EP1137097A1 - Antennenkonstruktion - Google Patents

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Publication number
EP1137097A1
EP1137097A1 EP00810251A EP00810251A EP1137097A1 EP 1137097 A1 EP1137097 A1 EP 1137097A1 EP 00810251 A EP00810251 A EP 00810251A EP 00810251 A EP00810251 A EP 00810251A EP 1137097 A1 EP1137097 A1 EP 1137097A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
resonator element
metal surface
short
distance
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00810251A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Secall
Matthias Liebendörfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ascom Systec AG
Original Assignee
Ascom Systec AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ascom Systec AG filed Critical Ascom Systec AG
Priority to EP00810251A priority Critical patent/EP1137097A1/de
Publication of EP1137097A1 publication Critical patent/EP1137097A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • 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
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Definitions

  • the invention relates to an antenna construction which is particularly suitable for handheld radios with a metal surface and as an essentially L-shaped angled plate trained resonator element, which is at a distance from an edge of the metal surface is held.
  • the cell phones currently available on the market have the GSM standard predominantly an external antenna, which mostly functions as a ⁇ / 4 monopole. It is known, that the space required for the antenna (in particular the length) is reduced can if the antenna is wound into a helix. In combination with an extendable This construction is capable of monopole antenna from a purely electrical point of view to meet the high requirements of the GSM standard in terms of bandwidth and efficiency. To increase comfort, reduce the risk of damage and To improve the design options, antennas were also developed completely can be accommodated in the housing. These are known antenna designs however only suitable for single band applications and cannot be used in different frequency bands be used.
  • the object of the invention is to provide an antenna construction that is small Has space requirements and that with high bandwidths and performance for multiband operation (e.g. in the GSM 900, DCS 1800 and PCS 1900 networks).
  • the antenna is essentially invented by a metal surface serving as a base plate and an L-shaped plate acting as a resonator element is formed.
  • the L-shaped plate is guided at a distance around an edge of the metal surface. I.e. a short one Leg of the plate is at a predetermined, mean first distance A1 a direction "beyond" the edge in the plane of the metal surface and a long one Leg of the plate in a predetermined, average second distance A2 "over" the metal surface held.
  • the first and the second distance can be according to the specifications can be selected for the desired resonance frequencies and bandwidths. You can especially the same size.
  • the said second leg typically runs more or less parallel to the metal surface.
  • a switching device is provided, via which both can be connected.
  • the switching device is, for example Compact switching element that has at least one electrical or electronic component includes.
  • the transition between the long and the short leg can be square or round his.
  • the distance A2 between the resonator element and the metal surface need not be the same at every point.
  • Resonator element and metal surface can e.g. slightly curved or at a small angle to each other. Furthermore, the distance mentioned varies locally. Overall, it moves within a given Range or varies around a certain average.
  • the resonator element can be adapted to the shape of an inside of a device housing. It disturbs not even if electronic components protrude from the metal surface.
  • the distance A2 is chosen to be smaller than the distance A1.
  • the switching element is preferably designed such that it can be divided into different ones Switching states can be switched. For example, as a short circuit, as an interruption, as a capacity or switched as an inductor. Depending on the switching state, a higher or higher a lower resonance frequency of the resonator element.
  • the switching element is advantageously located at the opposite end of the resonator element Edge arranged.
  • a short-circuit element provided between the metal surface and the resonator element is in the essentially in the direction of the plane defined by the extension of the metal surface guided. It is preferably arranged asymmetrically and can e.g. just in an extension of the metal surface. But it can also - especially at the below explained variant with the "box" volume - by a locally perpendicular to the metal surface standing connecting tab be formed.
  • the supply runs essentially parallel to the short-circuit element from the metal surface out to the resonator element.
  • the exact starting point (location) of the supply and in particular, their distance from the short-circuit element can be varied in order to achieve the desired one To achieve adaptation of the antenna according to the invention. Starting point and Distance must be determined in individual cases and can be optimized as required.
  • the metal surface defines a box-shaped one Volume.
  • the resonator element according to the invention is at a distance from one (preferably face) edge of the box-shaped volume. Its mechanical Support may be solely through the asymmetrically arranged short-circuit element respectively. Depending on the type of supply, this may also be used for stabilization contribute.
  • the construction becomes particularly stable when using a dielectric Support body or when attaching the resonator element to a surrounding the antenna Plastic housing.
  • the metal surface can also be formed by the metallization of a printed circuit board. On this circuit board are also the electronic components of the circuit (transmitter, receiver, Control, data processing).
  • the short-circuit element is e.g. by a soldered or clamped tab is formed (which in the through the circuit board defined level). It can also preferably be printed by a flat Metallization can be formed directly on the circuit board.
  • the feed is then e.g. as Microstrip line on the circuit board from the circuit to the resonator element on the PCB guided.
  • the box-shaped volume is preferably enclosed on all sides by the metal surface.
  • a circuit located in the volume is efficiently shielded.
  • the aim is to achieve a volume that is as flat and layered as possible.
  • the volume is not primarily reduced Height is important.
  • the volume is all-round is enclosed. Narrow and end faces can be partially or fully open.
  • any more or less cuboid volume can be understood as a box-shaped volume be (cigarette box shape).
  • the edges can be square or rounded his.
  • the different side surfaces do not have to be parallel to each other. she can e.g. according to the shape specifications of the design-designed outer housing of the radio telephone may be inclined or curved.
  • the surface formed by the metal surface comprises e.g. two oblong rectangular Main surfaces (in - a small mutual distance in relation to the transverse dimension) and at least one short connecting face.
  • the resonator element covers said end face and an adjacent area of one main face (of course, keeping a certain distance).
  • To feed the antenna is e.g. an inner conductor of a coaxial line (or a microstrip line) through the Metal surface led to the edge of the resonator element.
  • the short leg of the The resonator plate can be fed via a tab (angled towards the metal surface).
  • the short-circuit element can be a connecting strip, which is in an extension a narrow side of the box-shaped volume. So the resonance condition is fulfilled, the short-circuit element must be in the area of a corner of the resonator plate be arranged.
  • Supply and short circuit can be in the same or in different (e.g. perpendicular to each other).
  • the resonator element should be at a smaller distance from the main surface than from the short one connecting face. While the first mentioned distance also determines for the overall height of the handheld radio (to be designed as flat as possible for design reasons) can be, the second mentioned distance only goes into the (not particularly critical) Longitudinal dimension.
  • the body can e.g. an L-shaped angled substrate with a selectively applied metal coating (to form the resonator plate, the feed and short circuit).
  • the antenna according to the invention can also be designed such that the resonator element with the short-circuit element and five patches of the box-shaped metal surface consists of a piece of partially metallized plastic.
  • the plastic part needs not being completely metallized.
  • the non-metallized parts can be used for mechanical Contribute strength.
  • the attached circuit board with the electronic components and the printed die shape completes the metal surface to form a closed one Surface of a box and on the other hand connects the resonator element to the Supply voltage on.
  • Another advantageous embodiment variant is that the resonator element on the inside of the plastic housing of the mobile phone or on a flexible Foil or a thin circuit board substrate is applied.
  • the mechanical support then of course does not have to be taken over by the short-circuit element.
  • the resonator element has a circumference corresponding to half a wavelength ⁇ of the resonance vibration. Since the resonance-active length of the resonator element should be approximately ⁇ / 4 (resonance condition), the short-circuit element should therefore be placed in the corner if possible.
  • the box-shaped volume can have a dimension of 0.33x0.15x0.015 ⁇ 3 , for example.
  • the distance between the connecting end face and the angled part of the resonator element can be, for example, 0.03 ⁇ .
  • the distance to the main surface is only about 0.01 ⁇ , for example.
  • an approximation of the lower limit for the resonance frequency f is calculated according to the following formula: (II) f 1 ⁇ 1 (I 1 + I 2 + h 1 + w 1 + w 2 ) ⁇ c 2 ⁇ r ⁇ ⁇ r , w 2 denotes the distance (parallel to the folding direction) of the switching element to the side edge of the resonator element lying in the direction of the short-circuit element.
  • f 0C 1 (I 1 + I 2 + h 1 + ⁇ c ) ⁇ c 4 ⁇ r ⁇ ⁇ r ,
  • ⁇ C. C ⁇ h 2 ⁇ 0 ⁇ ⁇ r ⁇ W 1 , ⁇ 0 here denotes the dielectric constant of the vacuum and w 2 the distance (parallel to the folding direction of the resonator element) of the switching element to the side edge of the resonator element lying in the direction of the short-circuit element.
  • the switching element can be only switch short-circuit and interruption in two different switching states.
  • the antennas described are preferably used for handheld radios, for example Mobile phones, used.
  • the one required to control the antenna construction electrical circuit is in the box-shaped formed by the metal surface Volume housed.
  • the housing is made of a non-conductive material and the resonator element is in the form of a metal coating, a preformed one Sheet metal or a conductive coated film attached to the inside of the housing.
  • the resonator element, the short-circuit element and the metal surface from one piece, in particular made from a partially metallized plastic.
  • Fig. 1 shows a box-shaped metal surface 1 with two parallel to each other at a short distance arranged main surfaces 1.1, 1.2, an upper and a lower short end face 1.3 or 1.4 and two long narrow side surfaces 1.5, 1.6.
  • the shape is comparable with that of an elongated flat cigarette packet.
  • an L-shaped angled resonator element 5 is held.
  • For Support can be a short-circuit element 4 and - depending on the mechanical design - possibly serve a feed.
  • the width w 1 of the resonator element 5 corresponds to that of the main surface 1.2.
  • An angled short side 5.1 has a length h 1 and is somewhat larger than the end face 1.3 (corresponding to the distance h 2 between the resonator element 5 and the main face 1.2).
  • the short side 5.1 mentioned has a distance I 1 from the end face 1.3 and ends approximately in the extension of a geometric plane defined by the main surface 1.1.
  • the long side 5.2 preferably angled by 90 °, has a length 12 and covers the uppermost region of the main surface 1.2.
  • the short-circuit element 4 is e.g. a strip-like extension of the side surface 1.5. It can be as wide as the mentioned side surface 1.5 or narrower.
  • Power is supplied from the shielded volume.
  • a microstrip line 3.1 (or an inner conductor of a coaxial line) from an electrical Energy source 35 led through the end face 1.3 to the short side 5.1.
  • the feed is arranged in the area of the main surface 1.1 or the side surface 1.5 (the Distance to short-circuit element 4 is determined by the required adjustment).
  • the Circuit for driving the antenna is formed within the metal surface 1 flat volume housed. The metal surface 1 thus forms the shield housing the circuit electronics.
  • the supply (microstrip line 3.1) is more or less in the example shown in the geometric plane formed by the main surface 1.1 and closes at Edge or near the edge of the angled short side 5.1 of the resonator element 5 on.
  • the resonator element 5 is connected to the main surface 1.2 via a switching element 34.
  • the switching element 34 is attached to the edge of the long side 5.2 opposite the short side 5.1 at a distance w 2 from the side edge of the resonator element 5.
  • the switching element 34 serves to influence the resonance frequency of the resonator element 5. Depending on the desired frequency, the switching element 34 is in one of at least two possible switching states switched. Depending on the switching state, it will be different Connection between the resonator element 5 and the metal surface 1, which the effective length of the resonator element and thus its resonance frequency changed.
  • the switching element 34.1 consists of a simple diode 36, for example a PIN diode.
  • the anode 36.1 is with the resonator element 5 and the cathode 36.2 connected to the metal surface 1. Is the voltage difference between the Anode and the cathode equal to zero, blocks the diode 36 and the switching element 34.1 acts as an electrical interruption. If, on the other hand, there is a positive electrical one at control input 37.1 Voltage is applied which is greater than the forward voltage of the diode 36, it becomes conductive and the switching element 34.1 accordingly acts as an electrical short circuit.
  • the switching element 34.1 By one or switching off the control voltage, the switching element 34.1 can thus between two switching states “interruption” and "short circuit” can be switched.
  • FIG. 2b shows a further possibility, such as an interruption / short-circuit changeover switch can be realized.
  • a transistor 38 for example an FET, is connected as a switch (There may be further resistors, not shown). By the transistor can apply a corresponding control voltage at control input 37.2 38 to the "high" state, i.e. conductive or in the "low” state, i.e. not conductive be switched.
  • Figure 2c shows a switching element 34.3 with four different switching states.
  • a changeover switch 39 which is controlled via the control input 37.3, can have one of four possible connection variants between the resonator element 5 and the metal surface 1 can be produced.
  • the four connection variants include a connection interruption 40 at switch position 39.1, an inductive connection via a Inductance L at switch position 39.2, a capacitive connection via a capacitance C. at switch position 39.3 and a short circuit 41 at switch position 39.4.
  • the variant shown in FIG. 3 differs from FIG. 1 with regard to the feed and the positioning of the short-circuit element 4.
  • the microstrip conductor 3.1 (or an inner conductor a coaxial line) is connected to a tab 3.2, which essentially is perpendicular to the short side 5.1 and protrudes towards the end face 1.3.
  • the short circuit element 4 is not in the extension of the side surface 1.5, but in the extension of the main area 1.1.
  • the feed (tab 3.2 and microstrip line 3.1) and the short-circuit element 4 are in turn due to the desired adaptation certain distance from each other.
  • Fig. 4 shows a further alternative in which the resonator element is rounded.
  • the Transition between the long side 5.2 and the short side 5.1 is not by a pronounced edge, but by a continuously curved or curved Transition formed.
  • the radius of curvature is in the order of the distances A1 and A2.
  • Trials have shown that round transitions to a wider range being able to lead. Is the bandwidth - by replacing the angular resonator element by a round - too big, it can by reducing the distance A1 or A2 can be reduced again.
  • the thickness (or overall height) of the entire antenna construction can be advantageous through the use of rounded resonator elements be kept small.
  • the short-circuit element 4 is positioned similar to that in FIG. 3.
  • the supply is carried out by a microstrip line 3.1 in an extension of the Side surface 1.5. From Figures 1, 3 and 4 are different variants for the placement of short circuit and supply can be seen. Of course there are others too Arrangements possible according to the required distance between these two Elements.
  • the distance I 1 between the end face 1.3 and the short side 5.1 is, for example, 0.03 ⁇ , that between the long side 5.2 and the main face 1.2 ( h 2 ) about 0.01 ⁇ .
  • the second mentioned distance is therefore a multiple (eg 3 times) smaller than the first.
  • the width of the resonator element 5.1 is essentially the same as the width B of the metal box.
  • the length h 1 of the short side 5.1 is, for example, 0.025 ⁇ , while the length I 2 of the long side 5.2 measures 0.07 ⁇ .
  • the long side is, for example, more than twice as long as the short side 5.1.
  • an antenna construction according to FIG. 1 with an FET switch as switching element 34 for a GSM 900 network and a DCS 1800 network is to be specified.
  • the basic resonance frequency f 0 with the FET switch open must therefore be 900 MHz, and the increased resonance frequency f 1 with the FET switch closed must be 1800 MHz.
  • the basic wavelength ⁇ 0 is thus in the range of 33 cm.
  • the distance between the supply and the short-circuit element 4 can be adjusted the antenna can be varied to the required input impedance. Exemplary in the above dimensioning mentioned it was 0.037 ⁇ .
  • the resonator element 5 is angled in the manner shown in FIG. 1 or is turned round, it succeeds in the overall height in the critical environment of the supply and the short-circuit element 4 in the longitudinal axis of the housing, where more space is available.
  • the larger side 5.2 of the essentially rectangular resonator element can be at a low height above the metal surface on the radiation side (i.e. the main surface 1.2).
  • the box-shaped metal surface 1 acts as a counterweight to the radiation and ensures good radiation even when the antenna element passes through the hand of the cellular phone user is covered.
  • the input impedance of the antenna according to the invention is approximately 50 ⁇ real.
  • the condition that the reflection loss should be less than 10dB was depending on the switching state achieved a bandwidth between 10% and 20% of the switching element used. With good efficiency and compact dimensions, this value is higher than the corresponding one Requirements of different standards.
  • the low detunability is excellent the antenna through the hand or head of the phone user.
  • As an antenna in the medium air, it has an exceptional efficiency of over 90% largely independent of the radiated power (for example up to 2 watts GSM). Nevertheless, the geometric dimensions are small and optimal for integration adapted in a handheld device.
  • the radiation diagram shows a predominantly omnidirectional Characteristic on. The following are some simple and inexpensive ones Antenna designs are described.
  • FIG. 5 shows a dielectric body 6 with two parts standing at right angles to one another 6.1, 6.2.
  • an all-over metal coating 7.1, 7.2 attached, which corresponds to the resonator element 5 in FIG. 1.
  • On the L-shaped side surface is in the area of part 6.2 a metal coating 7.4 as a short-circuit element attached (see. Short-circuit element 4 in Fig. 1).
  • a narrow strip-shaped metal coating 7.5 attached, which is used to make contact with the switching element.
  • the Switching element can also be directly on the part 6.1 of the dielectric body 6 (for example can be realized as a suitable metal coating 7.5).
  • the resonator construction shown in FIG. 5 can be placed on the outside of a suitably dimensioned shielding housing.
  • the dimensions are such that the end result is a structure comparable to FIG. 1 (metal coating 7.3 aligned with a main surface of the shielding housing and metal coating 7.4 aligned with a side surface of the same).
  • the body 6 forms a dielectric medium ( ⁇ r > 1) and can lead to a reduction in the antenna dimensions.
  • the resonator construction shown in FIG. 5 is mechanically stable and can also define the distances between the resonator element and the shielding housing in a defined manner without any special assembly effort.
  • the antenna With the same resonance frequency, the antenna can be made smaller. However, the bandwidth decreases with increasing dielectric constant ⁇ r . Conversely, the bandwidth and the size of the antenna can be adjusted by the appropriate choice of the material properties of the substrate.
  • FIG. 6 shows how the resonator element made of a piece of sheet metal 8, which has three tabs 12, 13.1 and 13.2 for the supply, the short circuit or the switching element contact, can be manufactured.
  • the substantially rectangular sheet 8 has a suitable location a bending line 9 so that the sheet 8 can be bent in an L-shape.
  • the tabs too 12, 13.1, 13.2 have bending lines 10, 11.1, 11.2 for right-angled turning.
  • the Such sheet metal is shaped over the tabs 12, 13.1, 13.2 with the corresponding Contacts soldered to the shield housing. Soldering can e.g. to be dispensed with, if the bent sheet when assembling the mobile device between the Plastic housing and the shield housing arranged therein is clamped. Short-circuit element and supply are then connected to the corresponding contacts on the shield housing pressed.
  • FIG. 7a represents a structurally simple variant without a shield housing
  • the starting point is a printed circuit board 14 with a metallization 15 the back and an assembly with various electronic components 16 on the front.
  • this example does not refer to the most common ones double-sided and multilayer PCB assemblies. It goes without saying it goes without saying that the invention is readily based on such condensed electronic circuits can be applied.
  • On an end edge 19 (which in the selected Representation runs perpendicular to the plane of the drawing) is via a short-circuit tab 18 a resonator plate 17 according to the invention connected.
  • the feed runs in the same level as the short-circuit tab 18 (and is therefore in the representation according to Fig. 4 not visible).
  • the short leg 17.1 thus ends at a certain distance "Beyond" the edge 19.
  • the long second leg 17.2 runs as small as possible Distance above the (dielectric) circuit board 14.
  • the lower end of the long Leg 17.2 is on the switching element 34 with the circuit board, in particular the Ground or the metallization 15 of the circuit board connected.
  • the control of the antenna takes place through the circuit implemented on the circuit board 14.
  • the switching element 34 can of course also be implemented directly on the printed circuit board 14. In this Case is the lower end of the long leg 17.2, for example, directly with one corresponding solder joint on the circuit board 14, the connection to Ground or metallization 15 via a switching element 34 located on the printed circuit board will be produced.
  • the embodiment shown in Fig. 7a can additionally by a shield housing the electronic circuit can be expanded. Then preferably resonator element and shield housing made of a metallized piece of plastic, the electrically conductive parts being formed by the partial metallization. By folding this plastic part with the circuit board in one operation the antenna is mounted, a contact is made and the electronic circuit is shielded.
  • FIG. 7b shows the embodiment from FIG. 7a with a shielding housing 20.
  • the "back" is of course also shield with a lid.
  • the metal surface effective for the antenna is then this second lid (and not the bulk of the circuit board).
  • the said second lid is in Fig. 7b indicated by a dashed line.
  • the switching element also applies here 34 can also be implemented directly on the printed circuit board 14.
  • the bottom of the long Leg 17.2 is, for example, through a (possibly insulated) hole in the shield housing 20 directly with a component designed as a switching element 34 on the Printed circuit board 14 connected, the switching element 34 in turn with the ground, the Metallization 15 or the shield case 20 is connected.
  • the shape of the resonator element is rounded instead of rectangular be or have different small indentations and tabs to protruding components to embrace or envelop. Holes can also be provided in the resonator element be, for example, to make room for larger circuit elements. It is in remaining conceivable without further ado that a larger number of holes is present.
  • the diameter of a hole is usually not larger than that mentioned above Distance A1 or A2. This can create a kind of lattice structure. Further incisions can be made at locations that do not show high current flows.
  • the angle can between the smaller and the larger part of the L-shaped resonator element deviate from 90 ° and are advantageously rounded. For fine tuning extensions formed on the resonator element, the length of which is the resonance frequency influence.
  • the short-circuit element can be the same width, wider or narrower than the side surface. It doesn't even need to be to lie in the plane of the side surface. For example, to the edge of one of the two Main areas are laid.
  • the resonator element is formed by a copper layer on a flexible film (flexible circuit board), then a rounded bend is created.
  • the film is ins Plastic housing inserted and held in the correct shape by this.
  • the contacts can in turn be guaranteed by soldering or pressing.
  • the copper layer can be printed onto the film in a manner known per se using a photochemical process become.
  • the antenna according to the invention is for operation can be used in radio networks of different network frequencies, the required Resonance frequency adjustable by positioning and choosing the switching element is. Furthermore, the antenna has a relatively high bandwidth in comparison low height of a few millimeters. The antenna is not very sensitive on nearby body parts (such as the hand or head of the phone user). It fulfills the requirements of various mobile radio standards and allows full integration in a plastic housing.

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Abstract

Die insbesondere für Handfunktelefone nach verschiedenen Standards geeignete Antennenkonstruktion hat eine Metallfläche (1), welche ein boxförmiges Volumen begrenzt, und ein Resonatorelement (5), welches über eine Kante (2) der Metallfläche (1) abgewinkelt ist. Das Resonatorelement (5) kann z.B. durch ein asymmetrisch angeordnetes Kurzschlusselement (4) und eine Speisung (3.1) im erforderlichen Abstand gehalten werden. Das lange Ende (5.1) des Resonatorelements ist über eine in mehrere verschiedene Zustände schaltbare Schaltvorrichtung (34) mit der Metallfläche verbunden. Je nach Schaltzustand der Schaltvorrichtung (34) weist die Antenne eine andere Resonanzfrequenz auf, wobei die Frequenzen durch den Anschlussort sowie die Art der verwendeten Bauelemente beeinflusst werden kann. Die Bauhöhe einer solchen Antennenkonstruktion ist sehr flach, da der Abstand zwischen der Hauptfläche (1.2) und dem darüberliegenden Teil (5.2) des Resonatorelements (5) möglichst klein gewählt werden kann. Die Antenne hat, je nach Schaltzustand der Schaltvorrichtung (34) eine Bandbreite zwischen 10% und. 20% und eine hohe Effizienz. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine insbesondere für Handfunkgeräte geeignete Antennenkonstruktion mit einer Metallfläche und einem als im wesentlichen L-förmig abgewinkelte Platte ausgebildeten Resonatorelement, welches in einem Abstand zu einer Kante der Metallfläche gehalten ist.
Stand der Technik
Zurzeit besitzen die auf dem Markt erhältlichen Mobilfunktelefone des GSM-Standards überwiegend eine externe Antenne, welche meist als λ/4-Monopol funktioniert. Es ist bekannt, dass der für die Antenne benötigte Platz (insbesondere die Länge) reduziert werden kann, wenn die Antenne zu einer Helix aufgewickelt wird. In Kombination mit einer ausziehbaren Monopolantenne vermag diese Konstruktion in rein elektrischer Sicht den grossen Anforderungen des GSM-Standards hinsichtlich Bandbreite und Effizienz zu genügen. Zur Erhöhung des Tragkomforts, der Verringerung der Beschädigungsgefahr und der Verbesserung der Designmöglichkeiten wurden zudem Antennen entwickelt die vollständig im Gehäuse untergebracht werden können. Diese bekannten Antennenkonstruktionen sind jedoch nur für einbandige Anwendungen geeignet und können nicht in verschiedenen Frequenzbändern verwendet werden.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antennenkonstruktion anzugeben, die einen geringen Platzbedarf hat und die bei hohen Bandbreiten und Leistungen für einen Multiband-Betrieb (wie z.B. in den Netzen GSM 900, DCS 1800 und PCS 1900) geeignet ist.
Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung wird die Antenne im wesentlichen durch eine als Grundplatte dienende Metallfläche und eine als Resonatorelement wirkende, L-förmig abgewinkelte Platte gebildet. Die L-förmige Platte ist im Abstand um eine Kante der Metallfläche geführt. D.h. ein kurzer Schenkel der Platte ist in einem vorgegebenen, mittleren ersten Abstand A1 bezüglich einer in der Ebene der Metallfläche liegenden Richtung "jenseits" der Kante und ein langer Schenkel der Platte in einem vorgegebenen, mittleren zweiten Abstand A2 "über" der Metallfläche gehalten. Der erste und der zweite Abstand können entsprechend den Vorgaben für die gewünschten Resonanzfrequenzen und Bandbreiten gewählt werden. Sie können insbesondere auch gleich gross sein. Der genannte zweite Schenkel verläuft typischerweise mehr oder weniger parallel zur Metallfläche. Zwischen der Metallfläche und dem langen Ende des Resonatorelements ist eine Schaltvorrichtung vorgesehen, über welche beide miteinander verbunden werden können. Die Schaltvorrichtung ist beispielsweise ein kompaktes Schaltelement, das zumindest ein elektrisches bzw. elektronisches Bauelement umfasst.
Der Übergang zwischen dem langen und dem kurzen Schenkel kann eckig oder rund ausgebildet sein. Der Abstand A2 zwischen dem Resonatorelement und der Metallfläche braucht allerdings nicht an jedem Punkt gleich zu sein. Resonatorelement und Metallfläche können z.B. leicht gekrümmt oder in einem kleinen Winkel zueinander stehen. Ferner kann der genannte Abstand lokal variieren. Insgesamt bewegt er sich innerhalb eines gegebenen Bereiches bzw. variiert um einen bestimmten Mittelwert herum. Das Resonatorelement kann also einer Innenseite eines Gerätegehäuses formmässig angepasst sein. Es stört auch nicht, wenn elektronische Bauteile aus der Metallfläche herausragen.
Die erfindungsgemässe Konstruktion und Plazierung des Resonatorelements macht es möglich, die Bauhöhe (in einer Richtung senkrecht zur Metallfläche) - ohne wesentlichen Verlust an Bandbreite - zu minimieren. In diesem Sinn wird der Abstand A2 kleiner gewählt als der Abstand A1. Mit dem Schaltelement lässt sich die effektive Länge und damit die Resonanzfrequenz des Resonatorelementes verändern.
Das Schaltelement ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass es sich in verschiedene Schaltzustände schalten lässt. Es kann z.B. als Kurzschluss, als Unterbruch, als Kapazität oder als Induktivität geschaltet werden. Je nach Schaltzustand resultiert eine höhere oder eine niedrigere Resonanzfrequenz des Resonatorelementes.
Das Schaltelement ist mit Vorteil an dem, dem kurzen Ende des Resonatorelements gegenüberliegenden Rand angeordnet. Die genaue Position, insbesondere der Abstand vom seitlichen Rand (senkrecht zur Falzrichtung des abgewinkelten Resonatorelements), ist jeweils im Hinblick auf die gewünschten Resonanzfrequenzen abgestimmt und optimiert.
Ein zwischen Metallfläche und Resonatorelement vorgesehenes Kurzschlusselement ist im wesentlichen in Richtung der durch die Verlängerung der Metallfläche definierten Ebene geführt. Es ist vorzugsweise asymmetrisch angeordnet und kann z.B. gerade in einer Verlängerung der Metallfläche verlaufen. Es kann aber auch - namentlich bei der weiter unten erläuterten Variante mit dem "Box"-Volumen - durch eine lokal senkrecht zur Metallfläche stehende Verbindungslasche gebildet sein.
Die Speisung verläuft im wesentlichen parallel zum Kurzschlusselement aus der Metallfläche heraus zum Resonatorelement. Der genaue Ansatzpunkt (Ort) der Speisung und insbesondere deren Abstand zum Kurzschlusselement kann variiert werden, um die gewünschte Anpassung der erfindungsgemässen Antenne zu erzielen. Ansatzpunkt und Abstand sind im Einzelfall festzulegen und können nach Bedarf optimiert werden.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform definiert die Metallfläche ein boxförmiges Volumen. Das erfindungsgemässe Resonatorelement ist im Abstand zu einer (vorzugsweise stirnseitigen) Kante des boxförmigen Volumens angeordnet. Seine mechanische Abstützung kann u.U. allein durch das asymmetrisch angeordnete Kurzschlusselement erfolgen. Je nach Ausführung der Speisung kann evtl. auch diese zur Stabilisierung beitragen. Besonders stabil wird die Konstruktion bei Benutzung eines dielektrischen Stützkörpers oder bei Befestigung des Resonatorelements an einem die Antenne umgebenden Kunststoffgehäuse.
Die Metallfläche kann auch durch die Metallisierung einer Leiterplatte gebildet sein. Auf dieser Leiterplatte sind auch die elektronischen Bauteile der Schaltung (Sender, Empfänger, Steuerung, Datenverarbeitung) aufgebaut. Das Kurzschlusselement wird z.B. durch eine angelötete oder angeklemmte Lasche gebildet (welche in der durch die Leiterplatte definierten Ebene liegen kann). Es kann auch vorzugsweise durch eine aufgedruckte, flächige Metallisierung direkt auf der Leiterplatte gebildet sein. Die Speisung ist dann z.B. als Mikrostreifenleiter auf der Leiterplatte von der Schaltung zum Resonatorelement auf der Platine geführt.
Vorzugsweise ist das boxförmige Volumen durch die Metallfläche allseitig umschlossen. Eine im Volumen befindliche Schaltung wird so effizient abgeschirmt. Für die Anwendung bei Mobilfunktelefonen wird ein möglichst flaches, schichtförmiges Volumen angestrebt. Es sind aber auch Anwendungen denkbar, bei denen es nicht primär auf ein Volumen geringer Bauhöhe ankommt. Es ist natürlich auch nicht zwingend, dass das Volumen allseitig umschlossen ist. Schmal- und Stirnseiten können teilweise oder ganz geöffnet sein.
Als boxförmiges Volumen kann jedes mehr oder weniger quaderförmige Volumen verstanden werden (Zigarettenschachtelform). Die Kanten können eckig oder abgerundet sein. Die verschiedenen Seitenflächen brauchen nicht parallel zueinander zu stehen. Sie können z.B. entsprechend den Formvorgaben des designmässig gestalteten Aussengehäuses des Funktelefons geneigt oder gekrümmt sein.
Die durch die Metallfläche gebildete Oberfläche umfasst z.B. zwei länglich rechteckige Hauptflächen (in - einem im Verhältnis zur Querabmessung - geringen gegenseitigen Abstand) und mindestens eine kurze verbindende Stirnfläche. Das Resonatorelement überdeckt die genannte Stirnfläche und einen angrenzenden Bereich der einen Hauptfläche (selbstverständlich unter Wahrung eines bestimmten Abstandes). Zur Speisung der Antenne ist z.B. ein Innenleiter einer Koaxialleitung (oder ein Mikrostreifenleiter) durch die Metallfläche hindurch zum Rand des Resonatorelements geführt. Der kurze Schenkel der Resonatorplatte kann über eine (zur Metallfläche hin abgewinkelte) Lasche gespeist werden. Das Kurzschlusselement kann ein Verbindungsstreifen sein, welcher in einer Verlängerung einer Schmalseite des boxförmigen Volumens liegt. Damit die Resonanzbedingung erfüllt ist, muss das Kurzschlusselement im Bereich einer Ecke der Resonatorplatte angeordnet sein. Speisung und Kurzschluss können in der gleichen oder in verschiedenen (z.B. senkrecht zueinander stehenden) Ebenen liegen.
Das Resonatorelement soll zur Hauptfläche einen kleineren Abstand haben als zur kurzen verbindenden Stirnfläche. Während nämlich der erstgenannte Abstand mitbestimmend für die Bauhöhe des (aus designmässigen Gründen möglichst flach zu gestaltenden) Handfunkgeräts sein kann, geht der zweitgenannte Abstand nur in die (nicht besonders kritische) Längsabmessung ein.
Es ist durchaus möglich, zwischen Resonatorelement und Metallfläche einen dielektrischen Körper einzufügen. Er kann insbesondere für die Stabilisierung des Resonatorelements hilfreich sein. Der Körper kann z.B. ein L-förmig abgewinkeltes Substrat mit einer selektiv aufgebrachten Metallbeschichtung (zur Bildung der Resonatorplatte, der Speisung und des Kurzschlusses) sein.
Die erfindungsgemässe Antenne kann auch so ausgebildet sein, dass das Resonatorelement mit dem Kurzschlusselement und fünf Flächenstücken der boxförmigen Metallfläche aus einem Stück teilweise metallisierten Kunststoffes besteht. Der Kunststoffteil braucht nicht vollständig metallisiert zu sein. Die nicht-metallisierten Teile können zur mechanischen Festigkeit beitragen. Die angefügte Leiterplatte mit den elektronischen Bauteilen und der aufgedruckten Stanzform vervollständigt einerseits die Metallfläche zu einer geschlossenen Oberfläche einer Box und schliesst andererseits das Resonatorelement an die Speisespannung an.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante besteht darin, dass das Resonatorelement an der Innenseite des Kunststoffgehäuses des Mobilfunktelefons oder auf einer flexiblen Folie oder einem dünnen Leiterplattensubstrat aufgebracht ist. Die mechanische Abstützung muss dann natürlich nicht vom Kurzschlusselement übernommen werden.
Das Resonatorelement hat einen Umfang entsprechend einer halben Wellenlänge λ der Resonanzschwingung. Da die resonanzaktive Länge des Resonatorelements etwa λ/4 betragen sollte (Resonanzbedingung), ist also das Kurzschlusselement möglichst in der Ecke zu plazieren. Das boxförmige Volumen kann z.B. eine Abmessung von 0.33x0.15x0.015λ3 haben. Der Abstand zwischen der verbindenden Stirnfläche und dem abgewinkelten Teil des Resonatorelements kann z.B. 0.03λ betragen. Der Abstand zur Hauptfläche beträgt z.B. nur gerade etwa 0.01λ.
Je nach Schaltzustand des Schaltelementes weist das Resonatorelement eine andere Resonanzfrequenz auf. Ist das Schaltelement als Unterbruch geschaltet, berechnet sich eine Näherung für die Grundresonanzfrequenz f0 gemäss folgender Formel: (I)   f0 = 1(I1 + I2 + h1 + w1) ·c4·εr ·µr . I1 entspricht hierbei dem ersten Abstand A1 des Resonatorelements zur Metallfläche, I2 der Länge des langen Endes des Resonatorelements, h1 der Länge des kurzen Endes des Resonatorelements, w, der Breite des Resonatorelements, c der Lichtgeschwindigkeit und εr bzw. µr entsprechen der Dielektrizitätskonstante resp. der Permeabilität eines zwischen dem Resonatorelement und der Metallfläche vorhandenen dielektrischen Körpers.
Ist das Schaltelement als Kurzschluss geschaltet, berechnet sich eine Näherung der unteren Grenze für die Resonanzfrequenz f, gemäss folgender Formel: (II)   f1 ≥ 1(I1 + I2 + h1 + w1 + w2) ·c2·εr ·µr . w2 bezeichnet hierbei den Abstand (parallel zur Falzrichtung) des Schaltelements zu dem in Richtung des Kurzschlusselements liegenden Seitenrand des Resonatorelements.
Ist das Schaltelement als Kapazität mit dem Wert C geschaltet, resultiert eine verringerte Resonanzfrequenz f0C, welche sich näherungsweise gemäss folgenden Formeln berechnen lässt: (III)   f0C = 1(I1 + I2 + h1 + Δc) · c4·εr ·µr , mit (IV)   ΔC = C·h2 ε0 ·εr ·w1 . ε0 bezeichnet hierbei die Dielektrizitätskonstante des Vakuums und w2 den Abstand (parallel zur Falzrichtung des Resonatorelements) des Schaltelements zu dem in Richtung des Kurzschlusselements liegenden Seitenrand des Resonatorelements.
Ist das Schaltelement als Induktivität mit dem Wert L geschaltet, resultiert eine gegenüber der Kurzschluss-Resonanzfrequenz verringerte Resonanzfrequenz f1L, deren untere Grenze näherungsweise gemäss folgenden Formeln berechnet werden kann: (V)   f1L ≥ 1(I1 + I2 + h1 + w1 - w2 + ΔL) ·c2·εr ·µr , mit (VI)   ΔL = L·w1 µ0· µr ·h2 . µ0 bezeichnet hierbei die Permeabilität des Vakuums und h2 den zweiten Abstand A2 des Resonatorelements zur Metallfläche.
Wie bereits erwähnt, lassen sich mit den angegebenen Formeln nur die Grössenordnungen der jeweiliegen Frequenzen bestimmen. Die genauen Werte für die Grundresonanzfrequenz f0 sowie die anderen Resonanzfrequenzen f0C, f1 und f1L sind abhängig von vielen Parametern, beispielsweise der verwendeten Materialien, der Verhältnisse der Antennenmasse oder der Umgebungsbedingungen und sind im Einzelfall auf die gewünschten Werte abzustimmen.
Bei einer einfachen Ausführungsform der Antennenkonstruktion lässt sich das Schaltelement nur in zwei verschiedene Schaltzustände Kurzschluss und Unterbruch schalten. Ein solches ON/OFF-Schaltelement ist auf einfache Art und Weise mit einer entsprechend vorspannbaren Diode (z.B. PIN-Diode = Positive Intrinsic Negative Diode) oder einem entsprechend ansteuerbaren Transistor (z.B. FET = Feldeffekt-Transistor) realisierbar.
Die beschriebenen Antennen werden vorzugsweise für Handfunkgeräte, beispielsweise Mobilfunktelefone, eingesetzt. Die zur Ansteuerung der Antennenkonstruktion benötigte elektrische Schaltung ist hierbei in dem durch die Metallfläche gebildeten, boxförmigen Volumen untergebracht.
Bei einem bevorzugten Handfunkgerät besteht das Gehäuse aus einem nichtleitenden Material und das Resonatorelement ist in Form einer Metallbeschichtung, eines vorgeformten Blechs oder einer leitend beschichteten Folie an der Innenseite des Gehäuses angebracht.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Handfunkgeräts sind das Resonatorelement, das Kurzschlusselement und die Metallfläche aus einem Stück, insbesondere aus einem teilweise metallisierten Kunststoff gefertigt.
Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
Eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Antenne;
Fig. 2a
ein Schaltschema eines einfachen Schaltelementes;
Fig. 2b
ein Schaltschema einer alternativen Ausführung eines einfachen Schaltelementes;
Fig. 2c
ein Schaltschema eines allgemeinen Schaltelementes;
Fig. 3
eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Antenne mit einer alternativen Anschlussart des Resonatorelements;
Fig. 4
eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Antenne mit einer alternativen Ausführung der Speisung des Resonatorelements;
Fig. 5
eine schematische perspektivische Darstellung eines auf einem dielektrischen Substrat realisierten Resonatorelements;
Fig. 6
eine schematische Darstellung einer Stanzform zur Herstellung eines Resonatorelements aus einem Stück Blech;
Fig. 7a
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Antennenkonstruktion für eine bestückte Leiterplatte in der Seitenansicht;
Fig. 7b
eine schematische Darstellung der Antennenkonstruktion aus Fig. 7a mit einer Abschirmung der elektrischen Schaltung auf der Leiterplatte;
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine boxförmige Metallfläche 1 mit zwei in geringem Abstand parallel zueinander angeordneten Hauptflächen 1.1, 1.2, einer oberen und einer unteren kurzen Stirnfläche 1.3 bzw. 1.4 und zwei langen schmalen Seitenflächen 1.5, 1.6. Die Form ist vergleichbar mit derjenigen einer länglichen flachen Zigarettenschachtel.
In einem bestimmten Abstand zur Kante 2 (welche zwischen Hauptfläche 1.2 und Stirnfläche 1.3 gebildet ist) ist ein L-förmig abgewinkeltes Resonatorelement 5 gehalten. Zur Abstützung können ein Kurzschlusselement 4 und - je nach mechanischer Ausführung - evtl. eine Speisung dienen.
Die Breite w1 des Resonatorelements 5 entspricht derjenigen der Hauptfläche 1.2. Eine abgewinkelte kurze Seite 5.1 besitzt eine Länge h1 und ist etwas grösser als die Stirnfläche 1.3 (entsprechend dem Abstand h2 zwischen Resonatorelement 5 und Hauptfläche 1.2). Die genannte kurze Seite 5.1 hat einen Abstand I1 von der Stirnfläche 1.3 und endet etwa in der Verlängerung einer durch die Hauptfläche 1.1 definierten geometrischen Ebene. Die vorzugsweise um 90° abgewinkelte lange Seite 5.2 besitzt eine Länge 12 und überdeckt den obersten Bereich der Hauptfläche 1.2.
Das Kurzschlusselement 4 ist z.B. eine streifenförmige Verlängerung der Seitenfläche 1.5. Es kann so breit wie die genannte Seitenfläche 1.5 oder auch schmaler sein.
Die Speisung erfolgt aus dem abgeschirmten Volumen heraus. Zu diesem Zweck ist z.B. ein Mikrostreifenleiter 3.1 (oder ein Innenleiter einer Koaxialleitung) von einer elektrischen Energiequelle 35 durch die Stirnfläche 1.3 hindurch zur kurzen Seite 5.1 geführt. Die Speisung ist im Bereich der Hauptfläche 1.1 oder der Seitenfläche 1.5 angeordnet (wobei der Abstand zum Kurzschlusselement 4 durch die erforderliche Anpassung bestimmt ist). Die Schaltung zur Ansteuerung der Antenne wird in dem innerhalb der Metallfläche 1 gebildeten flachen Volumen untergebracht. Die Metallfläche 1 bildet also das Abschirmgehäuse der Schaltungselektronik.
Die Speisung (Mikrostreifenleiter 3.1) befindet sich im gezeigten Beispiel mehr oder weniger in der durch die Hauptfläche 1.1 gebildeten geometrischen Ebene und schliesst am Rand bzw. in der Nähe des Randes der abgewinkelten kurzen Seite 5.1 des Resonatorelements 5 an.
Das Resonatorelement 5 ist über ein Schaltelement 34 mit der Hauptfläche 1.2 verbunden. Das Schaltelement 34 ist an dem der kurzen Seite 5.1 gegenüberliegenden Rand der langen Seite 5.2 in einem Abstand w2 vom Seitenrand des Resonatorelements 5 befestigt.
Das Schaltelement 34 dient dazu, die Resonanzfrequenz des Resonatorelements 5 zu beeinflussen. Je nach gewünschter Frequenz wird das Schaltelement 34 in einen von zumindest zwei möglichen Schaltzuständen geschaltet. Je nach Schaltzustand wird eine andere Verbindung zwischen dem Resonatorelement 5 und der Metallfläche 1 hergestellt, welche die effektive Länge des Resonatorelementes und damit dessen Resonanzfrequenz verändert.
In den Figuren 2a bis 2c sind drei verschiedene Ausführungsformen des Schaltelementes dargestellt. In Figur 2a besteht das Schaltelement 34.1 aus einer einfachen Diode 36, beispielsweise einer PIN-Diode. Die Anode 36.1 ist mit dem Resonatorelement 5 und die Kathode 36.2 mit der Metallfläche 1 verbunden. Ist die Spannungsdifferenz zwischen der Anode und der Kathode gleich Null, sperrt die Diode 36 und das Schaltelement 34.1 wirkt als elektrischer Unterbruch. Wird am Steuereingang 37.1 hingegen eine positive elektrische Spannung angelegt, welche grösser als die Durchlassspannung der Diode 36 ist, wird diese leitend und das Schaltelement 34.1 wirkt demzufolge als elektrischer Kurzschluss.
Durch ein- resp. ausschalten der Steuerspannung kann das Schaltelement 34.1 somit zwischen zwei Schaltzuständen "Unterbruch" und "Kurzschluss" umgeschaltet werden.
Figur 2b zeigt eine weitere Möglichkeit, wie ein solcher Unterbruch/Kurzschluss-Umschalter realisiert sein kann. Ein Transistor 38, beispielsweise ein FET, ist als Schalter angeschlossen (wobei weitere, nicht dargestellte Widerstände vorhanden sein können). Durch anlegen einer entsprechenden Steuerspannung am Steuereingang 37.2 kann der Transistor 38 in den Zustand "high", d.h. leitend oder in den Zustand "low", d.h. nicht leitend geschaltet werden.
Figur 2c zeigt ein Schaltelement 34.3 mit vier unterschiedlichen Schaltzuständen. Über einen Umschalter 39, der über den Steuereingang 37.3 angesteuert wird, kann jeweils eine von vier möglichen Verbindungsvarianten zwischen dem Resonatorelement 5 und der Metallfläche 1 hergestellt werden. Die vier Verbindungsvarianten umfassen einen Verbindungsunterbruch 40 bei der Schalterposition 39.1, eine induktive Verbindung über eine Induktivität L bei Schalterposition 39.2, eine kapazitive Verbindung über eine Kapazität C bei Schalterposition 39.3 und einen Kurzschluss 41 bei Schalterposition 39.4.
Je nach Schalterposition 39.1 - 39.4 resultieren andere Resonanzfrequenzen der Antenne, welche gemäss den Formeln (I) bis (VI) berechnet werden können.
Die in Fig. 3 gezeigte Variante unterscheidet sich von Fig. 1 hinsichtlich der Speisung und der Positionierung des Kurzschlusselements 4. Der Mikrostreifenleiter 3.1 (bzw. ein Innenleiter einer Koaxialleitung) ist an einer Lasche 3.2 angeschlossen, welche im wesentlichen senkrecht zur kurzen Seite 5.1 steht und zur Stirnfläche 1.3 hinragt. Das Kurzschlusselement 4 befindet sich nicht in der Verlängerung der Seitenfläche 1.5, sondern in der Verlängerung der Hauptfläche 1.1. Die Speisung (Lasche 3.2 und Mikrostreifenleiter 3.1) und das Kurzschlusselement 4 sind wiederum in einem durch die angestrebte Anpassung bestimmten Abstand zueinander angeordnet.
Fig. 4 zeigt eine weitere Alternative, bei welcher das Resonatorelement abgerundet ist. Der Übergang zwischen der langen Seite 5.2 und der kurzen Seite 5.1 ist hier nicht durch eine ausgeprägte Kante, sondern durch einen kontinuierlich gewölbten, bzw. gekrümmten Übergang gebildet. Der Krümmungsradius liegt in der Grössenordnung der Abstände A1 und A2. Versuche haben gezeigt, dass runde Übergänge zu einer grösseren Bandbreite führen können. Ist die Bandbreite - durch das Ersetzen des eckigen Resonatorelements durch ein rundes - zu gross geworden, kann sie durch eine Reduktion des Abstandes A1 bzw. A2 wieder verringert werden. Die Dicke (bzw. Bauhöhe) der ganzen Antennenkonstruktion kann durch die Verwendung von abgerundeten Resonatorelementen vorteilhaft klein gehalten werden.
Im Beispiel gemäss Fig. 4 ist das Kurzschlusselement 4 ähnlich wie in Fig. 3 positioniert. Die Speisung erfolgt dagegen durch einen Mikrostreifenleiter 3.1 in einer Verlängerung der Seitenfläche 1.5. Aus den Figuren 1, 3 und 4 sind also verschiedene Varianten für die Plazierung von Kurzschluss und Speisung ersichtlich. Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen möglich entsprechend dem erforderlichen Abstand zwischen diesen beiden Elementen.
Für eine gegebene Grundfrequenz (beispielsweise 900 MHz für das GSM 900 Netz) lassen sich die Abmessungen der Metallbox z.B. folgendermassen bestimmen: Länge L = I3 = 0.33λ, Breite B = w1 = 0.15λ und Dicke D = h1-h2 = 0.015λ. (D beträgt im vorliegenden Beispiel 1/10 von B bzw. etwa 1/20 von L.) Der Abstand I1 zwischen der Stirnfläche 1.3 und der kurzen Seite 5.1 beträgt z.B. 0.03λ, derjenige zwischen der langen Seite 5.2 und der Hauptfläche 1.2 (h2) etwa 0.01λ. Der zweitgenannte Abstand ist also um ein Mehrfaches (z.B. 3-faches) kleiner als der erstgenannte. Die Breite des Resonatorelements 5.1 ist im wesentlichen gleich wie die Breite B der Metallbox. Die Länge h1 der kurzen Seite 5.1 beträgt z.B. 0.025λ, während die Länge I2 der langen Seite 5.2 0.07λ misst. Mit anderen Worten, die lange Seite ist z.B. mehr als doppelt so lang wie die kurze Seite 5.1.
Als Beispiel soll eine Antennenkonstruktion gemäss Figur 1 mit einem FET-Schalter als Schaltelement 34 für ein GSM 900 Netz und ein DCS 1800 Netz angegeben werden. Die Grundresonanzfrequenz f0 bei offenem FET-Schalter muss somit 900 MHz, und die erhöhte Resonanzfrequenz f1 bei geschlossenem FET-Schalter 1800 MHz betragen. Die Grundwellenlänge λ0 liegt damit im Bereich von 33 cm. Die geforderten Resonanzfrequenzen können somit erreicht werden, indem die Antennenkonstruktion mit folgenden Werten realisiert wird: I1 = 7 mm, I2 = 25 mm, h1 = 8 mm, h2 = 3 mm, w1 = 50 mm, w2 = 32 mm und einer Länge der Metallbox von I3 = 110 mm. Hierbei resultiert bei offenem Schalter eine relative -10dB Bandbreite von über 20% und bei geschlossenem Schalter von über 12%.
Der Abstand zwischen der Speisung und dem Kurzschlusselement 4 kann zur Anpassung der Antenne an die geforderte Eingangsimpedanz variiert werden. Bei der oben beispielhaft erwähnten Dimensionierung betrug er 0.037λ.
Dadurch, dass das Resonatorelement 5 in der in Fig. 1 gezeigten Weise abgewinkelt bzw. rund abgebogen ist, gelingt es, die Bauhöhe in der kritischen Umgebung der Speisung und des Kurzschlusselements 4 in die Längsachse des Gehäuses zu verlegen, wo mehr Platz vorhanden ist. Die grössere Seite 5.2 des im wesentlichen rechteckigen Resonatorelements kann mit geringer Höhe über der abstrahlseitigen Metallfläche (d.h. der Hauptfläche 1.2) geführt werden. Die boxförmige Metallfläche 1 trägt als Gegengewicht zur Abstrahlung bei und gewährleistet auch dann eine gute Abstrahlung, wenn das Antennenelement durch die Hand des Mobilfunktelefonbenutzers abgedeckt ist.
Die Eingangsimpedanz der erfindungsgemässen Antenne liegt bei ca. 50Ω reell. Bezüglich der Bedingung, dass der Reflexionsverlust kleiner als 10dB sein soll, wurde je nach Schaltzustand des verwendeten Schaltelements eine Bandbreite zwischen 10% und 20% erzielt. Dieser Wert liegt - bei guter Effizienz und kompakter Abmessung - über den entsprechenden Anforderungen der verschiedenen Standards. Hervorragend ist die geringe Verstimmbarkeit der Antenne durch die Hand oder den Kopf des Telefonbenutzers. Als Antenne im Medium Luft hat sie eine aussergewöhnliche Effizienz von über 90% und zwar weitgehend unabhängig von der abgestrahlten Leistung (beispielsweise bis zu 2 Watt bei GSM). Trotzdem sind die geometrischen Abmessungen klein und optimal für die Integration in einem Handgerät angepasst. Das Abstrahldiagramm weist eine überwiegend omnidirektionale Charakteristik auf. Im folgenden sollen einige einfache und kostengünstige Antennenkonstruktionen beschrieben werden.
Fig. 5 zeigt einen dielektrischen Körper 6 mit zwei rechtwinklig zueinander stehenden Teilen 6.1, 6.2. An der Aussenseite dieses L-förmigen Körpers 6 ist eine ganzflächige Metallbeschichtung 7.1, 7.2 angebracht, welche dem Resonatorelement 5 in Fig. 1 entspricht. Auf einer der Metallbeschichtung 7.1 gegenüberliegenden Seite des Teils 6.2 ist eine schmale streifenförmige Metallbeschichtung 7.3 angebracht, welche der Speisung (Mikrostreifenleiter 3.1/ Lasche 3.2) in Fig. 1 bzw. 3 entspricht. An der L-förmigen Seitenfläche ist im Bereich des Teils 6.2 eine Metallbeschichtung 7.4 als Kurzschlusselement angebracht (vgl. Kurzschlusselement 4 in Fig. 1). Auf einer der Metallbeschichtung 7.2 gegenüberliegenden Seite des Teils 6.1 ist eine schmale streifenförmige Metallbeschichtung 7.5 angebracht, welche zur Herstellung des Kontaktes zum Schaltelement dient. Das Schaltelement kann auch direkt auf dem Teil 6.1 des dielektrischen Körpers 6 (beispielsweise als geeignet ausgeführte Metallbeschichtung 7.5) realisiert werden.
Die in Fig. 5 gezeigte Resonatorkonstruktion kann an die Aussenseite eines geeignet dimensionierten Abschirmgehäuses aufgesetzt werden. Die Abmessungen sind dabei so, dass im Endeffekt ein zu Fig. 1 vergleichbarer Aufbau entsteht (Metallbeschichtung 7.3 fluchtend mit einer Hauptfläche des Abschirmgehäuses und Metallbeschichtung 7.4 fluchtend mit einer Seitenfläche desselben). Der Körper 6 bildet dabei ein dielektrisches Medium (εr>1) und kann zu einer Reduktion der Antennenabmessungen führen. Die in Fig. 5 gezeigte Resonatorkonstruktion ist mechanisch stabil und kann auch ohne besonderen Montageaufwand die Abstände zwischen Resonatorelement und Abschirmgehäuse definiert festlegen.
Bei gleicher Resonanzfrequenz kann die Antenne kleiner gebaut werden. Allerdings nimmt mit zunehmender Dielektrizitätskonstante εr die Bandbreite ab. Umgekehrt gesehen, kann die Bandbreite und die Grösse der Antenne durch die geeignete Wahl der Materialeigenschaften des Substrats angepasst werden.
Fig. 6 zeigt, wie das Resonatorelement aus einem Stück Blech 8, welches drei Laschen 12, 13.1 und 13.2 für die Speisung, den Kurzschluss bzw. den Schaltelement-Kontakt hat, hergestellt werden kann. Das im wesentlichen rechteckige Blech 8 hat an geeigneter Stelle eine Biegelinie 9, so dass das Blech 8 L-förmig abgebogen werden kann. Auch die Laschen 12, 13.1, 13.2 verfügen über Biegelinien 10, 11.1, 11.2 zum rechtwinkligen Abbiegen. Das derart zurechtgeformte Blech wird über die Laschen 12, 13.1, 13.2 mit den entsprechenden Kontakten am Abschirmgehäuse verlötet. Auf das Löten kann z.B. verzichtet werden, wenn das gebogene Blech beim Zusammensetzen des Mobilfunkgerätes zwischen dem Kunststoffgehäuse und dem darin angeordneten Abschirmgehäuse eingeklemmt wird. Kurzschlusselement und Speisung werden dann an die entsprechenden Kontakte am Abschirmgehäuse gepresst.
Die in Fig. 7a gezeigte Ausführungsform stellt eine konstruktiv einfache Variante ohne Abschirmgehäuse dar. Ausgangspunkt ist eine Leiterplatte 14 mit einer Metallisierung 15 auf der Rückseite und einer Bestückung mit diversen elektronischen Bauteilen 16 auf der Vorderseite. (Im vorliegenden Beispiel wird der Einfachheit halber nicht auf die meist üblichen doppelseitigen und mehrschichtigen Leiterplattenaufbauten eingegangen. Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung ohne weiteres auf derart verdichtete elektronische Schaltungen angewendet werden kann.) An einer stirnseitigen Kante 19 (welche in der gewählten Darstellung senkrecht zur Zeichenebene verläuft) ist über eine Kurzschlusslasche 18 eine erfindungsgemässe Resonatorplatte 17 angeschlossen. Die Speisung verläuft in der gleichen Ebene wie die Kurzschlusslasche 18 (und ist deshalb in der Darstellung gemäss Fig. 4 nicht sichtbar). Der kurze Schenkel 17.1 endet also in einem bestimmten Abstand "jenseits" der Kante 19. Der lange zweite Schenkel 17.2 verläuft in einem möglichst geringen Abstand über der (dielektrischen) Leiterplatte 14. Das untere Ende des langen Schenkels 17.2 ist über das Schaltelement 34 mit der Leiterplatte, insbesondere der Masse bzw. der Metallisierung 15 der Leiterplatte verbunden. Die Ansteuerung der Antenne erfolgt durch die auf der Leiterplatte 14 implementierte Schaltung. Das Schaltelement 34 kann selbstverstänlich auch direkt auf der Leiterplatte 14 realisiert sein. In diesem Fall ist das untere Ende des langen Schenkels 17.2 beispielsweise direkt mit einer entsprechenden Lötstelle auf der Leiterplatte 14 verbunden, wobei die Verbindung zur Masse bzw. Metallisierung 15 über ein auf der Leiterplatte befindliches Schaltelement 34 hergestellt wird.
Die in Fig. 7a dargestellte Ausführungsform kann zusätzlich durch ein Abschirmgehäuse der elektronischen Schaltung erweitert werden. Vorzugsweise werden dann Resonatorelement und Abschirmgehäuse aus einem metallisierten Stück Kunststoff hergestellt, wobei die elektrisch leitenden Teile durch die partielle Metallisierung gebildet werden. Durch Zusammenlegen dieses Kunststoffteils mit der Leiterplatte wird in einem Vorgang die Antenne montiert, ein Kontakt erstellt und die elektronische Schaltung abgeschirmt.
Fig. 7b zeigt die Ausführungsform aus Fig. 7a mit einem Abschirmgehäuse 20. Falls die Leiterplatte auf beiden Seiten mit Bauelementen bestückt ist, ist natürlich auch die "Rückseite" mit einem Deckel abzuschirmen. Die für die Antenne wirksame Metallfläche ist dann dieser zweite Deckel (und nicht die Masse der Leiterplatte). Der genannte zweite Deckel ist in Fig. 7b durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Auch hier gilt, dass das Schaltelement 34 auch direkt auf der Leiterplatte 14 realisiert sein kann. Das untere Ende des langen Schenkels 17.2 wird beispielsweise durch ein (gegebenenfalls isoliertes) Loch im Abschirmgehäuse 20 direkt mit einem als Schaltelement 34 ausgebildeten Bauteil auf der Leiterplatte 14 verbunden, wobei das Schaltelement 34 seinerseits mit der Masse, der Metallisierung 15 oder dem Abschirmgehäuse 20 verbunden ist.
Die oben beschriebenen Antennenkonstruktionen können in verschiedener Hinsicht variiert werden. So kann z.B. die Form des Resonatorelements abgerundet statt rechteckig sein oder verschiedene kleine Einbuchtungen und Laschen haben, um überstehende Bauteile zu umfassen bzw. einzuhüllen. Es können auch Löcher im Resonatorelement vorgesehen sein, um beispielsweise grösseren Schaltungselementen Platz zu machen. Es ist im übrigen ohne weiteres denkbar, dass eine grössere Anzahl von Löchern vorhanden ist. Der Durchmesser eines Loches ist in der Regel nicht grösser als der weiter oben erwähnte Abstand A1 bzw. A2. Dadurch kann eine Art Gitterstruktur entstehen. Weiter können Einschnitte an Stellen, die keine hohen Stromflüsse zeigen, vorgesehen sein. Der Winkel zwischen dem kleineren und dem grösseren Teil des L-förmigen Resonatorelements kann von 90° abweichen und mit Vorteil gerundet ausgeführt werden. Zur Feinabstimmung können am Resonatorelement Fortsätze angeformt sein, deren Länge die Resonanzfrequenz beeinflussen.
Auch in der Positionierung des Kurzschlusselementes gibt es gewisse Freiheiten. Es kann gleich breit, breiter oder schmaler als die Seitenfläche sein. Es braucht nicht einmal unbedingt in der Ebene der Seitenfläche zu liegen. Es kann z.B. an den Rand einer der beiden Hauptflächen verlegt werden.
Wird z.B. das Resonatorelement durch eine Kupferschicht auf einer flexiblen Folie gebildet (flexible Leiterplatte), dann entsteht eine abgerundete Abwinklung. Die Folie wird dabei ins Kunststoffgehäuse eingelegt und von diesem in der richtigen Form gehalten. Die Kontakte können wiederum durch Löten oder Pressen gewährleistet werden. (Die Kupferschicht kann in an sich bekannter Weise mit einem fotochemischen Verfahren auf die Folie aufgedruckt werden.)
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die erfindungsgemässe Antenne für den Betrieb in Funknetzen unterschiedlicher Netzfrequenzen verwendet werden kann, wobei die erforderliche Resonanzfrequenz durch die Positionierung und die Wahl des Schaltelements einstellbar ist. Weiter weist die Antenne eine verhältnismässig hohe Bandbreite bei vergleichsweise geringer Bauhöhe von wenigen Millimetern auf. Die Antenne ist wenig empfindlich auf in der Nähe befindliche Körperteile (wie z.B. Hand oder Kopf des Telefonbenutzers). Sie erfüllt die Anforderungen verschiedenster Mobilfunk-Standards und erlaubt eine vollständige Integration in ein Kunststoffgehäuse.

Claims (14)

  1. Antennenkonstruktion, insbesondere für Handfunkgeräte, mit einer Metallfläche (1) und einem als im wesentlichen L-förmig abgewinkelte Platte ausgebildeten Resonatorelement (5), welches derart in einem Abstand zu einer Kante (2) der Metallfläche gehalten ist, dass ein kurzes Ende (5.1) einen vorgegebenen mittleren ersten Abstand in Richtung einer Verlängerung der Metallfläche und ein langes Ende (5.2) einen vorgegebenen mittleren zweiten Abstand senkrecht zur Metallfläche hat, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Metallfläche und dem langen Ende des Resonatorelementes eine Schaltvorrichtung (34) vorgesehen ist.
  2. Antennenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung in verschiedene Schaltzustände, insbesondere als Unterbruch, als Kurzschluss, als Kapazität oder als Induktivität schaltbar ist.
  3. Antennenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung an einem dem kurzen Ende gegenüberliegenden Rand des langen Endes des Resonatorelements angeordnet ist.
  4. Antennenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfläche über ein vorzugsweise asymmetrisch angeordnetes Kurzschlusselement (4) mit dem Resonatorelement verbunden und das Kurzschlusselement im wesentlichen in einer Verlängerung einer durch die Metallfläche definierten geometrischen Ebene angeordnet ist und dass eine Speisung (3.1) im wesentlichen parallel dazu von der Metallfläche zum Resonatorelement geführt ist, wobei ein gegenseitiger Abstand zwischen Speisung und Kurzschlusselement sowie ein Ort der Speisung entsprechend vorgegebenen Anpassungswerten gewählt sind.
  5. Antennenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfläche eine Oberfläche eines boxförmigen Volumens bildet, zur Speisung eine Leitung aus dem boxförmigen Volumen durch die Metallfläche geführt ist und das Kurzschlusselement ein in einer Verlängerung einer Schmalseite oder einer Breitseite des boxförmigen Volumens liegender Streifen ist.
  6. Antennenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Metallfläche und Resonatorelement ein dielektrischer Körper (6) angeordnet ist.
  7. Antennenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei einem Schaltzustand der Schaltvorrichtung als Unterbruch (40) eine Grundresonanzfrequenz f0 in einer Grössenordnung von f0 = 1(I1 + I2 + h1 + w1) ·c4·εr ·µr aufweist, wobei I1 dem ersten Abstand des Resonatorelements zur Metallfläche, I2 einer Länge des langen Endes des Resonatorelements, h1 einer Länge des kurzen Endes des Resonatorelements, w1 einer Breite des Resonatorelements, c einer Lichtgeschwindigkeit und εr bzw. µr einer Dielektrizitätskonstante resp. einer Permeabilität eines zwischen dem Resonatorelement und der Metallfläche vorhandenen dielektrischen Körpers entsprechen.
  8. Antennenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei einem Schaltzustand der Schaltvorrichtung als Kurzschluss (41) eine Resonanzfrequenz f, in einer Grössenordnung von f1 ≥ 1(I1 + I2 + h1 + w1 + w2) ·c2·εr ·µr aufweist, wobei I1 dem ersten Abstand des Resonatorelements zur Metallfläche, 12 einer Länge des langen Endes des Resonatorelements, h1 einer Länge des kurzen Endes des Resonatorelements, w1 einer Breite des Resonatorelements, w2 einem Abstand des Schaltelements zu einem in Richtung des Kurzschlusselements liegenden Seitenrand des Resonatorelements, c einer Lichtgeschwindigkeit und εr bzw. µr einer Dielektrizitätskonstante resp, einer Permeabilität eines zwischen dem Resonatorelement und der Metallfläche vorhandenen dielektrischen Körpers entsprechen.
  9. Antennenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei einem Schaltzustand der Schaltvorrichtung als Kapazität C eine Resonanzfrequenz f0C in einer Grössenordnung von f0C = 1(I1 + I2 + h1 + Δc) ·c4·εr ·µr , wobei ΔC = C·h2 ε0 ·εr ·w1 aufweist, wobei I1 dem ersten Abstand des Resonatorelements zur Metallfläche, I2 einer Länge des langen Endes des Resonatorelements, h1 einer Länge des kurzen Endes des Resonatorelements, h2 dem zweiten Abstand des Resonatorelements zur Metallfläche, w1 einer Breite des Resonatorelements, c einer Lichtgeschwindigkeit, ε0 einer Dielektrizitätskonstante eines Vakuums und εr bzw. µr einer Dielektrizitätskonstante resp. einer Permeabilität eines zwischen dem Resonatorelement und der Metallfläche vorhandenen Dielektrikums entsprechen.
  10. Antennenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei einem Schaltzustand der Schaltvorrichtung als Induktivität L eine Resonanzfrequenz f1L in einer Grössenordnung von f1L ≥ 1(I1 + I2 + h1 + w1 - w2 + ΔL) ·c2·εr ·µr , wobei ΔL = L·w1 µ0· µr ·h2 aufweist, wobei I1 dem ersten Abstand des Resonatorelements zur Metallfläche, I2 einer Länge des langen Endes des Resonatorelements, h1 einer Länge des kurzen Endes des Resonatorelements, h2 dem zweiten Abstand des Resonatorelements zur Metallfläche, w1 einer Breite des Resonatorelements, w2 einem Abstand des Schaltelements zu einem in Richtung des Kurzschlusselements liegenden Seitenrand des Resonatorelements, c einer Lichtgeschwindigkeit, µ0 einer Permeabilität eines Vakuums und εr bzw. µr einer Dielektrizitätskonstante resp. einer Permeabilität eines zwischen dem Resonatorelement und der Metallfläche vorhandenen Dielektrikums entsprechen.
  11. Antennenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung als Unterbruch oder als Kurzschluss schaltbar ist und aufgebaut ist aus dem gewünschtem Schaltzustand entsprechend vorspannbaren Dioden (36), insbesondere PIN-Dioden oder entsprechend schaltbaren Transistoren (38), insbesondere Feldeffekt-Transistoren.
  12. Handfunkgerät mit einer Antennenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und einer im boxförmigen Volumen untergebrachten elektrischen Schaltung (16) zur Ansteuerung der Antennenkonstruktion.
  13. Handfunkgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es über ein nichtleitendes Gehäuse verfügt, an dessen Innenseite das Resonatorelement in Form einer Metallbeschichtung, eines vorgeformten Blechs oder einer leitend beschichteten Folie angebracht ist.
  14. Handfunkgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Resonatorelement, ein Kurzschlusselement und die Metallfläche aus einem Stück, insbesondere aus einem teilweise metallisierten Kunststoff gefertigt sind.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1313165A2 (de) * 2001-11-15 2003-05-21 Filtronic LK Oy Verfahren zur Herstellung einer internen Antenne und zugehöriges Antennenelement
EP1403964A1 (de) * 2002-09-30 2004-03-31 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antennenanordnung und damit ausgestattetes Kommunikationsgerät
CN114300854A (zh) * 2022-01-21 2022-04-08 维沃移动通信有限公司 折叠波导谐振腔天线和电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0604338A1 (de) * 1992-12-23 1994-06-29 France Telecom Wenig Raum beanspruchende, breitbandige Antenne mit zugehörigem Sendeempfänger
US5684492A (en) * 1991-01-28 1997-11-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Antenna device having a band pass filter
EP0818847A2 (de) * 1996-07-10 1998-01-14 Ascom Tech Ag Antennenkonstruktion
JPH11136025A (ja) * 1997-08-26 1999-05-21 Murata Mfg Co Ltd 周波数切換型表面実装型アンテナおよびそれを用いたアンテナ装置およびそれを用いた通信機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684492A (en) * 1991-01-28 1997-11-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Antenna device having a band pass filter
EP0604338A1 (de) * 1992-12-23 1994-06-29 France Telecom Wenig Raum beanspruchende, breitbandige Antenne mit zugehörigem Sendeempfänger
EP0818847A2 (de) * 1996-07-10 1998-01-14 Ascom Tech Ag Antennenkonstruktion
JPH11136025A (ja) * 1997-08-26 1999-05-21 Murata Mfg Co Ltd 周波数切換型表面実装型アンテナおよびそれを用いたアンテナ装置およびそれを用いた通信機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 10 31 August 1999 (1999-08-31) *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1313165A2 (de) * 2001-11-15 2003-05-21 Filtronic LK Oy Verfahren zur Herstellung einer internen Antenne und zugehöriges Antennenelement
EP1313165A3 (de) * 2001-11-15 2004-02-04 Filtronic LK Oy Verfahren zur Herstellung einer internen Antenne und zugehöriges Antennenelement
US6950068B2 (en) 2001-11-15 2005-09-27 Filtronic Lk Oy Method of manufacturing an internal antenna, and antenna element
EP1403964A1 (de) * 2002-09-30 2004-03-31 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antennenanordnung und damit ausgestattetes Kommunikationsgerät
JP2004128605A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Murata Mfg Co Ltd アンテナ構造およびそれを備えた通信装置
US6850195B2 (en) 2002-09-30 2005-02-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna structure and communication apparatus including the same
CN1328823C (zh) * 2002-09-30 2007-07-25 株式会社村田制作所 天线结构及包括该天线结构的通信设备
CN114300854A (zh) * 2022-01-21 2022-04-08 维沃移动通信有限公司 折叠波导谐振腔天线和电子设备
CN114300854B (zh) * 2022-01-21 2024-06-04 维沃移动通信有限公司 折叠波导谐振腔天线和电子设备

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