FI114837B - Radiolaite ja antennirakenne - Google Patents

Radiolaite ja antennirakenne Download PDF

Info

Publication number
FI114837B
FI114837B FI20021897A FI20021897A FI114837B FI 114837 B FI114837 B FI 114837B FI 20021897 A FI20021897 A FI 20021897A FI 20021897 A FI20021897 A FI 20021897A FI 114837 B FI114837 B FI 114837B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
radiators
frequency
radiator
antenna
signal
Prior art date
Application number
FI20021897A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20021897A (fi
FI20021897A0 (fi
Inventor
Olli Talvitie
Ilkka Pankinaho
Original Assignee
Nokia Corp
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 Nokia Corp filed Critical Nokia Corp
Publication of FI20021897A0 publication Critical patent/FI20021897A0/fi
Priority to FI20021897A priority Critical patent/FI114837B/fi
Priority to EP03758159.2A priority patent/EP1554774B1/en
Priority to CN2003801018623A priority patent/CN1706070B/zh
Priority to BRPI0315342A priority patent/BR0315342B1/pt
Priority to CA002501221A priority patent/CA2501221C/en
Priority to AU2003274181A priority patent/AU2003274181A1/en
Priority to KR1020057006988A priority patent/KR100723442B1/ko
Priority to JP2004546068A priority patent/JP4181122B2/ja
Priority to PCT/FI2003/000786 priority patent/WO2004038857A1/en
Priority to US10/692,408 priority patent/US6943746B2/en
Publication of FI20021897A publication Critical patent/FI20021897A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI114837B publication Critical patent/FI114837B/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • 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
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H01Q5/371—Branching current paths
    • 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
    • H01Q9/0421—Substantially 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

Description

114837
Radiolaite ja antennirakenne
Keksinnön ala
Keksintö liittyy antennirakenteisiin ja erityisesti radiolaitteissa, kuten matkaviestimissä, käytettäviin sisäisiin antenneihin.
5 Keksinnön tausta
Langattoman viestinnän yleistyessä tarvitaan erilaisten langattomien järjestelmien käyttöön yhä uusia taajuusalueita. Samalla myös sellaisten langattomien päätelaitteiden, kuten matkaviestimien, jotka tukevat useita langattomia järjestelmiä, kysyntä kasvaa. Uusimmissa matkaviestinmalleissa on käy-10 tössä tyypillisesti useampia seuraavista järjestelmistä ja taajuusalueista: EGSM 900 (880-960MHZ), GSM 1800 (1710-1880MHz), GSM 1900 (1850-1990MHz), WCDMA 2000 (1920-2170MHz), US-GSM 850 (824-894MHz), US-WCDMA 1900 (1850-1990MHz) ja US-WCDMA 1700/2100 (Tx 1710-1770 MHz, Rx 2110-2170 MHz). Tällöin esimerkiksi GSM 1900 ja jotkut WCDMA-15 taajuusalueet menevät ainakin osittain päällekkäin.
Pienikokoisissa radiolaitteissa, kuten matkaviestimissä, on usein pyritty toteuttamaan kaikkien järjestelmien ja taajuusalueiden lähetys ja vastaanotto yhdellä antennilla. Pienissä radiolaitteissa on käytettävissä vähän tilaa, jolloin ainoastaan yhden antennin käyttö saattaa monissa tilanteissa olla pe-20 rusteltavissa. Tällöin eri taajuusalueet täytyy kuitenkin yhdistää häviöllisellä \kytkimellä yhteiseen antenniin. Erityisesti ongelma korostuu VVCDMA-järjes- I t · *·’ ’ telmien yhteydessä, jossa saman antennin käyttäminen lähetykseen ja vas- taanottoon edellyttää ns. dupleksisuodattimen käyttöä, koska lähetys ja vas-taanotto tapahtuu samanaikaisesti. Esimerkiksi US-WCDMA 1900:ssa lähetyk-25 sen ja vastaanoton välisten taajuuksien ns. dupleksiväli on hyvin pieni, jolloin tiukkojen suodatusvaatimusten takia on käytettävä mahdollisimman pieni-häviöistä dupleksisuodatinta, esimerkiksi keraamiduplekseria. Tällainen dup-leksisuodatin on huomattavan isokokoinen, minkä lisäksi sen edullinen asen- ». nuspaikka on tyypillisesti antennin alla, jolloin antennin käytettävissä oleva tila 30 jää pieneksi ja antennin säteilyhyötysuhde heikkenee.
» :* Tällöin olisi edullisempaa sekä matkaviestimen koon että häviöiden minimoimisen kannalta käyttää antennirakennetta, joka käsittää kaksi anten- :·. nia, ja erottaa esimerkiksi VVCDMA-järjestelmän lähetys ja vastaanotto eri an- • * . ; tenneihin. Näin päästäisiin eroon suurikokoisesta, häviöitä aiheuttavasta dup- I * 2 114837 leksisuodattimesta, joka voitaisiin tällöin korvata yksinkertaisemmilla kaistan-päästösuodattimilla.
Tällaisessa ratkaisussa ongelmaksi muodostuvat yllä mainitut päällekkäin menevät taajuusalueet, joilla tapahtuu samanaikaista lähetystä ja vas-5 taanottoa. Samaan antennirakenteeseen muodostetut kaksi antennia, tarkemmin sanottuna kaksi säteilijää, jotka toimivat ainakin osittain samalla taajuusalueella, kytkeytyvät käytettäessä voimakkaasti toisiinsa. Tämä tarkoittaa sitä, että syötettäessä tehoa ensimmäiseen säteilijään, osa tästä tehosta siirtyy toiseen säteilijään, mikä heikentää molempien säteilijöiden säteilytehoa ja ai-10 heuttaa ylimääräistä matkaviestimen tehonkulutusta. Toisin sanoen, kahden antennin eli säteilijän välinen isolaatio on riittämätön, tyypillisesti luokkaa alle 10 dB.
Hakijan aikaisemmassa patenttihakemuksessa EP 1202386 on kuvattu radiolaitteen tasomainen antennirakenne, jossa tasomainen säteilijä kä-15 sittää ainakin yhden sähköä johtamattoman uran, jonka avulla tasomainen säteilijä jaetaan ainakin kahteen osaan, joiden muodostamat taajuusalueet poikkeavat edullisesti toisistaan. Tällainen antennirakenne on edullinen esimerkiksi monitaajuusmatkaviestimissä, mutta sitä ei voida käyttää häviöttö-mästi samalla taajuusalueella tapahtuvaan samanaikaiseen lähetykseen ja 20 vastaanottoon eikä pelkästään sen avulla voida ratkaista yllä mainittua iso-laatio-ongelmaa.
• ·
Keksinnön lyhyt selostus « I t • · ·
Keksinnön tavoitteena on siten kehittää antennirakenne, jolla yllä ’· ] mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoite saavutetaan antenni- | 25 rakenteella ja radiolaitteella, joille on tunnusomaista se, mitä sanotaan itse- . *: näisissä patenttivaatimuksissa.
, Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patentti vaatimusten kohteena.
;· Keksintö perustuu siihen yllättävään havaintoon, että käytettäessä 30 antennirakennetta, joka käsittää kaksi ainakin osittain samalle taajuusalueelle sovitettua säteilijää, joista ainakin toinen on yllä mainittu usealle taa- ;; juusalueelle sovitettu uratasoantenni, muodostuu säteilijöiden välille huomat- * · tava isolaatio. Tällainen antennirakenne käsittää siten ainakin yhden maa- T: tason, ainakin ensimmäisen ja toisen säteilijän, jotka säteilijät sijaitsevat etäi- '·/. 35 syyden päässä maatasosta ja jotka molemmat säteilijät on sovitettu muodos- » · tamaan ainakin yhden resonanssitaajuuden ainakin yhden taajuuskaistan 3 114837 muodostamiseksi, ja eristekerroksen mainitun maatason ja mainittujen säteilijöiden välissä.
Tämän lisäksi antennirakenne käsittää erilliset syöttöpisteet mainituille ainakin kahdelle säteilijälle, jotka säteilijät on maadoitettu maapisteellä 5 ainakin johonkin maatasoon, ja ainakin ensimmäinen mainituista säteilijöistä on uratasoantenni, joka on sovitettu muodostamaan ainakin kaksi taajuuskaistaa, edullisesti ainakin yhden alemman taajuuskaistan ja ainakin yhden ylemmän taajuuskaistan, joista ainakin yksi taajuuskaista on ainakin osittain päällekkäinen mainitun toisen säteilijän muodostaman ainakin yhden taajuus-10 kaistan kanssa. Tällaisen uratasoantennin käyttäminen yllä kuvatussa antenni-rakenteessa aiheuttaa mainittujen säteilijöiden välille erittäin suuren isolaation siten, että mainittujen säteilijöiden kytkeytyminen toisiinsa ainakin mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella vältetään olennaisesti.
Mittaustulosten mukaisesti säteilijöiden välinen isolaatio ainakin 15 mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella on olennaisesti enemmän kuin 10 dB, edullisesti yli 20 dB.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukainen radiolaite käsittää yllä kuvatun antennirakenteen radiotaajuisen signaalin välittämiseksi, jolloin radiolaitteessa ainakin mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella tapahtuva 20 radiotaajuisten signaalien samanaikainen lähetys ja vastaanotto on eriytetty mainittuihin ensimmäiseen ja toiseen säteilijään, j' ·.. Edelleen yllä kuvatussa antennirakenteessa mainittujen säteilijöiden , väliset polarisaatiot ovat olennaisesti ortogonaalisia siten, että mainittujen sä- . ·, ·. teilijöiden välinen diversiteettisuhde ainakin mainitulla osittain päällekkäisellä 25 taajuusalueella on olennaisesti lähes nolla. Tällöin voidaan keksinnön erään . edullisen suoritusmuodon mukaisesti hyödyntää yllä kuvattua antenni raken- ’: netta diversiteettivastaanoton toteuttamiseen radiolaitteessa, joka käsittää yllä kuvatun antennirakenteen radiotaajuisen signaalin välittämiseksi, jolloin ainakin mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella tapahtuva radiotaajuisten , · 30 signaalien samanaikainen vastaanotto on sovitettu suoritettavaksi diversiteetti- : ’ ': vastaanottona ensimmäisen ja toisen säteilijän avulla.
Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja. Keksinnön mukaisen 'il! antennirakenteen etuna on, että säteilijöiden välinen isolaatio on erittäin suuri, jolloin tehohäviötä säteilijästä toiseen ei tapahdu juuri lainkaan. Kuitenkin · 35 säteilijöiden säteilytehoon päällekkäiselläkin taajuusalueella erittäin hyvä. Kek- \\ sinnön mukaista antennirakennetta hyödyntävässä radiolaitteessa saavutetaan 4 114837 se etu, että päällekkäisellä taajuusalueella tapahtuva radiotaajuisten signaalien samanaikainen lähetys ja vastaanotto voidaan eriyttää eri säteilijöihin, mikä mahdollistaa pienemmän rakenteen ja vähäisemmän tehonkulutuksen. Toisaalta keksinnön mukaisen antennirakenteen eräänä etuna on, että koska 5 säteilijöiden välinen diversiteettisuhde ainakin osittain päällekkäisellä taajuusalueella on erittäin pieni, voidaan antennirakenteen avulla edullisesti toteuttaa diversiteettivastaanotto. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon etuna on, että erityisesti VVCDMA-järjestelmää tukevan radiolaitteen dupleksisuodatin voidaan korvata toteutukseltaan yksinkertaisemmalla ja pienempihäviöisellä 10 ratkaisulla.
Kuvioiden lyhyt selostus
Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: kuvio 1 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista 15 antennirakennetta; kuvio 2 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista lähetyksen ja vastaanoton etupään lohkokaaviota; kuviot 3a ja 3b esittävät kuvion 2 mukaiseen järjestelyyn sovitetun kuvion 1 mukaisen antennirakenteen säteilijöiden taajuusominaisuuksia; 20 kuvio 4 esittää kuvion 1 mukaisen antennirakenteen simuloitua virta- jakaumaa; , . kuviot 5a ja 5b esittävät keksinnön eräiden edullisten suoritus- ; ,* muotojen mukaisia lähetyksen ja vastaanoton etupään lohkokaavioita; ja ** kuvio 6 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista : 25 diversiteettivastaanottojärjestelyä.
*. Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Viitaten kuvioon 1 selostetaan seuraavassa keksinnön erästä edul- lista suoritusmuotoa. Kuviossa 1 esitetään tasomainen, ns. PIFA-antenni- /·. rakenne 100 (Planar Inverted F Antenna), joka käsittää maatason 110, ensim- 30 mäisen säteilijän 120 ja toisen säteilijän 130. Säteilijät 120,130 sijaitsevat etäi- syyden päässä maatasosta 110 siten, että maatason 110 ja säteilijöiden 120, J,i§: 130 välissä on eristysmateriaalina ilmaa tai jotain muuta dielektristä ainetta.
,···, Ensimmäinen säteilijä 120 on ns. uratasoantenni, joka on yhdistetty maata- » » · . soon 110 maapisteellä 122 ja johon syötetään säteilytehoa syöttöpisteestä ’ : 35 1 24. Maadoituslinjan muodostava maapiste 122 sijaitsee olennaisesti säteilijän 5 114837 120 reunassa. Syöttöpiste 124 voidaan toteuttaa koaksiaalisyöttönä esimerkiksi läpivientinä maatasosta siten, että se sijaitsee olennaisen etäisyyden päässä säteilijän reunasta. Vastaavasti syöttöpiste 124 voidaan toteuttaa maa-pisteen tapaan säteilijän 120 reunaan sijoitettuna.
5 Tasomaiseen säteilijään 120 on muodostettu ensimmäinen ura 126 ja toinen ura 128, jotka urat ovat osuuksia, joissa ei ole sähköä johtavaa materiaalia. Tällainen uratasoantennirakenne sopii käytettäväksi useammalla kuin yhdellä taajuusalueella. Ensimmäinen ura 126 on muodostettu siten, että sen avoin pää sijoittuu säteilijän 120 reunaan 120a maapisteen 122 ja syöt-10 töpisteen 124 väliin. Toinen ura 128 on muodostettu siten, että sen avoin pää sijoittuu säteilijän reunaan 120a syöttöpisteen 124 ja reunan 120b väliin. Toisen uran 128 tarkoituksena on tuottaa alempi taajuusalue erottamalla säteilijästä oikeanpuolimmainen haara, kun taas maapisteen 122 ja syöttöpisteen 124 väliin sijoittuva ensimmäinen ura 126 jakaa säteilijän 120 vielä kahteen eri 15 haaraan, maapisteen puoleiseen elementtiin ja syöttöpisteen puoleiseen elementtiin, joiden tehtävänä on tuottaa ylemmät taajuusalueet. Jotta urataso-antenni toimii halutulla tavalla, ensimmäinen ura 126 sijoitetaan säteilijään maapisteen 122 ja syöttöpisteen 124 väliin siten, että maapisteen 122 ja syöttöpisteen 124 väliin muodostettava jana leikkaa ensimmäisen uran 126, jolloin 20 pienempi osuus urasta 126 muodostuu mainitun janan uran 126 avoimen pään, siis reunan 120a puolelle. Ensimmäisen uran 126 mainitun pienemmän osuuden osuus koko uran 126 pinta-alasta on tyypillisesti luokkaa maksi-. . ·. missään muutamia prosentteja.
•. Uratasoantennin ominaisuuksia voidaan suunnitella halutuiksi muut- 25 tamalla säteilijän 120 mittasuhteita, esimerkiksi urien muotoa, pituutta ja le-. veyttä muuttamalla ja/tai syöttö- tai maapisteen sijaintia muuttamalla, jotka / muutokset vaikuttavat aina säteilijän muodostamaan säteilytehoon sekä reso- ** nanssitaajuuksiin. Nyt esillä olevan keksinnön suhteen on kuitenkin olennaista, että uratasoantenni on sovitettu säteilemään ainakin yhdellä alemmalla taa-30 juusalueella sekä yhdellä tai useammalla ylemmällä taajuusalueella. Tämän hakemuksen yhteydessä tarkastellaan alempina taajuusalueina olennaisesti hiukan alle 1 GHz taajuuksia (noin 800 - 1000 MHz) ja ylempinä taajuus-’!-t alueina olennaisesti 2 GHz taajuuksia (noin 1700 - 2200 MHz), jotka taa- ’*:· juusalueet ovat yleisesti erilaisten matkaviestinjärjestelmien käytössä. Keksin- v : 35 non mukaista antennirakennetta ei kuitenkaan ole rajoitettu vain näihin : \: taajuuksiin, vaan sitä voidaan soveltaa myös muilla, erityisesti olennaisesti yli 2 6 114837 GHz:n taajuuksilla. Uratasoantennin toteutukseen ja erilaisiin suoritusmuotoihin liittyviä seikkoja on tarkasteltu lähemmin patenttihakemuksessa EP 1202386.
Toinen säteilijä 130 on kapea, tasomainen säteilijä, jonka pinta-ala 5 on tässä suoritusmuodossa olennaisesti pienempi kuin ensimmäisen säteilijän 120. Toinen säteilijä 130 käsittää myös maapisteen 132, joka yhdistää säteilijän 130 maatasoon 110, ja säteilytehoa syöttävän syöttöpisteen 134. Maadoi-tuslinjan muodostava maapiste 132 sijaitsee olennaisesti säteilijän 130 reunassa. Syöttöpiste 134 voidaan toteuttaa koaksiaalisyöttönä esimerkiksi 10 läpivientinä maatasosta siten, että se sijaitsee olennaisen etäisyyden päässä säteilijän reunasta. Vastaavasti syöttöpiste 134 voidaan toteuttaa maapisteen tapaan säteilijän 130 reunaan sijoitettuna. Toinen säteilijä on sovitettu sätei-lemään taajuusalueella, joka on ainakin osittain päällekkäinen ensimmäisen säteilijän ainakin yhden taajuusalueen, edullisesti jonkin ylemmän taajuus-15 alueen kanssa. Keksinnön toiminnan kannalta toisen säteilijän 130 muoto tai sijainti ensimmäiseen säteilijään 120 nähden ei ole olennaista, vaan ainoastaan se, että molemmilla säteilijöillä on oma syöttöpiste ja edullisesti, mutta ei välttämättä yhteinen maataso.
Kuvion 1 mukainen antennirakenne voidaan edullisesti sovittaa toi-20 mimaan monitaajuusmatkaviestimen antennirakenteena. Eräänä esimerkkinä monitaajuusmatkaviestimestä voidaan käyttää matkaviestintä, joka on järjes-tetty tukemaan EGSM 900 (880-960MHz), GSM 1900 (1850-1990MHz) ja WCDMA 2000 (1920-2170MHz) järjestelmiä ja taajuusalueita. Tällöin GSM 1900:n ja WCDMA 2000:n taajuusalueet menevät osittain päällekkäin. Vastaa-\ 25 vanlainen tilanne toistuu matkaviestimessä, jossa käytetään US-WCDMA1900 (1850-1990 MHz) ja GSM 1900 (1850-1990MHz) taajuusalueita tai US-'} WCDMA 1700/2100 (Tx 1710-1770 MHz, Rx 2110-2170 MHz) ja GSM 1800 (1710-1880MHz) järjestelmiä. Kuten yllä on selostettu, tällaisessa matkaviestimessä on edullista sekä matkaviestimen koon että häviöiden minimoimisen 30 kannalta käyttää antennirakennetta, joka käsittää kaksi antennia, ja erottaa WCDMA-järjestelmän lähetys ja vastaanotto eri antenneihin. Näin vältetään suurikokoisen, häviöitä aiheuttavan dupleksisuodattimen käyttö, joka voidaan ]!!! korvata kahdella yksinkertaisemmalla, pienihäviöisellä suodattimena, jotka *:*’ voivat tilanteesta riippuen olla alipäästö-, ylipäästö- tai kaistanpäästösuodat- v '· 35 timia.
• · 7 114837 Tällöin voidaan käyttää esimerkiksi kuvion 2 mukaista antenni-kytkentää. Kuvion 2 mukaisessa lohkokaaviossa antenni A1 vastaa kuvion 1 ensimmäistä säteilijää 120 ja vastaavasti antenni A2 vastaa kuvion 1 toista säteilijää 130. Antenni A1 on kytkimen S kautta järjestetty vastaanottamaan 5 (RX) kaikkien edellä mainittujen järjestelmien mukaista tiedonsiirtoa. Lisäksi antenni A1 on kytkimen S kautta järjestetty lähettämään (TX) molemmilla GSM-taajuuksilla, EGSM 900 ja GSM 1900, vahvistinlohkon Amp1 vahvistamia signaaleja. Kun matkaviestin käyttää jompaa kumpaa GSM-taajuusaluetta, ohjataan kytkimellä S aikajakoisesti tapahtuvaa lähetyksen ja vastaanoton vaihtu-10 mistä kyseisellä taajuusalueella. Jos taas käytössä on WCDMA 2000-järjes-telmä, on kytkin S kaiken aikaa suljettuna ja vastaanottosignaali suodatetaan oikealle taajuuskaistalle kaistanpäästösuodattimella BPF1. Antenni A2 on järjestetty ainoastaan lähettämään vahvistimen Amp2 ja kaistanpäästösuodattimen BPF2 kautta syötettävää WCDMA 2000 signaalia. Täten WCDMA 2000-15 järjestelmän lähetys ja vastaanotto on erotettu eri antenneihin.
Kuten yllä on todettu, uratasoantennin ominaisuuksia voidaan suunnitella halutuiksi muuttamalla säteilijän mittasuhteita, jotka muutokset vaikuttavat aina säteilijän muodostamaan säteilytehoon sekä resonanssitaajuuksiin.
Jos kuvion 1 mukainen antennirakenne sovitetaan kuvion 2 mukaiseen kytken-20 tään siten, että pyritään optimoimaan antennien säteilyominaisuudet käytössä oleviin taajuuskaistoihin, saadaan kuvion 3a mukaiset sovitukset sekä kuvion 3b mukaiset säteilyhyötysuhteet säteilijöille 120 ja 130. Säteilyhyötysuhteella , ·: ·. tarkoitetaan säteilijän hyötysuhdetta, jossa on huomioitu säteilijän sovitus.
Kuviossa 3a ensimmäisen säteilijän 120 sovitusta kuvataan käyrällä ' 25 S11 ja toisen säteilijän 130 sovitusta kuvataan käyrällä S22. Kuten kuviosta 3a ! nähdään, on ensimmäisen säteilijän 120 ensimmäinen sovitus (alempi taajuus- alue) olennaisesti 900 - 1000 MHz välisellä taajuusalueella, piikin osuessa ar-voon noin 930 MHz. Lisäksi ensimmäinen säteilijä 120 on sovitettu toisena sovituksena (ylempi taajuusalue) olennaisesti 1900 - 2020 MHz väliselle taa-, 30 juusalueelle, piikin osuessa arvoon noin 1980 MHz. Toinen säteilijä 130 on : sovitettu olennaisesti 1800 - 2100 MHz väliselle taajuusalueelle, piikin osues- sa arvoon noin 1960 MHz. Kuviosta 3b nähdään, että ensimmäisen säteilijän ‘; 120 taajuuskaistat 50 %:n hyötysuhteella (-3 dB) tarkasteltuna sijoittuvat alueil- ‘ ’ le n. 880 - 980 MHz ja 1820 - 2030 MHz. Vastaavasti toisen säteilijän 130 taa- ’: : 35 juuskaista sijoittuu alueelle n. 1780 - 2120 MHz. Täten ensimmäisen säteilijän » · r # 8 114837 120 toinen sovitusalue ja ylempi taajuuskaista on olennaisesti päällekkäinen toisen säteilijän 130 sovitusalueen ja taajuuskaistan kanssa.
Keksinnön mukaisen antennirakenteen kannalta erityisen olennainen seikka on kuitenkin säteilijöiden 120 ja 130 välinen isolaatio, jota kuvataan 5 kuviossa 3a käyrällä S21. Tästä nähdään, että GSM 1900:n ja WCDMA 2000:n päällekkäin menevällä taajuusalueella 1920 - 1990 MHz sekä tämän taajuusalueen ympärillä säteilijöiden 120 ja 130 välinen isolaatio on olennaisesti enemmän kuin 20 dB. Toisin sanoen isolaatio on erittäin suuri, jolloin tehon-siirtymä eli häviö säteilijästä toiseen on minimaalinen. Tämä taas edullisesti 10 pienentää tehonkulutusta ja lämpöhäviöitä sekä pidentää matkaviestimen puheaikaa.
Kuviossa 4 esitetään kuvion 1 mukaisen antennirakenteen simuloitu virtajakauma silloin, kun WCDMA-antenni (säteilijä 130) on aktiivinen taajuudella 2083 MHz. GSM/WCDMA-antenni (säteilijä 120) on passiivisena, jolloin 15 se ei täten lähetä eikä vastaanota signaaleja. Aktiivisena olevan WCDMA-antennin (säteilijä 130) takia GSM/WCDMA-antenniin (säteilijä 120) indusoituu virtaa ensimmäisen uran 126 suljetun pään ympärille. Virrat ovat kuitenkin vastakkaissuuntaiset (nuolet vastakkaisiin suuntiin), jolloin ne kumoavat toisensa.
Tällöin säteilijään 120 ei etene tehoa säteilijästä 130 käytännössä juuri lain-20 kaan ja saavutetaan erittäin suuri isolaatio säteilijöiden 120 ja 130 välille.
Suuren isolaation muodostumisen kannalta toisen säteilijän 130 muoto tai sijainti ensimmäiseen säteilijään 120 nähden ei ole olennaista, vaan ainoas-. taan se, että molemmilla säteilijöillä on oma syöttöpiste ja että toinen säteilijä , , *. on sovitettu säteilemään taajuusalueella, joka on ainakin osittain päällekkäinen 25 ensimmäisen säteilijän ainakin yhden ylemmän taajuusalueen kanssa.
! Kuvion 4 mukainen virtajakauma havainnollistaa keksinnön perus- / ajatusta: kun käytetään antennirakennetta, jossa samaan maatasoon on kyt ketty kaksi säteilijää, joilla molemmilla on oma syöttöpiste, jotka on sovitettu säteilemään ainakin osittain samalla taajuusalueella ja joista säteilijöistä aina-· 30 kin toinen on uratasoantenni, muodostuu säteilijöiden välille olennaisen suuri :[t isolaatio. Uratasoantennin toiminta-aluetta ja sovitusta voidaan säädellä urata- ‘soantennin eri dimensioita muokkaamalla, mitä on kuvattu esimerkiksi patentti-hakemuksessa EP 1202386. Keksinnön toteutuksen kannalta on olennaista * · ;· kuitenkin se, että uratasoantenni on sovitettu säteilemään ainakin kahdella v : 35 taajuusalueella, joista yksi, edullisesti ylempi taajuusalue on ainakin osittain : ‘ ·.: samalla taajuusalueella kuin toisen säteilijän taajuusalue. Näin muodostuvaa 9 114837 suurta isolaatiota säteilijöiden välillä pystytään puolestaan hyödyntämään esimerkiksi kuviossa 2 kuvatussa antennikytkennässä, jonka avulla puolestaan pystytään edullisesti yksinkertaistamaan matkaviestimen implementaatiota ja saavuttamaan tehosäästöjä.
5 Kuten yllä mainitusta keksinnön perusajatuksesta käy ilmi, ei kek sintö ole rajoitettu vain kuvion 1 mukaiseen antennirakenteeseen, vaan vastaavanlainen isolaatioilmiö muodostuu kaikkiin yllä mainitut reunaehdot täyttäviin antennirakenteisiin. Näin ollen antennirakenne voidaan toteuttaa esimerkiksi siten, että molemmat säteilijät ovat uratasoantenneja. Tämä voidaan toteuttaa 10 esimerkiksi muuten edellä kuvatun kaltaisena antennirakenteena, mutta jossa mainittu toinen säteilijä on korvattu uratasoantennilla. Sovittamalla molempien uratasoantennien rakenne sellaiseksi, että halutut taajuusalueet saavutetaan, voidaan osoittaa, että päällekkäin menevillä taajuusalueilla uratasoantennien väliseksi isolaatioksi saadaan olennaisesti enemmän kuin 20 dB, minkä 15 ansiosta tehonsiirtymä eli häviö säteilijästä toiseen on minimaalinen.
Edellä kuvatuissa esimerkeissä keksinnön mukaista antenni rakennetta on hyödynnetty siten, että GSM-taajuuksien sekä lähetys että vastaanotto ja WC DM A-vastaanotto on toteutettu yhdellä antennilla ja toisella antennilla on hoidettu pelkästään WCDMA-lähetys. Keksintöä ei kuitenkaan ole ra-20 joitettu tällaiseen kytkentään, vaan useimpien suoritusmuotojen mukaisten antennikytkentöjen kannalta on olennaista vain se, että samanaikaisesti tapah-tuva lähetys ja vastaanotto eriytetään eri antenneihin, jolloin edullisen anten-nirakenteen avulla saadaan riittävä isolaatio lähettävän ja vastaanottavan antennin välille.
' ’ , 25 Näin ollen antennikytkentänä voidaan käyttää esimerkiksi kuvion 5a . ! mukaista suoritusmuotoa, jossa kytkentä on muuten sama verrattuna kuvion 2 kytkentään, mutta WCDMA-lähetys ja WCDMA-vastaanotto ovat vaihtaneet • φ ' paikkaa. Myös tässä kytkennässä matkaviestimen käyttäessä jompaa kumpaa GSM-taajuusaluetta, ohjataan kytkimellä S aikajakoisesti tapahtuvaa lähetyk-;' 30 sen ja vastaanoton vaihtumista kyseisellä taajuusalueella. Kun WCDMA 2000- järjestelmä on käytössä, on kytkin S kaiken aikaa suljettuna, jolloin lähetetään vahvistimen Amp2 vahvistamaa ja kaistanpäästösuodattimen BPF2 kautta oikealle taajuuskaistalle suodatettua WCDMA 2000-signaalia. Antenni A2 on * :** järjestetty ainoastaan vastaanottamaan kaistanpäästösuodattimella BPF1 suo- 35 datettua vastaanottosignaalia. Myös tässä kytkennässä WCDMA 2000-järjes- : telmän lähetys ja vastaanotto on erotettu eri antenneihin.
10 114837
Edelleen keksintöä ei ole rajoitettu antennikytkentöihin, joissa toinen antenni A2 toimii pelkästään VVCDMA-lähetys- tai vastaanottoantennina, vaan esimerkiksi osa GSM-toiminnoista voidaan sovittaa toiselle antennille A2. Näin ollen antennikytkentänä voidaan käyttää esimerkiksi kuvion 5b mukaista suori-5 tusmuotoa, jossa GSM 1900-järjestelmän toiminnot (lähetys ja vastaanotto) on siirretty toiseen antenniin A2 yhdessä WCDMA 2000-järjestelmän vastaanoton kanssa. Tällöin myös toisen antennin A2 yhteyteen tulee asettaa kytkin S, joka ohjaa käytettävän järjestelmän lähetystä ja vastaanottoa samalla tavoin kuin yllä on selostettu.
10 On myös mahdollista sovittaa kaikki GSM-toiminnallisuudet samaan antenniin A1 ja vastaavasti WCDMA-toiminnallisuudet (lähetys ja vastaanotto) dupleksisuodattimen avulla antenniin A2. Tällöin ei luonnollisesti saavuteta sitä etua, että vältetään dupleksisuodattimen käyttö, mutta antennien välinen suuri isolaatio pienentää antennien välisiä tehohäviöitä myös tällaisessa kytken-15 nässä, mikä taas edullisesti pienentää matkaviestimen tehonkulutusta ja läm-pöhäviöitä.
Edelleen erään suoritusmuodon mukaisesti esitettyä antenniraken-netta voidaan hyödyntää myös diversiteettivastaanotossa, jossa monitie-eden-neitä signaaleja vastaanotetaan useamman antennihaaran kautta, jolloin yh-20 distetyn signaalin kohinaa voidaan pienentää sekä häipymien ja interferenssin aiheuttamia häiriöitä vähentää. Tällöin vastaanotto voidaan suorittaa myös ; ,. heikompitehoisesta signaalista, mikä puolestaan kasvattaa järjestelmän käyttä- : jäkapasiteettia. Edelleen parempilaatuinen vastaanottosignaali mahdollistaa .· . datanopeuden lisäämisen. Diversiteettivastaanottoa on tyypillisesti käytetty : 25 tukiasemavastaanotossa, koska matkaviestimien tunnetuissa antenniratkai- . , suissa antennien välinen isolaatio ja diversiteettisuhde ovat tyypillisesti huono- ; ’: ja, jolloin myös diversiteettivastaanoton mahdollinen hyöty signaalien vahvista-
( I
’· miseksi on jäänyt minimaaliseksi. Sen sijaan nyt esitetyssä antenniraken- teessa antennien välinen isolaatio on huomattavan suuri ja diversiteettisuhde 30 taas vastaavasti huomattavan pieni, mikä mahdollistaa antennirakenteen tehokkaan hyödyntämisen myös matkaviestimien diversiteettivastaanotossa.
Esimerkiksi kuvion 1 mukaisen antennirakenteen ensimmäisen ja !, toisen säteilijän väliset polarisaatiot muodostuvat lähes ortogonaalisiksi. Tällöin säteilijöiden välinen diversiteettisuhde muodostuu vastaavasti erittäin pieneksi.
: 35 Esimerkiksi taajuudella 1950 MHz, jossa ensimmäisen säteilijän hyötysuhde .: on olennaisesti 50% ja toisen säteilijän hyötysuhde olennaisesti 75%, muodos- 11 114837 tuu säteilijöiden väliseksi diversiteettisuhteeksi olennaisesti 0,02. Täten tällainen antennirakenne soveltuu erittäin hyvin hyödynnettäväksi diversiteetti-vastaanotossa.
Kuviossa 6 esitetään lohkokaaviona eräs edullinen suoritusmuoto 5 diversiteettivastaanoton toteuttamiseksi. Kuvion 6 mukaisessa lohkokaaviossa antenni A1 vastaa kuvion 1 ensimmäistä säteilijää 120 ja vastaavasti antenni A2 vastaa kuvion 1 toista säteilijää 130. Antenni A1 on kytkimen S kautta järjestetty vastaanottamaan (RX) molempien GSM-taajuuksien mukaista tiedonsiirtoa. Lisäksi antenni A1 on kytkimen S kautta järjestetty lähettämään 10 (TX) molemmilla GSM-taajuuksilla, EGSM 900 ja GSM 1900, vahvistinlohkon Amp1 vahvistamia signaaleja. Edelleen antenni A1 toimii WCDMA 2000-järjestelmän vastaanotossa ensimmäisenä diversiteettihaarana (RX1), joka vastaa pääasiallisesti WCDMA 2000-vastaanotosta. Kun matkaviestin käyttää jompaa kumpaa GSM-taajuusaluetta, ohjataan kytkimellä S aikajakoisesti 15 tapahtuvaa lähetyksen ja vastaanoton vaihtumista kyseisellä taajuusalueella.
Jos taas käytössä on WCDMA 2000-järjestelmä, on kytkin S kaiken aikaa suljettuna ja vastaanottosignaali suodatetaan oikealle taajuuskaistalle kaistan-päästösuodattimella BPF1.
Antenni A2 on järjestetty lähettämään vahvistimen Amp2 kautta 20 syötettävää WCDMA 2000 signaalia. Lisäksi antenni A2 toimii WCDMA 2000-järjestelmän vastaanotossa toisena diversiteettihaarana (RX2), joka vastaa toissijaisesti WCDMA 2000-vastaanotosta. Koska antenni A2 on sovitettu WCDMA 2000-järjestelmän sekä lähetykseen että vastaanottoon, tarvitaan *. lähetinhaaran ja vastaanottohaaran välille dupleksisuodatin DPF. Tämän 25 dupleksisuodattimen ominaisuudet eivät kuitenkaan ole läheskään niin kriittiset kuin jos kaikki WCDMA 2000-järjestelmän toiminnallisuudet (RX/TX) olisi / eriytetty antenniin A2. Näin diversiteettivastaanotto voidaan edullisesti toteut- taa pienempikokoisen, suodatusominaisuuksiltaan vaatimattomamman dupleksisuodattimen avulla ja samalla saavuttaa yllä kuvattuja diversiteetti-, 30 vastaanoton etuja. Diversiteettivastaanotto voidaan edullisesti toteuttaa myös !:,t· GSM-järjestelmässä, jolloin GSM-vastaanotto tapahtuu molempien antennien A1 ja A2 kautta.
• - Edellä olevissa suoritusmuodoissa on havainnollisuuden vuoksi käytetty esimerkkeinä erilaisia GSM- ja WCDMA-järjestelmiä, joita voidaan • l » ,: *· 35 edullisesti soveltaa keksinnön mukaisen antennirakenteen yhteydessä. Alan / i ammattimiehelle on kuitenkin ilmeistä, että keksinnön mukaisella antenni- 12 114837 rakenteella saavutettavaa erittäin suurta isolaatiota voidaan hyödyntää myös minkä tahansa muun langattoman tiedonsiirron yhteydessä, jossa lähetystä ja vastaanottoa tapahtuu samanaikaisesti olennaisesti samalla tai vierekkäisillä taajuusalueilla. Näin ollen keksinnön mukaista antennirakennetta voidaan 5 edullisesti soveltaa esimerkiksi hajaspektritekniikkaa käyttävässä langattomassa lähiverkkojärjestelmässä IEEE 802.11b ja aikajakotekniikkaa käyttävässä langattomassa Bluetooth-järjestelmässä, jotka molemmat toimivat 2400 - 2483,5 MHz:n taajuusalueella. Taajuusalueiden päällekkäisyydestä huolimatta molemmat järjestelmät voidaan edullisesti kytkeä keksinnön mukaiseen 10 antennirakenteeseen. Edelleen esimerkiksi GPS-satelliittipaikannukseen käytettävän antennin ja eri solukkomatkaviestinjärjestelmien antennien välillä tulee olla suuri isolaatio, vaikka GPS-järjestelmän taajuusalue (1227/1575 MHz) ei olekaan päällekkäinen yleisesti käytettyjen solukkomatkaviestinjärjes-telmien kanssa.
15 Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.
» I t • · • · *
« · I
« · · t » • · • « > • · · • · t

Claims (14)

114837
1. Antennirakenne (100), joka käsittää ainakin yhden maatason (110), ainakin ensimmäisen ja toisen säteilijän (120, 130), jotka säteilijät sijaitsevat etäisyyden päässä maatasosta ja jotka molemmat säteilijät on sovitettu 5 muodostamaan ainakin yhden resonanssitaajuuden ainakin yhden taajuuskaistan muodostamiseksi, erilliset syöttöpisteet (124, 134) mainituille ainakin kahdelle säteilijälle, maapisteen (122, 132) mainittujen säteilijöiden maadoittami-seksi maatasoon ja eristekerroksen mainitun maatason ja mainittujen säteilijöiden välissä, tunnettu siitä, että 10 ainakin ensimmäinen mainituista säteilijöistä on sovitettu muodos tamaan ainakin kaksi taajuuskaistaa, joista ainakin yksi taajuuskaista on ainakin osittain päällekkäinen mainitun toisen säteilijän muodostaman ainakin yhden taajuuskaistan kanssa, ja jossa antennirakenteessa ainakin ensimmäinen säteilijä on muodos- 15 tettu uratasoantenniksi siten, että mainittujen säteilijöiden kytkeytyminen toisiinsa ainakin mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella vältetään olennaisesti.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antennirakenne, tunnettu siitä, että mainittujen säteilijöiden välinen isolaatio ainakin mainitulla osittain 20 päällekkäisellä taajuusalueella on olennaisesti enemmän kuin 10 dB, edullisesti yli 20 dB.
·'· , 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen antennirakenne, tun- ;·; ; Π β tt U Siltä, että . mainittujen säteilijöiden väliset polarisaatiot ovat olennaisesti or- ; 25 togonaalisia siten, että mainittujen säteilijöiden välinen diversiteettisuhde aina- . , kin mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella on olennaisesti lähes nol- la.
’ · ' 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen antennirakenne, tunnettu siitä, että 30 ensimmäinen mainituista säteilijöistä on sovitettu muodostamaan ainakin kolme taajuuskaistaa, käsittäen ainakin yhden alemman taajuuskaistan ja ainakin kaksi ylempää taajuuskaistaa.
^ 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen antennirakenne, tunnettu siitä, että • · » • * 114837 ainakin yksi ylempi ensimmäisen säteilijän taajuuskaista on sovitettu ainakin osittain päällekkäiseksi mainitun toisen säteilijän muodostaman ainakin yhden taajuuskaistan kanssa.
6. Radiolaite, joka käsittää antennirakenteen (100) radiotaajuisen 5 signaalin välittämiseksi, joka antennirakenne käsittää ainakin yhden maatason (110), ainakin ensimmäisen ja toisen säteilijän (120, 130), jotka säteilijät sijaitsevat etäisyyden päässä maatasosta ja jotka molemmat säteilijät on sovitettu muodostamaan ainakin yhden resonanssitaajuuden ainakin yhden taajuuskaistan muodostamiseksi, erilliset syöttöpisteet (124, 134) mainituille ainakin kah-10 delle säteilijälle, maapisteen (122, 132) mainittujen säteilijöiden maadoittami-seksi maatasoon ja eristekerroksen mainitun maatason ja mainittujen säteilijöiden välissä, tunnettu siitä, että ainakin ensimmäinen mainituista säteilijöistä on sovitettu muodostamaan ainakin kaksi taajuuskaistaa, joista ainakin yksi taajuuskaista on aina-15 kin osittain päällekkäinen mainitun toisen säteilijän muodostaman ainakin yhden taajuuskaistan kanssa, ainakin ensimmäinen säteilijä on muodostettu uratasoantenniksi siten, että mainittujen säteilijöiden kytkeytyminen toisiinsa ainakin mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella vältetään olennaisesti, ja 20 ainakin mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella tapahtuva radiotaajuisten signaalien samanaikainen lähetys ja vastaanotto on eriytetty mainittuihin ensimmäiseen ja toiseen säteilijään.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen radiolaite, tunnettu siitä, että 25 ainakin mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella samanai kaisesti lähetettävät ja vastaanotettavat radiotaajuiset signaalit on sovitettu suodatettavaksi kaistanpäästösuodattimella, ylipäästösuodattimella tai alipääs-tösuodattimella.
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen radiolaite, tunnettu sii- 30 tä, että : : mainittu ensimmäinen säteilijä on sovitettu lähettämään ja vastaan ottamaan aikajakoista radiotaajuista signaalia, kuten GSM-signaalia, ja vastaanottamaan taajuusjakoista radiotaajuista signaalia, kuten WCDMA-*’ signaalia, ja ; : 35 mainittu toinen säteilijä on sovitettu lähettämään taajuusjakoista ra- • diotaajuista signaalia, kuten WCDMA-signaalia. 114837
9. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen radiolaite, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen säteilijä on sovitettu lähettämään ja vastaanottamaan aikajakoista radiotaajuista signaalia, kuten GSM-signaalia, ja lähet-5 tämään taajuusjakoista radiotaajuista signaalia, kuten WCDMA-signaalia, ja mainittu toinen säteilijä on sovitettu vastaanottamaan taajuusjakoista radiotaajuista signaalia, kuten WCDMA-signaalia.
10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen radiolaite, tunnettu siitä, että 10 myös mainittu toinen säteilijä on sovitettu lähettämään ja vastaanot tamaan aikajakoista radiotaajuista signaalia, kuten GSM-signaalia.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 6-10 mukainen radiolaite, tunnettu siitä, että radiolaite käsittää kytkinvälineet aikajakoisen radiotaajuisen signaa-15 Iin ja taajuusjakoisen radiotaajuisen signaalin lähetyksen ja vastaanoton kytkemiseksi.
12. Radiolaite, joka käsittää antennirakenteen (100) radiotaajuisen signaalin välittämiseksi, joka antennirakenne käsittää ainakin yhden maatason (110), ainakin ensimmäisen ja toisen säteilijän (120, 130), jotka säteilijät sijait- 20 sevat etäisyyden päässä maatasosta ja jotka molemmat säteilijät on sovitettu muodostamaan ainakin yhden resonanssitaajuuden ainakin yhden taajuuskais-; tan muodostamiseksi, erilliset syöttöpisteet (124, 134) mainituille ainakin kah- , , delle säteilijälle, maapisteen (122, 132) mainittujen säteilijöiden maadoittami- seksi maatasoon ja eristekerroksen mainitun maatason ja mainittujen säteilijöi-25 den välissä, tunnettu siitä, että ' ‘ ainakin ensimmäinen mainituista säteilijöistä on sovitettu muodos- • 1 tamaan ainakin kaksi taajuuskaistaa, joista ainakin yksi taajuuskaista on aina-kin osittain päällekkäinen mainitun toisen säteilijän muodostaman ainakin yhden taajuuskaistan kanssa, 30 ainakin ensimmäinen säteilijä on muodostettu uratasoantenniksi si- ; ten, että mainittujen säteilijöiden kytkeytyminen toisiinsa ainakin mainitulla osit tain päällekkäisellä taajuusalueella vältetään olennaisesti, ja ; ainakin mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella tapahtuva » radiotaajuisten signaalien samanaikainen vastaanotto on sovitettu suoritetta-: 35 vaksi diversiteettivastaanottona ensimmäisen ja toisen säteilijän avulla. I 1 114857
13. Patenttivaatimuksen 6 tai 12 mukainen radiolaite, tunnettu siitä, että mainittujen säteilijöiden väliset polarisaatiot ovat olennaisesti or-togonaalisia siten, että mainittujen säteilijöiden välinen diversiteettisuhde aina-5 kin mainitulla osittain päällekkäisellä taajuusalueella on olennaisesti lähes nolla.
14. Jonkin patenttivaatimuksen 6-13 mukainen radiolaite, tunnettu siitä, että radiolaite on matkaviestin, jossa matkaviestimen tukemiksi järjes-10 telmiksi ja mainittujen säteilijöiden taajuuskaistoiksi on sovitettu ainakin jokin seuraavista: EGSM 900 (880-960MHz), GSM 1800 (1710-1880MHz), GSM 1900 (1850-1990MHz), WCDMA 2000 (1920-2170MHz), US-GSM 850 (824-894MHz), US-WCDMA 1900 (1850-1990MHz) ja US-WCDMA 1700/2100 (Tx 1710-1770 MHz, Rx 2110-2170 MHz). • · · · » > k * · * > · < i · > i k 1 · 114837
FI20021897A 2002-10-24 2002-10-24 Radiolaite ja antennirakenne FI114837B (fi)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021897A FI114837B (fi) 2002-10-24 2002-10-24 Radiolaite ja antennirakenne
CA002501221A CA2501221C (en) 2002-10-24 2003-10-22 Radio device and antenna structure
CN2003801018623A CN1706070B (zh) 2002-10-24 2003-10-22 无线电设备和天线结构
BRPI0315342A BR0315342B1 (pt) 2002-10-24 2003-10-22 "estrutura de antena, dispositivo de rádio compreendendo uma estrutura de antena, e, aparelho de rádio"
EP03758159.2A EP1554774B1 (en) 2002-10-24 2003-10-22 Radio device and antenna structure
AU2003274181A AU2003274181A1 (en) 2002-10-24 2003-10-22 Radio device and antenna structure
KR1020057006988A KR100723442B1 (ko) 2002-10-24 2003-10-22 무선 장치 및 안테나 구조
JP2004546068A JP4181122B2 (ja) 2002-10-24 2003-10-22 無線デバイスおよびアンテナ構造
PCT/FI2003/000786 WO2004038857A1 (en) 2002-10-24 2003-10-22 Radio device and antenna structure
US10/692,408 US6943746B2 (en) 2002-10-24 2003-10-23 Radio device and antenna structure

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021897 2002-10-24
FI20021897A FI114837B (fi) 2002-10-24 2002-10-24 Radiolaite ja antennirakenne

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20021897A0 FI20021897A0 (fi) 2002-10-24
FI20021897A FI20021897A (fi) 2004-04-25
FI114837B true FI114837B (fi) 2004-12-31

Family

ID=8564812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20021897A FI114837B (fi) 2002-10-24 2002-10-24 Radiolaite ja antennirakenne

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6943746B2 (fi)
EP (1) EP1554774B1 (fi)
JP (1) JP4181122B2 (fi)
KR (1) KR100723442B1 (fi)
CN (1) CN1706070B (fi)
AU (1) AU2003274181A1 (fi)
BR (1) BR0315342B1 (fi)
CA (1) CA2501221C (fi)
FI (1) FI114837B (fi)
WO (1) WO2004038857A1 (fi)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6990357B2 (en) 2003-10-17 2006-01-24 Nokia Corporation Front-end arrangements for multiband multimode communication engines
US7710335B2 (en) * 2004-05-19 2010-05-04 Delphi Technologies, Inc. Dual band loop antenna
US20050264455A1 (en) * 2004-05-26 2005-12-01 Nokia Corporation Actively tunable planar antenna
US7330156B2 (en) * 2004-08-20 2008-02-12 Nokia Corporation Antenna isolation using grounded microwave elements
US7469131B2 (en) * 2004-09-14 2008-12-23 Nokia Corporation Terminal and associated transducer assembly and method for selectively transducing in at least two frequency bands
US7430438B2 (en) * 2004-12-13 2008-09-30 Broadcom Corporation Method and system for mobile receiver antenna architecture for US band cellular and broadcasting services
US7421244B2 (en) * 2004-12-13 2008-09-02 Broadcom Corporation Method and system for mobile receiver antenna architecture for handling various digital video broadcast channels
US7991426B2 (en) * 2004-12-13 2011-08-02 Broadcom Corporation Method and system for joint broadcast receiving and cellular communication via a mobile terminal or device with UMTS as an integration channel
US20060128302A1 (en) * 2004-12-13 2006-06-15 Van Rooyen Pieter G W Method and system for a mobile receiver architecture for world band cellular and broadcasting
US7162266B2 (en) * 2004-12-17 2007-01-09 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte.Ltd. Multiple band handset architecture
KR100666047B1 (ko) * 2005-01-03 2007-01-10 삼성전자주식회사 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형안테나 모듈
JP4521724B2 (ja) * 2005-01-20 2010-08-11 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 アンテナ装置及びこのアンテナ装置を備えた携帯端末装置
FI124618B (fi) * 2005-03-29 2014-11-14 Perlos Oyj Antennijärjestelmä ja menetelmä antennin yhteydessä sekä antenni
US7495620B2 (en) 2005-04-07 2009-02-24 Nokia Corporation Antenna
KR100776784B1 (ko) * 2005-09-15 2007-11-19 델 프로덕트 엘 피 복수의 피드점을 가진 다중 안테나
US7605763B2 (en) 2005-09-15 2009-10-20 Dell Products L.P. Combination antenna with multiple feed points
US9088373B2 (en) * 2005-09-28 2015-07-21 Broadcom Corporation Method and system for communicating information in a wireless communication system
JP2007123982A (ja) 2005-10-25 2007-05-17 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc マルチバンド対応アンテナ装置および通信端末装置
US7696931B2 (en) * 2005-11-24 2010-04-13 Lg Electronics, Inc. Antenna for enhancing bandwidth and electronic device having the same
US7298339B1 (en) * 2006-06-27 2007-11-20 Nokia Corporation Multiband multimode compact antenna system
US8219143B2 (en) * 2006-09-28 2012-07-10 Kyocera Corporation Mobile radio device
US7629930B2 (en) * 2006-10-20 2009-12-08 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Systems and methods using ground plane filters for device isolation
US8781522B2 (en) * 2006-11-02 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Adaptable antenna system
JP2008124617A (ja) 2006-11-09 2008-05-29 Tyco Electronics Amp Kk アンテナ
US20080129628A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Kent Rosengren Wideband antenna for mobile devices
US20100066615A1 (en) * 2006-12-04 2010-03-18 Motoyuki Okayama Antenna device and electronic apparatus using the same
US9680210B2 (en) * 2006-12-19 2017-06-13 Nokia Technologies Oy Antenna arrangement
US8350761B2 (en) 2007-01-04 2013-01-08 Apple Inc. Antennas for handheld electronic devices
US7595759B2 (en) 2007-01-04 2009-09-29 Apple Inc. Handheld electronic devices with isolated antennas
US8779982B2 (en) * 2007-03-29 2014-07-15 Kyocera Corporation System for reducing antenna gain deterioration
US20080238797A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-02 Rowell Corbett R Horn antenna array systems with log dipole feed systems and methods for use thereof
WO2008123456A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Kyocera Corporation 携帯無線機
WO2008120757A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Kyocera Corporation 携帯無線機
EP2026407A1 (en) * 2007-08-14 2009-02-18 Mobinnova Hong Kong Limited Multi-band planar inverted-F antenna
JP5153501B2 (ja) * 2007-08-30 2013-02-27 京セラ株式会社 通信機器及び通信機器の制御方法
TWI351786B (en) 2007-11-22 2011-11-01 Arcadyan Technology Corp Dual band antenna
CN101471489B (zh) * 2007-12-27 2013-06-26 智易科技股份有限公司 双频天线
US7916089B2 (en) 2008-01-04 2011-03-29 Apple Inc. Antenna isolation for portable electronic devices
US8106836B2 (en) 2008-04-11 2012-01-31 Apple Inc. Hybrid antennas for electronic devices
US7973718B2 (en) * 2008-08-28 2011-07-05 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Systems and methods employing coupling elements to increase antenna isolation
TWI371137B (en) 2008-09-09 2012-08-21 Arcadyan Technology Corp Dual-band antenna
TWM366766U (en) * 2009-04-22 2009-10-11 Wistron Neweb Corp Dual band antenna
US8514132B2 (en) * 2009-11-10 2013-08-20 Research In Motion Limited Compact multiple-band antenna for wireless devices
CN102104184A (zh) * 2009-12-21 2011-06-22 深圳富泰宏精密工业有限公司 Nfc天线辅助设计系统及nfc天线的辅助设计方法
TWI464421B (zh) * 2010-01-26 2014-12-11 Fih Hong Kong Ltd 近場通訊天線輔助設計系統及近場通訊天線輔助設計方法
WO2012001729A1 (en) 2010-06-28 2012-01-05 Fujitsu Limited Planar inverted-f antenna
EP2495808A1 (en) 2011-03-03 2012-09-05 Nxp B.V. Multiband antenna
TWI528630B (zh) * 2011-05-10 2016-04-01 宏達國際電子股份有限公司 手持式裝置
JP5624941B2 (ja) * 2011-05-20 2014-11-12 小島プレス工業株式会社 車両用ルーフアンテナ
EP2602865B1 (en) 2011-12-05 2014-10-08 Nxp B.V. Multi-band antenna
CN102694242A (zh) * 2012-06-08 2012-09-26 惠州硕贝德无线科技股份有限公司 一种全屏幕智能手机3g天线及其设计方法
CN102751570B (zh) * 2012-06-27 2015-09-23 惠州Tcl移动通信有限公司 一种手机的3g天线及3g手机
US9686385B2 (en) * 2012-12-21 2017-06-20 Nokia Technologies Oy Apparatus for wireless communication

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6381471B1 (en) * 1999-06-30 2002-04-30 Vladimir A. Dvorkin Dual band radio telephone with dedicated receive and transmit antennas
FI112982B (fi) * 1999-08-25 2004-02-13 Filtronic Lk Oy Tasoantennirakenne
FI114587B (fi) * 1999-09-10 2004-11-15 Filtronic Lk Oy Tasoantennirakenne
SE516293C2 (sv) * 2000-03-02 2001-12-17 Allgon Ab En bredbandig, intern antennanordning för multipla band och en bärbar radiokommunikationsanordning innefattande en sådan antennanordning.
JP2002005382A (ja) * 2000-06-16 2002-01-09 Kuroda Precision Ind Ltd 管継手装置
SE516842C2 (sv) * 2000-07-10 2002-03-12 Allgon Ab Antennanordning för en bärbar radiokommunikationsanordning
US6618011B2 (en) * 2000-10-13 2003-09-09 Nokia Corporation Antenna transducer assembly, and an associated method therefor
DE10052711A1 (de) * 2000-10-24 2002-05-02 Siemens Ag Multiband-Endgerät
FI113812B (fi) 2000-10-27 2004-06-15 Nokia Corp Radiolaite ja antennirakenne
US20040137950A1 (en) * 2001-03-23 2004-07-15 Thomas Bolin Built-in, multi band, multi antenna system
US6448933B1 (en) * 2001-04-11 2002-09-10 Tyco Electronics Logisitics Ag Polarization and spatial diversity antenna assembly for wireless communication devices
US6448932B1 (en) * 2001-09-04 2002-09-10 Centurion Wireless Technologies, Inc. Dual feed internal antenna
JP2003087023A (ja) * 2001-09-13 2003-03-20 Toshiba Corp 無線通信アンテナを内蔵した携帯型情報機器
US6476769B1 (en) * 2001-09-19 2002-11-05 Nokia Corporation Internal multi-band antenna
US6774850B2 (en) * 2002-09-18 2004-08-10 High Tech Computer, Corp. Broadband couple-fed planar antennas with coupled metal strips on the ground plane

Also Published As

Publication number Publication date
CA2501221C (en) 2010-01-05
AU2003274181A1 (en) 2004-05-13
US6943746B2 (en) 2005-09-13
EP1554774B1 (en) 2017-08-23
WO2004038857A1 (en) 2004-05-06
JP4181122B2 (ja) 2008-11-12
BR0315342B1 (pt) 2018-01-09
US20040135729A1 (en) 2004-07-15
FI20021897A (fi) 2004-04-25
KR20050055032A (ko) 2005-06-10
FI20021897A0 (fi) 2002-10-24
CN1706070B (zh) 2012-03-07
EP1554774A1 (en) 2005-07-20
CN1706070A (zh) 2005-12-07
CA2501221A1 (en) 2004-05-06
JP2006504308A (ja) 2006-02-02
BR0315342A (pt) 2005-08-23
KR100723442B1 (ko) 2007-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI114837B (fi) Radiolaite ja antennirakenne
FI113911B (fi) Menetelmä signaalin kytkemiseksi ja antennirakenne
EP2041840B1 (en) Multiband antenna arrangement
US7889143B2 (en) Multiband antenna system and methods
EP3245691B1 (en) Low common mode resonance multiband radiating array
US7205942B2 (en) Multi-band antenna arrangement
US9761951B2 (en) Adjustable antenna apparatus and methods
FI121519B (fi) Suuntakuvioiltaan muokattava antenni
FI118404B (fi) Kaksoisantenni ja radiolaite
CN100470927C (zh) 天线装置和包括有该装置的模块
US11522298B2 (en) Ultra-wide bandwidth low-band radiating elements
KR101054713B1 (ko) 다중대역 다중모드 콤팩트 안테나 시스템
US6380903B1 (en) Antenna systems including internal planar inverted-F antennas coupled with retractable antennas and wireless communicators incorporating same
US20070222697A1 (en) Methods and Apparatuses for Adaptively Controlling Antenna Parameters to Enhance Efficiency and Maintain Antenna Size Compactness
US20070040752A1 (en) Antenna arrangement for a cellular communication terminal
US20040145522A1 (en) Planar multiple band omni radiation pattern antenna
WO2002071535A1 (en) Antenna arrangement
US20140370825A1 (en) Multiband antenna apparatus
KR20030093979A (ko) 슬롯 유형의 평면 안테나
KR100693309B1 (ko) 다중대역 내장형 안테나
GB2370158A (en) Multiband PIFA patch antenna for vehicles
KR101276649B1 (ko) 안테나 장치 및 이를 포함하는 무선 통신 장치
US20080129628A1 (en) Wideband antenna for mobile devices
CN108428999B (zh) 天线

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: NOKIA TECHNOLOGIES OY

MM Patent lapsed