EP0986130A2

EP0986130A2 - Antenna for wireless communication terminal device

Info

Publication number: EP0986130A2
Application number: EP99117720A
Authority: EP
Inventors: Stefan Huber; Martin Dr. Weinberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: BenQ Mobile GmbH and Co oHG
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2000-03-15
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: CN1249546A; EP0986130A3; AT272898T; DK986130T3; EP0986130B1; ES2226252T3; DK0986130T3

Abstract

The antenna has its structure formed by a conducting track of any shape applied to a circuit board. A multilayer circuit board is used with a different antenna structure or some other electrical element on each layer. The multilayer circuit board can be in the form of one or more multilayer boards, whereby the individual circuit boards each have at least three layers. The individual antenna structures can be formed into a radiator and the individual layers can adopt any position with respect to each other.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne für funkbetriebene Kommunikationsendgeräte, bei welche die eigentliche Antennenstruktur von einer auf einer Leiterplatte befindlichen eine beliebige Form aufweisende Leiterplatte gebildet wird. The present invention relates to an antenna for radio-operated communication terminal, with which the actual antenna structure is formed by a plate located on a printed circuit having an arbitrary shape circuit board.

In Hinsicht auf die Entwicklung in der Mobilfunktechnologie werden Antennen benötigt, welche in der Lage sind mehrere Frequenzbänder gleichzeitig abzudecken. With regard to the development in the mobile technology antennas are needed which are able to cover multiple frequency bands simultaneously. Außerdem verlangt der Markt nach immer kleineren und billigeren Mobilfunkgeräten. Moreover, the market demands smaller and cheaper mobile devices. Deswegen sind Antennen gefordert, die einen geringen Platzbedarf haben, problemlos für eine Funktion in mehreren Frequenzbändern oder einem breitbandigen Frequenzbereich auslegbar und billig und reproduzierbar herstellbar sind. Therefore, antennas are required to have a small footprint, are interpretable and cheap for function in several frequency bands or a wide-band frequency range and in a reproducible manner without any problems.

Die bisherigen Konzepte, wie z. The previous concepts such. B. die Helix-Drahtantennen oder die Mikrostreifenleitungsantennen haben alle den Nachteil, daß sie entweder einen zu hohen Platzbedarf haben oder die Abstimmbarkeit bei einer Multiband-Funktion nicht ohne weiteres möglich ist. For example, the helix wire antennas or microstrip antennas all have the disadvantage that they either have too high a space or the tunability is not readily applied to a multi-band capability is possible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antenne der eingangs genannten Art anzugeben, die einen geringen Platzbedarf aufweist, für mehrere Frequenzbänder auslegbar ist und billig herstellbar ist. Object of the present invention is to provide an antenna of the type mentioned, which has a low space requirement, is interpretable for a plurality of frequency bands and is inexpensive to manufacture.

Diese Aufgabe wird für die eingangs genannte Antenne dadurch gelöst, daß eine mehrlagige Leiterplatte vorgesehen ist, wobei auf jeder Lage der mehrlagigen Leiterplatte eine unterschiedliche Antennenstruktur appliziert ist. This object is achieved for the aforementioned antenna characterized in that a multilayer printed circuit board is provided wherein a different antenna structure is applied on each layer of the multilayer circuit board.

Die erfindungsgemäße Antenne ist leicht und billig herstellbar, erfordert einen geringen Platzbedarf und ist problemlos für eine Funktion in mehreren Frequenzbändern oder in einem breitbandigen Frequenzbereich auslegbar. The antenna according to the invention is easy and cheap to produce, requires little space and is easily adaptable for operation in multiple frequency bands or a wide-band frequency range.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Antenne ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus einer nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Further expedient embodiments of the antenna according to the invention will be apparent from the dependent claims and from a subsequent description of embodiments with reference to the drawing.

In der Zeichnung zeigen In the drawings

1 to FIG 8 possible designs of the individual antenna structures,
Figure 9A to Figure 9D and Figure 10 shows the exemplary structure of a multilayer antenna, and
11A to 11D and 12 shows another exemplary structure of still another multi-layered antenna.

Die einzelnen Antennenstrukturen entstehen durch unterschiedlich ausgebildete Leiterbahnen in den verschiedenen Lagen der mehrlagigen Leiterplatte. The individual antenna structures are formed by differently configured conductive tracks in the different layers of the multilayer printed circuit board. Dabei können die Antennenstrukturen, die in den Figuren 1 bis 8 beispielhaft gezeigte Formen, aber auch darüber hinausgehende Formen, annehmen. Thereby the antenna structures, which forms an example shown in the figures 1 to 8, but also beyond forms taken. Vorzugsweise hat die Leiterbahn die Form eines Mäanders, einer Schlangenlinie oder die Form eines Stabes. Preferably, the conductor path has the shape of a meander, a wavy line or the shape of a rod. Die Leiterbahnen können sich auch wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist, verzweigen und an unterschiedlichen Punkten B bis N1, welche in einer Ebene liegen, enden. The conductor tracks may also be as shown in Figures 5 and 6 is shown at different points and branch B to N1, which lie in a plane end. Weiterhin ist es möglich, daß in einer Lage jeweils mehrere eine Antenne bildende Leiterbahn nebeneinander angeordnet sind. It is also possible that a plurality of an antenna-forming conductive track arranged side by side each in a single layer.

In den Figuren 9A bis 10 ist eine vierlagige Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. In Figures 9A to 10, a four-layer antenna is illustrated in accordance with the present invention. In den Figuren 9A bis 9D sind die einzelnen Antennenstrukturen in den vier Lagen dargestellt. In Figures 9A to 9D, the individual antenna structures are shown in the four layers. Figur 10 zeigt einen schematischen Querschnitt durch diese vierlagige Antenne. Figure 10 shows a schematic cross section through this four-layer antenna. Es ist zu erkennen, daß sich zwei Lagen innerhalb der mehrlagigen Leiterplatte und zwei Lagen außerhalb der mehrlagigen Leiterplatte befinden. It can be seen that two layers within the multilayer printed circuit board and two layers outside the multilayer printed circuit board are located.

Es sollen an dieser Stelle noch einige allgemeine Bemerkungen zu der erfindungsgemäßen Antenne gemacht werden. There are some general observations can be made to the inventive antenna at this point. Die hier vorgestellte mehrlagige Multiband-Antenne besteht aus einer oder mehreren mehrlagigen Leiterplatten. The presented multi-layer multi-band antenna is composed of one or more multilayer circuit boards. Das Material, aus dem eine dieser Leiterplatten besteht, ist frei wählbar, sollte aber hochfrequenztauglich sein. The material that makes up one of these boards can be freely selected, but should be high frequency compatible. Es kann im besonderen Fall auch biegsames flexibles Material sein. It may also be pliable flexible material in the particular case. Auf jeder Lage kann eine Leiterbahn strukturiert sein, die einen Strahler oder ein anderes beliebiges elektrisches Element darstellt. On each layer a conductive track may be structured, which is a radiator or any other electrical element.

Die Antenne besteht aus mehr als zwei Lagen, also mindestens aus drei Lagen. The antenna consists of more than two layers, so at least three layers. Von diesen Lagen liegt mindestens eine innerhalb des Materials. Of these layers at least one is within the material. Die Lagen sind vorzugsweise, aber nicht zwingend, parallel zueinander. The layers are preferably, but not necessarily, parallel to each other. Sie können jede beliebige Position zueinander einnehmen. You can take any position to each other. Die Lagen können an jeder beliebigen Position der Leiterplatte liegen und jede beliebige auch unterschiedliche Dicke besitzen. The layers can be at any position of the circuit board and having any, different thickness. Es sind also auch Lagen auf den Stirnseiten und auf den Längsseiten möglich. even layers on the sides and on the long sides are therefore possible. Weiterhin sind auch schiefe Lagen möglich. Further, also inclined positions are possible.

Vorzugsweise besitzt nur eine Leiterbahn (ein Strahler) auf einer Lage einen Speisepunkt. Preferably, only one conductor track (a radiator) has a feeding point on a layer. Dieser Speisepunkt wird über ein Kontaktelement mit der HF-Baugruppe des Kommunikationsendgerätes verbundenn. This feed point is verbundenn via a contact element with the RF module of the communication terminal.

Alle anderen Strahler werden vorzugsweise durch Kopplung angeregt. All other lamps are preferably excited by coupling. Es können sich auch zwei oder mehrere Strahler auf einer Lage befinden. It can be on one layer, two or more emitters.

Es können sich aber auch eine oder mehrere direkte elektrische Verbindungen zwischen einem oder mehreren Strahlern auf verschiedenen Lagen mittels Durchkontaktierung oder Kontaktierung über eine Seitenfläche an jedem beliebigen Punkt hergestellt werden. However, it is also one or more direct electrical connections between one or more reflectors on different locations by means of via or contact a side surface at any point can be produced.

Ein derartiges Beispiel mit einer Durchkontaktierung ist in den Figuren 11A bis 11D und 12 gezeigt. Such an example with a via is shown in Figures 11A to 11D and 12. FIG. Hierbei handelt es sich um eine vierlagige Multibandantenne, deren Antennenstrukturen dem in den Figuren 9A bis 9D und Figur 10 gezeigtem Ausführungsbeispiel entsprechen. This is a four-layered multi-band antenna whose antenna structures correspond to those shown in Figures 9A-9D and Figure 10 embodiment. Zum Unterschied zu dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel sind bei diesem Ausführungsbeispiel die in Figur 11A und Figur 11C gezeichneten Lagen mittels einer Durchkontaktierung, wie in Figur 12 zu erkennen ist, miteinander verbunden. In contrast to the previously described embodiment, in this embodiment, the drawing in Figure 11A and Figure 11C plies by means of a via, as can be seen in Figure 12, connected to each other.

Claims

Antenna for radio-operated communications terminals, in which the actual antenna structure is formed from a on a circuit board located any shape having conductor track, characterized in that a multilayer printed circuit board is provided, applied to each layer of the multilayer printed circuit board, a different antenna structure, or other electric element is.
An antenna according to claim 1, characterized in that the multilayer printed circuit board consists of one or more multilayer circuit boards, said single circuit board comprises at least three layers.
An antenna according to claim 1 or 2, characterized in that the individual antenna structures are shaped to form a radiator.
Antenna according to one of claims 1 or 3, characterized in that each take the individual layers arbitrary positions.
Antenna according to one of claims 1 to 4, characterized in that the individual antenna structure forming conductive paths have different thickness.
The antenna of claim 1 to 5, characterized in that there are on the individual layers in each case one or more conductor tracks.
Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the individual conductor tracks begin at one or more predetermined points and end at one or more predetermined points in the same plane.
Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that one or more of the antenna structures have a feed point which is connected via a contact element with the RF module of the communication terminal.
Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that one or more direct electrical connections between one or more antenna structures are provided on different layers.
Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the antenna is integrated into the RF module of the communication terminal.