DE69811966T2

DE69811966T2 - Antennenvorrichtung

Info

Publication number: DE69811966T2
Application number: DE69811966T
Authority: DE
Inventors: Seiji Kanba; Tsuyoshi Suesada; Teruhisa Tsuru
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: DE69811966D1; EP0860896B1; US5986614A; JPH10242732A; EP0860896A1; JP3166649B2

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antennenvorrichtung und insbesondere auf eine Antennenvorrichtung für die Verwendung in einem Mobiltelephon, welches in einem Frequenzband von 800 MHz-960 MHz arbeitet.

2. Verwandte Technik der Erfindung

Eine Befestigungsposition für eine Mobiletelephonantenne auf einem Auto wird von einer Vielzahl an Positionen ausgewählt, unter Berücksichtigung der verfügbaren Installationspunkte auf der Autokarosserie und unter Gewährleistung einer klaren Sicht für einen Fahrer. Beispielsweise werden Dachfläche, Dachseite und Kofferraumgitter als Befestigungspositionen gewählt. Eine drahtartige Antenne, die dort befestigt werden soll ist typischerweise eine Monopolantenne, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Die Monopolantenne 50 ist ein Antennenelement 52 einer 1/4-Wellenlänge (1/4 λ) und ist auf einer Erdungsplatte 51, wie z. B. einem Dach eines Autos, befestigt. Das Antennenelement 52 weist ein Ende auf, das mit einem Zuführungsabschnitt 53 verbunden ist, der mit einer Leistungsquelle V verbunden ist, wobei das zweite Ende ein offenes Ende 54 ist.
Im Fall der obigen herkömmlichen Monopolantenne ist das Antennenelement mit einer 1/4-Wellenlänge beispielsweise 8 cm -9 cm in einem Mobiltelephon, das in einem Frequenzbereich von 810 MHz bis 956 MHz arbeitet. Bei einer derartigen Antenne treten folgende Probleme auf: (1) die Antenne verschlechtert das ästhetische Erscheinungsbild des Autos; (2) die Antenne führt zu einem erhöhten Luftwiderstand der Autokarosserie; (3) die verfügbaren Befestigungspositionen sind begrenzt; und (4) die Fahrzeugtypen, die eine Befestigung erlauben, sind begrenzt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegenden Erfindung wurde entwickelt, um die oben genannten Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kompakte und leichte Antennenvorrichtung zu liefern, welche zur Verwendung in einem Mobiltelephon dient, welches in einem großen Frequenzbereich arbeiten soll.
kapazitiv geladene Antennen sind vom Stand der Technik bekannt. Die US-A-3 967 276 offenbart eine Antennenstruktur, die eine Anzahl von parallelen Leitern umfasst, die senkrecht zu einer leitenden Masseebene positioniert sind. Die oberen Enden der Leiter werden durch Metallplatten abgeschlossen, die als Kondensatoren gegen die Masseebene wirken. Eine Zuführung wird zu einigen der unteren Enden der Leiter geliefert, während die anderen mit der leitenden Masseebene verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung liefert eine Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale umfaßt: eine erste gedruckte Schaltplatine, die einen kapazitiven Belastungsleiter aufweist, eine zweite gedruckte Schaltungsplatine, die eine Masseelektrode, eine Oberflächenelektrode und eine Übertragungsleitung aufweist, deren eines Ende mit einer Leistungsquelle verbunden ist, eine Masseplatte, die mit der Masseelektrode verbunden ist, zumindest einen Antennenkörper, der einen Leiter umfaßt, der ein paar von Anschlüssen an beiden Enden aufweist, wobei die erste gedruckte Schaltungsplatine im wesentlichen parallel zu der Masseplatte angeordnet ist, wobei die zweite gedruckte Schaltungsplatine zwischen der ersten gedruckten Schaltungsplatine und der Masseplatte angeordnet ist, so daß die zweite gedruckte Schaltungsplatine im wesentlichen vertikal zu sowohl der ersten gedruckten Schaltungsplatine als auch der Masseplatte ist, und wobei zumindest einer der Antennenkörper ein erster Antennenkörper ist, der ein Zuführungselement bildet, wobei einer der Anschlüsse elektrisch mit der Übertragungsleitung der zweiten gedruckten Schaltungsplatine verbunden ist, und der andere Anschluß über die Oberflächenelektrode elektrisch mit dem kapazitiven. Belastungsleiter der ersten gedruckten Schaltungsplatine verbunden ist.
Da ein Anschluß des ersten Antennenkörpers über die Übertragungsleitung auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine mit der Leistungsquelle elektrisch verbunden ist, und der andere Anschluß mit dem kapazitiven Belastungsleiter der ersten gedruckten Schaltungsplatine elektrisch verbunden ist, erhöht sich nur die Kapazitätskomponente C des Leiters des ersten Antennenkörpers, und die Induktivitätskomponente L und die Widerstandskomponente R bleiben unverändert. Da somit der Wert von Q ( = (L/C)1/2 /R) der Antennenvorrichtung verringert ist, wird die Bandbreite der Antennenvorrichtung verbreitert, wodurch es einer einzigen kompakten Antennenvorrichtung, die ein Viertel oder weniger der Höhe einer herkömmlichen Antenne aufweist, ermöglicht wird, Übertragung und Empfang durchzuführen. Folglich wird das Mobiltelephon, das eine Antennenvorrichtung aufweist, die ein Breitfrequenzband erfordert, kompakt gemacht.
Bei der oben genannten Antennenvorrichtung kann zumindest einer der Antennenkörper, der sich von dem ersten Antennenkörper unterscheidet, ein zweiter Antennenkörper sein, in dem einer der Anschlüsse mit der Masseelektrode elektrisch verbunden ist, und der andere der Anschlüsse elektrisch mit dem kapazitiven Belastungsleiter der ersten gedruckten Schaltungsplatine verbunden ist, mit dem der andere Anschluß des Zuführungselementes verbunden ist.
Da der erste Antennenkörper und der zweite Antennenkörper über den kapazitiven Belastungsleiter zwischen der Übertragungsleitung, deren eines Ende mit der Leistungsquelle und dem Masseanschluß verbunden ist, in Reihe geschaltet sind, wird die Eingangsimpedanz der Antennenvorrichtung feineingestellt durch Einstellen des Verhältnisses der Anzahl an Wicklungen des Leiters auf dem ersten Antennenkörper, der zwischen die Übertragungsleitung und den kapazitiven Belastungsleiter geschaltet ist, zu der Anzahl der Wicklungen des zweiten Antennenkörpers, der zwischen den kapazitiven Belastungsleiter und den Masseanschluß geschaltet ist. Die Eingangsimpedanz der Antennenvorrichtung kann daher ohne weiteres eingestellt werden, um dieselbe der charakteristischen Impedanz einer Funkvorrichtung anzupassen, mit der die Antennenvorrichtung verbunden ist.
Bei der oben genannten Antennenvorrichtung kann die erste gedruckte Schaltungsplatine mindestens zwei kapazitive Belastungsleiter aufweisen, und zumindest einer der Antennenkörper, der sich von dem ersten und dem zweiten Antennenkörper unterscheidet, kann ein dritter Antennenkörper sein, der ein Nicht-Zuführungselement bildet, in dem einer der Anschlüsse elektrisch mit der Masseelektrode der zweiten gedruckten Schaltungsplatine verbunden ist, und der andere der Anschlüsse elektrisch mit einem der kapazitiven Belastungsleiter verbunden ist, der sich von dem kapazitiven Belastungsleiter unterscheidet, mit dem der andere Anschluß des Zuführungselementes verbunden ist.
Durch die obige Struktur wird ein starkes elektrisches Feld in der Nähe des ersten Antennenkörpers erzeugt, der das Zuführungselement bildet, und ansprechend auf das elektrische Feld werden Ströme durch die Leiter des Antennenkörpers fließen, die die Nicht-Zuführungselemente bilden.
Da die Ströme bewirken, daß die dritten Antennenkörper, die die Nicht-Zuführungselemente bilden, und der erste Antennenkörper, der das Zuführungselement bildet, gleichzeitig in Resonanz sind, führt die Antennenvorrichtung zu einer Mehrzahl von Resonanzfrequenzen, durch die Zuführung zu dem einzigen Antennenkörper, und somit wird ein Breitbandentwurf in der Antennenvorrichtung implementiert.
Bei der obigen Antennenvorrichtung kann der Antennenkörper ein Chipantennenkörper sein, der eine Basis, die aus zumindest entweder einem dielektrischen Material oder einem magnetischen Material hergestellt ist, zumindest einen Leiter, der zumindest an einer äußeren Oberfläche der Basis oder in einem inneren Bereich der Basis vorgesehen ist, und ein Paar von Anschlüssen aufweist, die an der äußeren Oberfläche der Basis vorgesehen und mit beiden Enden des Leiters verbunden sind.
Da der Antennenkörper aus der Basis besteht, die zumindest aus zumindest entweder einem dielektrischen Material oder einem magnetischen Material besteht, wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit verlangsamt, die Wellenlänge verkürzt, und wenn e die dielektrische Konstante der Basis darstellt, wird die effektive Übertragungsleitungslänge multipliziert mit &epsi;1/&sub2;, wodurch diese länger wird als die effektive Übertragungsleitungslänge der herkömmlichen drahtartigen Antenne. Außerdem wird der Bereich der Stromverteilung vergrößert, wobei die Menge der ausgestrahlten Funkwelle erhöht wird und der Gewinn der Antennenvorrichtung verbessert wird.
Bei der obigen Antennenvorrichtung, kann der Antennenkörper eine mäanderförmig strukturierte Elektrode oder eine spiralförmig strukturierte Elektrode aufweisen, die an der zweiten gedruckten Schaltungsplatine vorgesehen ist.
Durch die obige Struktur kann der Antennenkörper, der auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine vorgesehen ist, gleichzeitig mit der Oberflächenelektrode, der Masseelektrode und der Übertragungsleitung gebildet werden. Zum Bilden des Antennenkörpers sind keine getrennten Herstellungsschritte erforderlich, und der Herstellungsprozeß wird verkürzt und die betreffenden Produktionskosten werden somit reduziert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist ein Graph, der die Rückflußdämpfung in der Antennenvorrichtung von Fig. 3 zeigt.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die horizontale Richtwirkungsstruktur der Antennenvorrichtung von Fig. 3 bei 860 MHz und 920 MHz zeigt.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das den Gewinn der Antennenvorrichtung von Fig. 3 zeigt.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere des Antennenkörpers zeigt, der die Antennenvorrichtung bildet, die in Fig. 1 bis 3 gezeigt sind.
Fig. 8 ist eine Draufsicht, die noch einen weiteren Antennenkörper zeigt, der die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Antennenvorrichtungen bildet.
Fig. 9 ist eine Draufsicht eines weiteren anderen Antennenkabels, der die Antennenvorrichtungen aus den Fig. 1 bis 3 bildet.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die die Modifikation des Antennenkörpers von Fig. 7 zeigt.
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Modifikation des Antennenkörpers aus Fig. 7 zeigt.
Fig. 12 ist ein Diagramm, das die herkömmliche Monopolantenne zur Verwendung in einem Auto zeigt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden Beschreibung der Erfindung, die sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, offensichtlich.
Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Antennenvorrichtung 10 umfaßt eine erste gedruckte Schaltungsplatine 11 und eine Masseplatte 12, die im wesentlichen parallel zu der ersten gedruckten Schaltungsplatine 11 angeordnet ist, eine zweite gedruckte Schaltungsplatine 13, die derart zwischen der ersten gedruckten Schaltungsplatine 11 und der Masseplatte 12 angeordnet ist, daß die zweite gedruckte Schaltungsplatine 13 im wesentlichen vertikal zu sowohl der ersten gedruckten Schaltungsplatine 11 als auch der Masseplatte 12 ist, und einem ersten Antennenkörper 14, der an der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 befestigt ist.
Die Außenabmessungen der Antennenvorrichtung 10 sind beispielsweise 60 mm · 50 mm · 20 mm.
Ein kapazitiver Belastungsleiter 15 ist auf der ersten gedruckten Schaltungsplatine 11 befestigt, und eine Oberflächenelektrode 16, eine Masseelektrode 17 und eine Übertragungsleitung 18 sind auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 befestigt. Eine Leistungsquelle V ist mit einem Ende der Übertragungsleitung 18 auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 verbunden. Die Oberflächenelektrode 16 auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 ist mit dem kapazitiven Belastungsleiter 15 auf der ersten gedruckten Schaltungsplatine 11 verbunden, und die Masseelektrode 17 ist mit der Masseplatte 12 verbunden.
Der erste Antennenkörper 14 ist mit Anschlüssen 19, 21 versehen, die mit beiden Seiten eines Leiters (nicht gezeigt) verbunden sind. Der erste Antennenkörper 14 ist ein Zuführungselement, das mit der Oberflächenelektrode 16 der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 verbunden ist, wobei ein Anschluß 19 mit dem anderen Ende der Übertragungsleitung 18 auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 elektrisch verbunden ist, und wobei der andere Anschluß 21 mit dem kapazitiven Belastungsleiter 15 auf der ersten gedruckten Schaltungsplatine 11 elektrisch verbunden ist. Bei diesem Aufbau ist der erste Antennenkörper 14 als das Zuführungselement auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 angeordnet.
Bei der Antennenvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels ist ein Anschluß des Antennenkörpers über die Übertragungsleitung auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine mit der Leistungsquelle elektrisch verbunden, wobei der andere Anschluß des Antennenkörpers mit dem kapazitiven Belastungsleiter der ersten gedruckten Schaltungsplatine elektrisch verbunden ist, wobei sich nur die Kapazitätskomponente C des Leiters des ersten Antennenkörpers erhöht, wobei die Induktivitätskomponente L und die Widerstandskomponente R unverändert bleiben. Da sich somit der Wert von Q ( = (L/C)1/2 /R) der Antennenvorrichtung verringert, verbreitert sich die Bandbreite der Antennenvorrichtung und ermöglicht es so einer einzigen kompakten Antennenvorrichtung, die ein Viertel oder weniger der Höhe einer herkömmlichen Antenne aufweist, Übertragung und Empfang durchzuführen.
Fig. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Im Vergleich zu der Antennenvorrichtung 10 unterscheidet sich die Antennenvorrichtung 20 von der Antennenvorrichtung 10 dahingehend, daß die Antennenvorrichtung 20 den ersten Antennenkörper 14 aufweist, dessen Anschluß 19 mit dem anderen Ende der Übertragungsleitung 18 auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 elektrisch verbunden ist, und der andere Anschluß 21 über die Oberflächenelektrode 16 auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 mit dem kapazitiven Belastungsleiter 15 auf der ersten gedruckten Schaltungsplatine 11 elektrisch verbunden ist, und zwei zweite Antennenkörper 141 und 142 mit ihren Anschlüssen 191 und 192 jeweils mit den Masseanschlüssen 17 auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 elektrisch verbunden sind, und die anderen Anschlüsse 211 und 212 jeweils über die Oberflächenelektrode 16 auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 mit dem kapazitiven Belastungsleiter 15 auf der ersten gedruckten Schaltungsplatine 11 elektrisch verbunden sind.
Da bei der Antennenvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels, wie es oben beschrieben ist, der erste Antennenkörper 14 und einer der zweiten Antennenkörper 141 und der erste Antennenkörper 14 und der andere der zweiten Antennenkörper 142 über den kapazitiven Belastungsleiter 15 der ersten gedruckten Schaltungsplatine 11 in Reihe geschaltet sind, zwischen die Übertragungsleitung, deren Ende mit der Leistungsquelle und dem Masseanschluß verbunden ist, wobei die Eingangsimpedanz der Antennenvorrichtung feineingestellt wird durch Einstellen des Verhältnisses der Anzahl an Wicklungen des Leiters auf dem ersten Antennenkörper zu der Anzahl an Wicklungen des Leiters von einem der zweiten Antennenkörper, und durch das Einstellen des Verhältnisses der Anzahl an Wicklungen des Leiters auf dem ersten Antennenkörper zu der Anzahl an Wicklungen des Leiters des zweiten Antennenkörpers. Die Eingangsimpedanz der Antennenvorrichtung kann daher ohne weiteres eingestellt werden, um sie der charakteristischen Impedanz einer Funkvorrichtung, mit der die Antennenvorrichtung verbunden ist, anzupassen.
Fig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des dritten Ausführungsbeispiels der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Im Vergleich zu der Antennenvorrichtung 20 unterscheidet sich die Antennenvorrichtung 30 von der Antennenvorrichtung 20 dahingehend, daß die Antennenvorrichtung 30 einen ersten bis dritten kapazitiven Belastungsleiter 15, 151 und 152 aufweist, und ein Nicht- Zuführungselement, das durch zwei dritte Antennenkörper 143 und 144 gebildet wird, deren Anschlüsse 193 und 194 jeweils mit den Masseanschlüssen 17 auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 elektrisch verbunden sind, und anderen Anschlüssen 213 und 214, die über die Oberflächenelektroden 161 und 162 auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 mit dem zweiten und dritten kapazitiven Belastungsleiter 151 und 152 auf der ersten gedruckten Schaltungsplatine 11 elektrisch verbunden sind.
Fig. 4 zeigt die Frequenzcharakteristika hinsichtlich des Reflektionsverlustes in der Antennenvorrichtung 30. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, wird in dem Mobiltelephonband von 810 MHz-956 MHz ein Reflektionsverlust von -6 (dBd) erhalten, und somit ergibt sich ein Breitbandmerkmal. Aus dieser Figur ist ebenso ersichtlich, daß die Antennenvorrichtung zwei Resonanzfrequenzen von 810 MHz und 920 MHz aufweist, da die dritten identischen Antennenkörper für die beiden Nicht-Zuführungselemente verwendet werden.
Fig. 5 zeigt die horizontalen Richtwirkungsstrukturen der Antennenvorrichtung 30 bei 860 MHz und 920 MHz. In Fig. 8 stellt eine durchgezogene Linie die eine für 860 MHz und eine unterbrochene Linie die eine für 920 MHz dar. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, präsentiert die Antennenvorrichtung eine im wesentlichen einheitliche Richtwirkung um die 360º, nämlich eine Rundstrahlrichtwirkung.
Fig. 6 zeigt die Frequenzcharakteristika hinsichtlich des durchschnittlichen Gewinns in der Antennenvorrichtung 30. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, werden im wesentlichen einheitliche Gewinncharakteristika, mit einem Gewinn von -4 (dBi) - - 1 (dBi) zwischen 810 MHz bis 960 MHz erhalten.
Bei der Antennenvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels, wie es oben beschrieben ist, ist der erste Antennenkörper, der das Zuführungselement bildet, das mit der Oberflächenelektrode auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine verbunden ist, wobei ein Anschluß mit dem anderen Ende der Übertragungsleitung auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine elektrisch verbunden ist und der andere Anschluß mit dem ersten kapazitiven Belastungsleiter auf der ersten gedruckten Schaltungsplatine elektrisch verbunden ist, nahe zu den zwei dritten Antennenkörpern angebracht, die Nicht-Zuführungselemente bilden, die mit der Oberflächenelektrode auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine verbunden sind, wobei Anschlüsse mit der Masseelektrode auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine elektrisch verbunden sind, und die anderen Anschlüsse mit dem zweiten und dritten kapazitiven Belastungsleiter auf der ersten gedrückten Schaltungsplatine elektrisch verbunden sind, wobei in der Nähe des ersten Antennenkörpers, der das Zuführungselement bildet, ein starkes elektrisches Feld erzeugt wird, und ansprechend auf das elektrische Feld Ströme durch die Leiter der zwei dritten Antennenkörper fließen, die die Nicht-Zuführungselemente bilden.
Da die Ströme bewirken, daß die beiden dritten Antennenkörper, die die Nicht-Zuführungselemente bilden, und der erste Antennenkörper, der das Zuführungselement bildet, gleichzeitig in Resonanz sind, führt die Antennenvorrichtung zu einer Mehrzahl an Resonanzfrequenzen durch die Zuführung zu dem einzeigen Antennenkörper, so daß ein Breitbandentwurf in der Antennenvorrichtung implementiert ist.
Die Fig. 7 bis 9 zeigen Beispiele von den Antennenkörpern, die in den Antennenvorrichtungen von den Fig. 1 bis 3 verwendet werden. Der erste Antennenkörper 14, der in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt einen Leiter 2, der sich in einer rechteckigen parallelepipedförmigen Basis 1, die Bariumoxid, Aluminiumoxid und Silika als Hauptmaterialien umfasst, in der Richtung der Länge der Basis 1 spiralförmig erstreckt, und ein Paar von Anschlüssen 19 und 20 an beiden Endoberflächen der Basis 1. Ein Ende des Leiters 2 wird aus der einen Endoberfläche der Basis 1 herausgeführt und ist mit dem einen Anschluß 19 verbunden, der als Zuführungsanschluß dient. Das andere Ende des Leiters 2 wird aus der anderen Endoberfläche der Basis 1 herausgeführt und ist mit dem anderen Anschluß 21 verbunden, wobei dieser als ein freier Anschluß dient. Die Basis 1 ist angeordnet, um um 90º und vertikal zu der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 gedreht zu werden.
Die Verwendung von Bariumoxid, Aluminiumoxid und Silika als Hauptmaterial für die rechteckige parallelepipedförmige Basis 1 verlangsamt die Ausbreitungsgeschwindigkeit, verkürzt die Wellenlänge, und wenn &epsi; die dielektrische Konstante der Basis 1 darstellt, wird die Übertragungsleitungslänge mit &epsi;1/2 multipliziert, wodurch diese länger wird als die effektive Übertragungsleitungslänge der herkömmlichen drahtartigen Antenne. Außerdem wird der Bereich der Stromverteilung vergrößert, wobei die Menge der ausgestrahlten Funkwelle erhöht wird und der Gewinn der Antennenvorrichtung verbessert wird.
Der in Fig. 8 gezeigte Antennenkörper 14a ist aus einem mäanderförmigen Leiter 2b und einem Paar von Anschlüssen 19a und 21a aufgebaut, und ist auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine gebildet, deren Hauptmaterial Glas-Epoxid ist. Bei der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 ist das eine Ende des mäanderförmigen Leiters 2a mit dem einen Anschluß 19a verbunden, der als der Zuführungsanschluß dient, und das andere Ende ist mit dem anderen Anschluß 21a verbunden, der als der freie Anschluß dient.
Der in Fig. 9 gezeigte Antennenkörper ist aus einem spiralförmigen Leiter 2b und einem Paar von Anschlüssen 19b und 21b aufgebaut, und ist auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 gebildet, deren Hauptmaterial Glas- Epoxid ist. Bei der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 ist das eine Ende des mäander-strukturierten Leiters 2b mit dem einen Anschluß 19b verbunden, der als der Zuführungsanschluß dient, und das andere Ende ist mit dem anderen Anschluß 21b verbunden, der als der freie Anschluß dient.
Da in den in den Fig. 8 und 9 gezeigten Antennenkörpern 14a und 14b der mäanderförmige Leiter 2a und der spiralförmige Leiter 2b gleichzeitig mit der Oberflächenelektrode 15, der Masseelektrode 16 und der Übertragungsleitung 17 auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 gebildet werden, sind keine getrennte Herstellungsschritte erforderlich, um den Antennenkörper zu bilden, und der Herstellungsprozeß wird verkürzt und die betreffenden Produktionskosten werden somit reduziert.
Fig. 10 und Fig. 11 zeigen Modifikationen des ersten Antennenkörpers 14, der in Fig. 7 gezeigt ist. Der in Fig. 10 gezeigte Antennenkörper 14c weist eine rechteckige parallelepipedförmige Basis 1c, einen Leiter 2c, der spiralförmig um die Oberfläche der Basis 1c in der Richtung der Länge der Basis 1 gewunden ist, und ein Paar von Anschlüssen 19c und 21c auf der Oberfläche der Basis 1c auf. Ein Ende des Leiters 2c ist mit einem Anschluß 19c verbunden, der als ein Zuführungsanschluß auf der Oberfläche der Basis 1c dient. Das andere Ende des Leiters 2c ist mit dem anderen Anschluß 21c verbunden, der als ein freier Anschluß auf der Oberfläche der Basis 1c dient. Wie der zweite Antennenkörper 14, der in Fig. 2 gezeigt ist, ist dieser Antennenkörper 14, der um 90º gedreht ist, um vertikal zu der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 zu sein, auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 befestigt.
Da der Leiter 2c unter Verwendung eines Siebdruckverfahrens ohne weiteres in einer Spiralstruktur auf der Basis 1 geformt werden kann, wird der Herstellungsprozeß für den Antennenkörper 11c vereinfacht.
Der in Fig. 11 gezeigte Antennenkörper umfaßt einen mäanderförmigen Leiter 2d, der auf der Oberfläche der Basis 1d gebildet wird, und ein Paar von Anschlüssen 19d und 21d auf der Oberfläche der Basis 1d. Ein Ende des Leiters 2d ist mit einem Anschluß 19d verbunden, der als ein Zuführungsanschluß auf der Oberfläche der Basis 1d dient. Das andere Ende des Leiters 2d ist mit dem anderen Anschluß 21d verbunden, der als ein freier Anschluß auf der Oberfläche der Basis 1d dient. Ebenso wie der in Fig. 2 gezeigte zweite Antennenkörper 14, ist dieser Antennenkörper 14, der um 90º gedreht ist, um vertikal zu der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 13 zu sein, auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine befestigt.
Da der mäanderförmige Leiter 2d nur auf einer Hauptoberfläche der Basis 1d gebildet ist, wird in der Basis 1 ein Niedrigprofilentwurf ermöglicht und der Antennenkörper 11d weist folglich ebenfalls ein niedriges Profil auf. Der Mäanderleiter 2d kann in der Basis 1d gebildet werden.

Claims

1. Eine Antennenvorrichtung (10; 20; 30) mit folgenden Merkmalen:

einer ersten gedruckten Schaltungsplatine (11), die einen Kapazitivlastleiter (15) aufweist,

einer zweiten gedruckten Schaltungsplatine (13), die eine Masseelektrode (17), eine Oberflächenelektrode (16) und eine Übertragungsleitung (18) aufweist, deren eines Ende mit einer Leistungsquelle (V) verbunden ist,

einer Masseplatte (12), die mit der Masseelektrode (17) verbunden ist,

zumindest einem Antennenkörper (14; 141-144), der einen Leiter (2) aufweist, der ein Paar von Anschlüssen (19, 21) an beiden Enden aufweist,

wobei die erste gedruckte Schaltungsplatine (11) im wesentlichen parallel zu der Masseplatte (12) angeordnet ist,

wobei die zweite gedruckte Schaltungsplatine (13) zwischen der ersten gedruckten Schaltungsplatine (11) und der Masseplatte (12) derart angeordnet ist, daß die zweite gedruckte Schaltungsplatine (13) im wesentlichen vertikal zu sowohl der ersten gedruckten Schaltungsplatine (11) als auch der Masseplatte (12) ist, und

wobei zumindest einer der Antennenkörper (14; 141-144) ein erster Antennenkörper ist, der ein Zuführungselement bildet, wobei einer der Anschlüsse (19) elektrisch mit der Übertragungsleitung (18) der zweiten gedruckten Schaltungsplatine (13) verbunden ist und der andere Anschluß (21) elektrisch über die Oberflächenelektrode (16) mit dem Kapazitivlastleiter (15) der ersten gedruckten Schaltungsplatine (11) verbunden ist.

2. Eine Antennenvorrichtung (20; 30) gemäß Anspruch 1, bei der:

zumindest einer der Antennenkörper (141, 142), der nicht der erste Antennenkörper (14) ist, ein zweiter Antennenkörper ist, wobei einer der Anschlüsse (191, 192) elektrisch mit der Masseelektrode (17) verbunden ist und der andere der Anschlüsse (211, 212) elektrisch mit dem Kapazitivlastleiter (15) der ersten gedruckten Schaltungsplatine (11) verbunden ist, mit dem der andere Anschluß (21) des Zuführungselementes (14) verbunden ist.

3. Eine Antennenvorrichtung (30) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der:

die erste gedruckte Schaltungsplatine (11) zumindest zwei Kapazitivlastleiter (15, 151, 152) aufweist, und

zumindest einer der Antennenkörper (143, 144), der nicht der erste und der zweite Antennenkörper (14, 141, 142) ist, ein dritter Antennenkörper ist, der ein Nicht-Zuführungselement bildet, wobei einer der Anschlüsse (193, 194) elektrisch mit der Masseelektrode (17) der zweiten gedruckten Schaltungsplatine (13) verbunden ist und der andere der Anschlüsse (213, 214) elektrisch mit einem anderen der Kapazitivlastleiter (151, 152) als dem Kapazitivlastleiter (15) verbunden ist, mit dem der andere Anschluß (21) des Zuführungselementes (14) verbunden ist.

4. Eine Antennenvorrichtung (10; 20; 30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Antennenkörper (14) ein Chipantennenkörper ist, der eine Basis (1), die aus zumindest entweder einem dielektrischen Material oder einem magnetischen Material hergestellt ist, zumindest einen Leiter (2), der zumindest an einer äußeren Oberfläche der Basis (1) oder in einem inneren Bereich der Basis (1) vorgesehen ist, und ein Paar von Anschlüssen (19, 21) aufweist, die an der äußeren Oberfläche der Basis (1) vorgesehen und mit beiden Enden des Leiters (2) verbunden sind.

5. Eine Antennenvorrichtung (10; 20; 30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Antennenkörper (14) eine Mäander-strukturierte Elektrode (2a) oder eine Spiral-strukturierte Elektrode (2b) aufweist, die an der zweiten gedruckten Schaltungsplatine (13) vorgesehen ist.