DE69512802T2

DE69512802T2 - Pcmcia-antenne für drahtlose kommunikation

Info

Publication number: DE69512802T2
Application number: DE69512802T
Authority: DE
Inventors: Mark Cockson; Stephen Prochaska; Kenneth Simmons
Original assignee: Centurion International Inc
Current assignee: Centurion International Inc
Priority date: 1995-08-17
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2015-12-29
Also published as: EP0845159A1; IL119079A0; US5646635A; JPH11511310A; AU4690896A; BR9510634A; EP0845159B1; DE69512802D1; WO1997007557A1; IL119079A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Antenne für drahtlose Kommunikation und insbesondere eine PCMCIA-Antenne für drahtlose Kommunikation. Insbesondere ist die Antenne der Erfindung für die Bereitstellung einer kompakten, tragbaren Hochleistungsantenne auf einer kleinen Plattform einer PCMCIA-Karte ausgelegt, welche dieselbe Leistung wie eine 165,1 mm (6,5 inch) lange Halbwellenantenne aufweist, und dadurch eine größere Flexibilität, Tragbarkeit und Produktvermarktungsfähigkeit bereitstellt.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Diese Erfindung betrifft Antennen zur Anwendung in der drahtlosen Datenkommunikation, und tragbare Kommunikation, im allgemeinen die typischerweise die PCMCIA (Personalcomputer Memory Card Interface Association) Standards nutzt. Diese Vorrichtungen werden üblicherweise bei tragbaren Computergeräten einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, bei Palmtop-Computern, Laptop-Computern, PDA (Personal Digital Assistants) und/oder anderen zur Produktivitätserhöhung entwickelten Geräten verwendet. Die Einschränkung dieser Geräte besteht in einer ständigen Schnittstelle mit einem bestehenden Host-Computersystem zum Austausch von Daten, welche eine drahtgebundene Telefonübertragung erfordert. Dieses funktioniert jedoch nicht gut, bei einer Person, welche beispielsweise, wie es typisch für einen Verkäufer ist, auf Reisen ist. Diese Erfindung wird im Verbindung mit drahtlosen Kommunikationsmodulen verwendet, die mit dem PCMCIA-Sockel einer der vorstehend erwähnten Geräte verbunden werden können. Diese drahtlosen Module senden und/oder empfangen Daten von selektierten Stellen, um Informationsaktualisierungen und einen Echtzeitzugriff auf Daten bereitzustellen. Infolge dieser Kommunikationstechnologie ist die Antenne zur Erreichung dieser technischen Leistung erforderlich.
Die populärsten Frequenzen für diese Arten von Anwendungen liegen derzeit zwischen 806 MHz und 941 MHz, obwohl dieses Konzept auf eine breite Vielfalt von Frequenzen angewendet werden kann. Die PCMCIA-Karte mit ihrer physikalischen Größe ausgedrückt als eine Funktion der Wellenlänge, erfordert eine Antenne, die wesentlich größer ist, als es der PCMCIA-Formfaktor erlaubt. Daher ist es erforderlich, eine Antenne zu haben, welche ausgezogen werden kann, um eine maximale Leistung zu gewährleisten, und die Masseebenen- und Abschirmungseffekte des Host-Gerätes zu minimieren, da zusätzliche Frequenzen für drahtlose LAN-, WAN- und für andere Anwendungen bis zu und einschließlich 5,8 GHz zukünftig verfügbar werden.
Die einzigen Produkte, die derzeit für diese spezielle Anwendung angeboten werden, auf welche sich die Anmelder konzentrieren, sind spiralig belastete Monopole. Die Strahlungsdiagramme der spiralig belasteten Monopole werden von der von der Host-Einrichtung angebotenen Masseebene beeinflußt. Sie induzieren ferner HF-Ströme auf das Chassis, was Probleme, Interferenzen usw. mit HF-Strömen, Desensibilisierung und HF- Ströme bewirken kann, die auf dem Gehäuse fließen, die sowohl die HF-Schaltung als auch die digitale Logikschaltung innerhalb des Host-Gerätes und der PCMCIA-Plattform beeinflussen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der PCMCIA-Antenne in der Verstauungs- oder Einschiebe-Stellung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Antenne von Fig. 1, wobei die unterbrochenen Linien die Antenne in verschiedenen Stellungen ihrer Bewegung darstellen;
Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht der Antenne von Fig. 1 bis 2;
Fig. 4 eine Längsschnittansicht der Antenne von Fig. 1 bis 3;
Fig. 5 eine Teilschnittansicht, welche die Antenne in ihrer 45º-Stellung darstellt;
Fig. 6 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 5 mit der Ausnahme, daß sich die Antenne in ihrer Verstauungsstellung befindet;
Fig. 7 eine Seitenansicht einer modifizierten Form der Antenne;
Fig. 8 eine Seitenansicht der Antenne von Fig. 7, wobei die Antenne sich in ihrer vertikalen angeordneten Stellung befindet;
Fig. 9 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 8 mit der Ausnahme, daß die Antenne vollständig entfaltet ist;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer modifizierten Form der Antenne;
Fig. 11 eine Seitenansicht der Antenne von Fig. 10 mit der Antenne mit ihrer vollständig entfalteten Stellung;
Fig. 12 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 11 mit der Ausnahme, daß sich die Antenne in ihrer Verstauungsstellung befindet;
Fig. 13 eine perspektivische Teilexplosionsansicht der Antenne der Fig. 10 bis 15;
Fig. 14 eine perspektivische Explosionsansicht des Strahlers der Antenne der Fig. 10 bis 14;
Fig. 15 Fig. 13 eine Teillängsschnittansicht der Antenne der Fig. 10 bis 15;
Fig. 16 eine Teilschnittansicht, die eine Modifikation der Antenne der Fig. 10 bis 14 darstellt, und
Fig. 17 eine Teilschnittansicht der Antenne von Fig. 7 bis 9.

Zusammenfassung der Erfindung

Es wird eine PCMCIA-Antenne für drahtlose Kommunikation bereitgestellt, welche die Leistung einer für drahtlose Kom munikation verwendeten Halbwellenantenne bereitstellt, die für drahtlose Datenkommunikation, sowohl zum Senden als auch Empfangen, auf PCMCIA- und anderen Plattformen für drahtlose Datenkommunikation unter Minimierung der Interferenz mit Digitalsignalen auf der PCMCIA-Karte eingesetzt wird. Die Antenne weist eine Gehäuse auf, welches dafür angepaßt ist, an dem Host-Gerät befestigt und von diesen getragen zu werden. In der bevorzugten Ausführungsform weist die Antenne ein Gehäuse einschließlich Gehäuseelementen auf, welche für eine Zusammenschweißung mittels Ultraschall angepaßt sind. In der bevorzugten Ausführungsform ist eine flexible Leitetplatte in dem Gehäuse vorgesehen, welche als das untere Strahlerelement dient. Ein Koaxialkabel erstreckt sich in das Gehäuse und ist mit seinem Abschirmgeflecht auf das untere Strahlerelement gelötet, so daß dasselbe als ein Gegengewicht für die Antenne wirkt. Der Mittelleiter des Koaxialkabels ist über eine flexible Leiterbahn mit einer flexiblen Leiterplatte verbunden, welche in einer isolierten Umhüllung eingeschlossen ist, welche das obere Strahlerelement bildet. Das obere Strahlerelement ist schwenkbar an dem Gehäuse mittels einer Gelenkverbindung befestigt, so daß das obere Strahlerelement in eine Verstauungsstellung gebracht werden kann, in welcher es parallel zu der Längsachse des Gehäuses liegt, oder es schwenkbar im Bezug auf das Gehäuse entweder in einem 45º-Winkel oder in einem 90º-Winkel im Bezug auf das Gehäuse geschwenkt werden kann, so daß die Antenne voll entfaltet wird. In einer modifizierten Form der Antenne besteht das obere Strahlerelement aus zwei schwenkbar miteinander verbundenen Elementen. In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das obere Strahlerelement aus einem Rohr mit einem, sich daraus teleskopartig hervor erstreckendem Draht.
Es ist daher eine prinzipielle Aufgabe der Erfindung, eine kompakte, tragbare Hochleistungsantenne auf einer kleinen Plattform einer PCMCIA-Karte bereitzustellen, welche dieselbe Leistung wie eine 170 mm lange Halbwellenantenne erbringt.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer PCMCIA-Antenne, welche eine größere Flexibilität, Tragbarkeit und Produktvermarktungsfähigkeit bietet.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer PCMCIA-Antenne, welche in einer Verstauungsstellung verwendet werden kann, oder welche in einer Stellung verwendet werden kann, in welcher sie um 90º nach oben geschwenkt ist, so daß sie senkrecht zur Längsachse der PCMCIA-Plattform steht.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung der PCMCIA-Antenne, welche ausgefahren werden kann, um eine maximale Leistung zu gewährleisten, und um die Masseebene und Abschirmungseffekte der Host-Geräte zu minimieren, da zusätzliche Frequenzen für drahtlose LAN-, WAN oder für andere Anwendungen bis zu und einschließlich 5,8 GHz verfügbar werden.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer PCMCIA-Antenne, welche wirtschaftlich herzustellen ist, ein verfeinertes Aussehen aufweist und dauerhaft im Gebrauch ist.
Diese und weitere Aufgaben sind für den Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform Die bevorzugte Antennenausführungsform dieser Erfindung ist in den Fig. 1 bis 6 dargestellt, in welchen die Antenne mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die Antenne 10 enthält ein Koaxialkabel 12 mit einem HF-Koaxialverbinder (OSTM, MMCX oder einen anderen Verbinder) 14 an ihrem ersten Ende. Das Koaxialkabel 12 überträgt während des Sendevorgangs Energie von dem Gerät zur Antenne, und von der Antenne zum Host- Gerät, während des Empfangsvorgangs. Die Antenne 10 enthält ein Kunststoffgehäuse 16, das aus Gehäuseelementen 18 und 20 besteht. Eine Kunststoff-Gelenkverbindung 22 ist an dem Gehäuse gemäß einer nachstehend detaillierteren Beschreibung befestigt. Die Antenne 10 enthält auch eine nichtleitende Umhüllung oder Abdeckung 24, welche das obere Strahlerelement 26 des Strahlers einschließt. Der Strahler 28 enthält auch einen unteren Strahler 30, wie es in den Zeichnungen zu sehen ist. Sowohl der untere als auch der obere Strahler 26 und 30 weisen leitende schlangenförmige Leiterbahnen auf, die darauf in herkömmlicher Weise angeordnet sind. Die Strahler 26 und 30 sind flexibel und bestehen bevorzugt aus einem metallischen Leiter, der an einem flexiblen Substrat (beispielsweise aus einer Kupferleiterbahn auf einem flexiblen Polyimidsubstrat (Kapton®), das ein übliches flexibles Schaltuügsmaterial ausbildet, befestigt ist. Die schlangenförmige Leiterbahn ist so gewählt, daß sie die Optionen Induktivität, Kapazität und verteilte Kapazität zwischen den Bahnen bereitstellt, so daß optimale Abstimmungsbedingungen an die Schaltung, an welche die Schaltung angeschlossen wird, bereitgestellt werden. Wie festgestellt, wird der Koaxialverbinder 14 mit der HF- Schaltung des Host-Gerätes verbunden. Das Koaxialkabel 12 führt das Signal vom Mittelleiter der Host-Leiterplatte zu dem Mitteleinspeisepunkt 32 des Strahlers 28, welches in der Form einer flexiblen Leiterplatte vorliegt. Die Übergangskomponente 34 verbindet das obere und untere Strahlerelement 26 und 30. Die Übergangskomponente 34' ist bevorzugt eine dünne Leiterbahn, welche den Mittelleiter 36, oder die Mitteleinspeisung des Koaxialkabels zu dem oberen Strahler 26 überträgt. Varianten der Übergangskomponente 34 sind möglich und könnten zwischen einer festen Verbindungskomponente und einem zweiteiligen flexiblen Element variieren. Somit tritt die elektromagnetische Energie vom Mittelleiter 36 durch die Übergangskomponente 34 hindurch und in den obere Strahler 26 ein. Die Abschirmung des Koaxialkabels 12 ist elektrisch über eine Lötstelle oder dergleichen mit dem unteren Strahler an dem Mitteleinspeisepunkt 32 verbunden. Die in Fig. 3 dargestellte Strahlerkonfiguration, welche von den flexiblen Leiterplatten 26 und 30 gebildet wird, könnte auch eine einseitige Leiterplatte sein, wenn dieses gewünscht wäre. Man hält jedoch die doppelseitige Leiterplatte für kompakter und leichter herstellbar als die einseitige Leiterplatte.
Das Kunststoffgehäuse 16 ist eine integraler Bestandteil des drahtlosen Datenmodems, das in das Host-Gerät integriert werden kann. Die Antenne dieser Erfindung ist nicht als eigenständige Antenne sondern als ein integraler Bestandteil des Hostgerätes gedacht. Bevorzugt weist das Gehäuse 16 Verriegelungs- oder Halterungseinrichtungen auf, die an dessen Außenseite angeformt sind, um dieses an dem Host-Gerät entweder mittels ein Schnapp- oder Einschiebehalterung zu befestigen. Die Gehäuseelemente 18 und 20 sind miteinander verbunden, um die Leiterbahnen, das Koaxialkabel 12 und das Gelenk 22 mittels Ultraschallschweißung zusammenzuhalten. Das Gelenk 22 enthält einen Endabschnitt 36, welcher schwenkbar zwischen den Gehäuseelementen 18 und 20 mittels des sich von den Gehäuseelementen 18 und 20 nach innen erstreckenden Stiftes 40 gemäß Darstellung in Fig. 3 befestigt ist. Das Gelenk 22 enthält auch einen Endabschnitt 42, welcher in dem unteren Ende der Umhüllung 24 gemäß Darstellung in Fig. 5 und 6 aufgenommen wird.
Gemäß Darstellung in Fig. 3 sind die Gehäuseelemente 18 und 20 mit in ihren oberen Enden ausgebildeten gekrümmten Ausschnittbereichen 44 und 46 versehen, welche für die Aufnahme der Umhüllung 24 angepaßt sind, wenn sich die Antenne in ihrer gefalteten oder verstauten Stellung, gemäß Darstellung in den Zeichnungen befindet. Wie es ebenfalls aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist das Gehäuseelement 18 mit einem darin ausgebildeten länglichen Schlitz 48 versehen, welcher für die Aufnahme und Positionierung einer Seite des unteren Strahlers 30 angepaßt ist. Obwohl nicht dargestellt, weist das Gehäuseelement 20 einen zu dem Schlitz 48 identischen Schlitz auf, welcher die andere Seite des unteren Strahlers aufnimmt. Wie es auch in Fig. 1 zu sehen ist, sind die Gehäuseelemente 18 und 20 mit sich nach innen erstreckenden Lippen 50 und 52 versehen, welche dafür vorgesehen sind, die Umhüllung 24 und den oberen Strahler 26 in der Verstauungsstellung zu halten.
Dieses wirkt wie eine Arretierung, welche die Antenne in der Verstauungsstellung verriegelt. Die Gelenkverbindung 22 ist auch mit einem daraus hervorstehenden Arretierungsnoppen 54 versehen, welcher für eine Aufnahme durch die in einem oder beiden Gehäuseelementen 18 oder 20 ausgebildeten Arretierungen 56 und 58 angepaßt ist. Wie es in den Fig. 5 bis 16 zu sehen ist, wird der obere Strahler, wenn die Arretierungsnoppe 54 von der Arretierung 56 aufgenommen wird, in einem Winkel von 45º gehalten. Wenn die Arretierungsnoppe von der Arretierung 58 aufgenommen wird, wird der obere Strahler in einer Position von 90º gehalten. Wenn die Noppe 60 von der Arretierung 60 aufgenommen wird, wird der obere Strahler in einer Verstauungsstellung verriegelt.
Im Betrieb funktioniert die in den Fig. 1 bis 6 hierin beschriebene Antenne als eine Dipolantenne mit einem symmetrischen Speisesystem, so daß die Antenne ihr eigenes Gegengewichtssystem und ein individuelles Abstrahlungssystem aufweist. Durch die Verwendung der Dipolantenne dieser Erfindung kann die Antenne unabhängiger von dem drahtlosen Datengerät arbeiten. Eine Viertelwellenantenne wäre von Veränderungen bei einem Wechsel von einem Fax/Modem-Gerät zum nächsten und von der Masseebene von einem Host zum nächsten abhängig. In einem unsymmetrischen System werden mehr HF-Ströme auf die Einheit selbst aufgebracht, und es ist sicherer, ein symmetrisches Antennensystem zu verwenden, so daß die HF-Ströme in dem Dipolsystem selbst gehalten werden, und von der Antenne und nicht von der Host-Einheit abstrahlen. Wenn die HF-Ströme nicht von der Host-Einheit isoliert werden, und deren Fluß darauf zugelassen wird oder erforderlich ist, wie in dem Falle einer unsymmetrischen Antenne, trägt dieses zur Desensibilisierung der Einheit selbst, und zur Verringerung der Effizienz und Reichweite/Zuverlässigkeit des Produktes bei.
Die masseunabhängige Dipolantenne dieser Erfindung erfüllt eines der Hauptziele der PCMCIA-Antenne, welche eine kleine, kompakte Hochleistungsantenne ist, die von den Masse- Eigenschaften des Host-Gerätes, mit dem sie verbunden ist, unabhängig ist. Ein PCMCIA-Formfaktor liegt bei etwa 53 mm in der Breite. Dieses ergibt eine Antenne, die auf einen PCMCIA- Formfaktor ausgefaltet werden kann, und somit den Tragbarkeits- und Bequemlichkeitsfaktor beibehält. Wenn die Antenne von Fig. 1 bis Fig. 6 für ihre maximale Leistung vollständig ausgefaltet ist, ist die Antennenhöhe typischerweise kleiner als die Höhe des im Betrieb befindlichen Host-Gerätes, d. h., etwa 70 mm. Diese steht im Vergleich zu einer Antenne voller Größe mit etwa 170 mm Länge, und stellt eine Leistung in etwa gleich der Antenne voller Größe bereit.
Fig. 7 bis 9 stellen eine Variante 10' der Antenne 10 dar. Die Antenne 10' ist mit der Antenne der Fig. 1 bis 6 identisch, bis auf die Ausnahme, daß der in der Hülle 24 eingeschlossene obere Strahler 26 einen Abschnitt 60 enthält, welcher schwenkbar damit verbunden ist. Fig. 7 stellt die Antenne 10' in der Verstauungsstellung dar, während Fig. 8 die Antenne 10' in ihrer ausgefahrenen Stellung darstellt. Fig. 9 stellt die Antenne 10' in ihrer voll entfalteten Stellung dar, wobei der Abschnitt 60 schwenkbar aus der Position von Fig. 8 in die Position von Fig. 9 bewegt wurde. Die Antenne 10' kann in einem von zwei Formfaktoren bereitgestellt werden, nämlich: (1) als Dipol mit ausfahrbaren Elementen; und (2) als endgespeiste Halbwellenantenne mit integrierter Anpassungsschaltung. Die hierin beschriebene Antenne der Fig. 1 bis 6 wird elektrisch belastet, um die elektrische Halbwelle in das verfügbare elektrische Gehäuse zu kondensieren, was zu einer Leistungsverschlechterung, nämlich der effektiven abgestrahlten Leistung, einer Diagrammabschattung und zu einem Einfluß des Host-Gerätes führt. Um dieses Einschränkungen für Benutzer zu überwinden, welche die maximale Leistung nutzen müssen, wird die Antenne 10' angeboten. Die Antenne 10' arbeitet mit maximalem Wirkungsgrad, was dem Benutzer die bestmögliche Reichweite und Signalfeldstärke sowohl im Sende- als auch im Empfangsbetrieb gibt, wenn das Element 60 vertikal ausgefahren (gedreht) ist, wie es in Fig. 9 dargestellt ist. Die innere Grundkonstruktion der Antenne 10' kann die in Fig. 11 dargestellte (unter Verwendung eines koaxialen Dipolgegen gewichts) oder die in Fig. 3 (unter Verwendung einer flexiblen Leiterplatte) sein. Die Antenne 10' ergibt ein physikalisches und elektrisches Antennenelement voller Größe, wenn sie sich in der ausgezogenen Stellung befindet, so daß sie den Hauptvorteil einer verbesserten Leistung mit geringerer Abschattung durch das Host-Gerät bietet.
Fig. 17 stellt die Verbindung zwischen den oberen und unteren Abschnitten des oberen Strahlers 26 dar. Wie in Fig. 17 dargestellt, bezeichnet G1 eine elektrisch leitende einsatzgeformte Durchtrittshülse, während G2 und G3 elektrisch leitende die Durchtrittshülse G1 umfassende Schnappringe darstellen. Insbesondere ist die Umhüllung 24' auf der Durchtrittshülse G1 einsatzgeformt. Die Durchtrittshülse G1 wird auf dem Strahler mittels Nieten oder Löten befestigt, wobei die geformte Umhüllungsanordnung in die obere Umhüllung 60 eingeführt wird. Der Mittelleiter 26 wird in die obere Umhüllung 60 eingeführt, um ein physikalisches und elektrisches Antennenelement voller Größe im ausgezogenen Zustand bereitzustellen. Der Leiter 26 ist an dem unteren Strahler 24' elektrisch und mechanisch mittels einem der Schnappringe G2 verbunden, und überträgt dadurch elektrischen Strom vom Leiter 26' über die leitende Durchtrittshülse G1 in den äußeren Schnappring G3 und schließlich in das obere Strahlerelement 26".
Fig. 10 bis 15 stellen noch eine weitere modifizierte Form der Antenne dar. Die Antenne 10" von Fig. 10 bis 15 ist im wesentlichen mit der Antenne 10 von 1 bis 6 identisch bis auf die Ausnahme, daß der obere Strahler die Umhüllung 24' mit einem sich teleskopartig daraus hervor erstreckendem Draht 62 enthält. Das Gehäuse 16" umschließt die untere Hälfte des Dipols. Das Drehgelenk 22" dreht den oberen Strahler der Antenne in eine vertikale Stellung, wie es in den Zeichnungen dargestellt ist. Der Draht 62, welcher sich teleskopartig aus der Umhüllung 24" erstreckt, endet in einer Spitzenhülse, welche sich unterhalb der Kappe 64 befindet. Die Details der Antenne 10" sind vollständiger in den Fig. 13 bis 15 dargestellt. Eine perspektivische Explosionsansicht der Antenne 10" ist in Fig. 13 dargestellt, und wird nun beschreiben. Die Antenne 10", gemäß vorstehender Beschreibung, ist eine mittengespeiste koaxiale Halbwellenantenne. Das Bezugszeichen 14" bezeichnet den HF-Verbinder, welcher mit dem Koaxialkabel 12" verbunden ist. Das Koaxialkabel 12" wird durch das untere Strahlerelement 66 geführt, wie es in Fig. 15 dargestellt ist, wobei sich der Mittelleiter 36" in elektrischen Kontakt mit dem flexiblen Metallkontakt 68 befindet. Die Gelenkverbindung 22" ist schwenkbar auf dem Stift 40" befestigt, der in einem Gehäuseelement 68 des Gehäuses 16" angeordnet ist. Das Bezugszeichen 70 bezeichnet das andere Gehäuseelement des Gehäuses 16".
Wie in Fig. 14 und 15 zu sehen ist, ist der Mittelleiter 36" auf den flexiblen Kontakt 68 gelötet. Die Gelenkverbindung 22" enthält ein Paar elektrische Kontakte 72 und 74, welche dafür angepaßt sind, einen elektrischen Kontakt zu dem Schenkel 68A des Kontaktes 68 herzustellen, wenn sich die Antenne in ihrer vertikalen Stellung befindet, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, und welche dafür angepaßt sind, einen elektrischen Kontakt mit dem Schenkel 68B des Kontaktes 68 herzustellen, wenn sich die Antenne in der Verstauungsstellung befindet, wie es in Fig. 15 dargestellt ist. Die Abschirmung des Verbinders 12 ist mit dem Strahler 66 bei 72 mittels Lötung oder dergleichen verbunden. Das Bezugszeichen 74 bezeichnet den den Mittelleiter 36' überdeckenden Isolator.
Gemäß Darstellung in Fig. 13 besteht der obere Strahler aus der Umhüllung 24", welche aus einem Elastomermaterial besteht. Der Draht 62 besteht bevorzugt aus einem Nickel/Titan-Draht, welcher sich von der Umhüllung 24" aus nach oben erstreckt. Die Kontakte 72 und 74 erstrecken sich nach innen, in das überformte Gelenk 22", wie es in Fig. 14 dargestellt ist. Die inneren Enden der Kontakte 72 und 74 stehen mit einem in der Umhüllung 24" eingebauten Messingrohr 78 in elektrischem Kontakt. Der Metalldraht 62 ist teleskopartig in dem Messingrohr 78' befestigt. Wie vorstehend festgestellt, endet das obere Ende des Drahtes 62 in einer Metallhülse, welche in der überformten Kappe 64 eingeschlossen ist.
Die Betriebsweise der Antenne von Fig. 10 bis 15 ist wie folgt: Das HF-Signal wird in den Koaxialverbinder 14" und durch das Koaxialkabel 12' hindurch, welches sich durch das untere Strahlerelement 66 hindurch erstreckt, eingespeist. Der Mitteneinspeisepunkt ist mit dem Kontakt 68 verbunden, welcher wiederum eine Verbindung mit dem Messingrohr 78 herstellt. Das Messingrohr steht mit dem Teleskopdraht 62 in Kontakt. In der vollständig entfalteten Stellung stehen die Kontakte 72 und 74 mit dem Schenkel 68A des flexiblen Kontaktes 68 in elektrischer Verbindung. Wenn sich die Antenne in ihrer Verstauungsstellung befindet, stehen die Kontakte 72 und 74 mit dem Schenkel 68B des flexiblen Kontaktes 68 in Verbindung. Es wird nicht nur eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 72 und 74 und den Schenkel 68A und 68B hergestellt, sondern der Kontakt dient auch als mechanische Verbindung, um so die Antenne in ihrer Verstauungsstellung oder in ihrer entfalteten Stellung zu halten. Somit erübrigt die Anordnung die Stellungsverbindung der koaxialen Kabelfaltung, und beseitigt damit jede Kaltverfestigung aufgrund einer Biegung in mehreren Zyklen. Die Miniatur- oder Kleinkonstruktion ermöglicht deren Unterbringung in einem sehr kleinen Gehäuse.
Fig. 14 stellt den Zusammenbau des oberen Strahlerelements der Ausführungsform von Fig. 10 bis 15 dar. Der Steckkontakt (Kontakte 72 bis 74) wird mit dem Kupferrohr 78 verlötet. Der Nickel/Titan-Draht 62 weist einen metallischen unteren Kontakt auf. Der Metalldraht 62 mit dem darauf aufgequetschten Kontakt 84 wird gemäß Darstellung in Fig. 16 in das Kupferrohr 78 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird dann der Kontakt 72 über das Ende des Rohres 78 gelötet. Eine Hülse 86 wird dann auf das obere Ende des Drahtrohres 62 gequetscht oder gelötet. Die überformte Kappe 64 deckt die Hülse 86 gemäß vorstehender Beschreibung ab.
Fig. 16 stellt eine alternative Ausführungsform für einen flexiblen oberen Strahler unter der Hinzufügung einer Drahtspulenform 80 dar, welche die elektrische Energie von den Kontakten 72 und 74 auf das Rohr 82 überträgt. Die in Fig. 15 dargestellte Konfiguration erlaubt das Biegen des oberen Strahlers und nimmt somit die Spannung von dem Gelenk und dem Gelenkstift, und erhöht somit die Zykluslebensdauer und Langlebigkeit des Produktes. Mit anderen Worten, in der Ausführungsform von Fig. 10 bis 14 ist das Rohr 78 ein zusammenhängendes Rohr und kann nicht gebogen werden. Obwohl ein flexibles Geflecht oder ein anderes Material anstelle eines festen Rohres verwendet werden könnte, stellt das galvanisierte Rohr den höchsten Antennenwirkungsgrad zur Verfügung. In der Ausführungsform von Fig. 15 ist das Rohr 78 durch ein geteiltes Rohr 82 ersetzt, wobei die Drahtspulenform 80 die Verbindung zwischen den oberen und unteren Element des Rohres 82 bereitstellt.
Somit kann man sehen, daß die Erfindung zumindest alle an sie gestellten Aufgaben erfüllt.

Claims

1. Antenne zur Verwendung mit einer PCMCIA-Karte, mit:

einem Koaxialverbinder (14) zur elektrischen Verbindung mit der PCMCIA-Karte; einem langgestreckten Koaxialkabel (12), das elektrisch an einem Ende mit dem Koaxialverbinder verbunden ist; wobei das Koaxialkabel einen Mittelleiter und eine Metallabschirmung aufweist; ein langgestrecktes Gehäuse (16) mit ersten und zweiten Enden und oberen und unteren Abschnitten; einer ersten Leiterplatte in dem Gehäuse, welches eine untere Strahleranordnung (30) bildet; einer zweiten Leiterplatte, die außerhalb des Gehäuse angeordnet ist, welche eine obere Strahleranordnung (26) bildet; wobei die erste Leiterplatte mindestens eine Leiterbahn darauf aufweist; die zweite Leiterplatte mindestens eine Leiterbahn darauf aufweist; einem Übergangselement (34), das die Leiterbahn auf der ersten Leiterplatte mit der Leiterbahn auf der zweiten Leiterplatte elektrisch verbindet; wobei der Mittelleiter des Koaxialkabels elektrisch mit dem Übergangselement verbunden ist; das Metallgeflecht des Koaxialkabels elektrisch mit der Leiterbahn auf der ersten Leiterplatte verbunden ist; einer elektrisch isolierten Umhüllung (24), welche die zweite Leiterplatte einschließt; einem Verbindungselement (22, 38), das schwenkbar an dem Gehäuse befestigt ist, welches zumindest teilweise das Übergangselement einschließt, wodurch die obere Strahleranordnung, welche in der Umhüllung eingeschlossen ist, schwenkbar in Bezug auf das Gehäuse zwischen der Verstauungs- und Entfaltungsstellung bewegt werden kann.

2. Antenne nach Anspruch 1, wobei die Leiterplatten (26, 30) flexibel sind.

3. Antenne nach Anspruch 1, wobei die Leiterbahn auf der ersten Leiterplatte (30) als ein Gegengewicht funktioniert.

4. Antenne nach Anspruch 1, wobei das Übertragungselement (34) flexibel ist.

5. Antenne nach Anspruch 1, wobei das Verbindungselement (38) eine Arretiereinrichtung zum selektiven Festhalten der oberen Strahleranordnung in seiner Verstauungsstellung und in seiner Entfaltungsstellung enthält.

6. Antenne nach Anspruch 5, wobei die obere Strahleranordnung (26) langgestreckt ist und wobei dessen Längsachse in einem 90º-Winkel in Bezug auf die untere Strahleranordnung (30) angeordnet ist.

7. Antenne nach Anspruch 1, wobei die obere. Strahleranordnung (26) obere und untere Abschnitte (24', 60) aufweist, welche selektiv schwenkbar miteinander verbunden sind, wodurch der obere und untere Abschnitt in einer übereinander liegenden Stellung oder in einer Ende-an-Ende- Stellung positioniert werden können.

8. Antenne nach Anspruch 1, wobei die obere Strahleranordnung (26) ein selektiv ausziehbares Element (62) aufweist.

9. Antenne nach Anspruch 1, wobei der obere Strahler (26) flexibel ist.

10. Antenne nach Anspruch 9, wobei der obere Strahler (26) erste und zweite langgestreckte Strahlerelemente aufweist, welche elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind.