EP1610412A1 - Antenna device with vertical active antennasurface - Google Patents

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EP1610412A1
EP1610412A1 EP05105010A EP05105010A EP1610412A1 EP 1610412 A1 EP1610412 A1 EP 1610412A1 EP 05105010 A EP05105010 A EP 05105010A EP 05105010 A EP05105010 A EP 05105010A EP 1610412 A1 EP1610412 A1 EP 1610412A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit board
active antenna
antenna surface
antenna
active
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05105010A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Abbas Alpaslan
Sheng-Gen Pan
Michael Schreiber
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element

Definitions

  • the invention is based on the object an antenna arrangement of the type mentioned above continue to develop that they save space can be realized.
  • the vertical arrangement provides the active Antenna surface essentially two main advantages. On the one hand is the required space over the circuit board opposite the state of the art in the form of the PIFA antenna essential reduced. In addition, the vertical arrangement too a substantial increase in the provided Antenna volume leads, because all the space around the active Antenna surface around can contribute to the antenna volume.
  • the active antenna surface VP1 has the general shape of a Rectangles on.
  • One of the circuit board BD2 facing Edge of the active antenna surface VP1 shows a Ground terminal G2 and an RF supply terminal S2, the latter being suitable both for the introduction of received signals in one intended for operation of the active antenna surface VP1 Circuit arrangement as well as for transmitting transmission signals from this circuitry to the active antenna surface VP1 is provided.
  • the for operating the antenna surface VP1 provided circuit arrangement, which on the Circuit board BD2 is realized, can be part of a be used in mobile phones RF chips.
  • Figures 5 to 8 show alternative embodiments of Antenna surface VP1 and are denoted by the respective reference numerals "VP2", ..., "VP5". Because of Clarity is shown in Figures 5 to 8 on a Representation of an associated circuit board omitted Service. It goes without saying, however, that the respective ground terminals G3, ..., G6 and RF supply terminals S3, ..., S6 at an associated Circuit board would be contacted.
  • a resonance sequence of one of the active ones Antenna surfaces VP1, ..., VP5 will decrease if one width of the active antenna surface in question increases.
  • VP5 may be a length of the active antenna surface with respect to be optimized to a desired frequency bandwidth. If one of the associated circuit board facing edge of a the active antenna surfaces VP2,..., VP5 the Circuit board is too close, becomes a bandwidth lose weight.
  • a length should be the active one Antenna surfaces VP2, ..., VP5 about 0.1 to 0.8 times a width of the respective antenna surfaces VP2, ..., VP5 correspond.
  • a frequency characteristic of the antenna surface VP5 is in Figure 9 illustrates and shows that use of the active antenna surface VP5 suitable for Bluetooth applications is where an operating frequency band in the range of 2.4 to 2.48 GHz.
  • the antenna surfaces VP5 is for installation in a mobile phone determined to support a Bluetooth standard.
  • the first surface section F1 is vertical over the associated circuit board, while the second Area section F2 on one side of the mobile phone is arranged.

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

The mobile communications transmitter radio antenna is mounted on a rectangular circuit board (BD2) near one corner. It has an active vertical rectangular radiating surface (VP1) held on earthed spacers. It extends parallel to the long sides of the circuit board and has a high-frequency connector extending toward circuit board. An antenna volume (EV2) surrounds the radiating surface.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenanordnung für mobile Kommunikationsendgeräte, mit einer Schaltkreisplatine, auf der eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer aktiven Antennenfläche vorgesehen ist, wobei die aktive Antennenfläche in einem Abstand zu der Schaltkreisplatine angeordnet und mit der Schaltungsanordnung zur Verwirklichung wenigstens eines Masseanschlusses und eines HF-Zuführungsanschlusses verbunden ist.The invention relates to an antenna arrangement for mobile communication terminals, with a circuit board, on which a circuit arrangement for operating an active Antenna surface is provided, wherein the active Antenna surface at a distance to the circuit board arranged and with the circuit arrangement for the realization at least one ground terminal and an RF supply terminal connected is.

Eine Ausführungsform solcher bekannter Antennenanordnungen wird als sog. "PIFA"-Antenne bezeichnet, wobei die Abkürzung "PIFA" für "Planer Inverted F-Antenna" steht. PIFA-Antennen werden gerade für einen Einsatz bei mobilen Kommunikationsendgeräten, wie Mobiltelefonen usw., vielfach eingesetzt. Die PIFA-Antenne hat eine ebene Antennenfläche, die im wesentlichen parallel zu der zugehörigen Schaltkreisplatine verläuft. Ein Beispiel einer PIFA-Antenne ist anhand der Figuren 1 und 2 erläutert.An embodiment of such known antenna arrangements is referred to as a so-called. "PIFA" antenna, wherein the abbreviation "PIFA" stands for "Planner Inverted F-Antenna". PIFA antennas be watching for a mobile application Communication terminals, such as mobile phones, etc., often used. The PIFA antenna has a flat antenna surface, which is essentially parallel to the associated one Circuit board runs. An example of a PIFA antenna is explained with reference to Figures 1 and 2.

In einem Abstand zu einer Schaltkreisplatine BD1 ist eine Antennenfläche PP1 vorgesehen, die über einen Masseanschluss G1 und einen HF-Zuführungsanschluss S1 mit einer hier nicht dargestellten, zugehörigen Schaltungsanordnung auf der Schaltkreisplatine BD1 verbunden ist. Wie insbesondere aus der Figur 2 hervor geht, benötigt die PIFA-Antenne einen erheblichen Raum über der Schaltkreisplatine, um ein geeignetes Antennenvolumen EV1 bereit zu stellen, das für einen zufriedenstellenden Betrieb der PIFA-Antenne erforderlich ist. At a distance from a circuit board BD1 is a Antenna surface PP1 provided, which has a ground connection G1 and an RF supply port S1 with one not here shown, associated circuitry on the Circuit board BD1 is connected. As in particular from 2, the PIFA antenna requires a considerable space above the circuit board to a suitable antenna volume EV1 to provide for Satisfactory operation of the PIFA antenna is required.

Dabei ist das Antennenvolumen der PIFA-Antenne der Figuren 1 und 2 durch den Raum definiert, der zwischen der Antennenfläche PP1 und der Schaltkreisplatine BD1 liegt.In this case, the antenna volume of the PIFA antenna of Figure 1 and 2 defined by the space between the Antenna surface PP1 and the circuit board BD1 is located.

Bei der herkömmlichen PIFA-Antenne wird es als nachteilig angesehen, dass ein erheblicher Raum über der Schaltkreisplatine eingenommen wird.In the conventional PIFA antenna, it is disadvantageous Considered that a considerable space over the Circuit board is taken.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antennenanordnung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass sie sich platzsparender realisieren lässt.Based on this, the invention is based on the object an antenna arrangement of the type mentioned above continue to develop that they save space can be realized.

Diese Aufgabe wird bei der oben erläuterten, bekannten Antennenanordnung dadurch gelöst, dass die aktive Antennenfläche im wesentlichen senkrecht zu einer von der Schaltkreisplatine definierten Ebene verläuft.This object is in the above-explained, known Antenna arrangement achieved in that the active Antenna surface substantially perpendicular to one of the Circuit board defined plane passes.

Dabei ist hervorzuheben, dass die vorgesehene vertikale Anordnung der aktiven Antennenfläche, d. h. die Anordnung im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Schaltkreisplatine, unter anderem völlig verschiedene Eigenschaften hinsichtlich einer elektromagnetischen Kopplung der Antennenfläche mit der Schaltkreisplatine im Vergleich zu der bekannten PIFA-Antenne aufweist.It should be emphasized that the intended vertical Arrangement of the active antenna surface, d. H. the arrangement in the substantially perpendicular to the plane of the circuit board, among other things completely different characteristics concerning an electromagnetic coupling of the antenna surface with the Circuit board compared to the known PIFA antenna having.

Untersuchungen der Erfinder haben jedoch gezeigt, dass auch die senkrechte Anordnung der aktiven Antennenfläche zu günstigen Sende-/Empfangseigenschaften der Antennenfläche führt. Dabei bietet die senkrechte Anordnung der aktiven Antennenfläche im wesentlichen zwei Hauptvorteile. Zum einen wird der benötigte Raum über der Schaltkreisplatine gegenüber dem Stand der Technik in Form der PIFA-Antenne wesentlich vermindert. Hinzu kommt, dass die senkrechte Anordnung zu einer erheblichen Erhöhung des bereitgestellten Antennenvolumens führt, denn sämtlicher Raum um die aktive Antennenfläche herum kann zu dem Antennenvolumen beitragen. However, investigations by the inventors have shown that as well the vertical arrangement of the active antenna surface to favorable transmission / reception properties of the antenna surface leads. The vertical arrangement provides the active Antenna surface essentially two main advantages. On the one hand is the required space over the circuit board opposite the state of the art in the form of the PIFA antenna essential reduced. In addition, the vertical arrangement too a substantial increase in the provided Antenna volume leads, because all the space around the active Antenna surface around can contribute to the antenna volume.

Die aktive Antennenfläche ist vorzugsweise im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet, wobei auch eine unregelmäßige Rechteckform denkbar ist. Dabei kann insbesondere eine Anpassung der äußeren Form der aktiven Antennenfläche an bestehende Verhältnisse bei einem Mobiltelefon erfolgen, wenn die Antennenanordnung als interne Anordnung einzusetzen ist.The active antenna surface is preferably substantially rectangular shaped, with an irregular Rectangular shape is conceivable. In particular, a Adaptation of the outer shape of the active antenna surface existing conditions in a mobile phone, if the antenna arrangement is to be used as an internal arrangement.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die aktive Antennenfläche streifenförmige ausgebildet ist und wenigstens einen Knick aufweist, der im wesentlichen senkrecht zu der von der Schaltkreisplatine definierten Ebene verläuft. Selbstverständlich können auch mehrere Knicke vorgesehen sein. Deren Zweck besteht darin, eine möglichst effektive Raumnutzung beispielsweise innerhalb eines Gehäuses eines Mobiltelefons für die aktive Antennenfläche zu gewährleisten. So kann die streifenförmig ausgebildete aktive Antennenfläche um Bauteile, die von der Schaltkreisplatine aus vorstehen, herumgeführt werden.Alternatively it can be provided that the active Antenna surface is formed strip-shaped and at least has a kink which is substantially perpendicular to the extends from the circuit board defined level. Of course, several kinks can be provided be. Their purpose is to be as effective as possible Space usage, for example, within a housing of a Mobile phones to ensure the active antenna surface. Thus, the strip-shaped active antenna surface around components protruding from the circuit board, be led around.

Allgemein kann die aktive Antennenfläche in ihrer Ausdehnung senkrecht zu der Ebene der Schaltkreisplatine variieren, was ebenfalls die Anpassbarkeit an bestehende Raumverhältnisse zum Zweck hat, wie sie beispielsweise innerhalb eines Gehäuses eines Mobiltelefons vorliegen.Generally, the active antenna surface may be in extent perpendicular to the plane of the circuit board vary what also the adaptability to existing space conditions for the purpose, such as within a Housing a mobile phone present.

Eine diagonale Länge der aktiven Antennenfläche kann im wesentlichen einem Wert von λ/4 einer gewünschten Wellenlänge zum Betrieb der Antennenanordnung entsprechen. Dabei entspricht eine diagonale Länge der aktiven Antennenfläche einer Projektion derselben auf die Ebene der Schaltkreisplatine.A diagonal length of the active antenna surface can be found in essentially a value of λ / 4 of a desired wavelength correspond to the operation of the antenna arrangement. there corresponds to a diagonal length of the active antenna surface a projection of the same at the level of Circuit board.

Die Antennenanordnung kann grundsätzlich für eine Vielzahl von Betriebsfrequenzen eingesetzt werden. Bisherige Ergebnisse der Erfinder zeigen, dass jedenfalls eine Auslegung für das Bluetooth-Frequenzband und Frequenzbänder für WLAN und GPS und A-GPS ohne weiteres möglich erscheint.The antenna arrangement can basically for a variety be used by operating frequencies. Previous Results of the inventors show that at least one Design for the Bluetooth frequency band and frequency bands for WLAN and GPS and A-GPS seems possible.

Die Antennenanordnung kann mit einem einzigen HF-Zuführungsanschluss und einem einzigen Masseanschluss für die aktive Antennenfläche vorgesehen sein, wobei ein Abstand zwischen dem HF-Zuführungsanschluss und dem Masseanschluss im Bereich zwischen dem 0,001- bis 0,1-fachen einer gewünschten Betriebswellenlänge der aktiven Antennefläche liegt. Der besagte Abstand wird allgemein von der äußeren Form der aktiven Antennenfläche, insbesondere ihrer Höhe aber auch ihrer Umgebung bestimmt und es liegt innerhalb des Wissensbereichs des Fachmanns, diesen Abstand geeignet zu wählen, sofern die allgemeinen Abmessungen der aktiven Antennenfläche vorgegeben sind.The antenna assembly may be with a single RF feed port and a single ground connection for the be provided active antenna surface, wherein a distance between the RF feed port and the ground connection in the Range between 0.001 to 0.1 times a desired Operating wavelength of the active antenna surface is located. Of the said distance is generally different from the outer shape of the active antenna surface, in particular their height but also determined by their environment and it is within the The knowledge of the skilled person, this distance suitable choose if the general dimensions of the active Antenna surface are specified.

Die Erfindung wird beispielshalber anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1
eine Draufsicht auf eine Antennenanordnung nach dem Stand der Technik, bei der eine PIFA-Antenne über einer Schaltkreisplatine angeordnet ist,
Figur 2
eine Seitenansicht der Antennenanordnung von Figur 1,
Figur 3
eine Draufsicht einer Antennenanordnung nach der Erfindung,
Figur 4
eine Seitenansicht der Antennenanordnung von Figur 3,
Figuren 5 - 8
perspektivische Ansichten weiterer Ausführungsformen von Antennenanordnungen nach der Erfindung und
Figur 9
eine Frequenzcharakteristik der Ausführungsform einer Antennenanordnung nach Figur 8.
The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawings. Show it:
FIG. 1
a plan view of a prior art antenna arrangement, in which a PIFA antenna is disposed over a circuit board,
FIG. 2
a side view of the antenna arrangement of Figure 1,
FIG. 3
a top view of an antenna arrangement according to the invention,
FIG. 4
a side view of the antenna arrangement of Figure 3,
FIGS. 5 to 8
perspective views of further embodiments of antenna assemblies according to the invention and
FIG. 9
a frequency characteristic of the embodiment of an antenna arrangement of Figure 8.

Wie in Figur 3 dargestellt ist, umfasst eine Antennenanordnung eine Schaltkreisplatine BD2 und eine Antennenfläche VP1, die im wesentlichen senkrecht zu einer von der Schaltkreisplatine BD2 definierten Ebene verläuft und in einem Abstand zu der Schaltkreisplatine BD2 angeordnet ist.As shown in FIG Antenna assembly, a circuit board BD2 and a Antenna surface VP1, which is substantially perpendicular to a runs from the circuit board BD2 defined level and arranged at a distance to the circuit board BD2 is.

Die aktive Antennenfläche VP1 weist die allgemeine Form eines Rechtecks auf. Ein der Schaltkreisplatine BD2 zugewandter Rand der aktiven Antennenfläche VP1 zeigt einen Masseanschluss G2 sowie einen HF-Zuführungsanschluss S2, wobei letzterer sowohl zum Einleiten von Empfangssignalen in eine zum Betrieb der aktiven Antennenfläche VP1 vorgesehene Schaltungsanordnung als auch zum Übertragen von Sendesignalen von dieser Schaltungsanordnung zu der aktiven Antennenfläche VP1 vorgesehen ist. Die zum Betrieb der Antennenfläche VP1 vorgesehene Schaltungsanordnung, die auf der Schaltkreisplatine BD2 realisiert ist, kann Bestandteil eines bei Mobiltelefonen eingesetzten HF-Chips sein.The active antenna surface VP1 has the general shape of a Rectangles on. One of the circuit board BD2 facing Edge of the active antenna surface VP1 shows a Ground terminal G2 and an RF supply terminal S2, the latter being suitable both for the introduction of received signals in one intended for operation of the active antenna surface VP1 Circuit arrangement as well as for transmitting transmission signals from this circuitry to the active antenna surface VP1 is provided. The for operating the antenna surface VP1 provided circuit arrangement, which on the Circuit board BD2 is realized, can be part of a be used in mobile phones RF chips.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel, vergleiche Figur 4, ist die aktive Antennenfläche VP1 als Metallstreifen vorgesehen, dessen Breite sich senkrecht zu der Ebene der Schaltkreisplatine BD2 erstreckt, während eine Länge der aktiven Antennenfläche VP1 entlang der Schaltkreisplatine BD2 definiert ist. Dabei übertrifft die Länge der aktiven Antennenfläche VP1 deren Breite. Um die aktive Antennenfläche VP1 herum ist ein zugehöriges Antennenvolumen EV2 ausgeprägt.In the illustrated embodiment, see Figure 4, is the active antenna surface VP1 is provided as a metal strip, whose width is perpendicular to the plane of the Circuit board BD2 extends while a length of active antenna surface VP1 along the circuit board BD2 is defined. This exceeds the length of the active Antenna surface VP1 whose width. Around the active antenna surface VP1 is around a corresponding antenna volume EV2 pronounced.

Die Figuren 5 bis 8 zeigen alternative Ausführungsformen der Antennenfläche VP1 und sind mit den jeweiligen Bezugszeichen "VP2", ..., "VP5" bezeichnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in den Figuren 5 bis 8 auf eine Darstellung einer zugehörigen Schaltkreisplatine verzichtet worden. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die jeweiligen Masseanschlüsse G3, ..., G6 bzw. HF-Zuführungsanschlüsse S3, ..., S6 an einer zugehörigen Schaltkreisplatine zu kontaktieren wären.Figures 5 to 8 show alternative embodiments of Antenna surface VP1 and are denoted by the respective reference numerals "VP2", ..., "VP5". Because of Clarity is shown in Figures 5 to 8 on a Representation of an associated circuit board omitted Service. It goes without saying, however, that the respective ground terminals G3, ..., G6 and RF supply terminals S3, ..., S6 at an associated Circuit board would be contacted.

Für die Dimensionierung der nachfolgend erläuterten aktiven Antennenflächen VP2, ..., VP5 gelten folgende allgemeine Überlegungen. Eine Resonanzsequenz einer der aktiven Antennenflächen VP1, ..., VP5 wird abnehmen, wenn eine Breite der betreffenden aktiven Antennenfläche zunimmt. Für eine gegebene Breite einer der aktiven Antennenflächen VP2, ..., VP5 kann eine Länge der aktiven Antennenfläche im Hinblick auf eine gewünschte Frequenzbandbreite optimiert werden. Wenn ein der zugehörigen Schaltkreisplatine zugewandter Rand einer der aktiven Antennenflächen VP2, ..., VP5 der Schaltkreisplatine zu nahe liegt, wird eine Bandbreite abnehmen. Allgemein sollte eine Länge der aktiven Antennenflächen VP2, ..., VP5 etwa einem 0,1 bis 0,8-fachen einer Breite der betreffenden Antennenflächen VP2, ..., VP5 entsprechen.For the dimensioning of the below explained active Antenna surfaces VP2, ..., VP5, the following general Considerations. A resonance sequence of one of the active ones Antenna surfaces VP1, ..., VP5 will decrease if one width of the active antenna surface in question increases. For one given width of one of the active antenna surfaces VP2,. VP5 may be a length of the active antenna surface with respect to be optimized to a desired frequency bandwidth. If one of the associated circuit board facing edge of a the active antenna surfaces VP2,..., VP5 the Circuit board is too close, becomes a bandwidth lose weight. Generally, a length should be the active one Antenna surfaces VP2, ..., VP5 about 0.1 to 0.8 times a width of the respective antenna surfaces VP2, ..., VP5 correspond.

Eine diagonale Länge der aktiven Antennenflächen VP2, ..., VP5 sollte etwa einem Wert von λ/4 einer gewünschten Wellenlänge entsprechen. Ein Abstand zwischen einem der HF-Zuführungsanschlüsse und einem zugeordneten Masseanschluss sollte einem 0,001 bis 0,1-fachen einer gewünschten Wellenlänge entsprechen. Die vorstehenden Aussagen gelten sinngemäß ebenso für die bereits erläuterte Antennenfläche VP1.A diagonal length of the active antenna surfaces VP2,. VP5 should be about a value of λ / 4 of a desired Correspond to wavelength. A distance between one of the RF feed ports and an associated ground terminal should be 0.001 to 0.1 times a desired one Correspond to wavelength. The above statements apply mutatis mutandis, for the already explained antenna surface VP1.

Die Ausführungsform der aktiven Antennenfläche VP2 nach Figur 5 zeichnet sich dadurch aus, dass ein einer Schaltkreisplatine abgewandter Rand der aktiven Antennenfläche VP2 eine Stufe aufweist, so dass eine Breite der aktiven Antennenfläche VP2 mit deren Länge variiert. Der Einsatz der aktiven Antennenfläche VP2 kann dann von Vorteil sein, wenn eine Umgebung, in die die aktive Antennenfläche VP2 zu integrieren ist, räumliche Randbedingungen schafft, die erst durch das Vorsehen der variablen Breite der aktiven Antennenfläche VP2 zu erfüllen sind.The embodiment of the active antenna surface VP2 according to FIG 5 is characterized by the fact that a Circuit board remote edge of the active Antenna surface VP2 has a step, so that a width the active antenna surface VP2 varies with the length thereof. Of the Use of the active antenna surface VP2 can then be beneficial be if an environment in which the active antenna surface VP2 is to integrate, creates spatial boundary conditions, the first by providing the variable width of the active Antenna surface VP2 are to be met.

Auch die äußere Form der aktiven Antennenfläche VP3, die anhand von Figur 6 veranschaulicht ist, dient dem Zweck, etwaigen räumlichen Randbedingungen für den Einbau der aktiven Antennenfläche VP3 Rechnung zu tragen. Dazu weist die Antennenfläche VP3 etwa auch halbem Wege ihrer Länge einen Winkel von im wesentlichen 90° auf, so dass an der besagten Stelle ein Knick K vorgesehen ist, der senkrecht zu einer Ebene einer hier nicht dargestellten Schaltkreisplatine verläuft. Im Vergleich zu der aktiven Antennenfläche VP3 ist die anhand von Figur 7 veranschaulichte aktive Antennenfläche VP4 komplexer ausgebildet und zeigt insgesamt vier jeweils senkrecht zu einer Ebene einer zugehörigen Schaltkreisplatine verlaufende Knicke K1, K2, K3, K4. Insgesamt ist die aktive Antennenfläche VP4 streifenförmig ausgebildet und hält im wesentlichen einen gleichen Abstand zu einer darunter liegenden Schaltkreisplatine ein. Freie räume zwischen Abschnitten der aktiven Antennenfläche VP4 können zur Aufnahme von Bauelementen eines Gerätes genutzt werden, in das die aktive Antennenfläche VP4 einzubauen ist.Also, the outer shape of the active antenna surface VP3, the illustrated with reference to FIG. 6, serves the purpose of any spatial boundary conditions for the installation of the active antenna surface VP3. For this purpose, the Antenna surface VP3 about halfway along its length Angle of substantially 90 °, so that at the said Place a kink K is provided, which is perpendicular to a Level of a circuit board, not shown here runs. Compared to the active antenna surface VP3 the illustrated with reference to Figure 7 active antenna surface VP4 is more complex and shows a total of four each perpendicular to a plane of an associated circuit board running kinks K1, K2, K3, K4. Overall, the active one Antenna surface VP4 is strip-shaped and holds in the essentially equidistant from one below lying circuit board. Free space between Portions of the active antenna surface VP4 can be used for Recording of components of a device to be used in that the active antenna surface VP4 is to be installed.

Die in Figur 8 dargestellte aktive Antennenfläche VP5 weist Gemeinsamkeiten mit der oben erläuterten aktiven Antennenfläche VP3 auf, und zwar dahingehend, dass ein Knick K5 vorgesehen ist, der die aktive Antennenfläche VP5 in zwei Flächenabschnitte, die elektrisch leitend miteinander verbunden sind, aufteilt. Ein erster Flächenabschnitt F1 trägt einen Masseanschluss G6 und einen HF-Zuführungsanschluss S6. Der Abschnitt F1 ist im wesentlichen von einer Rechteckform, wobei der Masseanschluss G6 an einer äußeren Ecke des Rechtecks und der Schaltkreisplatine zugewandt angeordnet ist. Demgegenüber befindet sich der HF-Zuführungsanschluss S6 im Bereich des Knickes K5, ebenfalls an einer Ecke des Rechteckes. Bei anderen Ausführungsformen kann der HF-Zuführungsanschluss auch näher an dem Masseanschluss G6 liegen. Auch eine größere Entfernung zwischen dem HF-Zuführungsanschluss S6 und dem Masseanschluss G6 ist möglich, d. h. es besteht keine Notwendigkeit, bei der aktiven Antennenfläche VP5 den HF-Zuführungsanschluss gerade in den Knick K5 zu legen, wenn äußere Abmessungen der beiden Flächenabschnitte F1, F2 angepasst werden.The active antenna surface VP5 shown in FIG. 8 has Similarities with the above-described active Antenna surface VP3 on, in such a way that a kink K5 is provided, the active antenna surface VP5 in two Surface sections which are electrically conductive with each other connected, divides. A first area section F1 carries a ground terminal G6 and an RF feed port S6. The section F1 is essentially of a rectangular shape, wherein the ground terminal G6 at a outer corner of the rectangle and the circuit board is arranged facing. In contrast, there is the RF feed connection S6 in the area of kink K5, too at one corner of the rectangle. In other embodiments The RF feed port may also be closer to the Ground connection G6 lie. Also a greater distance between the RF supply port S6 and the ground terminal G6 is possible, d. H. There is no need for the active antenna surface VP5 the RF supply port straight to put in the kink K5, if external dimensions of the two Surface sections F1, F2 are adjusted.

Der zweite Flächenabschnitt F2 schließt sich in dem Knick K5 an den ersten Flächenabschnitt F1 an. Ein der Schaltkreisplatine abgewandter Rand der ersten Antennenfläche F1 ist in Richtung auf dem Knick K5 abgeschrägt und schließt sich unmittelbar an einen zugeordneten Rand des zweiten Flächenabschnitts F2 an. Ein der Schaltkreisplatine zugewandter Rand des zweiten Flächenabschnitts F2 liegt in einem größeren Abstand zu der Schaltkreisplatine als der entsprechende Rand des ersten Flächenabschnitts F1.The second surface section F2 closes in the bend K5 to the first surface portion F1. One of the Circuit board remote edge of the first antenna surface F1 is bevelled towards the K5 kink and closes directly to an associated edge of the second Area section F2 on. One of the circuit board facing edge of the second surface portion F2 lies in a greater distance to the circuit board than the corresponding edge of the first surface portion F1.

Die äußere Form der aktiven Antennenfläche VP5 lässt sich wie folgt unter Bezugnahme auf Figur 8 beschreiben:

  • Breitenmaß W1 = 8 mm,
  • Breitenmaß W2 = 7 mm,
  • Breitenmaß W3 = 1 mm,
  • Längenmaß L1 = 5 mm
  • Längenmaß L2 = 8 mm,
  • Längenmaß L3 = 17 mm.
  • The outer shape of the active antenna surface VP5 can be described as follows with reference to FIG. 8:
  • Width dimension W1 = 8 mm,
  • Width dimension W2 = 7 mm,
  • Width dimension W3 = 1 mm,
  • Length dimension L1 = 5 mm
  • Length dimension L2 = 8 mm,
  • Length dimension L3 = 17 mm.
  • Eine Frequenzcharakteristik der Antennenfläche VP5 ist in Figur 9 veranschaulicht und zeigt, dass ein Einsatz der aktiven Antennenfläche VP5 für Bluetooth-Anwendungen geeignet ist, bei denen ein Betriebsfrequenzband im Bereich von 2,4 bis 2,48 GHz liegt.A frequency characteristic of the antenna surface VP5 is in Figure 9 illustrates and shows that use of the active antenna surface VP5 suitable for Bluetooth applications is where an operating frequency band in the range of 2.4 to 2.48 GHz.

    Die Antennenflächen VP5 ist zum Einbau in ein Mobiltelefon bestimmt, und zwar zum Unterstützen eines Bluetooth-Standards. Dabei liegt der erste Flächenabschnitt F1 vertikal über der zugehörigen Schaltkreisplatine, während der zweite Flächenabschnitt F2 auf einer Seite des Mobiltelefons angeordnet ist.The antenna surfaces VP5 is for installation in a mobile phone determined to support a Bluetooth standard. In this case, the first surface section F1 is vertical over the associated circuit board, while the second Area section F2 on one side of the mobile phone is arranged.

    Claims (7)

    Antennenanordnung für mobile Kommunikationsendgeräte, mit einer Schaltkreisplatine (BD2), auf der eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer aktiven Antennenfläche (VP1, ..., VP5) vorgesehen ist, wobei die aktive Antennenfläche (VP1, ..., VP5) in einem Abstand zu der Schaltkreisplatine (BD2) angeordnet und mit der Schaltungsanordnung zur Verwirklichung wenigstens eines Masseanschlusses (G2, ..., G5) und eines HF-Zuführungsanschlusses (S2, ..., S6) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die aktive Antennenfläche (VP1, ..., VP5) im wesentlichen senkrecht zu einer von der Schaltkreisplatine (BD2) definierten Ebene verläuft.
    Antenna arrangement for mobile communication terminals, comprising a circuit board (BD2) on which a circuit arrangement for operating an active antenna surface (VP1, ..., VP5) is provided, wherein the active antenna surface (VP1, ..., VP5) at a distance to the circuit board (BD2) is arranged and connected to the circuit arrangement for realizing at least one ground terminal (G2, ..., G5) and an RF supply terminal (S2, ..., S6),
    characterized in that
    the active antenna surface (VP1, ..., VP5) is substantially perpendicular to a plane defined by the circuit board (BD2).
    Antennenanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die aktive Antennenfläche (VP1, ..., VP5) im wesentlichen rechteckförmig ist.
    Antenna arrangement according to claim 1,
    characterized in that
    the active antenna surface (VP1, ..., VP5) is substantially rectangular.
    Antennenanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die aktive Antennenfläche (VP1, ..., VP5) streifenförmig ausgebildet ist und wenigstens einen Knick (K0, ..., K5) aufweist, der im wesentlichen senkrecht zu der von der Schaltkreisplatine (BD2) definierten Ebene verläuft.
    Antenna arrangement according to claim 1,
    characterized in that
    the active antenna surface (VP1, ..., VP5) is strip-shaped and has at least one kink (K0, ..., K5) which is substantially perpendicular to the plane defined by the circuit board (BD2).
    Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die aktive Antennenfläche (VP1, ..., VP5) in ihrer Ausdehnung senkrecht zu der Ebene der Schaltkreisplatine (BD2) variiert.
    Antenna arrangement according to one of Claims 1 to 3,
    characterized in that
    the active antenna surface (VP1, ..., VP5) varies in extent perpendicular to the plane of the circuit board (BD2).
    Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine diagonale Länge der aktiven Antennenfläche (VP1, ..., VP5) im wesentlichen einem Wert von λ/4 einer gewünschten Wellenlänge entspricht.
    Antenna arrangement according to one of Claims 1 to 4,
    characterized in that
    a diagonal length of the active antenna surface (VP1, ..., VP5) substantially corresponds to a value of λ / 4 of a desired wavelength.
    Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die aktive Antennenfläche (VP1, ..., VP5) für ein Frequenzband aus der Gruppe ausgelegt ist, die das Bluetooth-Frequenzband sowie Frequenzbänder für WLAN, GPS und A-GPS umfasst.
    Antenna arrangement according to one of Claims 1 to 5,
    characterized in that
    the active antenna surface (VP1, ..., VP5) is designed for a frequency band from the group comprising the Bluetooth frequency band as well as frequency bands for WLAN, GPS and A-GPS.
    Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein einziger HF-Zuführungsanschluss (S2, ..., S6) und ein einziger Masseanschluss (G2, ..., G5) für die aktive Antennenfläche (VP1, ..., VP5) vorgesehen sind, wobei ein Abstand zwischen dem HF-Zuführungsanschluss (S2, ..., S6) und dem Masseanschluss (G2, ..., G5) im Bereich zwischen dem 0,001- bis 0,1-fachen einer gewünschten Betriebswellenlänge der aktiven Antenne liegt.
    Antenna arrangement according to one of Claims 1 to 6,
    characterized in that
    a single RF feed port (S2, ..., S6) and a single ground port (G2, ..., G5) are provided for the active antenna surface (VP1, ..., VP5), wherein a distance between the RF Supply terminal (S2, ..., S6) and the ground terminal (G2, ..., G5) is in the range between 0.001 to 0.1 times a desired operating wavelength of the active antenna.
    EP05105010A 2004-06-24 2005-06-08 Antenna device with vertical active antennasurface Withdrawn EP1610412A1 (en)

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