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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf Antennen für Funkkommunikations-Endgeräte und insbesondere
auf kompakte eingebaute Antennen, die entworfen worden sind, um
in tragbare Endgeräte
einbezogen zu werden, und die über
eine große
Bandbreite verfügen,
um den Betrieb der tragbaren Endgeräte innerhalb verschiedener
Frequenzbänder
zu erleichtern.
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Hintergrund
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Seit
dem Ende des 20. Jahrhunderts hat die Funktelefon- bzw. Handyindustrie
in der Welt eine enorme Entwicklung gehabt. Von den anfänglichen analogen
Systemen, wie jenen, die durch Standards AMPS (Advanced Mobile Phone
System – fortschrittliches
Mobiltelefonsystem) und NMT (Nordic Mobile Telephone – Nordisches
Mobiltelefon) festgelegt sind, ausgehend ist die Entwicklung während der
vergangenen Jahre nahezu ausschließlich auf Standards hinsichtlich
digitaler Lösungen
für zellulare Funknetzwerksysteme,
wie das D-AMPS-System (wie es beispielsweise spezifisiert ist in EIA-TIA-IS-54-B
und IS-136) und GSM (Global System for Mobile Communications – globales
System für
mobile Kommunikation) fokussiert worden. Unterschiedliche digitale Übertragungssysteme
werden in unterschiedlichen Systemen genutzt, beispielsweise das
Zeitmultiplex-Mehrfachzugriffssystem (TDMA) oder das Codemultiplex-Mehrfachzugriffssystem (CDMA).
Gegenwärtig
tritt die zellulare Technologie in die sogenannte dritte Generation
ein, die verschiedene Vorteile gegenüber den früheren, oben aufgeführten digitalen
Systemen der zweiten Generation mit sich bringt. Unter diesen Vorteilen
wird eine vergrößerte Band breite
bereitgestellt, die eine effektive Kommunikation von komplexeren
Daten ermöglicht. Die
mobilen System der dritten Generation sind in Europa auf das UMTS-System
(Universal Mobile Telephony System – universelles Mobiltelefonsystem) und
in den USA auf das System CDMA 2000 bezogen, und ein mobiles System
der betreffenden dritten Generation ist in Japan in gewissem Maß bereits
realisiert. Es wird in weitem Umfang daran geglaubt, dass die persönlichen
Kommunikationsnetzwerke (PCNs) der ersten Generation, die geringe
Kosten verursachende Schnurlostelefone in Taschenformat verwenden,
welche komfortabel getragen und zur Vornahme oder zum Empfang von
Anrufen im Heim, Büro,
auf der Strasse, im Auto, etc. genutzt werden können, beispielsweise durch
zellulare Träger
versorgt werden, die die digitale zellulare Systeminfrastruktur
der nächsten
Generation nutzen.
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Eine
Entwicklung zellularer Kommunikationsdienste schließt die Übernahme
von zusätzlichen Frequenzbändern zur
Nutzung bei der Verarbeitung von mobilen Kommunikationen ein, beispielsweise für persönliche Kommunikationsdienste
(PCS). Unter Heranziehung der USA beispielsweise sei angemerkt,
dass dem zellularen Hyperband zwei Frequenzbänder zugewiesen sind (die üblicherweise
als A-Frequenzband und als B-Frequenzband bezeichnet sind), um die
Kommunikation in 800-MHz-Bereich auszuführen und zu steuern. Das PCS-Hyperband
ist andererseits in den Vereinigten Staaten von Amerika dahingehend
spezifiziert, dass es sechs verschiedene Frequenzbänder (A,
B, C, D, E und F) im 1900-MHz-Bereich enthält. Somit stehen in den USA nunmehr
acht Frequenzbänder
in jedem gegebenen Dienstbereich zur Verfügung, um Kommunikationsdienste
zu erleichtern. Gewisse Standards sind für das PCS-Hyperband genehmigt
worden (beispielsweise PCS1900 (J-STD-007)), während andere Standards für das zellulare
Hyperband genehmigt worden sind (zum Beispiel D-AMPS (IS-136)).
Andere Frequenzbänder,
in denen diese Geräte
betrieben werden, enthalten das GPS-System (welches im 1,5-GHz-Bereich arbeitet)
und das UMTS-System (welches
im 2,0-GHz-Bereich arbeitet). Jedem der Fre quenzbänder, die
für die
zellularen und PCS-Hyperbänder
spezifiziert sind, ist eine Vielzahl von Verkehrskanälen und
zumindest ein Zugriffs- oder Steuerkanal zugewiesen. Der Steuerkanal
wird zur Steuerung oder Überwachung
des Betriebs von Mobilstationen mittels Informationen genutzt, die
zu den Mobilstationen übertragen
und von diesen empfangen werden. Derartige Informationen können ankommende
Rufsignale, abgehende Rufsignale, Funkrufsignale, Funkruf-Antwortsignale,
Ortsregistrierungssignale, Sprachkanalzuweisungen, Wartungsbefehle,
Auflegesignale und Zellenauswahl- oder -neuauswahlbefehle enthalten,
wenn sich eine Mobilstation aus der Funkabdeckung einer Zelle in
die Funkabdeckung einer anderen Zelle bewegt. Die Steuer- und Sprachkanäle können entweder
unter Heranziehung einer analogen Modulation oder einer digitalen
Modulation betrieben sein.
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Die
von einer Basisstation in der Abwärtsverbindung über die
Verkehrs- und Steuerkanäle übertragenen
Signale werden von mobilen oder tragbaren Endgeräten empfangen, deren jedes
zumindest eine Antenne aufweist. Historisch haben tragbare Endgeräte eine
Anzahl von unterschiedlichen Arten von Antennen verwendet, um Signale über die
Luftschnittstelle zu empfangen und zu senden. So hat es sich beispielsweise
bezüglich
einpoliger Antennen bzw. Monopolantennen, die rechtwinklig zu einer
leitenden Oberfläche
angeordnet sind, herausgestellt, dass sie gute Strahlungscharakteristiken,
erwünschte
Speisepunktimpedanzen und eine relativ einfache Konstruktion aufweisen.
Monopolantennen können
in verschiedenen physikalischen Formen ausgebildet sein. So sind
häufig
beispielsweise Stab- oder Peitschenantennen in Verbindung mit tragbaren
Endgeräten verwendet
worden. Für
Hochfrequenzanwendungen, bei denen die Länge einer Antenne zu minimieren
ist, besteht eine andere Wahl in der Wendelantennne. Darüber hinaus
stoßen
Hersteller von mobilen Endgeräten
auf eine konstante Nachfrage nach kleineren und kleineren Endgeräten. Diese
Nachfrage nach Miniaturisierung ist mit dem Wunsch nach zusätzlicher Funktionalität kombiniert,
wie damit, über
die Fähigkeit
zu ver fügen,
das Endgerät
in verschiedenen Frequenzbändern
und in verschiedenen zellularen Systemen zu nutzen.
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Es
ist kommerziell erwünscht,
tragbare Endgeräte
anzubieten, die imstande sind, in völlig verschiedenen Frequenzbändern zu
arbeiten, beispielsweise in Bändern,
die im 1500-MHz-, 1800-MHz-, 1900-MHz-,
2,0-GHz- und 2,45-GHz-Bereichen liegen. Demgemäß ist es in tragbaren Endgeräten erforderlich,
Antennen anzuwenden, die eine adäquate Verstärkung und
Bandbreite in einer Vielzahl dieser Frequenzbänder bereitstellen. Es sind
verschiedene Versuche unternommen worden, solche Antennen zu schaffen.
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Im
japanischen Patent Nr. 6-37531 ist eine Wendel angegeben, die einen
inneren Parasitär-Metallstab
enthält.
Gemäß diesem
Patent kann die Antenne auf zwei Resonanzfrequenzen dadurch abgestimmt
werden, dass die Position des Metallstabes eingestellt wird. Bedauerlicherweise
ist die Bandbreite bei dieser Anordnung zu schmal für die Verwendung
bei zellularen Kommunikationen.
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Es
sind gedruckte Dual-Band-Monopolantennen bekannt, bei denen eine
zweifache Resonanz durch die Hinzufügung eines Parasitär-Streifens
in geringer Nähe
zu einer gedruckten Monopolantenne erreicht wird. Während eine
derartige Antenne über eine
genügende
Bandbreite für
zellulare Kommunikationen verfügt,
benötigt
sie die Hinzufügung
eines Parasitär-Streifens.
Moteco AB in Schweden hat eine Spulenanpassungs-Dual-Band-Peitschenantenne und
eine Rahmenantenne entwickelt, mit der eine zweifache Resonanz dadurch
erreicht wird, dass die Spulenanpassungskomponente (1/4 λ für 900 MHz und ½ λ für 1800 MHz)
eingestellt wird. Diese Antenne verfügt über eine relativ gute Bandbreite
und über relativ
gute Strahlungsleistungen, und sie weist eine Länge in der Größenordnung
von 40 mm auf.
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Um
die Größe der tragbaren
Funkendgeräte zu
verringern, sind über
die letzte Reihe von Jahren eingebaute Antennen realisiert worden.
Der generelle Wunsch besteht heute darin, über eine Antenne zu verfügen, die
für den
Kunden nicht sichtbar ist. Heutzutage werden verschiedene Arten
von Korrektureinrichtungen verwendet, und zwar mit oder ohne Parasitär-Elemente.
Die gebräuchlichsten
eingebauten Antennen, die derzeit in Mobiltelefonen in Gebrauch sind,
sind die so genannten planaren umgedrehten F-Antennen (PIFA). Dieser
Name ist aufgrund der Tatsache genommen worden, dass die Antenne
im Profil wie der um 90 Grad gedrehte Buchstabe F aussieht. Eine
derartige Antenne benötigt
einen Speisepunkt sowie eine Erd- bzw.
Gegengewichtsverbindung. Falls eines oder mehrere Parasitär-Elemente in
der Nähe
eingeschlossen sind, können
sie entweder geerdet oder von Erde dielektrisch getrennt sein.
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Die
PIFA-Antenne kann, wie erwähnt,
in einem Funk-Endgerät,
beispielsweise in einem Mobiltelefon mit einem ziemlich geringen
Profil eingebaut sein. Wenn Mobiltelefone bzw. Handys kleiner und kleiner
werden, stellt jedoch die Höhe
der PIFA-Antennen
noch einen begrenzenden Faktor für
die Verringerung der Endgerätegröße dar.
Die Geometrie einer konventionellen PIFA-Antenne umfasst ein Strahlungselement,
einen Einspeisestift für
das Strahlungselement, einen Erdungs- bzw. Massestift für das Strahlungselement
und ein Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat, welches üblicherweise
auf einer gedruckten Schaltungsplatine (PCB) angeordnet ist. Sowohl
der Einspeisestift als auch der Erdungs- bzw. Massestift sind rechtwinklig
zur Erdungsebene bzw. zum Gegengewicht angeordnet, und das Strahlungselement
ist oberhalb der Erdungsebene bzw. des Gegengewichts in einer solchen
Weise aufgehängt,
dass die Erdungsebene bzw. das Gegengewicht den Bereich unter dem
Strahlungselement abdeckt. Dieser Antennentyp weist jedoch generell
eine ziemlich geringe Bandbreite in der Größenordnung von 100 MHz auf.
Um die Bandbreite für
eine Antenne dieses Designs zu vergrößern, ist der vertikale Abstand
zwischen dem Strahlungselement und der PCB-Erde bzw. dem PCB-Gegengewicht zu
vergrößern, das
heißt,
dass die Höhe
vergrößert wird
bzw. ist, in der das Strahlungselement oberhalb der gedruckten Schaltungsplatine
angeordnet ist. Dies stellt jedoch eine unerwünschte Modifikation dar, da
es die Antenne dadurch, dass die Höhe zunimmt, für kleine Kommunikationsgeräte unattraktiv
macht. Eine Lösung
dieses Problems besteht darin, zwischen der Antenne und der gedruckten
Schaltungsplatine ein dielektrisches Element hinzuzufügen, um
den elektrischen Abstand größer bzw.
länger
zu machen als den physikalischen Abstand.
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In
der US-6.326.921 von Yin und anderen ist eine eingebaute flache
Antenne mit einer Antenne vom planaren umgedrehten F-Typ (PIFA) und einem mäanderförmig verlaufenden
Parasitär-Element angegeben;
die betreffende Antenne weist eine große Bandbreite auf, welche die
Kommunikationen mit einer Vielzahl von Frequenzbändern erleichtert. Ein Hauptelement
ist in einer bestimmten Höhe
oberhalb eines Substrats eines Kommunikationsgeräts untergebracht, und das Parasitär-Element
ist auf demselben Substrat wie das Hauptantennenelement untergebracht
und an einem Ende mit Masse bzw. Erde verbunden. Der Einspeisestift
PIFA-Antenne befindet sich proximal zum Masse- bzw. Erdungsstift
des Parasitär-Elements.
Aus der Kopplung des mäanderförmig verlaufenden
Parasitär-Elements
zu bzw. mit der Hauptantenne resultieren zwei Resonanzen. Diese beiden
Resonanzen werden so eingestellt, dass sie einander benachbart sind,
um eine breitere Resonanz zu realisieren, welche die Frequenzbereiche von
DCS (Digital Cross Connect System), PCS (Personal Communications
System) und UMTS umfasst.
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Die
bisher bekannten Antennenanordnungen bzw. -auslegungen stellen jedoch
noch einen begrenzenden Faktor dar, wenn Funk-Endgeräte mit adäquater Bandbreite entwickelt
werden, um beispielsweise sämtliche
Frequenzbänder
der Systeme DCS, PCS und UMTS unter Anerkennung des Wunsches nach
Bereitstellung von kompakten Endgeräten gleichzeitig abzudecken.
Die bekannten Lösungen
weisen hauptsächlich
eine Zweiband-Leistung auf, beispielsweise GSM + DCS. Sie brauchen
eine Erdungsebene bzw. ein Gegengewicht unter der Antennenstruktur.
Je größer der
Abstand ist, umso besser ist in gewissem Grad die Antennenleistung;
da die heutigen Mobiltelefone so klein und so dünn wie möglich sein müssen, stellt
dies ein Dilemma dar. Ein generelleres Problem mit eingebauten Antennen stellt
nicht nur die geringe Bandbreite, sondern auch Verstärkungsleistung
dar, die signifikant schlechter ist als die einer traditionellen
Außenantenne,
das heißt
irgendeiner Art von Stichleitungs- bzw. Stabantenne.
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In
der US 2001/0050636 A1 ist eine Mehrbandantenne für ein Funkkommunikations-Endgerät gezeigt,
bei der eine Kombination von einzelnen Antennen an lediglich einem
Punkt eines Einspeisungsanschlusses eingespeist wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Damit
liegt also eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die oben
identifizierten Mängel bezüglich des
Standes der Technik zu überwinden und
insbesondere eine planare Antennenanordnung bereitzustellen, die
für Einbauantennen
geeignet ist und die zugleich eine große Bandbreite besitzt, welche
es der Antenne ermöglicht,
bei bzw. in einer Vielzahl von Frequenzbändern betrieben zu werden.
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Gemäß einem
ersten Aspekt wird diese Aufgabe durch eine Mehrband-Funkantennenvorrichtung
für ein
Funkkommunikations-Endgerät
gelöst, umfassend
ein flaches Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat, ein flaches Hauptstrahlungselement mit
einem Funksignal-Speisepunkt und einem flachen Parasitär-Element.
Das betreffende Hauptstrahlungselement liegt in derselben Ebene
wie des Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat, wobei ein erstes längliches
Teil des Hauptstrahlungselements sich in einer L-Form von einer
Seitenkante des Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrats weg erstreckt und
wobei der längere
Schenkel der betreffenden L-Form sich im Wesentlichen parallel zu
der genannten Seitenkante erstreckt.
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Vorzugsweise
weist der genannte erste längliche
Teil eine erste Breite auf, und er erstreckt sich in einen bzw.
zu einem zweiten länglichen
Teil, der eine zweite Breite aufweist, die kleiner ist als die genannte erste
Breite. Die Länge
des genannten ersten Teiles entspricht vorzugsweise der Resonanz
einer ersten Funkwellenlängenzone,
und die kombinierte Länge des
genannten ersten Teiles und zweiten Teiles entspricht der Resonanz
einer zweiten Funkwellenzone, und zwar durch Wechselwirkung mit
dem parasitären Element
bzw. Parasitär-Element.
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Vorzugsweise
umfasst das genannte flache Parasitär-Element ein erstes L-förmiges Parasitär-Glied,
welches sich von einem elektrischen Verbindungspunkt mit dem genannten
Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat im Wesentlichen parallel zu dem
genannten ersten Teil des Hauptantennenelements erstreckt. Bei einer
Ausführungsform
umfasst das betreffende flache Parasitär-Element ein zweites L-förmiges Parasitär-Glied,
welches sich von einem elektrischen Verbindungspunkt zu dem genannten Erdungs-
bzw. Gegengewichts-Substrat im Wesentlichen parallel zu dem genannten
ersten Parasitär-Glied
erstreckt. Das Hauptstrahlungselement ist von dem Erdungs- bzw.
Gegengewichts-Substrat vorzugsweise
dielektrisch getrennt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der genannte zweite Teil des Hauptelements mäanderförmig gestaltet, und vorzugsweise
ist die genannte erste Breite zumindest fünf Mal größer als die genannte zweite
Breite. Bei einer Ausführungsform ist
die genannte erste Breite zumindest zehn Mal größer als die genannte zweite
Breite.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Kommunikations-Endgerät gelöst, welches
für eine
Mehrband-Funkkommunikation entwickelt ist und welches ein Gehäuse, eine
Benutzereingabe- und -ausgabe-Schnittstelle und eine in dem betreffenden
Gehäuse
eingebaute Antennenvorrich tung mit einem flachen Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat,
einem flachen Hauptstrahlungselement, welches einen Funksignal-Speisepunkt
enthält,
und ein flaches Parasitär-Element umfasst.
Das genannte Hauptstrahlungselement befindet sich in derselben Ebene
wie das genannte Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat, wobei ein erster länglicher
Teil des Hauptstrahlungselements sich in einer L-Form von einer
Seitenkante des Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrats weg erstreckt
und wobei der längere
Schenkel der betreffenden L-Form sich im Wesentlichen parallel zu
der genannten Seitenkante erstreckt.
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Vorzugsweise
weist der genannte erste längliche
Teil eine erste Breite auf, und er erstreckt sich in einen bzw.
zu einem zweiten länglichen
Teil, der eine zweite Breite aufweist, die kleiner ist als die genannte erste
Breite. Die Länge
des genannten ersten Teiles entspricht vorzugsweise der Resonanz
einer ersten Funkwellenlänge,
und die kombinierte Länge
aus dem ersten und dem zweiten Teil entspricht der Resonanz einer
zweiten Funkwellenlänge.
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Vorzugsweise
umfasst das genannte flache Parasitär-Element ein erstes L-förmiges Parasitär-Element,
welches sich von einem elektrischen Verbindungspunkt zu dem genannten
Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat
im Wesentlichen parallel zu dem ersten Teil des Hauptantennenelements
erstreckt. Bei einer Ausführungsform
umfasst das betreffende flache Parasitär-Element ferner ein zweites L-förmiges Parasitär-Element,
welches sich von einem elektrischen Verbindungspunkt zu dem Erdungs-
bzw. Gegengewichts-Substrat im Wesentlichen parallel zu dem genannten
ersten Parasitär-Element
erstreckt. Das Hauptstrahlungselement ist von dem Erdungs- bzw.
Gegengewichts-Substrat vorzugsweise dielektrisch getrennt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der genannte zweite Teil mäanderförmig gestaltet, und
vorzugsweise ist die genannte erste Breite zumindest fünf Mal größer als
die genannte zweite Breite. Bei einer Ausführungsform ist die genannte erste Breite
zumindest zehn Mal größer als
die genannte zweite Breite.
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Gemäß einem
dritten Aspekt wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Mehrband-Funkantenne für ein Funkkommunikations-Endgerät gelöst, umfassend
ein flaches Hauptstrahlungselement mit einem Funksignal-Speisepunkt
und ein flaches Parasitär-Element, wobei die
betreffende Antenne mit einem flachen Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat durch
Zwischenschaltung des genannten Parasitär-Elements verbindbar ist.
Das betreffende Hauptstrahlungselement liegt in derselben Ebene
wie das Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat, wobei ein erster länglicher
Teil des Hauptstrahlungselements sich in einer L-Form von einer
Seitenkante des Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrats weg erstreckt und
wobei der längere
Schenkel der betreffenden L-Form sich im Wesentlichen parallel zu
der genannten Seitenkante erstreckt.
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Gemäß einem
vierten Aspekt wird die Aufgabe der Erfindung durch eine integrierte
Mehrband-Funkantenne und eine Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substratvorrichtung
für ein
Funkkommunikations-Endgerät
gelöst,
umfassend ein flaches Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat, ein
flaches Hauptstrahlungselement mit einem Funksignal-Speisepunkt
und ein flaches Parasitär-Element. Das genannte
Hauptstrahlungselement liegt im Wesentlichen in derselben Ebene
wie das Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat, wobei ein erster länglicher
Teil des Hauptstrahlungselements sich in einer L-Form von einer
Seitenkante des Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrats weg erstreckt
und wobei der längere
Schenkel der betreffenden L-Form sich im Wesentlichen parallel zu
der genannten Seitenkante erstreckt.
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Vorzugsweise
sind das genannte Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat, das genannte Hauptstrahlungselement
und das genannte Parasitär-Element
aus einer einzelnen Schicht aus elektrisch leitendem Material gebildet,
und bei einer Ausführungsform
sind sie aus einer Metallschicht einer gedruckten Schal tungsplatine
geätzt.
Bei einer Ausführungsform,
deren Merkmale in gleicher Weise bei irgendeinem der zuvor erwähnten Aspekte
anwendbar sind, ist das genannte Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat
in einer Schicht einer gedruckten Schaltungsplatine gebildet, während das
genannte Hauptstrahlungselement und das genannte Parasitär-Element
in einer anderen Schicht der betreffenden gedruckten Schaltungsplatine
gebildet sind. Das Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat und die
Antenne liegen gleichwohl im Wesentlichen in derselben Ebene, insbesondere
im Vergleich zu dem konventionellen PIFA-Design.
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Unter
im Wesentlichen parallel ist hier gemeint, dass der Abstand zwischen
dem längeren Schenkel
des Strahlungselements und der Kante des Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrats
im Wesentlichen konstant ist über
den Verlauf des betreffenden längeren
Schenkels, und zwar innerhalb der durch das benutzte Herstellungsverfahren
gegebenen Genauigkeit.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen näher
ersichtlich werden. In den Zeichnungen zeigen
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1 schematisch
eine Mehrband-Funkantennenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
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2 einen
vergrößerten Teil
der Antennenvorrichtung gemäß 1,
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3 ein
beispielhaftes Kommunikations-Endgerät, bei dem eine Antennenanordnung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung realisiert ist,
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4 schematisch
eine integrierte Mehrband-Funkantenne und eine Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substratvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung,
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5A bis 5C schematisch
die Anwendung eines Kommunikations-Endgeräts gemäß 3,
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6A Kennwerte
des Stehwellenverhältnisses
(VSWR) für
die Antennenanordnung der vorliegenden Erfindung bei dem gemäß 5A ausgerichteten
Betrieb und
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6B Kennwerte
des Stehwellenverhältnisses
für die
Antennenanordnung der vorliegenden Erfindung bei dem gemäß 5B ausgerichteten Betrieb.
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Detaillierte Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsformen
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Die
vorliegende Beschreibung bezieht sich auf Funk-Endgeräte als Vorrichtungen,
bei denen eine Funkantennenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung
implementiert bzw. realisiert ist. Der Begriff Funk-Endgerät umfasst
jegliches Mobilgerät, welches
für eine
Funkkommunikation mit einer Funkstation entwickelt bzw. ausgelegt
ist, wobei die Funkstation auch ein mobiles Endgerät oder beispielsweise
eine stationäre
Basisstation sein kann. Infolgedessen umfasst der Begriff Funk-Endgerät Mobiltelefone,
Funkempfänger
(Pager), Kommunikatoren, elektronische Organisationsgeräte, Smartfon-Geräte, PDAs
(persönliche
digitale Assistenten), in einem Fahrzeug angebrachte Funkkommunikationsgeräte oder
dergleichen sowie tragbare Laptop-Computer, die für eine drahtlose
Kommunikation, beispielsweise in einem WLAN (drahtlosen lokalen
Bereichsnetzwerk) entwickelt sind. Da die Antenne als solche für eine mobile
Nutzung geeignet, jedoch darauf nicht beschränkt ist, sollte der Begriff
Funk-Endgerät
auch so verstanden werden, dass er jegliches stationäres Gerät umfasst,
welches für
eine Funkkommunikation aufgebaut bzw. ausgelegt ist, wie beispielsweise Desktop-
bzw. Tisch-Computer, Drucker, Faxgeräte und so weiter, das sind
Geräte,
die so entwickelt bzw. ausgelegt sind, dass sie mittels Funkkommunikation miteinander
oder mit irgendeiner anderen Funkstation arbeiten. Obwohl hier hauptsächlich die
Struktur und die Charakteristiken des Antennendesigns bzw. der Antennenanordnung
gemäß der Erfindung beispielhaft
hinsichtlich der Realisierung in einem Mobiltelefon beschrieben
werden, ist dies indessen nicht als die Implementierung bzw. Realisierung
der erfindungsgemäßen Antennenanordnung
in anderen Arten von Funk-Endgeräten,
wie jenen, die oben aufgeführt
sind, ausschließend
zu interpretieren. Ferner sei hervorgehoben, dass der Begriff umfassend
oder umfasst, wenn er in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet
ist, um enthaltene Merkmale, Elemente oder Schritte zu bezeichnen, in
keiner Weise so zu interpretieren ist, dass das Vorhandensein von
weiteren bzw. anderen Merkmalen, Elementen oder Schritten als jene,
die ausdrücklich angegeben
sind, ausgeschlossen ist.
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Mehrere
der größeren Hersteller
von Mobiltelefonen, zum Beispiel Ericsson® und
Nokia® haben Mobiltelefone
bzw. Handys für
zellulare Kommunikationsnetzwerke auf den Markt gebracht und mit
eingebauten Antennen für
einen Zweiband- und Dreibandbetrieb implementiert bzw. ausgestattet. Unter
eingebaut wird hier verstanden, dass die Antenne innerhalb des Gehäuses oder
Chassis oder neben dem betreffenden Gehäuse oder Chassis des Mobiltelefons
ohne vorstehenden Elemente untergebracht ist. Die Prinzipien der
Antenne des planaren umgedrehten F-Typs sind oben kurz erörtert worden. Obwohl
die betreffende Antenne auf verschiedenen Weisen verkörpert sein
kann, ist sie grundsätzlich durch
folgende Merkmale festgelegt:
- – Doppel-
oder Dreibandkapazität;
- – Korrektureinrichtung
parallel zur gedruckten Schaltungsplatine (PCB), das heißt der Erdungsebene
bzw. dem Gegengewicht;
- – Luft
oder irgendein dielektrisches Material zwischen der Antenne und
der gedruckten Schaltungsplatine PCB;
- – Größen in der
Nachbarschaft von L·W·H = 40·18·8 mm;
- – der
Abstand (H) zwischen der Antenne und der gedruckten Schaltungsplatine
PCB ist für
ein gutes Stehwellenverhältnis
und eine gute Verstärkung
kritisch, und der normale Abstand zwischen diesen beiden Ebenen
beträgt
7–10 mm;
- – die
Antenne benötigt
sowohl eine Speisung als auch eine Erdungsverbindung bzw. ein Gegengewicht.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Antennendesign bzw. eine Antennenanordnung
bereit, das bzw. die keine Erdungsebene bzw. kein Gegengewicht unter
der Antennenanordnung benötigt.
Dies ermöglicht
es, ein sehr dünnes
Produkt herzustellen. Computersimulationen mit überraschend guten Ergebnissen
sind gemacht worden. Diese Simulationen sind unter Heranziehung
des von Zeland Inc. vertriebenen Geräts IE3D ausgeführt worden.
Dieses Gerät nutzt
das Momentverfahren als mathematische Lösungsvorrichtung, und Simulationsergebnisse,
die erhalten wurden, korrelieren gut mit Messtests an Prototypen,
wie dies in 6A und 6B angegeben
ist, die weiter unten erläutert
werden.
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Hier
werden ein Antennenkonzept oder -design, welches die Antennenstruktur
bzw. -anordnung in Beziehung zu Erde bzw. einem Gegengewicht umfasst,
sowie ihre Realisierung in einem Funk-Endgerät unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Einige Merkmale einer Ausführungsform
des Antennenaufbaus sind eine sehr breite Speisung und zwei Parasitär-Elemente
ohne Speisung. 1 veranschaulicht eine Antennenvorrichtung 1,
umfassend eine Antenne 12 und eine Erdungsebene bzw. ein
Gegengewicht oder ein Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat 20.
Die Länge der
Erdungsebene bzw. des Gegengewichts 20, das heißt die Höhe in 1 beträgt vorzugsweise
etwa gleich einem Drittel der Wellenlänge für das untere Funkfrequenzband,
auf das die Mehrbandantenne 12 abgestimmt ist. Die Länge der
Erdungsebene bzw. des Gegengewichts kann berechnet werden als L = c/3f,wobei L die Länge der Erdungsebene bzw. des
Gegengewichts ist, wobei c die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist
und wobei f die Funkfrequenz ist. Bei einem Beispiel liegt das untere
Band bei f = 900 MHz, wobei die Länge der Erdungsebene bzw. des
Gegengewichts mit etwa 11 cm berechnet werden kann.
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2 veranschaulicht
den oberen Teil von 1 in einer Vergrößerung,
wobei lediglich ein Teil der Erdungsebene bzw. des Gegengewichts 20 veranschaulicht
ist. Die Antenne gemäß 2 umfasst mehrere
Teile, und sie offenbart eine Ausführungsform gemäß dem obigen
Beispiel, das heißt
sie ist auf ein unteres Frequenzband von 900 MHz abgestimmt.
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Das
Hauptstrahlungselement der Antenne umfasst ein erstes flaches längliches
Teil 2, welches sich von einer Position bzw. Stelle 4 nahe
der oberen Kante 21 der Erdungsebene bzw. des Gegengewichts 20 aus
erstreckt. Bei der bevorzugten und offenbarten Ausführungsform
ist dieses längliche
Teil um 90 Grad gebogen, um die Gesamtlänge der Antennenvorrichtung 1,
einschließlich
der Erdungsebene bzw. des Gegengewichts 20 so kurz wie
möglich zu
machen. Das Hauptstrahlungselement wird an einem Speisepunkt 3 bei
oder nahe seines Grundteiles 4 neben der Kante 21 der
Erdungsebene bzw. des Gegengewichts 20 gespeist; das betreffende
Hauptstrahlungselement ist jedoch von der Erdungsebene bzw. des
Gegengewichts 20 dielektrisch getrennt, beispielsweise
durch einen Spalt.
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Das
bzw. der längliche
Teil 2 weist eine große
Breite auf, die bei der angegebenen Ausführungsform etwa 5,4 mm beträgt. Diese
große
Breite trägt zu
der großen
Bandbreite bei, wie dies in 6A und 6B veranschaulicht
ist. Die Gesamtlänge
des breiten länglichen
Teiles 2 beträgt
etwa 35 mm von 4 bis 10. An diesem Ende 10 verläuft das
Hauptstrahlungselement zu einem beträchtlich längeren mäanderförmigen Teil 9, welches
eine signifikant geringere Breite besitzt als das bzw. der Teil 2.
Der durch die Einschnürung
bei 10 erhaltene Trennbereich ruft eine Resonanz in Abhängigkeit
von der Länge
des breiten Teiles 2 und eine weitere Resonanz in Abhängigkeit von
der Gesamtlänge
des Hauptstrahlungselements 2,9 vom Ende 4 am Speisepunkt 3 zum
Endpunkt 11 hervor. Die Beziehung zwischen der Breite des
Teiles 2 und des Teiles 9 beträgt zumindest 5:1 und vorzugsweise
10:1. Diese Beziehung ist folglich in Hinblick darauf von Bedeutung,
die Mehrbandleistung zu erhalten. Am Ende 11 des mäanderförmigen Teiles 9 kann
ein noch weiteres Strahlungselement hinzugefügt sein, ein so genanntes kapazitives
Endstück
welches mit dem Teil 9 elektrisch verbunden ist, obwohl dies
nicht dargestellt ist.
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Ein
dünnes
Parasitär-Element
bzw. -Elementteil 5 ist mit der Erdungsebene bzw. dem Gegengewicht 20 bei 7 verbunden
und verläuft
parallel zu dem Hauptantennenteil 2. Die Breite dieses
ersten Parasitär-Elementteiles 5 beträgt etwa
1 mm, und es ist etwa 1 mm nahe des elektrischen Speiseantennenelements 2, 9 positioniert.
Die Gesamtlänge
des ersten Parasitär-Elements 5 beträgt bei der
angegebenen Ausführungsform
etwa 21,1 mm.
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Ein
weiteres dünnes
Parasitär-Element 6, welches
in entsprechender Weise bei 8 mit der Erdungsebene bzw.
dem Gegengewicht verbunden ist, verläuft parallel zu dem Parasitär-Element 5.
Die ungefähre
Länge dieses
zweiten Parasitär-Elements 6 beträgt bei der
angegeben Ausführungsform
21 mm. Die Breite des Teiles 6 und der Abstand zwischen dem
Teil 6 und dem Teil 5 liegen in derselben Größenordnung
wie die Breite des Teiles 5 bzw. der Abstand zwischen dem
Teil 5 und dem Element 2.
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3 veranschaulicht
ein Funkkommunikations-Endgerät
in der Ausführungsform
eines zellularen Mobiltelefons bzw. Handys 30, welches
für eine Mehrband-Funkkommunikation
entwickelt ist. Das Endgerät 30 umfasst
ein Chassis oder Gehäuse 35, welches
eine Benutzer-Audioeingabeeinrichtung in Form eines Mikrofons 31 und
eine Nutzer-Audioausgabeeinrichtung in Form eines Lautsprechers 32 oder
einen Anschluss bzw. Konnektor für
einen (nicht dargestellten) Ohrhörer
trägt.
Eine Reihe von Tasten, Knöpfen
oder dergleichen stellt ein Dateneingabe-Interface 33 dar und ist beispielsweise
zum Wählen entsprechend
der eingerichteten Technik nutzbar. Ein Datenausgabe-Interface, welches
ein Display 34 umfasst, ist ferner enthalten und zur Anzeige
einer Kommunikationsinformation, einer Adressenliste, etc. in einer
dem Durchschnittsfachmann bekannten Weise entwickelt. Das Funkkommunikations-Endgerät 30 weist
(nicht dargestellte) Funkübertragungs-
und Funkempfangselektroniken auf und ist mit einer eingebauten Antennenvorrichtung 1 innerhalb
des Gehäuses 35 entwickelt.
Die betreffende Antennenvorrichtung ist in der Zeichnung durch eine
gestrichelte Linie als ein im Wesentlichen flaches Objekt angegeben.
Gemäß der Erfindung
enthält
diese Antennenvorrichtung 1 entsprechend der 1 ein
flaches Erdungs- bzw.
Gegengewichts-Substrat 20, ein flaches Hauptstrahlungselement 2, 9 mit
einem Funksignal-Speisepunkt 3 und ein flaches Parasitär-Element 5, 6.
Das Hauptstrahlungselement 2, 9 ist von dem Erdungs-
bzw. Gegengewichts-Substrat dielektrisch getrennt und befindet sich
neben dem Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat und in derselben
Ebene wie dieses. Die anderen Merkmale des Antennenaufbaus gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie oben beschrieben sind, treffen natürlich in
gleicher Weise auf die das Funk-Endgerät realisierende Ausführungsform
gemäß 3 zu.
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4 veranschaulicht
einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Wie zuvor hauptsächlich unter
Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben,
liegen die Antenne 12 und die Erdungsebene bzw. das Gegengewicht 20 der
Antennenvorrichtung 1 nebeneinander in derselben Ebene.
Nicht sämtliche
Teile der Antennenvorrichtung sind elektrisch miteinander verbunden,
beispielsweise nicht das Hauptstrahlungselement 2, 9 und
die Erdungsebene bzw. das Gegengewicht 20; die betreffenden Teile
können
jedoch gleichwohl als ein einziges integriertes Element gebildet
sein. Alternativ kann das Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat 20 und
das Antennenelement 2, 9 in verschiedenen Schichten einer
gedruckten Schaltungsplatine liegen, die die Ebene festlegt, in
der die betreffenden Elemente angeordnet sind. Folglich veranschaulicht 4 gemäß diesem
Aspekt eine integrierte Mehrband-Funkantenne und eine Erdungs- bzw.
Gegengewichts-Substratvorrichtung 40 für ein Funkkommunikations-Endgerät. Diese
integrierte Vorrichtung 40 umfasst ein erstes flaches Erdungs-
bzw. Gegengewichts-Substrat 20, ein flaches Hauptstrahlungselement 2, 9 mit einem
Funksignal-Speisepunkt 3 und ein flaches Parasitär-Element 5, 6,
wobei das betreffende Hauptstrahlungselement von dem Erdungs- bzw.
Gegengewichts-Substrat dielektrisch getrennt ist und neben dem betreffenden
Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat und in derselben Ebene wie
dieses liegt. Die Elemente 2, 9, 5, 6, 20,
die in der integrierten Vorrichtung 40 enthalten sind,
sind durch ein darunter liegendes dielektrisches Substrat 41,
wie eine gedruckte Schaltungsplatine verbunden, wobei die betreffende
gedruckte Schaltungsplatine 41 vorzugsweise die Funk-Endgerätelektroniken
auf ihrer gegenüberliegenden
Seite trägt
und optional auf bzw. in ihren Zwischenschichten. Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung sind das Erdungs- bzw. Gegengewichts-Substrat 20,
das Hauptstrahlungselement 2, 9 und das Parasitär-Element 5, 6 bei
einer Ausführungsform
aus einer einzelnen Schicht aus einem elektrisch leitenden Material
gebildet. Bei einem solchen Aufbau sind die Verbindungen 7 und 8 zwischen den
Parasitär-Gliedern 5, 6 und
der Erdungsebene bzw. dem Gegengewicht 20 vorzugsweise
einfach durch die genannten Parasitär-Glieder, welche in die Erdungsebene
bzw. das Gegengewicht 20 verlaufen, als ein integraler
Teil davon gebildet. Ferner kann der Speisepunkt 3 (siehe 2)
ein direkter Kontakt zwischen dem Hauptstrahlungselement 2 und
den relevanten Leitungen auf der gedruckten Schaltungsplatine 41 sein,
wobei kein Hilfsantennenwerbinder benötigt wird. Bei einer Ausführungsform
sind die integrierte Mehrband-Funkantenne 12 und das Erdungs- bzw.
Gegengewichts-Substrat 20 aus einer Metallschicht auf einer
gedruckten Schaltungsplatine 41 geätzt, die das Erdungs- bzw.
Gegengewichts-Substrat, das Hauptstrahlungselement und das Parasitär-Element
enthält.
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Wie
aus 4 ersehen werden kann, veranschaulicht ein vertikaler
Pfeil die Position der Antenne 12 in Bezug auf die Erdungsebene
bzw. das Gegengewicht 20, wobei die Spitze des Pfeiles
das Ende der Antennenvorrichtung 1 angibt, an der sich die
Antenne 12 befindet. 5A und 5B veranschaulichen
beispielhafte Sprechpositionen eines Mobiltelefons 30,
wenn diese von einem Benutzer A betrieben wird. Gemäß 5A ist
das Mobiltelefon in der üblichen
Weise mit der Antenne 12 an der Oberseite des Telefons 30 aufgebaut,
das heißt
am nächsten
zum Hörende
des Telefons 30, welches den Lautsprecher 32 trägt. Gemäß 5B ist
das Mobiltelefon mit der Antennenvorrichtung 1 in der in
entgegengesetzten Weise aufgebaut; die Antenne 12 befindet sich
an der Unterseite des Telefons 30 in der Nähe des Sprechenden
des Telefons 30, welches das Mikrofon 31 trägt. 5C veranschaulicht
schematisch das Mobiltelefon 30 beim Betrieb durch den
Benutzer A, der das Telefon 30 in seiner Hand 50 hält. Falls
die Antenne 12 in der Weise ausgerichtet ist, wie dies
in 5B angegeben ist, wird die Hand 50 die
Leistung der Antenne 12 beeinflussen, während bei einem Aufbau gemäß 5A der
Effekt des Einflusses der Hand wahrscheinlich weniger bemerkbar
sein wird.
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6A und 6B veranschaulichen
das Arbeits-Stehwellenverhältnis
des dargestellten Antennenaufbaus bei einer Ausführungsform, wie sie in Verbindung
mit 1 und 2 beschrieben worden ist, und
zwar mit einem Gegengewicht von 11 cm, das ist die dritte Wellenlänge der
niedrigsten Resonanzfrequenz von 900 MHz. Die Ergebnisse stammen
von einem von Hand hergestellten Prototypen mit Hilfe des oben erwähnten IE3D-Gerätes. Markierungspunkte
zu einer der Kurven in jeder Zeichnung und die Frequenz bei jedem
dieser Markierungen sind in den betreffenden Zeichnungen dargestellt.
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6A bezieht
sich auf Messungen mit einer oben eingebauten Antenne 12.
Die schwarze Linie gibt das Stehwellenverhältnis an, welches gemessen
wurde, als das Mobiltelefon 30 im freien Raum FS platziert
war. Die graue Linie, auf die die dreieckigen Markierungen 1 bis 5 zeigen,
repräsentiert
die Sprechposition TP, wie sie in 5C veranschaulicht
ist, und zwar mit der Ausrichtung des Telefons 30, wie
dies in 5A dar gestellt ist. Da die Antenne
sich in dem oberen Teil des Telefons 30 befindet, wird
die Antenne 12 in idealer Weise nicht von der Hand abgedeckt.
Eine geringe Differenz kann zwischen den Kurven aufgrund der Nähe der Hand und
des Kopfes festgestellt werden, was zu einem vergrößerten Gegengewicht
zur Antenne 12 führt.
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Im
Gegensatz zur vorhergehenden Figur bezieht sich 6B auf
Messungen mit einer an der Unterseite eingebauten Antenne 12,
das heißt,
dass das Telefon in der Betriebsstellung so positioniert ist, wie
dies in 5B dargestellt ist. Erneut gibt
die schwarze Linie das Stehwellenverhältnis an, welches gemessen
wurde, als das Mobiltelefon 30 im freien Raum FS platziert
war, das heißt
ohne menschliches Gewebe nahe der Antenne. Die graue Linie, auf
die die dreieckigen Markierungen 1 bis 5 zeigen,
repräsentiert
die Sprechposition TP, wie sie in 5C gezeigt
ist, und zwar mit der Ausrichtung des Telefons 30 so, wie
dies in 5B gezeigt ist. Die Antenne
ist nunmehr teilweise oder vollständig von der Hand abgedeckt.
Der Effekt ist erheblich stärker
als in dem Fall, der in 6A gezeigt
ist, und zwar mit einer signifikanteren Differenz zwischen FS und
TP. Hinsichtlich des Stehwellenverhältnisses ist sie die bessere.
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Die
Ergebnisse der Messungen des Stehwellenverhältnisses stellen exzellente
Ergebnisse sowohl für
die Antennenausrichtung gemäß 5A als
auch für
die Antennenausrichtung gemäß 5B dar.
Es ist feststellbar, dass die Hand die Anpassung positiv beeinflusst.
Sie belastet die Antenne und stielt einige Energie; ist die Hand
jedoch weiter von der Antenne entfernt, so ist der Wirkungsgrad
wahrscheinlich besser.
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Infolgedessen
besteht ein Weg zur Erzielung eines wirklich niedrigen SAR-Wertes
(spezifische Absorptionsrate) darin, die Antenne nahe des Mundes anstatt
nahe des Ohres vorzusehen, ein „Konzept mit der Oberseite
nach unten", wie
dies in 5B gezeigt ist. Wie zuvor erwähnt, hat
ein Gegengewicht mit einer Länge
11 cm, was gleich einem Drittel der Wellenlänge von bzw. bei 900 MHz ist,
sich als Gegengewicht herausgestellt, welches die besten Ergebnisse
liefert. Andere Längen
können
auch benutzt werden.
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Untersuchungen
sind auch bezüglich
der Verstärkung
vorgenommen worden, und sie haben eine gute Leistung im Vergleich
zu den heute verfügbaren
Aufbauten gezeigt. Solche Experimente wurden auch mit zusätzlichen
Gegengewichten parallel zu dem Antennenaufbau 12, und zwar
hinter diesem, vorgenommen. Abstände
zwischen 5 mm und 10 mm wurden getestet, wobei die Gegengewichte
entweder frei hingen oder mit der Erde bzw. Masse 20 der
gedruckten Schaltungsplatine geerdet bzw. verbunden waren. Das beste
Ergebnis wurde ohne irgendein zusätzliches Gegengewicht erzielt,
das heißt
mit dem Antennenaufbau, wie er in dieser Beschreibung vorgeschlagen
ist, wobei die Antenne mit der Oberseite nach unten vorgesehen war,
wie dies in 5B veranschaulicht ist. Exakt,
wieviel eine Hand die Verstärkung
beeinflusst, ist allerdings nicht getestet worden, da es sehr individuell
ist, wie ein Mobiltelefon gehalten wird.
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Durch
die Erfindung werden verschiedene Wirkungen bzw. Effekte und Vorteile
erzielt. Wie aus den Kurvendarstellungen gemäß 6A und 6B ersichtlich
ist, wird eine Mehrbandleistung unter dem Frequenzgesichtspunkt
erreicht, die geeignet ist beispielsweise für die Systeme AMPS, EGSM, DCS,
PCS, UMTS und BT. Ferner weist jedes Band eine Breitbandleistung
auf. Die Verstärkung und
der Wirkungsgrad sind ebenfalls gut im Vergleich zu Marktprodukten.
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Unterhalb
der Antenne 12 wird keine Erdungsebene bzw. kein Gegengewicht
benötigt,
was sonst der Normalfall für
eingebaute Antennen ist, die am Markt existieren. Die eingebaute
Antenne ist ziemlich klein und sehr dünn. Ferner ist es möglich, die
Antenne 12 und die gedruckte Schaltungsplatine 41 mit
einem Gegengewicht 20 in einem Stück 40 herzustellen,
das mechanisch sehr robust ist. Der Antennenaufbau kann aus der
gedruckten Schaltungsplatine direkt geätzt sein. Keine Erdung der
Antenne wird benötigt;
lediglich die Parasitär-Elemente 5, 6 benötigen Erde
bzw. Masse. Der Aufbau verfügt
außerdem über Fähigkeiten,
zu einem Herstellungsprozess unter geringen Kosten zu führen, da
kein Antennenverbinder benötigt
wird und da die Antennenvorrichtung 1 aus einem einzigen
Film, beispielsweise aus Kupfer gebildet sein kann.
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Ist
die Antennenvorrichtung 1 so angeordnet bzw. eingebaut,
dass ihre Oberseite nach unten zeigt, so ist es außerdem möglich, einen
sehr niedrigen SAR-Wert zu erzielen. Es ist jedoch wichtig, dass ein
Benutzer A realisiert, wie das Mobiltelefon richtig zu halten ist.
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Der
vorgeschlagene Aufbau weist kein Antennenvolumen im gewöhnlichen
Sinne auf, da die Höhe
des Gegengewichts Null beträgt.
Ein sehr dünnes
Mobiltelefon 30 kann daher gebaut werden. Der Bereich der
Antenne 12 beträgt
etwa 41·20
mm, und die betreffende Antenne wird vorzugsweise auf der gedruckten
Schaltungsplatine geätzt.
Die Antenne 12 umfasst zwei Parasitär-Elemente 5, 6,
die parallel zu der Hauptantennenstruktur 2 und zueinander
verlaufen. Sie sind nicht mäanderförmig ausgebildet
und verfügen
nicht über
irgendeine kapazitive Endlast.
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Im
Vorstehenden sind die Prinzipien, bevorzugte Ausführungsformen
und Betriebsarten der vorliegenden Erfindung beschrieben worden.
Die Erfindung sollte jedoch nicht so ausgelegt werden, dass sie
auf die oben erörterten
besonderen Ausführungsformen
beschränkt
ist. Obwohl die Antenne der vorliegenden Erfindung hauptsächlich als
Strahler erörtert
worden ist, dürfte
es für
einen Durchschnittsfachmann ersichtlich sein, dass die Antenne der
vorliegenden Erfindung beispielsweise auch als Sensor für den Empfang
von Informationen bei bestimmten Frequenzen verwendet werden würde. In
entsprechender Weise können
die Abmessungen der verschiedenen Elemente auf der Grundlage der
spezifischen Anwendung variieren. Somit sollten die oben beschriebenen
Ausführungsformen
als veranschaulichend und nicht als beschränkend betrachtet werden, und
es dürfte
einzusehen sein, dass von Durchschnittsfachleuten Änderungen
bei jenen Ausführungsformen
ohne Abweichung vom Schutzumfang der Erfindung vorgenommen werden
können,
wie er durch die folgenden Ansprüche
festgelegt ist.