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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Antenne des Patch-Typs
für tragbares elektronisches
Instrument mit kleinem Volumen, insbesondere für ein Zeitmessgerät. Diese
Antenne ist insbesondere dazu bestimmt, den Empfang von Satellitenpositionierungs-
und -navigationssignalen zu ermöglichen
und somit in einem Empfänger
für Positionierungs-
und Navigationssignale, wie in einem Empfänger, der mit dem amerikanischen
GPS-Positionierungssystem, dem russischen GLONASS-Positionierungssystem
oder noch dem zukünftigen
europäischen
GALILÉO-Satellitenpositionierungssystem kompatibel
ist, eingebaut zu werden. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein tragbares
elektronisches Instrument mit einer solchen Patch-Antenne.
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Eine
Patch-Antenne (ebenfalls Mikrobandantenne genannt) umfasst typischerweise
eine Masseebene und ein Strahlerelement, das durch ein Dielektrikum,
wie einen Keramikwerkstoff, von dieser Masseebene getrennt ist.
Die allgemeine Form dieses Antennentyps ist im allgemeinen quaderförmig. Ein
Erregungsleiter und ein Masseleiter sind mit diesem Strahlerelement
bzw. mit dieser Masseebene verbunden. Diese Leiter sind typischerweise
in Form eines koaxialen Verbinders ausgeführt, bei dem der innere Leiter
den Erregungsleiter und der äussere Leiter
den Masseleiter bildet. Dieser Antennentyp wird insbesondere in
GPS-Empfängern,
oder in analogen Empfängern,
verwendet, um den Empfang von Satellitenpositionierungssignalen
sicherzustellen.
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Das
Dokument
EP 0 982 639 beschreibt
beispielsweise ein elektronisches Instrument, das dazu bestimmt
ist, am Handgelenk eines Benutzers getragen zu werden, wobei dieses
Instrument mit einer Antenne des Patch-Typs ausgerüstet ist,
die insbesondere den Empfang von GPS-Signalen ermöglicht. Dieses
Dokument umfasst verschiedene Ausführungsvarianten, wobei die
Patch-Antenne in jeder dieser Varianten direkt neben der Anzeigevorrichtung und
auf der Oberfläche
einer gedruckten Schaltung angeordnet ist.
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Das
Dokument "GPS watch – Une montre à quartz
analogique équipée d'un recepteur GPS à très faible
consommation" de
P.-A. Farine et al. (Asulab S. A.), Europäischer Chronometerherstellungs-Kongress,
CEC 2000, Genf, 28./29. September 2000, Session 7, Kommunikation
19, beschreibt noch ein Beispiel eines elektronischen Instruments,
das in Form einer Armbanduhr mit einem GPS-Empfänger und
einer Patch-Antenne vorliegt. In diesem Beispiel ist die Patch-Antenne
in der 12 Uhr-Zone der Uhr auf ihrer Masseebene angeordnet, welche
ihrerseits auf der gedruckten Hauptschaltung der Uhr angeordnet ist.
Die Abmessungen dieser Antenne sind ungefähr in der Grössenordnung
von 13 × 13 × 4 mm2.
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Die
Dokumente WO-A-99/57785 und WO-A-01/37369 beschreiben die Verbindung
einer Antenne des "Patch"-Typs mit einer gedruckten Schaltung
(PCB).
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Einer
der Nachteile der oben angeführten
Lösungen
besteht in der Tatsache, dass die Antenne und ihre Masseebene direkt
auf einer Fläche
der gedruckten Schaltung und in der Nähe der elektronischen Bestandteile
des Instruments ruhen, wobei diese Nähe eine besondere Anordnung
der Bestandteile und die Ausarbeitung einer relativ komplizierten Abschirmung
benötigt,
um die gegenseitigen Störungen
zwischen der Antenne und den elektronischen Bestandteilen, insbesondere
der Anzeigevorrichtung und dem elektronischen Modul, zu reduzieren
oder sogar zu vermeiden. Diese Abschirmung macht die Arbeitsgänge des
Fügens
der verschiedenen Elemente und Bestandteile dieses elektronischen
Instruments ziemlich kompliziert.
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Ein
weiterer Nachteil der obenerwähnten
Lösungen
liegt in der Tatsache, dass die äussere
Ummantelung des Instruments notwendigerweise aus einem Werkstoff
ausgeführt
wird, der die Funktion der Antenne nicht stört, insbesondere aus einem nichtmetallischen
Werkstoff. Die Ästhetik
des Instruments ist ausserdem von der begrenzten Auswahl von Werkstoffen,
die für
die Ausführung
der Ummantelung des Instruments verwendet werden können, abhängig.
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Ein
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist somit, eine Antennenkonfiguration
für ein
tragbares elektronisches Instrument mit geringem Volumen vorzuschlagen,
die eine bessere Flexibilität
für die Konzeption
des elektronischen Instruments bietet und deren Gestaltung gegebenenfalls
die Verwendung von metallischen Werkstoffen für die Ausführung der äusseren Ummantelung des Instruments möglich macht.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine solche Lösung vorzuschlagen,
die dennoch einen robusten mechanischen Halt der Antenne sicherstellt,
wobei ihre elektrische Verbindung mit dem elektronischen Modul des
tragbaren Instruments erleichtert und vereinfacht wird.
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Die
vorliegende Erfindung hat somit eine Antenne des Patch-Typs zum
Gegenstand, deren Merkmale im unabhängigen Patentanspruch 1 angeführt sind.
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Die
vorliegende Erfindung hat ebenfalls ein tragbares elektronisches
Instrument mit kleinem Volumen, wie eine Armbanduhr, zum Gegenstand,
dessen Merkmale im Patentanspruch 6 angeführt sind.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand von den abhängigen Patentansprüchen.
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Gemäss der Erfindung
werden die Fügung und
die Verbindung der Antenne sehr erleichtert, auch wenn diese letztere
mit einem Abstand vom elektronischen Modul angeordnet ist. Es ist
nämlich nicht
nötig,
das Instrument mit einem Paar unterschiedlicher Leiter, wie mit
einem koaxialen Leiter, auszurüsten,
um die Erregung der Antenne zu ermöglichen, da der Masseleiter
vorteilhaft einteilig mit der Masseebene der Antenne ausgebildet
ist. Ferner ist die Anordnung der Antenne derart, dass die verschiedenen
elektronischen und elektrischen Bestandteile des Instruments merklich
hinter der Masseebene der Antenne liegen, was ein Vorteil in Bezug auf
eine Verminderung der Interferenzen mit der Antenne darstellt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer
aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die
einzig als nicht einschränkendes
Beispiel gegeben ist und durch die beiliegenden Zeichnungen illustriert
ist, in denen:
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1 eine
Draufsicht einer Armbanduhr ist, die eine erste Ausführungsform
der Erfindung bildet;
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2 eine
Schnittansicht der Armbanduhr gemäss der Schnittlinie A-A' auf 1 ist;
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die 3a und 3b eine
Schnittansicht bzw. eine Draufsicht der Antenne des Patch-Typs, welche
die Armbanduhr der 1 ausrüstet, sind;
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die 4a und 4b eine
Schnittansicht bzw. eine Draufsicht der Masseebene der auf den 3a und 3b illustrierten
Antenne sind; und
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5 eine
Schnittansicht des Typs der 2 ist, die
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung illustriert, welche ebenfalls in Form einer Armbanduhr
vorliegt und in der die Masseebene der Antenne einteilig mit einer
Abschirmungsplatte des Instruments ausgebildet ist.
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1 zeigt
eine Draufsicht eines tragbaren elektronischen Instruments gemäss der Erfindung, das
insgesamt mit dem numerischen Bezugszeichen 1 bezeichnet
ist und vorteilhaft in Form einer Armbanduhr vorliegt. Diese Armbanduhr 1 ist
insbesondere mit einer Antenne 20 ausgerüstet, die
mit einem im Innern der Armbanduhr angeordneten elektronischen Modul
(6 auf 2) elektrisch verbunden ist. In
diesem Beispiel ist diese Antenne 20 dazu bestimmt, den
Empfang von Radiofrequenzsignalen zu ermöglichen, die von einer oder
von mehreren entfernten Sendequellen gesendet werden, genauer ist diese
Antenne dazu bestimmt, den Empfang von Satellitenpositionierungs-
und -navigationssignalen, wie den GPS-Signalen (GPS für Global Positioning System),
welche vom amerikanischen NAVSTAR-System herrühren, oder anderen Satellitenpositionierungssignalen,
die von analogen Systemen, wie dem russischen GLONASS-System oder
dem zukünftigen europäischen GALILÉO-Satellitenpositionierungssystem,
herrühren,
zu ermöglichen.
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Die
Armbanduhr 1 weist ein allgemeines Aussehen auf, das analog
zu einer herkömmlichen Armbanduhr
ist und ausser der Antenne 20 ein Gehäuse, welches insgesamt mit
dem numerischen Bezugszeichen 2 bezeichnet ist, ein Armband
(nicht dargestellt), welches am Gehäuse 2 befestigt ist,
ein Glas 3, unter welchem eine im Gehäuse 2 eingeschlossene
Anzeigevorrichtung 5 (wie etwa eine Flüssigkristallanzeige) angeordnet
ist, und Steuerorgane 12 bis 16, nämlich fünf Drücker, wovon
einer (16) auf 6 Uhr angeordnet ist und die vier anderen
(12 bis 15) auf dem Umfang des Gehäuses 2 angeordnet sind,
umfasst.
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2 zeigt
eine Schnittansicht der auf 1 illustrierten
Armbanduhr 1 gemäss
der Schnittlinie A-A',
die parallel zur 6 Uhr/12 Uhr-Achse ist und durch die Mitte der
Armbanduhr verläuft.
Man findet wieder das Gehäuse 2,
das Glas 3, die Anzeigevorrichtung 5, die Patch-Antenne 20 und
den auf 6 Uhr angeordneten Drücker 16 vor.
Die Armbanduhr 1 umfasst ferner im Innern des Gehäuses 2 einen
elektronischen Modul 6, der insbesondere eine gedruckte Schaltung 60,
auf der die verschiedenen elektronischen und elektrischen Bestandteile
des Instruments angeordnet sind, aufweist, sowie eine Stromversorgungsquelle 10,
die insbesondere den elektronischen Modul 6 und die Anzeigevorrichtung 5 speist. In
diesem Beispiel ist die Versorgungsquelle 10 aus einem
wiederaufladbaren Akkumulator gebildet, der auf dem Boden des Gehäuses 2 angeordnet
ist. Diese Versorgungsquelle 10 könnte jedoch aus einer herkömmlichen
Batterie (wobei dann vorzugsweise eine Batterienklappe im Boden
des Gehäuses
vorgesehen sein sollte, um das Auswechseln dieser Batterie zu ermöglichen)
oder aus jeder anderen Quelle, die eine geeignete Stromversorgung
liefern kann, gebildet sein.
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Wie
dies auf 2 illustriert ist, ist die Anzeigevorrichtung 5,
nämlich
eine Flüssigkristallanzeige, dem
elektronischen Modul 6 überlagert
und ruht auf einer oberen Fläche
dieses elektronischen Moduls 6. Die Anzeigevorrichtung 5 ist über einen
biegsamen Verbinder 50 mit dem elektronischen Modul 6 elektrisch
verbunden. Eine elektrolumineszierende Folie, die mit dem numerischen
Bezugszeichen 56 bezeichnet ist, ist zwischen der Anzeigevorrichtung 5 und
dem elektronischen Modul 6 angeordnet. Diese elektrolumineszierende
Folie 56 ist über
ein Paar Verbinder, die mit dem Bezugszeichen 57 bezeichnet sind
und wovon zur Erklärung
nur einer auf 2 dargestellt ist, mit dem elektronischen
Modul 6 elektrisch verbunden. Jeder dieser Verbinder 57 umfasst einen
Zapfen und eine Kontaktfeder.
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Auf 2 ist
festzuhalten, dass die numerischen Bezugszeichen 100, 102, 104 und 106 Metallbleche
bezeichnen, die eine Abschirmung der Elektronik des Moduls 6 sicherstellen.
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Das
Gehäuse 2 umfasst
einen Ummantelungskörper 4,
der einen Boden 4a und seitliche Wände 4b, sowie ein
den Glasreif bildendes Element 7, das auf den Ummantelungskörper 4a angepasst ist,
aufweist. Der Boden 4a und die seitlichen Wände 4b sind
vorzugsweise einteilig ausgebildet, obwohl auch in Betracht gezogen
werden könnte,
zwei unterschiedliche Teile, die zusammengefügt sind, vorzusehen, und sie
bilden zusammen in diesem Beispiel einen Boden-Mittelteil der Armbanduhr 1,
an dem typischerweise das Armband (nicht dargestellt) befestigt
wird.
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Das
den Glasreif bildende Element 7 wird auf den Ummantelungskörper 4,
oder genauer auf die seitlichen Wände 4b des Ummantelungskörpers 4, angepasst
und trägt
das Glas 3, wobei dieses letztere vorzugsweise auf das
Element 7 geklebt oder geschweisst wird.
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Vorteilhaft
wird dieses den Glasreif bildende Element 7 aus einem Kunststoffmaterial
ausgeführt, und
das Glas 3 wird beispielsweise mittels eines bekannten
Ultraschallverfahrens aufgeschweisst.
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Das
den Glasreif bildende Element 7 wird vorzugsweise in undurchlässiger Weise
auf den Ummantelungskörper
angepasst, und dies beispielsweise über eine torische Dichtung 30,
die zwischen einer auf dem Umfang des Elements 7 ausgebildeten Schulter
und einer analogen Schulter, die auf den seitlichen Wänden 4b des
Ummantelungskörpers 4 ausgebildet
ist, angeordnet wird.
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Gemäss dieser
Ausführungsform
der Erfindung wird die Antenne 20 von dem den Glasreif
bildenden Element 7 mechanisch unterstützt und ruht auf einer äusseren,
mit dem Bezugszeichen 7a bezeichneten Fläche dieses
Elements. Diese Antenne 20 kann gegebenenfalls auf diese äussere Fläche 7a geklebt
werden, oder sie kann durch andere geeignete Befestigungsmittel
festgehalten werden. Die Antenne 20 ist vorteilhaft auf
12 Uhr und in geneigter Position in Bezug auf die mit dem Bezugszeichen
II bezeichnete Ebene, in der sich die Anzeigevorrichtung 5 und
der elektronische Modul 6 befinden, angeordnet. Somit ist
die Antenne vorteilhaft merklich nach oben ausgerichtet, um für die natürliche Position
des Handgelenks, wenn der Träger
die Informationen auf der Anzeigevorrichtung 5 abliest,
den Empfang der GPS-Signale
zu optimieren. Es ist festzuhalten, dass das Element 7 ausser
der Antenne 20 auch die Steuerorgane 12 bis 16 der
Armbanduhr trägt.
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Vorzugsweise
umfasst die Armbanduhr 1 ferner ein zusätzliches, den Gehäusering
bildendes Element 8, das im Gehäuse 2 zwischen dem
den Glasreif bildenden Element 7 und dem Boden 4a des
Ummantelungskörpers 4 angeordnet
ist. Die Elemente 7 und 8 bilden gewissermassen
den oberen und den unteren Teil eines Behälters, in dem die Anzeigevorrichtung 5 und
der elektronische Modul 6 eingeschlossen sind. Die Versorgungsquelle 10 ist
zwischen dem den Gehäusering
bildenden Element 8 und dem Boden 4a des Ummantelungskörpers 4 angeordnet.
Es ist leicht verständlich,
dass dieser Akkumulator auch mit der Anzeigevorrichtung 5 und
dem elektronischen Modul 6 zwischen den Elementen 7 und 8 eingeschlossen
sein könnte.
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Vorzugsweise
ist der Ummantelungskörper 4 aus
einem metallischen Werkstoff ausgeführt, und das den Glasreif bildende
Element 7 (sowie das Element 8) ist aus einem
Kunststoffmaterial ausgeführt. Ferner
wird ein äusseres
Ummantelungselement, das mit dem numerischen Bezugszeichen 11 (siehe 1)
bezeichnet ist und im wesentlichen ringförmig ist, beispielsweise durch
Anstecken auf das Element 7 angepasst, um dieses Element 7 zu überdecken.
In diesem Beispiel ist das ringförmige
Ummantelungselement 11 vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff
ausgeführt,
der analog zum Werkstoff, welcher für die Ausführung des Ummantelungskörpers 4 verwendet
wird, ist und eine Öffnung 11a (auf 1 angezeigt)
aufweist, in der die Antenne 20 angeordnet ist. Ferner
ist eine Schutzhaube aus dielektrischem Werkstoff 9 auf
dem den Glasreif bildenden Element 7 angesetzt, um die
Antenne 20 vor der äusseren
Umgebung zu schützen.
Es ist leicht verständlich,
dass das ringförmige
Ummantelungselement 11 und die Schutzhaube 9 auch
einteilig aus einem Werkstoff, der die Funktion der Antenne 20 nicht stört, ausgebildet
sein könnten.
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Unter
erneuter Bezugnahme insbesondere auf 2 kann man
erkennen, dass die Patch-Antenne 20 im wesentlichen quaderförmig ist
und ein Strahlerelement 21 umfasst, welches durch ein Dielektrikum 22,
wie ein Element aus Keramik, von einer Masseebene 23 mit
grösserer
Abmessung getrennt ist. Das Strahlerelement 21 wird durch
einen Erregungsleiter 25 erregt, der von der Masseebene 23 isoliert
ist und durch das Dielektrikum 22 verläuft, um mit dem elektronischen
Modul 6 verbunden zu werden, wobei das Element 7 mit
einer Öffnung 7c versehen
ist, die den Durchgang dieses Erregungsleiters 25 ermöglicht.
Die Masseebene 23 ist ihrerseits über einen getrennten Masseleiter 26,
der ebenfalls durch die Öffnung 7c verläuft, mit
dem elektronischen Modul verbunden.
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Gemäss der Erfindung
ruht somit die Antenne 20 über ihre Masseebene 23 auf
der äusseren Fläche 7a des
den Glasreif bildenden Elements 7. In den Lösungen des
Standes der Technik ist dieser Antennentyp im allgemeinen direkt
auf der Oberfläche des
elektronischen Moduls angeordnet, was die bereits erwähnten Nachteile
aufweist, nämlich
grössere Interferenzen
mit der Elektronik der Uhr, was eine spezifische Abschirmung erfordert,
sowie die Unmöglichkeit,
das Gehäuse,
falls dies gewünscht
wird, aus einem metallischen Werkstoff ausführen zu können. Es soll festgehalten
werden, dass die Masseebene 23 der Antenne 20 vorzugsweise
auf die äussere
Fläche 7a des
den Glasreif bildenden Elements 7 geklebt wird.
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Es
wird nun auf die 3a, 3b, 4a und 4b Bezug
genommen, die die besondere Struktur der Patch-Antenne 20 und
insbesondere ihrer Masseebene 23 näher im Detail illustrieren.
Die 3a und 3b zeigen
somit eine Schnittansicht bzw. eine Draufsicht der Patch-Antenne 20,
die im Rahmen der ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird. Man findet dort wieder das Strahlerelement 21,
das Dielektrikum 22 und die Masseebene 23, sowie
den Erregungsleiter 25 und den Masseleiter 26 vor.
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Wie
dies auf 3b illustriert ist, ist der
Erregungsleiter 25 in Bezug auf das Symmetriezentrum des
Strahlerelements 21 exzentrisch, dies insbesondere derart,
dass die Antenne 20 eine Polarisation des kreisförmigen Typs
aufweist. Es ist festzuhalten, dass diese Dezentrierung ebenfalls
an der Definition der Impedanz der Antenne teilnimmt. Der Abstand, der
den Erregungsleiter 25 vom Masseleiter 26 trennt,
wird ferner auf herkömmliche
Weise gewählt, um
eine geeignete Anpassung der Antenne an die zugeordnete Empfangsschaltung
zu ermöglichen.
Es ist festzuhalten, dass die spezifische Geometrie des Verbinders 25, 26 die
charakteristische Impedanz der Antenne definiert.
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Gemäss der Erfindung
umfasst die Masseebene 23 insbesondere zwei Füsse 26a und 26b,
die sich ausserhalb der Masseebene 23 erstrecken und den
Masseleiter 26 bilden. Es ist festzuhalten, dass diese
Füsse 26a und 26b derart
vorgesehen sind, dass sie beiderseits des Erregungsleiters 25 symmetrisch
angeordnet sind. Die
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4a und 4b zeigen
näher im
Detail die Struktur der Masseebene 23. Diese Masseebene 23 wird
vorteilhaft ausgehend von einem Metallblech, das mittels eines herkömmlichen
Stanzverfahrens gebildet wird, ausgeführt. Dieses Blech wird anfänglich derart
gestanzt, dass es eine mittige Öffnung 23a aufweist,
in welche eine Verlängerung 23b vorsteht, die
im wesentlichen die Form eines "U" aufweist, das in
die mittige Öffnung 23a aufgeht
und aus welchem schliesslich die Füsse 26a, 26b gebildet
werden. Die Struktur der Masseebene 23 am Ende des Stanzarbeitsgangs
ist auf 4b gestrichelt illustriert,
wobei die Füsse
in diesem Stadium mit den numerischen Bezugszeichen 26a* und 26b* bezeichnet
sind. Die Verlängerung 23b wird
in der Folge derart gebogen, dass sich die so gebildeten Füsse 26a, 26b ausserhalb
der Masseebene 23 erstrecken, wie dies illustriert ist.
Es ist festzuhalten, dass der Erregungsleiter 25 derart
ausgebildet ist, dass er ein analoges Profil aufweist, wie dies
auf den 3a und 3b illustriert
ist. In diesem Beispiel wird das Profil der Füsse 26a, 26b und
des Erregungsleiters 25 derart gewählt, dass eine geneigte Positionierung
der Antenne 20 in Bezug auf den elektronischen Modul, mit
welchem diese Antenne verbunden ist, ermöglicht wird.
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Gemäss der Erfindung
ist festzuhalten, dass der Masseleiter 26 einteilig mit
der Masseebene 23 ausgebildet ist, was somit die Verbindung
der Antenne 20 mit dem elektronischen Modul 6 sehr
vereinfacht, auch wenn diese Antenne 20 nicht direkt auf dem
elektronischen Modul 6 ruht. Wie dies auf 2 illustriert
ist, kann festgehalten werden, dass der Masseleiter 26,
nämlich
die Füsse 26a und 26b der Masseebene 23,
und der Erregungsleiter 25 direkt durch Schweissen mit
der gedruckten Schaltung 60 des elektronischen Moduls 6 verbunden
sind, wobei entsprechende Anschlussöffnungen in der gedruckten
Schaltung 60 vorgesehen sind.
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Es
soll ferner festgehalten werden, dass der vorgeschlagene Antennenverbinder,
welcher von den Leitern 25, 26 gebildet ist, ermöglicht,
eine Leitung zu definieren, deren Impedanz zwischen der Antenne
und der Leitung (nicht dargestellt) auf der gedruckten Schaltung 60 angepasst
ist, und somit die Verluste durch Fehlanpassung (oder "mismatch loss") auf ein Minimum
zurückzuführen.
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Im
Beispiel der 1 und 2 ist festzuhalten,
dass die Antenne von dem den Glasreif bildenden Element 7,
das auf den Ummantelungskörper 4 angepasst
ist, mechanisch unterstützt
wird. Diese Konstruktion ist besonders vorteilhaft für die Ausführung eines
tragbaren Instruments mit einem metallischen Ummantelungskörper. Für weitere
Details bezüglich
dieser spezifischen Konstruktion kann man auf die europäische Patentanmeldung
Nr. 01202593.8 vom 5. 7. 2001 im Namen des gegenwärtigen Patentanmelders,
deren Priorität
beansprucht wird, Bezug nehmen.
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Es
soll festgehalten werden, dass die besondere Struktur der Antenne
und ihrer Masseebene, die Gegenstand von der vorliegenden Erfindung
ist, jedoch nicht auf die spezifische Implementierung der 1 und 2 beschränkt ist.
Es könnte
somit bestens in Betracht gezogen werden, eine analoge Struktur
in einer unterschiedlichen Konstruktion anzuwenden. 5 zeigt
beispielsweise eine weitere denkbare Ausführungsform der Erfindung, in
der die Masseebene der Antenne einteilig mit einer Abschirmplatte
des tragbaren elektronischen Instruments ausgebildet ist. Im Unterschied
zu der Ausführungsform
der 1 und 2 ist festzuhalten, dass die
Masseebene 23 der Antenne nicht mehr auf einem zusätzlichen
mechanischen Element (wie dem den Glasreif bildenden Element 7)
ruht, sondern dass sie mit der Abschirmung der Elektronik des Instruments
verbunden ist. Natürlich
ist die Konstruktion der 5 für die Ausführung eines tragbaren Instruments,
das mit einer Ummantelung aus einem nichtmetallischen Werkstoff
(zum Beispiel Kunststoff), oder allgemeiner, aus einem Werkstoff,
der die Funktion der Antenne nicht stört, ausgerüstet ist, geeignet.
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Auf
der Illustration der 5 ist die Armbanduhr, die eine
weitere Ausführungsform
eines tragbaren elektronischen Instruments gemäss der Erfindung bildet, insgesamt
mit dem numerischen Bezugszeichen 1* bezeichnet. Man findet
im illustrierten Schnitt (gemäss
der 6 Uhr/12 Uhr-Achse der Uhr) im wesentlichen wieder die gleichen
Elemente wie im Schnitt der 2 vor, nämlich insbesondere das
Glas 3, die Anzeigevorrichtung 5, welche über ihren
biegsamen Verbinder 50 mit der gedruckten Schaltung 60 des
elektronischen Moduls 6 verbunden ist, die elektrolumineszierende
Folie, welche unter der Anzeigevorrichtung 5 angeordnet
ist, die Versorgungsquelle 10, sowie die Patch-Antenne 20 mit ihrem
Strahlerelement 21, ihrem Dielektrikum 22, ihrer
Masseebene 23 und ihrem Erregungsleiter 25 und ihrem
Masseleiter 26. Diese Elemente 5, 6, 10 und 20 sind
in einem Gehäuse
eingeschlossen, das hier mit dem numerischen Bezugszeichen 2* bezeichnet
ist und aus zwei ineinandergeschachtelten Teilen 4a* und 4b* zusammengesetzt
ist. Der untere Teil 4a* bildet in diesem Beispiel einen
Boden-Mittelteil des Instruments, und das auf den oberen Teil angesetzte Element 4b* bildet
gewissermassen einen Instrumentengehäusedeckel 4b*.
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Wie
dies schematisch auf 5 dargestellt ist, umfasst das
Instrument ferner Abschirmungselemente 100* und 102*,
die auf der oberen bzw. der unteren Fläche der gedruckten Schaltung 60 angeordnet
sind. Genauer ist das obere Abschirmungselement 100* aus
einem gestanzten Metallblech gebildet, wovon ein Endabschnitt die
Masseebene 23 der Antenne 20 bildet. Im Unterschied
zu der vorhergehenden Ausführungsform
ist somit die Masseebene der Antenne 23 in diesem Beispiel
einteilig mit der Abschirmungsstruktur der Antenne ausgebildet.
Es ist festzuhalten, dass die Antenne stets mit einem Abstand von
der gedruckten Schaltung 60 angeordnet ist und nicht direkt
auf einer Fläche
dieser gedruckten Schaltung 60 ruht. Diese Konfiguration
ermöglicht, auf
dem elektronischen Modul 6 Platz freizumachen und den grössten Teil
der elektrischen und elektronischen Bestandteile des Instruments
hinter der Antenne anzuordnen, um deren Funktionsmerkmale zu verbessern.
Ferner verfügt
man somit über
eine bessere Flexibilität
für die
Konzeption der Ummantelung des Instruments. Schliesslich bleibt
die elektrische Verbindung der Antenne 20 mit dem elektronischen Modul 6 durch
die Tatsache, dass der Masseleiter 26 der Antenne einteilig
mit der Masseebene 23 ausgebildet ist, erleichtert.
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In
dieser zweiten Ausführungsform
ist festzuhalten, dass die Konfiguration der Masseebene 23 der
Antenne 20 ausser der Tatsache, dass diese Masseebene 23 mit
der Abschirmungsplatte 100* eine Einheit bildet, in Bezug
auf die Konfiguration, die auf den 3a, 3b, 4a und 4b illustriert ist,
merklich unverändert
bleibt. Sie wird demnach nicht erneut illustriert.
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Es
ist ferner festzuhalten, dass die Antenne 20 in Bezug auf
die Ebene, in der sich die Anzeigevorrichtung 5 und der
elektronische Modul 6 befinden, erneut in einer geneigten
Ebene angeordnet ist, und dies, um die Ausrichtung der Antenne für einen Empfang
der Positionierungssignale bei einem normalen Ablesen der durch
die Anzeigevorrichtung 5 angezeigten Daten zu optimieren.
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Es
ist allgemein verständlich,
dass verschiedene Veränderungen
und/oder Verbesserungen, die dem Fachmann klar sind, an den in der
vorliegenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden
können,
ohne über
den durch die beigefügten
Patentansprüche
definierten Rahmen der Erfindung hinauszugehen. Insbesondere ist die
vorliegende Erfindung nicht auf eine Armbanduhr, wie sie auf den
Figuren illustriert ist, beschränkt,
sondern sie betrifft jedes andere tragbare Element, das am Hangelenk
getragen werden kann oder auch nicht. Ferner kann natürlich die
Antenne, auch wenn sie immer in einer 12 Uhr-Position illustriert ist, in anderen
exzentrischen Positionen, zum Beispiel auf 9 Uhr, 3 Uhr oder 6 Uhr,
oder sogar auf den Diagonalen, angeordnet sein.