DE602005005576T2

DE602005005576T2 - Antennenanordnung

Info

Publication number: DE602005005576T2
Application number: DE200560005576
Authority: DE
Inventors: Ten-Long Deng; Hsiao-Ming Tsai
Original assignee: Asustek Computer Inc
Current assignee: Asustek Computer Inc
Priority date: 2004-08-03
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2025-06-16
Also published as: EP1624523A1; EP1624523B1; DE602005005576D1

Description

Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Antennenvorrichtung, und insbesondere auf eine Antennenvorrichtung mit verbessertem Empfang.
Eingebettete Antennen, wie Chip-Antennen und Planar-Antennen, werden in drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen viel verwendet. Eine herkömmliche Chip-Antenne ist eine aus LTCC (Niedrigtemperatur Co-aktivierte Keramik bzw. Low Temperature Co-fired Ceramic) hergestellte keramische Chip-Antenne. Herkömmliche Planar-Antennen, wie Mikrostreifenleiter-Antennen, gedruckte Antennen und planare F-Antennen bzw. Planar Inverted F Antennas (PIFAs) werden im allgemeinen in drahtlosen Geräten von GSM, DCS, UMTS, WLAN und Bluetooth, wie Mobiltelefonen und drahtlosen LAN-Adaptern, verwendet.
Bezug nehmend auf die 1a und 1b, umfasst eine herkömmliche drahtlose Kommunikationsvorrichtung 10 mit PIFA, wie ein drahtloser LAN-Adapter, primär ein Kunststoffgehäuse C und eine darin angeordnete Leiterplatte 20. Das Gehäuse C umschließt die Leiterplatte 20 mit der darauf gebildetem PIFA-Struktur zum Senden und Empfangen von Funksignalen bzw. Radiosignalen. Wie in 1b gezeigt, weist die Leiterplatte 20 eine herkömmliche PIFA-Struktur auf, die ein Substrat 200, eine Zuführungsleitung 201, eine Kurzschlußleitung 202, einen Längsdraht 203 und eine Erdung G umfasst. Der Längsdraht 203 weist ein offenes Ende 2030 und ein Kurzschlußende 2031 auf, das mit der Kurzschlußleitung 202 verbunden ist. In 1b verbindet die Kurzschlußleitung 202 das Kurzschlußende 2031 mit der Erdung G, und die Zuführungsleitung 201 erstreckt sich von dem mittleren Teil des Längsdrahtes 203 zu einem externen Schaltkreis (nicht gezeigt). Insbesondere sind die Zuführungsleitung 201 und die Erdung G isoliert, und der Abstand von dem offenen Ende 2030 zu dem Kurzschlußende 2031 ist im wesentlichen gleich 1/4 einer Funksignal-Wellenlänge. Da die PIFA-Struktur, die die Zuführungsleitung 201, die Kurzschlußleitung 202, den Längsdraht 203 und die Erdung G umfasst, auf der Substratfläche 200 gebildet ist, ist sie für das Empfangen horizontal polarisierter Funkwellen geeignet, aber nicht für vertikal polarisierte Funksignale vorzuziehen.
US-B1-6 392 603 offenbart eine Antennenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
US-A-4 975 711 beschreibt eine Antennenvorrichtung mit einer Abschirmung, die zwei Schlitze definiert, die relativ zueinander geneigt sind, so dass Schlitzantennen gebildet werden, um sowohl horizontal wie auch vertikal polarisierte Funksignale zu empfangen.
Zusammenfassung
Eine Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung ist in Anspruch 1 spezifiziert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sehen eine Antennenvorrichtung vor. Die Antennenvorrichtung umfasst eine Leiterplatte, eine leitfähige Abschirmung, einen ersten Verbindungsbereich und einen zweiten Verbindungsbereich. Die Leiterplatte umfasst einen Einspeisungspunkt und eine Erdungsebene, die von dem Einspeisungspunkt isoliert ist. Die leitfähige Abschirmung umgibt die Leiterplatte. Der erste Verbindungsbereich ist im wesentlichen senkrecht zu der Leiterplatte angeordnet, wobei er den Einspeisungspunkt und die leitfähige Abschirmung verbindet. Der zweite Verbindungsbereich ist im wesentlichen senkrecht zu der Leiterplatte angeordnet, wobei er die Erdungsebene und die leitfähige Abschirmung verbindet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird aus der folgenden, detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen, die nur Darstellungszwecken dienen und somit nicht die Offenbarung einzuschränken sollen, besser verstanden werden.
1a ist ein perspektivisches Schaubild einer herkömmlichen drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, in der eine PIFA vorgesehen ist;
1b ist ein perspektivisches Schaubild einer PIFA-Struktur, die gemäß 1a auf der Leiterplatte ausgebildet ist.
2a ist ein perspektivisches Schaubild der Antennenvorrichtung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung; und
2b ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung in Richtung X1 gemäß 2a.
Detaillierte Beschreibung
Bezug nehmend auf die 2a und 2b, wird die Antennenvorrichtung auf eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung angewandt, wie ein Mobiltelefon oder einen drahtlosen LAN-Adapter, und umfasst im wesentlichen eine Leiterplatte P, eine metallische, leitfähige Abschirmung C, einen ersten Verbindungsbereich A1 und einen zweiten Verbindungsbereich A2. Die Leiterplatte P umfasst Signalsverarbeitungsschaltkreise und Funkkommunikationsschaltkreise. Wie in 2a gezeigt, ist die rechtwinklige, metallische, leitfähige Abschirmung C hohl und erstreckt sich entlang ihrer zentralen Achse X, wobei sie aus vier leitfähigen Platten C1, C2, C3 und C4 besteht, die die Leiterplatte P umgeben. Die hohle, leitfähige Abschirmung C definiert eine rechtwinklige Öffnung C0, wobei die zentrale Achse X durch diese hindurchläuft, und die Leiterplatte P ist in der leitfähigen Abschirmung C und parallel zu der zentralen Achse X angeordnet.
Insbesondere ist die Leiterplatte P der Antennenvorrichtung mit der leitfähigen Abschirmung C über die ersten und zweiten Längs-Verbindungsbereiche A1 und A2 elektrisch verbunden, die eine 3-D-Antennenstruktur bilden. Wie in den 2a und 2b gezeigt, sind die ersten und zweiten Längs-Verbindungsbereiche A1 und A2 senkrecht zu der Leiterplatte P und der leitfähigen Platte C1 angeordnet. Insbesondere ist der erste Verbindungsbereich A1 mit einem Einspeisungspunkt F der Leiterplatte P elektrisch verbunden, und der zweite Verbindungsbereich A2 ist mit einer Erdungsebene G der Leiterplatte P elektrisch verbunden, wobei der Einspeisungspunkt P und die Erdungsebene G isoliert sind.
Bezug nehmend auf die 2b, erstrecken sich die ersten und zweiten Verbindungsbereiche A1 und A2 von der Leiterplatte P zu der leitfähigen Abschirmung C nach oben, wobei sie eine 3-D-Antennenstruktur bilden, die ein vertikal polarisiertes Signal empfangen kann, wodurch ein omnidirektionaler Übertragungsweg geschaffen wird. Die Länge der leitfähigen Abschirmung C entlang der X-Achse kann geeignet festgelegt werden, um Funksignale bestimmter Frequenz zu empfangen. Außerdem wird, da die ersten und zweiten Verbindungsbereiche A1 und A2 senkrecht zu der Leiterplatte P errichtet sind, die Empfangsleistungsfähigkeit für vertikal polarisierte Funksignale dadurch verbessert.
Zusammenfassend schaffen die Ausführungsbeispiele der Erfindung eine Antennenvorrichtung, die die Empfangsleistungsfähigkeit bezüglich vertikal polarisierter Funksignale fördert. Ausführungsbeispiele der Erfindung eignen sich für die Anwendung in drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, wie Mobiltelefonen und drahtlosen LAN-Adaptern. Die metallische, leitfähige Abschirmung C weist nicht nur eine spezifische Metallbeschaffenheit auf, sondern bietet auch eine bessere strukturelle Festigkeit als das herkömmliche Kunststoffgehäuse.
Obwohl die Erfindung exemplarisch und in Form von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, soll verstanden werden, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Es ist im Gegenteil beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen (wie sie für einen Fachmann offensichtlich wären) zu umfassen. Daher sollte dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche die breiteste Auslegung zugemessen werden, um alle derartigen Modifikationen und ähnliche Anordnungen zu umfassen.

Claims

Antennenvorrichtung, umfassend: eine Leiterplatte (P), die einen Einspeisungspunkt (F) und eine Erdungsebene (G) umfasst, die von dem Einspeisungspunkt (F) isoliert ist; eine leitfähige Abschirmung (C), die sich entlang einer Achse (X) erstreckt; und einen ersten Verbindungsbereich (A1), der im wesentlichen zu der Leiterplatte (P) senkrecht ist und den Einspeisungspunkt (F) und die leitfähige Abschirmung (C) elektrisch verbindet; dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Abschirmung (C) die Leiterplatte (P) umgibt und vollständig aufnimmt, wobei die Länge der leitfähigen Abschirmung (C) entlang der Achse (X) dazu bestimmt ist, Radiosignale spezieller Frequenz zu empfangen; und ein zweiter Verbindungsbereich (A2) im wesentlichen senkrecht zu der Leiterplatte (P) angeordnet ist und die Erdungsebene (G) und die leitfähige Abschirmung (C) elektrisch verbindet, wodurch eine 3-D-Antennenstruktur mit dem ersten Verbindungsbereich (A1), der leitfähigen Abschirmung (C) und der Leiterplatte (P) gebildet wird.
Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die leitfähige Abschirmung (C) eine Öffnung (C0) aufweist, durch welche die Achse (X) hindurchläuft.
Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Leiterplatte (P) parallel zu der Achse (X) angeordnet ist.
Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten Verbindungsbereiche (A1, A2) senkrecht zu einem daran angrenzenden Teil der leitfähigen Abschirmung (C) sind.
Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die leitfähige Abschirmung metallisch ist.
Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Öffnung (C0) rechtwinklig ist.