netzwerk dargestellt.
  • Die Karte für ein drahtloses Netzwerk, allgemein als 400 bezeichnet, weist eine Schaltungsanordnung für drahtlosen Netzwerkbetrieb 410 auf. Die Schaltungsanordnung für drahtlosen Netzwerkbetrieb 410 kann von jedem beliebigen herkömmlichen oder später entwickelten Typ sein.
  • Die Karte für ein drahtloses Netzwerk 400 weist ferner einen Dual-Band-Sender-Empfänger 420 auf. Der Dual-Band-Sender-Empfänger 420 ist mit der Schaltungsanordnung für drahtlosen Netzwerkbetrieb 410 gekoppelt und kann in jeder beliebigen Bandkombination arbeiten. Jedoch läuft der spezielle Dual-Band-Sender-Empfänger 420 der in 4 dargestellten Ausführungsform gemäß dem IEEE 802,11a, 802,11b und 802,11 g (sogenannte "802,11a/b/g")-Standard.
  • Die Karte für ein drahtloses Netzwerk 400 weist ferner eine erste Dual-Band-Antenne 100a und eine zweite Dual-Band-Antenne 100b auf. Zwecks der Antennendiversität verbindet ein Wahlschalter 430 eine der Dual-Band-Antennen (z.B. die erste Dual-Band-Antenne 100a) mit dem Dual-Band-Sender-Empfänger 420. Der Schalter 430 verbindet auch die nicht ausgewählte Dual-Band-Antenne (z.B. die zweite Dual-Band-Antenne 100b) mit Masse (z.B. der Masseebene 120 aus 1, 2 oder 3), um die HF-Kopplung zwischen der ausgewählten und der nicht ausgewählten Dual-Band-Antenne zu reduzieren. Weitere Information über das Verbinden nach Masse der nicht ausgewählten Antenne kann in dem US-Patent mit der Nummer 5 420 599 an Erkocevic gefunden werden.
  • Die erste Dual-Band-Antenne 100a und die optionale zweite Dual-Band-Antenne 100b können gemäß der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsformen aus 1, 2 bzw. 3 konfiguriert sein oder jede beliebige andere Konfiguration haben, die in den breiten Umfang der vorliegenden Erfindung fällt.
  • Jetzt wird mit Bezugnahme auf 5 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Leiterplatte für eine Karte für ein drahtloses Netzwerk dargestellt, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierte Mehrfach-Dual-Band-Antennen aufweist.
  • Die Leiterplatte, allgemein als 500 bezeichnet, weist ein Substrat 110 auf, das aus einem verlustreichen Material gebildet ist und eine Masseebene 120 hat. Verschiedene Bahnen 510 der gedruckten Schaltung leiten Energie und Signale zwischen den verschiedenen Komponenten weiter, die die Schaltungsanordnung für drahtlosen Netzbetrieb (nicht gezeigt, aber sie wäre auf die Leiterplatte 500 montiert) bilden. Verlustarme Regionen (in der dargestellten Ausführungsform Löcher) befinden sich in der Leiterplatte 500 in der Nachbarschaft der Dual-Band-Antenne 100. Eine verlustarme Region ist beispielhaft als 520 gekennzeichnet. Die Funktion der verlustarmen Region ist obenstehend erklärt.
  • Die Leiterplatte 500 weist zwei Dual-Band-Antennen 100a, 100b auf, die beide in einer korrelativen Beziehung zueinander positioniert sind, um die Antennendiversität zu optimieren. Die Leiterplatte 500 trägt auch einen Schalter (nicht gezeigt, aber er wäre auf die Leiterplatte 500 montiert), der die ausgewählte der Dual- Band-Antennen (z.B. 100a) mit der Schaltungsanordnung für drahtlosen Netzwerkbetrieb verbindet. Wie vorhergehend angegeben, kann der Schalter auch die nicht ausgewählte Dual-Band-Antenne (z.B. 100B) mit der Masseebene 120 verbinden, um die HF-Verbindung zwischen der ausgewählten und der nicht ausgewählten Dual-Band-Antenne zu reduzieren.
  • Die erste Dual-Band-Antenne 100a weist eine erste gedruckte Schaltung der invertierten F-Antenne 130a, die auf die Resonanz in einem ersten Frequenzband abgestimmt ist, eine gedruckte Schaltung der Monopolantenne 170a und eine erste Zuführleitung 140a, die die gedruckten Schaltungen der invertierten F-Antenne und der Monopolantenne 130a, 170a mit der (nicht gezeigten) Schaltungsanordnung für drahtlosen Netzwerkbetrieb koppelt, auf.
  • Die zweite Dual-Band-Antenne 100b weist eine zweite gedruckte Schaltung der invertierten F-Antenne 130b, die zwecks der Diversität auf die Resonanz in dem ersten Frequenzband abgestimmt ist, eine gedruckte Schaltung der Monopolantenne 170b und eine zweite Zuführleitung 140b, die die zweiten gedruckten Schaltungen der invertierten F-Antenne und der Monopolantenne 130b, 170b mit der (nicht gezeigten) Schaltungsanordnung für drahtlosen Netzwerkbetrieb 140b koppelt, auf. Leitfähige Verbindungen und Masseleitungen für die erste und die zweite Dual-Band-Antenne 100a, 100b sind der Einfachheit halber gezeigt, aber es wird kein Bezug auf sie genommen.
  • Jetzt wird mit Bezugnahme auf 6 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens für die Herstellung einer gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausgeführten Dual-Band-Antenne dargestellt.
  • Das Verfahren, allgemeinen mit 600 bezeichnet, beginnt in einem Anfangsschritt 610, in dem es wünschenswert ist, eine Dual-Band-Antenne herzustellen. Das Verfahren 600 geht zu einem Schritt 620 über, in dem eine gedruckte Schaltung der invertierten F-Antenne auf einem geeigneten Substrat gebildet wird. Die gedruckte Schaltung der invertierten F-Antenne wird auf die Resonanz in einem ersten Frequenzband (z.B. dem 2 GHz-Band) abgestimmt. Als Nächstes wird in einem Schritt 630 eine gedruckte Schaltung einer Monopolantenne auf dem Substrat gebildet. Die Monopolantenne wird mit der gedruckten Schaltung der inver tierten F-Antenne verbunden und auf die Resonanz in einem zweiten Frequenzband (z.B. dem 5 GHz-Band) abgestimmt. Die gedruckte Schaltung der Monopolantenne kann eine erste und eine zweite Bahn aufweisen, die auf eine unterschiedliche Resonanz abgestimmt sind, und kann ferner eine Stammbahn aufweisen, von der sich die erste und die zweite Bahn erstrecken. Das Layout der gedruckten Schaltung der invertierten F-Antenne kann oder kann nicht zwischen Layouts der ersten und der zweiten Bahn liegen, wenn die gedruckte Schaltung der Monopolantenne sie aufweist.
  • Dann wird in einem Schritt 640 eine Zuführleitung auf dem Substrat gebildet und mit den gedruckten Schaltungen der invertierten F-Antenne und der Monopolantenne verbunden. Eine oder mehrere leitfähige Verbindungen können erforderlich sein, um die Zuführleitung mit den gedruckten Schaltungen der invertierten F-Antenne und der Monopolantenne zu verbinden. Als Nächstes wird in einem Schritt 650 eine Masseebene auf dem Substrat gebildet. Die Masseebene ist gekoppelt mit sowohl der gedruckten Schaltung der invertierten F-Antenne als auch der gedruckten Schaltung der Monopolantenne und davon beabstandet. Das Verfahren 600 endet in einem Endschritt 660.
  • Es sollte zu verstehen sein, dass, da die Masseebene und die gedruckten Schaltungen, Bahnen und der Stamm alle Leiter der gedruckten Schaltung sind, sie gleichzeitig gebildet werden können. Typischerweise wird eine Schicht von leitfähigem Material gleichzeitig gebildet. Folglich würden beim Bilden einer Leiterplatte mit einer oberen und einer unteren Schicht wahrscheinlich alle Leiter der gedruckten Schaltung auf einer besonderen Schicht gleichzeitig gebildet werden, so dass das Verfahren 600 in zwei bildenden Schritten ausgeführt wird.

Claims (10)

  1. Dual-Band-Antenne (100), aufweisend: ein Substrat (110) mit einer Masseebene (120), eine gedruckte Schaltung einer invertierten F-Antenne (130), die von dem Substrat (110) getragen wird und auf Resonanz in einem ersten Frequenzband abgestimmt ist; und eine gedruckte Schaltung einer Monopolantenne (170), die von dem Substrat (110) getragen wird, wobei die gedruckte Schaltung der Monopolantenne (170) mit der gedruckten Schaltung der invertierten F-Antenne (130) verbunden und auf Resonanz in einem zweiten Frequenzband abgestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die gedruckte Schaltung der Monopolantenne außerhalb einer Layoutfläche der Masseebene (120) befindet.
  2. Karte für ein drahtloses Netzwerk (400), aufweisend eine Schaltungsanordnung (410) für drahtlosen Netzwerkbetrieb (410), wobei die Karte für ein drahtloses Netzwerk aufweist: einen Dual-Band-Sende-Empfänger (420), der an die Schaltungsanordnung (410) für drahtlosen Netzwerkbetrieb gekoppelt ist; und eine Dual-Band-Antenne (100a), die an den Dual-Band-Sender-Empfänger (420) gekoppelt ist und aufweist: ein Substrat (110) mit einer Masseebene (120), eine gedruckte Schaltung einer invertierten F-Antenne (130), die von dem Substrat (110) getragen wird und auf Resonanz in einem ersten Frequenzband abgestimmt ist; und eine gedruckte Schaltung einer Monopolantenne (170), die von dem Substrat (110) getragen wird, wobei die gedruckte Schaltung der Monopolantenne (170) mit der gedruckten Schaltung der invertierten F-Antenne (130) verbunden und auf Resonanz in einem zweiten Frequenzband abgestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die gedruckte Schaltung der Monopolantenne außerhalb einer Layoutfläche der Masseebene (120) befindet.
  3. Drahtlose Netzwerkkarte nach Anspruch 2, ferner aufweisend eine zweite Dual-Band-Antenne (100b), die an den Dual-Band-Sender-Empfänger gekoppelt ist.
  4. Drahtlose Netzwerkkarte nach Anspruch 3, ferner aufweisend einen Schalter (430), der selektiv eine der ersten Dual-Band-Antenne und der zweiten Dual-Band-Antenne mit dem Dual-Band-Sender-Empfänger verbindet und eine andere der ersten Dual-Band-Antenne und der zweiten Dual-Band-Antenne mit Masse verbindet.
  5. Verfahren für die Herstellung einer Dual-Band-Antenne, aufweisend: Bilden einer gedruckten Schaltung einer invertierten F-Antenne auf einem Substrat mit einer Masseebene, wobei die gedruckte Schaltung der invertierten F-Antenne auf Resonanz in einem ersten Frequenzband abgestimmt wird; und Bilden einer gedruckten Schaltung der Monopolantenne auf dem Substrat, wobei die gedruckte Schaltung einer Monopolantenne mit der gedruckten Schaltung der invertierten F-Antenne (130) verbunden und auf Resonanz in einem zweiten Frequenzband abgestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich die gedruckte Schaltung der Monopolantenne außerhalb einer Layoutfläche der Masseebene befindet.
  6. Dual-Band-Antenne nach Anspruch 1 oder Karte für ein drahtloses Netzwerk nach Anspruch 2 oder Verfahren nach Anspruch 5, ferner aufweisend eine Zuführleitung (140), die sich auf einer anderen Ebene des Substrats als ein Strahler (135) der gedruckten Schaltung einer invertierten F-Antenne befindet, wobei die gedruckte Schaltung der Monopolantenne an die Zuführleitung gekoppelt ist.
  7. Dual-Band-Antenne nach Anspruch 1 oder Karte für ein drahtloses Netzwerk nach Anspruch 2 oder Verfahren nach Anspruch 5, ferner aufweisend eine Zuführleitung (140), die sich auf einer Oberfläche des Substrats befindet, wobei die Antenne ferner eine leitfähige Verbindung (150) aufweist, die die Zuführleitung an einen Strahler (135) der gedruckten Schaltung der invertierten F-Antenne koppelt, der sich an einer entgegengesetzten Oberfläche des Substrats befindet.
  8. Dual-Band-Antenne nach Anspruch 1 oder Karte für ein drahtloses Netzwerk nach Anspruch 2 oder Verfahren nach Anspruch 5, wobei sich die Masseebene auf einer anderen Ebene als die gedruckte Schaltung der Monopolantenne befindet.
  9. Dual-Band-Antenne nach Anspruch 1 oder Karte für ein drahtloses Netzwerk nach Anspruch 2 oder Verfahren nach Anspruch 5, wobei die gedruckte Schaltung der Monopolantenne eine erste und eine zweite Bahn (171, 172) aufweist, die auf eine unterschiedliche Resonanz in dem zweiten Frequenzband abgestimmt sind.
  10. Dual-Band-Antenne nach Anspruch 1 oder Karte für ein drahtloses Netzwerk nach Anspruch 2 oder Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Substrat aus einem Material mit einem höheren Verlust gebildet ist und eine Mehrzahl von Regionen mit niedrigerem Verlust hat, die sich in der Nachbarschaft eines Strahlers der gedruckten Schaltung der invertierten F-Antenne und der gedruckten Schaltung der Monopolantenne befinden.
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