EP0669672B1 - Tragbares Funkgerät - Google Patents
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- EP0669672B1 EP0669672B1 EP19950102317 EP95102317A EP0669672B1 EP 0669672 B1 EP0669672 B1 EP 0669672B1 EP 19950102317 EP19950102317 EP 19950102317 EP 95102317 A EP95102317 A EP 95102317A EP 0669672 B1 EP0669672 B1 EP 0669672B1
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- European Patent Office
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- radio apparatus
- sheet metal
- slot
- circuit board
- piece
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
Definitions
- the invention relates to a hand-held Radio according to the preamble of the first claim.
- Handheld radios are known for example as a handset on a cordless telephone or as a mobile phone. Generally they show one protruding, rod - shaped antenna, the Length depends on the wavelength used. With today Usual high frequencies can reduce the length to a few Shrinking centimeters. Still forms one such antenna is a vulnerable part of the Radio. For small radios are out of the latter Reason also known telescopic antennas that when not in use can be inserted into the interior of the housing.
- FIG. 1 shows a slot antenna 10 known per se.
- This consists mainly of a flat sheet metal part 11 or a plate made of metal or another electrically good conductive material, with an elongated in the middle, in general rectangular slot 12 is removed.
- the Length L of the slot 12 surrounded on all sides by sheet metal corresponds to (in the simplest case) approximately half Wavelength of the radiated from the antenna 10 electromagnetic wave.
- the width B of the slot 12 is small compared to length L. Other requirements are unnecessary; however, sizes L and B affect as well as other factors such as the exact shape of the Slot 12 the special properties of each Antenna.
- the feed or the decoupling of the antenna 10 takes place via two connection points 13, 14, which are located at the Longitudinal edges of the slot 12 essentially one another opposite.
- connection points 13, 14 approximately in the Arranged in the middle of the longitudinal edges (as shown in Fig. 1), so the coupling or decoupling takes place with relatively high resistance.
- a slot antenna 10 can be folded or folded in a double L-shape, which is a better spatial radiation characteristic than with flat antennas.
- Fig. 2 shows a perspective view of the structure of the inner elements of a radio device to be carried in the hand, especially the handset of a cordless phone.
- a battery-operated handheld device can do the entire job Electronics on a single e.g. equipped on both sides, rectangular circuit board 17 can be accommodated.
- a double L-shaped Slot antenna 10 from an electrically good conductive, mechanically elastic sheet metal 11 (e.g. Nickel silver) attached.
- This sheet metal part 11 or Slot antenna 10 is shown in FIG. 3 shown again in an exploded view.
- the slot width B of the antenna 10 corresponds approximately to the thickness the circuit board 17.
- the slot 12 of the antenna 10 is with its middle part 21 at a comparatively small distance, e.g. 1 mm, in the middle of the front edge 19, i.e. the thin End face of the circuit board 17 arranged.
- the two Legs 22, 23 of the sheet metal part 11 lie laterally on the Side edges 25, 26 of the circuit board 17 also with short distance.
- the antenna 10 by the Spring property of the sheet metal part 11 kept loose.
- One leg 22 of the sheet metal part 11 is significantly longer formed as the other leg 23.
- the slot 12 is located along the entire length of the Middle part 21, to a substantial extent in the longer leg 22 and only to a very small extent in the shorter leg 23.
- connection points 13, 14 are located in the end area of the Slit 12 in the longer leg 22. They are as Spring contacts trained in the manufacture of the Slot 12 are formed from ⁇ slot material>. in the assembled state of circuit board 17 and slot antenna 10 contact them with assigned contacts on the PCB 17. These contacts can either both be arranged on the same side of the plate 17 or individually on both sides of the plate 17.
- the circuit board has 17 of a radio of the type described in general a ground plane 18. This covers an essential one Part of the plate surface, e.g. forms the ground surface 18 a own layer of a multilayer plate 17.
- FIG. 4 shows in supervision, the circuit board 17 with said Ground surface 18 and the attached antenna 10.
- the edge region of the plate 17 is in the slot antenna 10 adjacent area 20 substantially from the ground plane 18 free.
- One of the contacts of the printed circuit board 17 is then in the place of a remaining one Ground area in the mentioned edge area and thus forms one Ground point.
- the slot antenna 10 and the circuit board 17 are further on each other and on the parts not shown, these parts completely enclosing housing of the radio size and mechanically coordinated. This means that Coordination is such that, when assembled, all in all inner parts both electrically and mechanically stable are connected or held together.
- the Printed circuit board 17 means that it is assigned by Holding elements in the housing is fixed. And it means for the antenna 10 that they are orthogonal and face to the Printed circuit board 17 in several places by mechanical Elements guided and thus held stable. Of the Kink 32 and the stiffening ribs 29, 30 ensure this elastic for constant, well-defined distances between the antenna 10 and the dielectric materials the housing and the plate 17.
- FIG. 5 shows the side view of the inner elements of a second radio of the type dealt with here Device is electronics on two parallel to each other arranged circuit boards 16, 17 distributed.
- the slot 12 of the antenna 10 is located here Advantage centrally and parallel between the two plates 16, 17.
- the sheet metal part 11 or the antenna 10 is leaned tightly the front edges 19 of the two plates 16, 17.
- the structure is generally such that the antenna 10 with its Surfaces essentially orthogonal to the surfaces of one or the two circuit board (s) 16, 17 is arranged.
- the structure is made up of one or two PCB (s) 16, 17, antenna 10 and housing very simple and therefore inexpensive to manufacture.
- the antenna 10 is completely moved inside the housing and thus not vulnerable. These are crucial factors in the today's market for e.g. Cordless phones. In connection this continues with the design of the aesthetic The exterior of the device is essentially no longer considered must be put on the antenna.
Landscapes
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Description
- Das Blechteil 11 der Schlitzantenne 10 kann symmetrisch mit zwei gleichlangen Schenkeln 22, 23 ausgebildet sein. Es ist desgleichen auch - wie gezeigt - ein unsymmetrischer Aufbau mit ungleichlangen Schenkeln möglich.
- Der Aufbau der Schlitzantenne 10 kann anstatt durch ein selbsttragendes Blechteil 11 auch anders erfolgen. So kann die Antenne 11 als gedruckte Leiterplatte ausgebildet sein, wobei eine dünne Metallschicht durch das Substrat bzw. das Trägermaterial mechanisch stabil gehalten wird. Der Schlitz 12 kann dabei durch Wegätzen der Metallschicht gebildet sein oder durch Ausstanzen zusammen mit dem Substrat. Das Substrat selbst kann steif oder auch flexibel sein.
- Die Länge L des Schlitzes 12 ist der wesentlichste Faktor für die Resonanzfrequenz der Antenne 1o. Es ist nun möglich, durch Überkleben des Schlitzes 12 des Blechteils 11 mit einer dielektrischen Folie, insbesondere einem Selbstklebstreifen, die Resonanzfrequenz der Antenne 10 bis zu etwa 10 % zu variieren. Damit kann die Antenne bei gleichbleibender Form bequem auf eine jeweilige, gewünschte Arbeitsfrequenz abgestimmt werden. Die Wirkung der Überklebung ist im Mittelteil 21 der Antenne 10 am grössten. Gegen die Schenkel hin nimmt die Wirkung ab, was eine Feinabstimmung ermöglicht. Die Wirkung hängt weiter von der Art und Dicke des Dielektrikums und von anderen Parametern ab. Ist die Antenne 10 als gedruckte Platte ausgebildet, entspricht das dielektrische Trägermaterial bereits einer <Überklebung>. In diesem Fall kann die Abstimmung durch Wegnahme des Trägermaterials aus dem Schlitzbereich erfolgen
- Die Form der Antenne 10 bzw. des Blechteils 11 erlaubt zahlreiche Abweichungen von der genannten, bevorzugten Rechteckform. Insbesondere können im wesentlichen problemlos vom Aussenrand her Positionierungsschlitze angebracht und Verformungen des Blechteils 11 vorgenommen werden. Weiter muss der Antennenschlitz 12 keine konstante Breite B aufweisen, sondern kann Verbreiterungen und/oder Verengungen aufweisen.
- Die Antenne 11 kann mechanisch starr mit der bzw. den Leiterplatte(n) 16, 17 verbunden sein, z.B. durch Verklebung.
Claims (12)
- In der Hand zu tragendes Funkgerät, umfassend wenigstens eine Leiterplatte (16, 17) für die elektronischen Bauteile, ein Gehäuse zum Umschliessen der Leiterplatte(n) (16, 17) und eine Antenne (10), die nicht über das Gehäuse hinausragt,
dadurch gekennzeichnet,dass die Antenne (10) als Schlitzantenne ausgebildet ist, die aus einem im wesentlichen ebenen, rechteckigen Blechteil (11) besteht, in das ein ebenfalls im wesentlichen rechteckiger, länglicher Schlitz (12) als allseitig umschlossene Öffnung eingefügt ist,dass das Blechteil (11) doppel-L-förmig gebogen ist mit einem im wesentlichen geradlinigen Mittelteil (21) und mit zwei vergleichsweise kürzeren, ebenfalls im wesentlichen geradlinigen Schenkeln (22, 23),dass der Schlitz (12) durchgehend dem Mittelteil (21) und den Schenkeln (22, 23) zugeordnet ist,dass zwei Anschlusspunkte (13, 14) am einen Schenkel (22) nahe dem einen Ende des Schlitzes (12) und an dessen Seitenkanten einander gegenüberliegend vorgesehen sind,dass das Blechteil (11) federnd und mit seiner Ausrichtung im wesentlichen orthogonal zu den Flächen der Leiterplatte(n) (16, 17) auf die Stirnkante (19) wenigstens einer Leiterplatte (16, 17) aufgesteckt ist,dass die Anschlusspunkte (13, 14) mit zugeordneten Kontakten auf einer Leiterplatte (16, 17) kontaktieren, unddass das Blechteil (11) im zusammengebauten Zustand des Funkgerätes durch die Leiterplatte(n) (16, 17) und das Gehäuse mechanisch stabil im Inneren des Gehäuses gehalten ist. - Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,dass eine einzige Leiterplatte (17) vorgesehen ist, unddass der Schlitz (12) im wesentlichen mittig vor der Stirnkante (19) und den Seitenkanten (25, 26) der Leiterplatte (17) liegt. - Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,dass zwei Leiterplatten (16, 17) vorgesehen sind, unddass der Schlitz (12) im wesentlichen mittig zwischen und parallel zu den Stirnkanten (19) und den Seitenkanten (25, 26) der beiden Leiterplatten (16, 17) liegt. - Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,dass im Mittelteil (21) des Blechteils (11) und im wesentlichen parallel zum Schlitz (12) zwei Versteifungsrippen (29, 30) vorgesehen sind, unddass das Mittelteil (21) sehr leicht U- oder V-förmig gebogen ist. - Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,dass jede Leiterplatte (16, 17) eine Massefläche (18) aufweist, die umfangmässig einem erheblichen Teil der Gesamtfläche der Platte (17) entspricht, unddass der zum Blechteil (11) benachbarte Bereich der Platte(n) (16, 17) im wesentlichen von der Massefläche (18) frei ist. - Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet.dass die Schenkel (22, 23) des Blechteils (11) gleich lang sind. - Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,dass die Schenkel (22, 23) des Blechteils (11) ungleich lang sind, unddass die zwei Anschlusspunkte (13, 14) am längeren Schenkel (22) angeordnet sind. - Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,dass der Schlitz (12) zum Zwecke der Frequenzabstimmung wenigstens teilweise mit einer nichtleitenden, dielektrischen Schicht überdeckt ist. - Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,dass das Blechteil (11) selbsttragend ist. - Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,dass das Blechteil (11) nicht selbsttragend und deshalb auf einem tragenden, nichtleitenden Trägermaterial angeordnet ist. - Funkgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,dass das Trägermaterial flexibel ist. - Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,dass die zwei Anschlusspunkte (13, 14) als Federkontakte ausgebildet sind, die im zusammengebauten Zustand des Funkgerätes mit den zugeordneten Kontakten auf der einen Leiterplatte (16, 17) federnd kontaktieren.
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