FI115085B

FI115085B - Pintaliitostyyppinen antenni, antennilaite ja tiedonsiirtolaite, johon antennilaite kuuluu

Info

Publication number: FI115085B
Application number: FI990945A
Authority: FI
Inventors: Kazunari Kawahata; Ken Okada; Atsuyuki Yuasa; Shoji Nagumo
Original assignee: Murata Manufacturing Co
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2005-02-28
Also published as: DE19919383A1; NO992012L; JP3246440B2; FI990945A0; JPH11312919A; FI990945A; NO320721B1; NO992012D0; US6177908B1

Description

115085

Pintaliitostyyppinen antenni, antennilaite, ja tiedonsiirtolaite, johon antennilaite kuuluu

Esillä oleva keksintö kohdistuu pintaliitostyyppiseen antenniin, antennilaittee-5 seen, ja tiedonsiirtolaitteeseen, johon antennilaite kuuluu. Erityisemmin esillä oleva keksintö kohdistuu pintaliitostyyppiseen antenniin, antennilaitteeseen, ja tiedonsiirtolaitteeseen, johon antennilaite kuuluu, joita voidaan käyttää matkaviestinnässä, jne.

10 Samalla, kun matkaviestinlaitteiden, erityisesti kannettavien puhelimien koko ja paino ovat viime vuosina pienentyneet, mitä tulee niihin liitettyihin antenneihin, halutaan niiden kokoa ja painoa pienentää, ja vahvistusta lisätä.

Kuvioissa 9 ja 10 on esitetty tavanomainen pintaliitostyyppinen antenni ja an-15 tennilaite sekä vastaava antennilaite. Kuvion 9 mukaisen pintaliitostyyppisen antennin 30 rakenne on esitetty japanilaisessa tutkimattomassa patenttijulkaisussa nro 10-13139.

: · Kuviossa 9 pintaliitosantenni 10 on muodostettu pohjalevyn 11 pinnalle suora- • 20 kulmaiseen muotoon järjestetyistä elektrodeista, joka pinta on tehty eristävästä ';' ' aineesta, kuten keraamista, hartsista, jne. yhtenäiseksi eristäväksi materiaalik si. Ensimmäiseksi maadoituselektrodi 12 on järjestetty lähes koko pohjalevyn 11 ensimmäisen pääpinnan 11a pinnalle. Lisäksi pohjalevyn 11 toiselle pääpin-nalle 11 b on pohjalevyn 11 pitkälle sivulle järjestetty liuskamainen säteilyelekt-25 rodi 13. Säteilyelektrodin 13 ensimmäinen pää on varustettu avoimella liittimellä 13a, ja toinen pää on liitetty säteilyelektrodiin pohjalevyn 11 sivupinnalle 11c . ; · t järjestetyn liitinelektrodin 14 kautta. Lisäksi pohjalevyn 11 toiselle pääpinnalle . ·: · 11 b on järjestetty säteilyelektrodin 13 avoimen liittimen 13a viereen sijoitettu .;. · tehonsyöttöelektrodi 15, ja tehonsyöttöliitin 16 on järjestetty sivupinnan 11 d yli 30 pohjalevyn 11 ensimmäiselle pääpinnalle 11 a.

: ·:.: Vaikka pintaliitostyyppinen antenni 10 on asennettu piirilevylle (ei esitetty), koska tehonsyöttöliitin 16 on liitetty piirilevyn sivulla olevaan tehonsyöttöjoh- 2 1 1 5085 toon juottamalla, jne., kutsutaan sitä tässä liittimeksi, jotta se eroaa muista elektrodeista. Jäljempänä, kun elektrodia kuvataan liittimenä, tarkoitetaan sillä piirilevyn liitäntää muodostavaa elektrodia. On kuitenkin tapauksia, joissa elektrodit ja liittimet yhdistetään, ja jolloin osa elektrodeista voi toimia liittimenä.

5

Seuraavaksi kuviossa 10 esitetyssä antennilaitteessa 1 pintaliitostyyppinen antenni 10 on asennettu piirilevyn maadoituselektrodille 3 piirilevyn 2 nurkka-osan läheisyyteen. Pintaliitostyyppisen antennin 10 maadoituselektrodi 12 ja virransyöttöliitin 16 ovat liitetyt piirilevyn maadoituselektrodiin 3 ja vastaavasti 10 virransyöttöjohto 4 on järjestetty piirilevyyn 2 juottamalla, jne.

Kuviossa 11 on esitetty kuvion 10 antennilaitteen 1 vastaava piiri. Kuviossa 11 kondensaattori CO esittää virransyöttöelektrodin 15 ja maadoituselektrodin 12 ja piirilevyn maadoituselektrodin 3 välille muodostettua kapasitanssia, konden-15 saattori C1 virransyöttöelektrodin 15 ja säteilyelektrodin 13 avoimen liittimen 13a välistä kapasitanssia, kondensaattori C2 säteilyelektrodin 13 ja maadoituselektrodin 12 ja piirilevyn maadoituselektrodin 3 välistä kapasitanssia, kon-duktanssi G pintaliitostyyppisen antennin 10 säteily vastusta, ja induktanssi L1 : : ja vastus R1 säteilyelektrodin 13 vastaavia induktanssikomponenttia ja vastus- ·;· 20 komponenttia. Lisäksi merkki S esittää signaalinlähdettä. Induktanssi L1 ja '; ’ / vastus R1 ovat kytketyt sarjaan, ja sen toinen pää on liitetty kondensaattorin C1 *;;;' kautta signaalilähteeseen S ja toinen pää on maadoitettu. Vastaavasti induk- tanssin L1 ja kondensaattorin C1 välissä oleva yhdistävä osa on maadoitettu kondensaattorin C2 ja konduktanssin G kautta. Edelleen kondensaattorin C1 ja 25 signaalinlähteen S välissä oleva yhdistävä osa on maadoitettu kondensaattorin CO kautta. Antennilaitteen 1 resonanssitaajuus on määrätty pääasiassa induk-, · _ tanssin L1 ja kondensaattorin C2 avulla.

,;.· Lisäksi kuvioissa 12 ja 13 on esitetty toinen tavanomainen pintaliitostyyppinen 30 antenni ja antennilaite, johon antennilaite kuuluu. Kuviossa 13 samoille tai vastaaville osille kuin kuviossa 10 on annettu samat viitenumerot ja niiden :· v selitys on jätetty pois. Kuvion 12 pintaliitostyyppinen antenni 20 on esitetty 115085 3 japanilaisessa patenttijulkaisussa nro 10-13139, jolle uutuustutkimusta ei ole vielä suoritettu.

Kuviossa 12 pintaliitostyyppinen antenni 30 on muodostettu pohjalevyn 31 5 pinnalle suorakulmaiseen muotoon järjestetyistä elektrodeista, joka pinta on tehty eristävästä aineesta, kuten keraamista, hartsista, jne. yhtenäiseksi eristäväksi materiaaliksi. Liuskamainen säteilyelektrodi 32 on järjestetty sivupinnan 31c pitkälle sivulle ja pohjalevyn 31 toisen pääpinnan 31b päälle. Säteilyelekt-rodin 32 toinen pää toimii pohjalevyn 31 toisella pääpinnalla 31b avoimena 10 liittimenä, ja toinen pää on liitetty pohjalevyn 31 ensimmäiselle pääpinnalle 31a järjestettyyn maadoitusliittimeen 33. Edelleen tehonsyöttöelektrodi 34 on järjestetty pohjalevyn 31 toiselle pääpinnalle 31b, ja voimansyöttöelektrodi 34 on liitetty sivupinnan 31 d yli pohjalevyn 31 ensimmäiselle pääpinnalle 31a järjestetylle virransyöttöliittimelle 35. Samalla tavalla pohjalevyn 31 toiselle pääpinnal-15 le 31 b on järjestetty säteilyelektrodin 32 avoimen liittimen 32a läheisyyteen maadoituselektrodi 36, ja säteilyelektrodi 36 on liitetty pohjalevyn 31 sivupinnan 31 d yli ensimmäiselle pääpinnalle 31 a järjestettyyn maadoitusliittimeen 37.

• > Kuviossa 13 esitetyssä antennilaitteessa 20 pintaliitostyyppinen antennilaite 30 • : 20 on asennettu alueelle 2a, jonka piirilevyn 2 nurkkaosan läheisyyteen ei ole *; ’ _ järjestetty elektrodeja. Pintaliitostyyppisen antennin 30 maadoitusliittimet 33 ja *;;; 37 ja tehonsyöttöliitin 35 on liitetty juottamalla, jne. vastaavasti piirilevyn maa- doituselektrodiin 3 ja virransyöttöjohtoon 4.

25 Lisäksi antennilaitteen 20 vastaavassa piirissä kondensaattori C2 esittää avoimen liittimen 32a ja maadoituselektrodin 36 välille muodostettua kapasitanssia, . maadoitusliitin 37, ja säteilyelektrodin 32 piirinlevyn maadoituselektrodi 3, ja vastaava piiri on periaatteessa sama kuin kuviossa 11. Niiden selitys on siten jätetty tässä pois.

30 \ ! Jotta pintaliitostyyppisellä antennilla varustetun tiedonsiirtovälineen koon pie- ::. nennys voidaan toteuttaa, on välttämätöntä pienentää piirilevyllä olevan anten- 115085 4 nilaitteen tarvitsemaa tilaa, ja pienennysmenetelmänä itse pintaliitostyyppisen antennin koon pienennys on yksi vaihtoehto.

Mikäli kuvioissa 9 ja 12 esitetyissä pintaliitostyyppisissä antenneissa, pohjalevy 5 on yksinkertaisesti tehty pieneksi, on säteilyelektrodin pituus pienentynyt ja lopputuloksena säteilyelektrodin induktanssi L1 on myös pienentynyt. Tästä johtuen, jotta vastaavalle piirille voidaan toteuttaa sama induktanssi L1, on välttämätöntä tehdä säteilyelektrodista ohut tai muodostaa säteilyelektrodi mutkikkaan muotoiseksi. Kuitenkin tässä tapauksessa ongelma on siinä, että 10 säteilyelektrodin vastuskomponentti kasvaa ja antennin vahvistus pienenee. Kapasitanssin C2 kasvu kompensoi induktanssin L1 pienenemistä saman resonanssitaajuuden pitämiseksi, mutta sitä varten on välttämätöntä nostaa pohjalevyn eristyskerrointa ja tehdä säteilyelektrodin avoimen liittimen ja maa-doituselektrodin välinen tila kapeaksi ja jolloin ongelma on se, että koska sätei-15 lyvastus G on kasvanut, niin antennin vahvistus on pienentynyt ja kaistanleveys on kaventunut. Lopputuloksena tällaisella antennilaitteella varustetulla tiedonsiirtovälineellä ongelmana on se, että antennin vahvistus on madaltunut ja kaistanleveys on kaventunut.

20 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on esittää pintaliitostyyppinen antenni, antennilaite, ja tiedonsiirtolaite, joka mahdollistaa pintaliitostyyppisen antennin *;;; piirilevyllä tarvitseman tilan pienentämisen.

« * Näiden ongelmien poistamiseksi esillä oleva keksintö on varustettu pintaliitos-25 tyyppisellä antennilla, johon kuuluu: eristävästä materiaalista tehty pohjalevy, johon kuuluu ensimmäinen pääpinta, ensimmäiseen pääpintaan nähden vastakkainen toinen pääpinta, ja useita ensimmäisen ja toisen pääpinnan välillä ulottuvia sivupintoja; olennaisesti koko pohjalevyn ensimmäisen pääpinnan alueen peittävä maadoituselektrodi; suurimmalta osaltaan toiselle pääpinnalle 30 järjestetty liuskamainen säteilyelektrodi, jossa säteilyelektrodissa on ensimmäinen ja toinen pää, ensimmäisen pään toimiessa avoimena liittimenä; sätei-’ · lyelektrodin toiseen päähän liitetty kytkentäliitin; säteilyelektrodin avoimen 115085 5 liittimen läheisyyteen järjestetty tehonsyöttöelektrodi; ja tehonsyöttöelektrodiin liitetty tehonsyöttöliitin.

Lisäksi esillä oleva keksintö on varustettu antennilaitteella, johon kuuluu: piiri-5 levy, johon on järjestetty piirilevyn maadoituselektrodi; piirilevylle asennettu yllä kuvattu pintaliitostyyppinen antenni; ja pintaliitostyyppisen antennin kytkentälii-tin, joka on liitetty piirilevyn maadoituselektrodiin piirilevylle varustetun induk-tanssipiirin kautta.

10 Lisäksi esillä oleva keksintö on varustettu antennilaitteella, johon kuuluu: Piirilevy, johon piirilevyn säteilyelektrodi on järjestetty; eristävästä materiaalista tehty pohjalevy, johon kuuluu ensimmäinen pääpinta, ensimmäiseen pääpin-taan nähden vastakkainen toinen pääpinta, useita ensimmäisen ja toisen pää-pinnan välillä ulottuvia sivupintoja; pohjalevyn pinnalle järjestetty liuskamainen 15 säteilyelektrodi, jossa säteilyelektrodissa on ensimmäinen ja toinen pää, ensimmäisen pään toimiessa avoimena liittimenä; säteilyelektrodin toiseen päähän liitetty kytkentäliitin; pohjalevyn pinnalle järjestetty tehonsyöttöelektrodi; ja . , tehonsyöttöelektrodiin liitetty tehonsyöttöliitin; pintaliitostyyppinen antenni, joka *' on asennettu piirilevylle, pintaliitostyyppisen antennin kytkentäliitin, joka on \' : 20 liitetty piirilevyn maadoituselektrodiin piirilevylle järjestetyn induktanssipiirin ; . avulla.

* t * i

Yllä kuvatussa antennilaitteessa pintaliitostyyppinen antenni voidaan asentaa I 1 piirilevyn nurkkaosan läheisyyteen siten, että: pohjalevyn osa, johon kytkentälii-25 tin on järjestetty, kohdistaa piirilevyn nurkkaosan, pohjalevyn osa, johon säteilyelektrodin avoin liitin on järjestetty, on järjestetty poispäin piirilevyn sivureu-nan nurkkaosasta, ja induktanssipiiri on järjestetty piirilevyn nurkan läheisyy-. ‘ teen.

t <, 30 Yllä kuvatussa antennilaitteessa induktanssipiiriin voi kuulua piirilevylle järjes- • . tetty lineaarinen kuvio.

» » * *

Yllä kuvatussa antennilaitteessa induktanssipiiriin voi kuulua palainduktori.

115085 6

Yllä kuvatussa antennilaitteessa induktanssipiiriin voi kuulua säädettävä induk-tanssipiiri, johon kuuluu diodeja.

Lisäksi esillä oleva keksintö varustetaan tiedonsiirtolaitteella, johon kuuluu yllä 5 kuvattu antennilaite.

Esillä olevan keksinnön mukaisen pintaliitostyyppisen antennin ja antennilait-teen pintaliitostyyppisen antennin tarvitsema tila saadaan pienennetyksi, ja samalla kaistanleveyttä ja vahvistusta saadaan kohennettua.

10

Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaisella tiedonsiirtolaitteella saavutetaan alemmat kustannukset.

Esillä olevan keksinnön muut piirteet ja edut ilmenevät seuraavassa keksinnön 15 kuvauksessa viittaamalla oheisiin piirustuksiin.

Kuvio 1 on perspektiivikuvanto, joka esittää esillä olevan keksinnön pintaliitostyyppisen antennin edullista suoritusmuotoa.

• · .

·; ; 20 Kuvio 2 on perspektiivikuvanto, joka esittää esillä olevan keksinnön anten- ; , nilaitteen edullista suoritusmuotoa.

» » < I « »

Kuvio 3 esittää kuviossa 2 esitetyn antennilaitteen vastaavaa piiriä.

25 Kuvio 4 on perspektiivikuvanto, joka esittää esillä olevan keksinnön anten nilaitteen toista edullista suoritusmuotoa.

•

Kuvio 5 on perspektiivikuvanto, joka esittää vielä erästä esillä olevan keksinnön antennilaitteen edullista suoritusmuotoa.

t 30 - . Kuvio 6 on perspektiivikuvanto, joka esittää vielä erästä esillä olevan kek- * - sinnön antennilaitteen edullista suoritusmuotoa.

115085 7

Kuvio 7 esittää kuvion 6 mukaisen antenni laitteen vastaavaa piiriä.

Kuvio 8 on perspektiivikuvanto, joka esittää esillä olevan keksinnön tiedonsiirtolaitteen edullista suoritusmuotoa.

5

Kuvio 9 on perspektiivikuvanto, joka esittää tavanomaista antennilaitetta.

Kuvio 10 on perspektiivikuvanto, joka esittää kuvion 9 mukaiseen antenni- laitteeseen liitettyä pintaliitostyyppistä antennia.

10 ; Kuvio 11 esittää kuvion 10 mukaisen antennilaitteen vastaavaa piiriä.

Kuvio 12 on perspektiivikuvanto, joka esittää toista tavanomaista antenni-laitetta.

15

Kuvio 13 on perspektiivikuvanto, joka esittää kuvion 12 mukaiseen antenni-laitteeseen liitettyä pintaliitostyyppistä antennia.

Kuviossa 1 on esitetty yksi keksinnön mukaisen pintaliitostyyppisen antennin . · 20 suoritusmuoto. Kuviossa 1 pintaliitostyyppinen antenni 40 koostuu elektrodeis- ·’ ta, jotka on järjestetty pohjalevyn 41 pinnalle suorakulmaiseen muotoon ja tehty \sähköä eristävästä aineesta, kuten keraamista, hartsista, jne. yhtenäiseksi eristäväksi materiaaliksi. Ensimmäiseksi maadoituselektrodi 42 on järjestetty olennaisesti koko pohjalevyn 41 ensimmäisen pääpinnan 41 a pinnalle. Lisäksi 25 pohjalevyn 41 toiselle pääpinnalle 41b on järjestetty liuskan kaltainen sätei-lyelektrodi 43 pohjalevyn 41 pitkän sivun myötäisesti. Säteilyelektrodin 43 ensimmäiseen päätyyn on järjestetty avoin liitin 43a, ja toinen pääty on kytketty kytkentäliittimeen 44, joka on järjestetty pohjalevyn 41 sivupinnan 41 c poikki . ensimmäiselle pääpinnalle 41a. Edelleen kytkentäliitin 44 ja maadoituselektrodi 30 42 on eristetty toisistaan. Lisäksi pohjalevyn 41 toiselle pääpinnalle 41 b on järjestetty säteilyelektrodin 43 avoimen liittimen lähellä sijaitseva tehonsyöttö-:,:. elektrodi 45, ja tehonsyöttöelektrodi 45 on kytketty tehonsyöttöliittimeen 46, 115085 8 joka on järjestetty sivupinnan 41 d poikki pohjalevyn 41 ensimmäiselle pääpin-nalle 41a.

Seuraavaksi kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen antennilaite. Kuviossa 5 2 samoille tai vastaaville osille kuin kuvioissa 1 ja 10 on annettu samat vii tenumerot ja niiden selitys on jätetty pois.

Kuviossa 2 esitetyn antennilaitteen 50 pintaliitostyyppinen antenni 40 on etupäässä liitetty piirilevyn maadoituselektrodiin 3 piirilevyn 2 nurkkaosan lähei-10 syyteen. Pintaliitostyyppinen antenni 40 on järjestetty siten, että pohjalevyn 41 osa, johon on muodostettu kytkentäliitin 44, suuntautuu kohti piirilevyn 2 nurk-kaosaa ja siten, että säteilyelektrodin 43 osa, johon on muodostettu avoin liitin 43a, suuntautuu erilleen nurkkaosasta piirilevyn 21 sivureunassa. Pintaliitos-tyyppisen antennin 40 maadoituselektrodi 42 ja tehonsyöttöliitin 46 on kytketty 15 piirilevyn maadoituselektrodiin 3 ja virransyöttöjohto 4 on vastaavasti järjestetty piirilevylle 2. Pintaliitostyyppisen antennin 40 kytkentäliitin 44 on kytketty juottamalla, jne. ulkoiseen kytkentäelektrodiin 51, joka on muodostettu alueeseen 2a, johon piirilevyn 2 piirilevynkytkentäelektrodeja 51 ei ole järjestetty, ja ulkoinen : kytkentäelektrodi 51 on kytketty piirilevyn maadoituselektrodiin 3 lineaarisen : 20 kuvion 52 kautta induktanssipiiriksi.

Kuviossa 3 on esitetty kuvion 2 mukaisen antennilaitteen 50 vastaava piiri. Kuviossa 3 samoille tai vastaaville osille kuin kuviossa 11 on annettu samat viitenumerot ja niiden selitys on jätetty pois.

25

Kuviossa 3 induktanssi L2 ja vastus R2 esittävät piirilevyyn 2 järjestettyjä lineaarisen kuvion 52 induktanssikomponenttia ja vastuskomponenttia. Lisäksi vastuksen R1 toinen pää ei ole suoraan maadoitettu, ja on maadoitettu peräkkäisten induktanssin L2 ja vastuksen R2 kautta. Niinpä antennilaitteen 50 re-30 sonanssitaajuus määräytyy pääasiassa induktanssista L1 ja L2 ja kapasitans-’·“'· sistaC2.

» 115085 9 j Tällä tavoin keksinnön mukaisessa antennilaitteessa 50, koska pintaliitostyyp- pisen antennin 40 säteilyelektrodin 43 toinen pää on maadoitettu kytkentäliitti-men 44 ja lineaarisen kuvion 52 kautta, antennin todellinen induktanssikom-ponentti kokonaisuudessaan kasvaa ja resonanssitaajuus pienenee. Tässä 5 tapauksessa tämä tarkoittaa, että jos tavoitteena on sama taajuus, säteilyelektrodin 43 induktanssia L1 voidaan pienentää jopa lineaarisen kuvion 52 induktanssin L2 lisäyksen verran. Ja se tosiasia, että säteilyelektrodin 43 induktanssi L1 voidaan pienentää, mahdollistaa lyhyemmän säteilyelektrodin 43, ts. pie-nempikokoisen pintaliitostyyppisen antennin 40 tekemällä pohjalevy lyhyem-10 mäksi.

Täten keksinnön mukaisessa antennilaitteessa 50 lyhentämällä kiinnitettäväksi tarkoitetun pintaliitostyyppisen antennin 40 pituutta voidaan lyhennetylle osalle piirilevylle 2 muodostaa lineaarinen kuvio 52. Koska lineaarisella kuviolla 52 on 15 pieni korkeus verrattuna pintaliitostyyppiseen antenniin 40, voidaan antennilait-teen, johon kuuluu pintaliitostyyppinen antenni 40 ja lineaarinen kuvio 52, käsittämä tila saada pienemmäksi kuin piirilevylle 2 liitetyn tavallisen pintaliitostyyppisen antennin 10 tapauksessa.

. : 20 Lisäksi, koska osa, johon lineaarinen kuvio 52 on muodostettu, vastaa reuna osaa piirilevyllä 2, ei yhtään osaa ole liitetty nurkkaosaan. Tämän takia piirilevyn 2 paksuus, mukaan lukien liitetyt osat, on tehty nurkkaosassa ohuiksi.

Etuna on parempi muotoilun vapaus siten, että piirilevyn 2 suoja on mahdollista ' · ' tehdä vastaamaan piirilevyä 2 pyöristämällä suojan osa, joka vastaa piirilevyn 2 25 nurkkaosaa.

Lisäksi esillä olevan keksinnön antennilaitteen 50 mukaisesti antennin kaistanleveyttä voidaan laajentaa ja vahvistusta voidaan lisätä.

30 Kyseisen hakemuksen keksijöiden suorittaman kokeen mukaisesti tavanomaisen antennilaitteen tapauksessa pintaliitostyyppisen antennin dimensioiden v, ollessa 15 mm x 3 mm x 1,8 mm tarvittava tila on 81 mm3. Toisaalta keksinnön ’; mukaisen antennilaitteen tapauksessa pintaliitostyyppisen antennin dimensioi- 115085 10 den ollessa 12 mm x 3 mm x 1,8 mm tarvittava tila saatiin 64,8 mm3:iin. Tuloksena keksinnön mukaisen antennilaitteen mukaan antennilaitteen tarvittava tila voitiin kokonaisuudessaan vähentää 80 %:iin.

5 Lisäksi tavanomaisessa antennilaitteessa antennin kaistanleveys oli 24 MHz, ja maksimiantennivahvistus oli -2,7 dB ja keskimääräinen vahvistus -4,6 dB. Kuitenkin keksinnön mukaisen antennilaitteen antennin kaistanleveys laajeni arvoon 24,1 MHz, ja maksimi antennin vahvistus oli -2,1 dB ja keskimääräinen kaistanleveys -3,8 dB, mikä tarkoittaa suurta parannusta.

10

Lisäksi keksinnön mukaisen antennilaitteen 50 mukaisesti, koska piirilevylle 2 muodostetun lineaarisen kuvion 52 induktanssi L2 voidaan muotoilla itsenäisesti pintaliitostyyppisestä antennista, sen jälkeen kun pintaliitostyyppinen antenni 40 on muotoiltu parhaan kapasitanssin C2 ja konduktanssin G synnyt-15 tämiseksi, on mahdollista itsenäisesti määrittää induktanssi L2 valitsemalla resonanssitaajuus muotoilemalla lineaarisen kuvion 52 pituus ja muoto. Täten on mahdollista laajentaa antennilaitteiden muotoilemisen vapautta.

Lisäksi keksinnön mukainen antennilaite 50 on järjestetty piirilevyn nurkkaosan . * 20 läheisyyteen siten, että pohjalevyn osa, johon on muodostettu kytkentäliitin, '. ‘ suuntautuu kohti piirilevyn nurkkaosaa ja siten, että se osa, johon on muodos- ' . tettu avoin säteilyelektrodin liitin, suuntautuu erilleen piirilevyn nurkkaosasta '· sivureunassa. Järjestämällä pintaliitostyyppisen antennin 40 piirilevylle 2 tällä tavoin, vahvistusta saadaan vielä lisättyä.

25

Esillä olevan hakemuksen keksijöiden suorittaman kokeen mukaisesti muutettaessa pintaliitostyyppisen antennin suuntaa maksimi antennin vahvistuksesta tulee -9,6 dB ja tämä on paljon heikentynyt verrattuna aikaisempaan vahvistukseen -2,1 dB. Täten järjestämällä pintaliitostyyppinen antenni siten, että pohja-30 levy, johon on muodostettu kytkentäliitin, suuntautuu kohti piirilevyn nurkka-osaa ja siten, että se osa, johon on muodostettu avoin säteilyelektrodin liitin, suuntautuu erilleen piirilevyn nurkkaosasta sivureunassa, saatiin antennin vahvistuksen parannus varmistettua.

115085 11

Kuviossa 4 on esitetty esillä olevan keksinnön antennilaitteen toinen suoritusmuoto. Kuviossa 4 samoille tai vastaaville osille kuin kuvioissa 2, 12 ja 13 on annettu samat viitenumerot ja niiden selitys on jätetty pois.

5 Kuviossa 4 esitetyssä antennilaitteessa 60 pintaliitostyyppisen antennin 30 maadoitusliitin 33 ei ole suoraan liitetty piirilevyn 2 piirilevyn maadoituselektro-diin 3, vaan liitetty juottamalla, jne. ulkoiseen kytkentäelektrodiin 51, joka on muodostettu alueelle 2a, jossa ei ole piirilevylle 2 muodostettua piirilevyn maa-doituselektrodia 3, ja ulkoinen kytkentäelektrodi 51 on liitetty piirilevyn maadoi-10 tuselektrodin lineaarisen kuvion 52 kautta induktanssipiiriksi. Nimittäin pintaliitostyyppisen antennin 30 maadoitusliitintä 33 käytetään samaan tarkoitukseen kuin antennilaitteessa 50 pintaliitostyyppisen antennin 40 kytkentäliitintä 44. Siksi maadoitusliitintä 33 kutsutaan tästä eteenpäin kytkentäliittimeksi 33.

15 Antennilaitteen 60 vastaava piiri on periaatteessa sama kuin kuviossa 3, ja sen selitys on jätetty tässä pois.

Tällä tavoin järjestetyssä antennilaitteessa, jonka lineaarikuviossa 52 olevaa : : induktanssia L2 on suhteessa kasvatettu, voidaan pohjalevyn 31 pituutta pie- « . : 20 nentää säteilyelektrodin 32 pituuden lyhentämistä varten, kuten antennilaittees- : ' sa 50. Tämän mukaisesti on mahdollista tehdä pintaliitostyyppisestä antennista * . 30 pienempikokoisia ja vähentää pintaliitostyyppisen antennin tarvitsemaa tilaa. Lisäksi on mahdollista kasvattaa antennin kaistanleveyttä ja antennin vahvistusta.

25

Lisäksi, koska piirilevylle 2 muodostetun lineaarisen kuvion 52 induktanssi L2 voidaan mitoittaa itsenäisesti pintaliitostyyppisestä antennista 30 riippumatto- » masti sen jälkeen, kun pintaliitostyyppisen antennin 30 sivu on mitoitettu saa-. maan sopivin kapasitanssi C2 ja konduktanssi G, induktanssi L2 resonanssi- 30 taajuuden valitsemiseksi voidaan mitoittaa itsenäisesti muuttamalla lineaarisen kuvion 52 pituutta ja muotoa, ja tämän mukaan pintaliitostyyppisen antennin ;,liittämisen vapautta voidaan lisätä. Edelleen on mahdollista kasvattaa lisää :" antennin vahvistusta järjestämällä pintaliitostyyppinen antenni siten, että pohja- ί 115085 12 levy 31, johon on muodostettu kytkentäliitin 33, suuntautuu kohti piirilevyn nurkkaosaa ja siten, että säteilyelektrodin 32 osa, johon on muodostettu avoin liitin 32a, suuntautuu erilleen nurkkaosasta piirilevyn 2 sivureunassa.

5 Kuviossa 5 on esitetty esillä olevan keksinnön antennilaitteen eräs edullinen suoritusmuoto. Kuviossa 5 samoille tai vastaaville osille kuin kuviossa 4 on annettu samat viitenumerot ja niiden selitys on jätetty pois.

Kuviossa 5 esitetyssä antennilaitteessa 70 piirilevylle 2 järjestetylle alueelle 2a, 10 jossa ei ole piirilevyn maadoituselektrodia, on järjestetty ulkoinen liitinelektrodi 51, joka on liitetty piirilevyn maadoituselektrodiin 3 induktanssipiirin 73 välityksellä, joka induktanssipiiri on tehty suhteellisen lyhyestä liitinjohdotuksesta 71, jossa on vähemmän induktanssia, sekä palainduktorista 72. Toisin sanoen, antennilaitteen 60 lineaarisen kuvion 52 sijasta voidaan käyttää induktanssipii-15 riä 73, joka on muodostettu liitinjohdotuksesta 71 ja palainduktorista 72.

Vaikka induktanssipiiri on muodostettu tällä tavalla liitinjohdotuksesta 71 ja palainduktorista 72, on antennilaite vastaavan piirin kannalta jokseenkin sama ; . kuin antennilaite 60 ja tuottaa saman toimintavaikutuksen kuin pintaliitostyyppi- 20 nen antenni 60 paitsi, että antennin tarvitsema tila on hiukan suurempi palain-duktorin korkeuden takia.

*

Kuviossa 6 on esitetty esillä olevan keksinnön antennilaitteen eräs edullinen * suoritusmuoto. Kuviossa 6 samoilla tai vastaavilla osilla kuin kuviossa 4 on 25 annettu samat viitenumerot ja niiden selitys on jätetty pois.

Kuviossa 6 esitetyssä antennilaitteessa 80 lineaarisen kuvion 52 toinen pää on liitetty ulkoiseen liitinelektrodiin 51, ja lineaarisen kuvion 52 toinen pää on • . liitetty kytkentäelektrodiin 88 säädettävän induktanssipiirin 86 kautta, joka on 30 muodostettu diodista 81, palainduktorista 82 ja palakondensaattorista 83, pala-vastuksesta 84 ja palakondensaattorista 85.

115085 13 Säädettävässä induktanssipiirissä 86 lineaarisen kuvion 52 toinen pääty on liitetty piirilevyn maadoituselektrodiin 3 diodin 81 kautta. Lisäksi lineaarisen kuvion 52 toinen pää on liitetty kytkentäelektrodiin 88 palainduktorin 82 ja palavastuksen 84 kautta. Vastaavasti palavastuksen 84 molemmat päät on 5 liitetty piirilevyn maadoituselektrodiin 3 palakondensaattorin 83 ja palakonden-saattorin 85 kautta.

Kuviossa 7 on esitetty antennilaitteen 80 vastaava piiri. Kuviossa 7 samoille tai vastaaville osille kuin kuviossa 3 on annettu samat viitenumerot ja niiden seli-10 tys on jätetty pois.

Kuviossa 7 vastaavasti diodi D esittää diodeja 81, induktanssi L3 palainduktorin 82 induktanssikomponenttia, kapasitanssi C3 palakondensaattorin 83 ka-pasitanssikomponenttia, vastus R3 palavastuksen 84 vastuskomponenttia ja 15 kapasitanssi C4 palakondensaattorin 85 kapasitanssikomponenttia. Vastuksen R2 toinen pää on maadoitettu diodin D kautta, ja liitetty kytkentäelektrodiin 88 induktanssin L3 ja vastuksen R3 kautta. Vastuksen R3 molemmat päät on maadoitettu vastaavasti kapasitanssin C3 ja kapasitanssin C4 kautta.

* # . 20 Vastus R3 rajoittaa diodin D läpi menevää suoraa virtausta. Lisäksi kapasitans si C3 toimii siten, että se alentaa impedanssia antennilaitteen 80 resonanssi-‘ . taajuudella ja maadoittaa induktanssin L3 ja vastuksen R3 välisen liitinosan ’ korkeilla taajuuksilla. Lisäksi kapasitanssi C4 toimii ohituskondensaattorina.

>

Antennilaitteen 80 resonanssitaajuus määritetään pääasiassa induktanssin L1, 25 L2 ja L3, ja kapasitanssin C2 avulla.

Tällä tavoin tehdyssä antennilaitteessa 80, kun kytkentäelektrodille 88 jännitettä ei tuoda tai tuodaan negatiivista jännitettä, diodi D muuttuu ei-johtavaan . tilaan. Tästä johtuen antennilaitteen 80 resonanssitaajuus määritetään pää- 30 asiassa induktanssilla L1, L2 ja L3, ja kapasitanssilla C2. Toisaalta, kun kyt- kentäelektrodille 88 syötetään tietyn tason ylittävä volttimäärä, tulee diodi D päästösuuntaan biasoiduksi ja muutetuksi johtavaan tilaan, toisin sanoen, vastuksen R2 ja induktanssin L3 välisen kytkentäosan tila tulee maadoitetuksi.

! 1 » 115085 14 Tämän takia antennilaitteen 80 resonanssitaajuus voidaan määritellä pääasiassa, induktanssin L1 ja L2 ja kapasitanssin C2 avulla, ja muodostuu korkeammaksi kuin silloin, kun diodi D on ei-johtavassa tilassa. Tämän tiedon johdosta on ymmärrettävää, että antennilaitteen 80 resonanssitaajuus voidaan muuttaa 5 kytkentäelektrodille 88 syötetyllä jännitteellä.

Täten keksinnön mukaisessa antennilaitteessa 80, jokaisen edellä kuvatun antennilaitteen toiminnan lisäksi, resonanssitaajuutta voidaan helposti muuttaa.

10 Edelleen säädettävä induktanssipiiri ei ole rajoitettu tähän rakenteeseen. Muutettaessa induktanssin arvoa sallimalla diodin toimia suurtaajuuskytkimenä, mikä tahansa rakenne on hyväksyttävä.

Lisäksi jokaisessa edellä kuvatussa edullisessa suoritusmuodossa pintaliitos-15 tyyppisen antennin säteilyelektrodi on lineaarisen muotoinen tai L-kirjaimen muotoinen, mutta erilaiset U-kirjaimen muotoiset, kiemuraisen muotoiset, jne. ovat hyväksyttäviä. Lisäksi esitettiin, että pintaliitostyyppisen antennin pohjale-vy on valmistettu dielektrisestä aineesta, kuten keraamista, hartsista, jne., mutta magneettista ainetta voidaan myös käyttää.

: 20 . i Kuviossa 8 on esitetty esillä olevan keksinnön antennilaitteen käsittävän tie donsiirtolaitteen eräs edullinen suoritusmuoto. Kuviossa 8 tiedonsiirtolaite 90 : koostuu kotelossa 91 pidettävästä piirilevystä 92, ja piirilevyn maadoituselekt- . : rodi 93, virransyöttöjohto 94, ja lineaarinen kuvio 95 on järjestetty piirilevylle 92.

*· ' 25 Piirilevyn 92 nurkkaosassa on alue, mihin ei ole muodostettu piirilevyn maadoi- tuselektrodia 93 ja mille alueelle pintaliitostyyppinen antenni 30 on kiinnitetty. Antennilaite on muodostettu pintaliitostyyppisestä antennista 30, maadoitusliit-timestä (ei esitetty), mikä on liitetty piirilevyn maadoituselektrodiin 93 piirilevyllä ’; 92 olevan lineaarisen kuvion 95 kautta ja tehonsyöttöliittimestä (ei esitetty), . 30 mikä on liitetty piirilevyllä 92 olevaan virransyöttöjohtoon 94. Lisäksi virransyöt- ‘ .. töjohto 94 on liitetty piirilevylle 92 muodostettuihin siirtopiiriin 97 ja vastaanotto- piiriin 98 samalle piirilevylle 92 muodostetun kytkentäpiirin 96 kautta.

15 115085 Käyttämällä tällä tavoin esillä olevan keksinnön mukaista antennilaitetta, jokaisen tiedonsiirtolaitteen 90 osan kiinnitysvapaus kasvaa, ja tiedonsiirtolaitteen 90 kaistanleveyttä ja antennin vahvistusta voidaan kasvattaa.

5 Kuvion 8 mukaisessa suoritusmuodossa tiedonsiirtolaite 90 on muodostettu antennilaitteesta 60, mutta antennilaitteiden 50, 70, 80 käyttö tuottaa saman toiminnan.

Esillä olevan keksinnön pintaliitostyyppisen antennin ja antennilaitteen mukai-10 sesti maadoittamalla säteilyelektrodin toinen pää, joka säteilyelektrodi on muodostettu pintaliitostyyppiseen antenniin, jonka toisessa päässä on avoin liitin, piirilevylle järjestetyn lineaarisen kuvion, palainduktorin, jne. muodostetun induktanssipiirin avulla, saadaan pintaliitostyyppisestä antennista pienempi ja antennin tarvitsemaa tilaa saadaan pienennettyä. Lisäksi on mahdollista laa-15 jentaa kaistanleveyttä ja parantaa antennin vahvistusta. Lisäksi, koska säteily-vastus antennin puolella ja resonanssitaajuus piirilevyn puolella voidaan mitoittaa toisistaan riippumatta, antennilaitteen muotoilun vapautta voidaan lisätä. Lisäksi järjestelyllä piirilevyn nurkkalevyn läheisyydessä siten, että pohjalevy, johon on muodostettu kytkentäliitin, suuntautuu kohti piirilevyn nurkkaosaa ja i :* 20 siten, että säteilyelektrodin osa, johon on muodostettu avoin liitin, suuntautuu : erilleen nurkkaosasta piirilevyn sivureunassa, voidaan vahvistusta lisätä. Lisäk- •\ ' si induktanssipiirin rakenteessa, jossa hyödynnetään diodeja käsittävää sää- : ,, · dettävää induktanssipiiriä, voidaan antennin resonanssitaajuutta muuttaa.

25 Lisäksi esillä olevan keksinnön tiedonsiirtolaitteen mukaisesti, käyttämällä edellä mainittua antennilaitetta, tiedonsiirtolaitteen jokaisen sisällä olevan osan kiinnitysvapaus kasvaa, ja kaistanleveyttä ja antennin vahvistusta voidaan kasvattaa.

’ . 30 Vaikka keksintöä on erityisesti esitetty ja kuvattu viittaamalla sen edullisiin suoritusmuotoihin, on alan ammattimiehelle selvää, että keksinnön muotoihin ja yksityiskohtiin voidaan tehdä muutoksia poikkeamatta keksinnön hengestä.

»

Claims

1. Antennilaite (50, 60, 70, 80) johon kuuluu: piirilevy (2), johon on järjestetty piirilevyn maadoituselektrodi (3); 5 piirilevylle järjestetty pintaliitostyyppinen antenni (30, 40), johon edelleen kuuluu: eristävästä materiaalista tehty pohjalevy (41,30) johon kuuluu ensimmäinen pääpin-ta (esim. 41a), ensimmäiseen pääpintaan nähden vastakkainen toinen pääpinta (esim. 41b), ja useita ensimmäisen ja toisen pääpinnan välillä ulottuvia sivupintoja (esim. 41c, 41d); 10 pohjalevylle (41,30) järjestetty liuskamainen säteilyelektrodi (43, 32), jossa sätei-lyelektrodissa (43, 32) on ensimmäinen (43a, 32a) ja toinen pää, ensimmäisen pään (43a, 32a) toimiessa avoimena päätteenä (43a, 32a); säteilyelektrodin toiseen päähän liitetty kytkentäliitin (33, 44); antennin pohjalevyyn järjestetty tehonsyöttöelektrodi (46, 35); ja 15 tehonsyöttöelektrodiin liitetty tehonsyöttöpääte (34, 45), tunnettu siitä, että pinta-liitostyyppisen antennin kytkentäliitin (44,33) on liitetty piirilevyn (2) maadoi-tuselektrodiin (3) piirilevylle (2) jäljestetyn induktanssipiirin (52, 73, 87) kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antennilaite, tunnettu siitä, että pintaliitos- 20 tyyppisen antennin ensimmäistä pääpintaa (41a) peittää olennaisesti maadoituselektrodi (42) ja liuskamainen säteilyelektrodi (43) on järjestetty vastakkaiselle f, * · pinnalle (41b) ja tehonsyöttöpääte (45) on järjestetty säteilyelektrodin (43) avoimen , ;;' päätteen (43a) läheisyyteen. : ’' : 25

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen antennilaite (50, 60, 70, 80), tunnettu :' ': siitä, että pintaliitostyyppinen antenni (30, 40) on asennettu piirilevyn (2) nurkka- : . ’; osan läheisyyteen siten, että: pohjalevyn osa, johon kytkentäliitin (33, 44) on järjes tetty, suuntautuu piirilevyn (2) nurkkaosaan, pohjalevyn osa, johon säteilyelektrodin ! < avoin pääte (43a, 32a) on järjestetty, on jäljestetty poispäin nurkkaosasta piirilevyn • t 1 :" ‘: 30 sivureunassa, ja induktanssipiiri (52, 73, 87) on järjestetty piirilevyn nurkan lähei- . syyteen.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen antennilaite, tunnettu siitä, että in-...: * duktanssipiiriin kuuluu piirilevylle järjestetty lineaarinen kuvio (52). : ; 35 17 115085

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 -4 mukainen antennilaite, tunnettu siitä, että in-duktanssipiiriin (73) kuuluu palainduktori (72).

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen antennilaite, tunnettu siitä, että 5 induktanssipiiriin kuuluu säädettävä induktanssipiiri (86), johon kuuluu diodeja.

7. Tietoliikennelaite, johon kuuluu: antennilaite (50, 60, 70, 80) johon kuuluu: piirilevy (2), johon on jäljestetty piirilevyn maadoituselektrodi (3); 10 piirilevylle järjestetty pintaliitostyyppinen antenni (30, 40), johon edelleen kuuluu: eristävästä materiaalista tehty pohjalevy (41,30) johon kuuluu ensimmäinen pääpin-ta (esim. 41a), ensimmäiseen pääpintaan nähden vastakkainen toinen pääpinta (esim. 41b), ja useita ensimmäisen ja toisen pääpinnan välillä ulottuvia sivupintoja (esim. 41c, 41d); 15 pohjalevylle (41,30) jäljestetty liuskamainen säteilyelektrodi (43, 32), jossa sätei-lyelektrodissa (43, 32) on ensimmäinen (43a, 32a) ja toinen pää, ensimmäisen pään (43a, 32a) toimiessa avoimena päätteenä (43a, 32a); säteilyelektrodin toiseen päähän liitetty kytkentäliitin (33, 44); | antennin pohjalevyyn jäljestetty tehonsyöttöelektrodi (46, 35); ja I 20 tehonsyöttöelektrodiin liitetty tehonsyöttöpääte (34, 45), tunnettu siitä, että pinta- i liitostyyppisen antennin kytkentäliitin (44,33) on liitetty piirilevyn (2) maadoi- : tuselektrodiin (3) piirilevylle (2) jäljestetyn induktanssipiirin (52, 73, 87) kautta.

* · •\ ·’ 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tietoliikennelaite, tunnettu siitä, että mainitun v 25 pintaliitostyyppisen antennin ensimmäistä pääpintaa (41a) peittää olennaisesti maa- •, ·' doituselektrodi (42) ja liuskamainen säteilyelektrodi on järjestetty vastakkaiselle :, : pinnalle (41b) ja tehonsyöttöpääte (45) on jäljestetty säteilyelektrodin avoimen päätteen (43a) läheisyyteen. • · : 30

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen tietoliikennelaite, tunnettu siitä, että pin taliitostyyppinen antenni on sijoitettu piirilevyn kulma-alueen läheisyyteen siten, ; että: pohjalevyn (41, 31) osa, johon kytkentäliitin (33, 44) on järjestetty, suuntau tuu piirilevyn nurkkaosaan, pohjalevyn osa, johon säteilyelektrodin avoin pääte ; _ (43a, 32a) on jäljestetty, on jäljestetty poispäin nurkkaosasta piirilevyn sivureunas- : 35 sa, ja induktanssipiiri (52, 73, 87) on järjestetty piirilevyn nurkan läheisyyteen. ! 115085 18

10. Patenttivaatimuksen 7 - 9 mukainen tietoliikennelaite, tunnettu siitä, että in-duktanssipiiriin kuuluu piirilevylle järjestetty lineaarinen kuvio (52).

11. Patenttivaatimuksen 7-10 mukainen tietoliikennelaite, tunnettu siitä, että induktanssipiiriin kuuluu palainduktori (72).

12. Patenttivaatimuksen 7-11 mukainen antennilaite, tunnettu siitä, että induktanssipiiriin (87) kuuluu säädettävä induktanssipiiri (86), johon kuuluu diodeja 10 (81, D). 1 · • · • » » · 19 115085