FI121037B - Säädettävä monikaista-antenni - Google Patents

Description

Säädettävä momkaista-antenni

Keksintö koskee erityisesti matkaviestimiin soveltuvaa säädettävää monikaistaista tasoantennia. Keksintö koskee myös tällaisella antennilla varustettua radiolaitetta.

Antennin säädettävyys tarkoittaa tässä selostuksessa, että antennin resonanssitaa-5 juutta tai -taajuuksia voidaan muuttaa sähköisesti. Tarkoitus on, että resonanssitaa-juuden ympärillä oleva antennin toimintakaista kattaa aina sen taajuusalueen, jota kulloinenkin toiminta edellyttää. Säädettävyystarpeeseen on erilaisia syitä. Kannettavien radiolaitteiden, kuten matkaviestimien pienentyessä myös paksuussuunnassa, säteilevän tason ja maatason etäisyys laitteen sisäisessä tasoantennissa väistämättä 10 pienenee. Haittana etäisyyden pienenemisestä on, että antennin kaistanleveydet pienenevät. Tällöin vaikeutuu tai käy mahdottomaksi kattaa yhtä useamman radiojärjestelmän käyttämät taajuusalueet, kun viestimen on tarkoitus toimia useammassa järjestelmässä joiden taajuusalueet ovat suhteellisen lähellä toisiaan. Tällainen järjestelmäpari on esimerkiksi GSM1800 (Global System for Mobile telecommunica-15 tions) ja GSM1900. Vastaavasti voi vaikeutua spesifikaatioiden mukaisen toiminnan varmistaminen yksittäisen järjestelmän sekä lähetys- ja vastaanottokaistalla. Jos järjestelmässä on käytössä alikaistajako, radioyhteyden laadun kannalta on eduksi, jos antennin resonanssitaajuus voidaan virittää kulloinkin käytettävälle alikaistalle.

Tunnettua on kytkimien käyttö antennin säädössä. Esimerkiksi hakemusjulkaisusta 20 FI 20021555 tunnetaan kuvassa 1 esitetty ratkaisu joka perustuu parasiittisen johde-elementin kytkemiseen maahan. Antenni on kaksikaistainen PIFA. Säteilevässä tasossa 120 on rako 125, joka alkaa tason reunasta oikosulkupisteen S vierestä ja päättyy tason sisäalueelle. Raon 125 muoto on sellainen, että säteilevä taso jakautuu oikosulkupisteestä katsottuna kahteen haaraan. Ensimmäinen haara 121 kiertää ta-25 son reunoja pitkin ja ympäröi toista, lyhyempää haaraa 122. Ensimmäinen haara yhdessä maatason kanssa resonoi antennin alemmalla toimintakaistalla ja toinen haara yhdessä maatason kanssa ylemmällä toimintakaistalla. Säteilevä taso 120 on jäykähkö johdelevy eli pelti, joka on tuettu alla olevaan radiolaitteen piirilevyyn 101 dielektrisellä kehyksellä 180. Piirilevyn 101 johtava yläpinta toimii antennin 30 maatasona 110 ja samalla signaalimaana GND. Oikosulkujohdin 111 ja syöttöjoh-din 112 ovat jousikosketintyyppiset ja samaa yhtenäistä kappaletta säteilevän tason kanssa.

Parasiittinen johdeliuska 130 on kuvassa 1 kiinnitetty tai muuten muodostettu di-elektrisen kehyksen 150 pystysuuntaiselle ulkopinnalle antennin sillä sivulla, jolla 35 syöttöjohdin ja oikosulkujohdin ovat. Johdeliuska 130 on tällöin ensimmäisen haa- 2 ran 121 sähköisesti uloimman osuuden alapuolella, minkä vuoksi johdeliuskan kytkeminen vaikuttaa antennin alemman toimintakaistan paikkaan voimakkaammin kuin ylemmän kaistan paikkaan. Kytkinjärjestely on kuvassa 1 esitetty vain piirros-merkeillä. Parasiittielementti 130 on yhdistetty kytkimelle SW, jonka toinen napa 5 on yhdistetty signaalimaahan komponentin 150 kautta. Tämän impedanssia voidaan käyttää apuna, jos toimintakaistojen siirtymiä ei saada halutun suuruisiksi vain para-siittielementin paikan valinnalla. Impedanssi on reaktiivinen, siis joko puhtaasti induktiivinen tai puhtaasti kapasitiivinen; vastus ei tule kysymykseen sen aiheuttamien häviöiden vuoksi. Erikoistapauksessa komponentti 150 on pelkkä oikosulku.

10 Kuvassa 2 on esimerkki parasiittielementin vaikutuksesta antennin toimintakaistoi-hin edellä kuvatunlaisissa rakenteissa. Toimintakaistat ilmenevät antennin heijas-tuskertoimen Sll kuvaajista. Kuvaaja 21 näyttää heijastuskertoimen muuttumisen taajuuden funktiona, kun parasiittista johdeliuskaa ei ole kytketty maahan ja kuvaaja 22 heijastuskertoimen muuttumisen, kun johdeliuska on kytketty maahan. Kuvaajia 15 verrattaessa havaitaan, että alempi toimintakaista siirtyy alaspäin ja ylempi toimin-takaista ylöspäin taajuusasteikolla. Taajuus f], eli alemman kaistan keskitaajuus aluksi, on esimerkiksi 900 MHz ja sen siirtymä Afi esimerkiksi -20 MHz. Taajuus f2, eli ylemmän kaistan keskitaajuus aluksi, on esimerkiksi 1,73 GHz ja sen siirtymä Af2 esimerkiksi +70 MHz.

20 Kuvan 1 tapaisissa rakenteissa monikaista-antennin säätö onnistuu lisäosilla, jotka eivät edellytä muutoksia antennin perusrakenteeseen. Parasiittielementti on sellaisen dielektrisen osan pinnalla, joka tarvitaan antennirakenteessa muutenkin. Ratkaisun haittana kuitenkin on, että mahdollisuudet järjestää antennille sekä hyvä impedanssisovitus että hyvä hyötysuhde ovat suhteellisen rajoitetut. Lisäksi jonkin toiminta-25 kaistan pitäminen paikallaan voi käytännössä olla vaikeaa, jos kytkimen käytön vaikutus halutaan rajoittaa tiettyyn toiseen toimintakaistaan.

Diskreetin komponentin sijasta kytkimen perässä voi olla piirilevyllä toteutettu siir-tojohto, joka on toisesta päästään oikosuljettu tai avoin. Tällaisen siirtojohdon impedanssi muuttuu tunnetulla tavalla, kun sen pituutta muutetaan. Valitsemalla joh-30 don pituus sopivasti, saadaan antennille haluttu toimintakaistan siirtymä. Käyttä-i mällä moninapakytkintä ja useita siirtojohtoja, toimintakaistalle saadaan vastaava määrä vaihtoehtoisia paikkoja. Tällaisessa järjestelyssä tarvittava siirtojohto voi olla epäkäytännöllisen pitkä niin, että se kuluttaa merkittävästi piirilevyn pinta-alaa.

Keksinnön tarkoitus on vähentää edellä mainittuja, tekniikan tasoon liittyviä haitto-35 ja. Keksinnön mukaiselle säädettävälle monikaista-antennille on tunnusomaista, mi- 3 tä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaiselle radiolaitteelle on tunnusomaista, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 10. Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön perusajatus on seuraava: PIFA-tyyppisen antennin rakenteeseen sijoite-5 taan johde-elementti siten, että tällä on merkittävä sähkömagneettinen kytkentä säteilevään tasoon. Kyseinen parasiittielementti yhdistetään useasta reaktiivisesta elementistä koostuvalle sovituspiirille. Parasiittielementti, sovituspiiri ja niiden välinen johto muodostavat antennin säätöpiirin. Sovituspiirin piiriarvot voidaan valita ainakin kahdesta vaihtoehdosta. Piiriarvojen muuttaminen muuttaa parasiittielemen-10 tin ja maatason välistä kytkentää, jolloin antennin jokin toimintakaista siirtyy, koska sitä vastaavan antennin osan sähköinen pituus muuttuu oikosulkupisteestä mitattuna.

Keksinnön etuna on, että toimintakaistalla jota pitää pystyä siirtämään, mahdollisuudet järjestää antennille sekä hyvä impedanssisovitus että hyvä hyötysuhde ovat 15 paremmat kuin tunnetuissa ratkaisuissa. Tämä johtuu siitä, että reaktiivista sovitus-piiriä mitoitettaessa muuttujia on useita, jolloin sille voidaan hakea optimia laajalta alueelta. Lisäksi keksinnön etuna on, että säädön vaikutus voidaan tarvittaessa kohdistaa vain yhteen antennin toimintakaistaan. Edelleen keksinnön etuna on, että säätöpiiri ei vaadi tilaa vieviä siirtojohtoja, jolloin se voidaan toteuttaa suhteellisen 20 pienikokoisena.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää esimerkkiä tekniikan tason mukaisesta säädettävästä antennista, kuva 2 esittää esimerkkiä tekniikan tason mukaisen järjestelyn vaikutuksesta an- 25 termin toimintakaistoihin, kuva 3 esittää keksinnön periaatetta, kuva 4 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisen antennin säätöpiirin reaktiivisesta piiristä, kuva 5 esittää toista esimerkkiä keksinnön mukaisen antennin säätöpiirin reak-30 tiivisesta piiristä, kuva 6 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisen antennin toimintakaistojen siirtymisestä, 4 kuva 7 esittää toista esimerkkiä keksinnön mukaisen antennin toimintakaistojen siirtymisestä, kuva 8 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisen antennin hyötysuhteesta, kuva 9 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta säädettävästä antennista sovi-5 tuspiireineen, kuva 10 esittää toista esimerkkiä keksinnön mukaisen antennin sovituspiirin toteutuksesta, ja kuva 11 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisella antennilla varustetusta radiolaitteesta.

10 Kuva 1 ja 2 selostettiin jo tekniikan tason kuvauksen yhteydessä.

Kuvassa 3 on keksinnön periaatetta esittävä rakenne. Antennin PIFA-tyyppisestä perusrakenteesta on piirretty vain säteilevän tason osa 322. Antennirakenne käsittää perusrakenteen lisäksi säätöpiirin johon kuuluu säteilevän tason parasiittielementti 330, siirtojohto 340 ja sovituspiiri 350. Siirtojohto, johon kuuluu ensimmäinen joh-15 din 341 ja toinen johdin 342, on käytännössä hyvin lyhyt tilan säästämiseksi. Ensimmäisen johtimen alkupää on yhdistetty parasiittielementtiin ja toisen johtimen alkupää maahan. Sovituspiiri 350 on kytketty siirtojohdon johtimien loppupäiden väliin. Käytännössä toinen johdin 342 voi kuulua maatasoon, jolla ei sinänsä ole alku- ja loppupäätä. Sovituspiirin impedanssi X on melko puhtaasti reaktiivinen. Se 20 on säädettävä siten, että sen piiriarvoja voidaan muuttaa. Piiriä säädettäessä antennin oikosulkupisteestä mitattu, sen haluttua toimintakaistaa vastaavan osan sähköinen pituus muuttuu. Samalla muuttuu tietenkin vastaava resonanssitaajuus. Vaihtoehtoiset piiriarvot valitaan niin, että kyseiselle toimintakaistalle saadaan halutut vaihtoehtoiset paikat.

25 Kuvassa 4 on esimerkki keksinnön mukaisen antennin säätöpiiriin sisältyvästä so-vituspiiristä. Sovituspiiriin 450 kuuluu ensimmäinen reaktiivipiiri 451, toinen reak-tiivipiiri 452 ja vaihtokytkin SW. Siirtojohdon 440 ensimmäinen johdin 441 on kytketty kiinteästi vaihtokytkimen yhteisnapaan. Kytkimen vaihtonavoista toinen on kytketty kiinteästi ensimmäisen reaktiivipiirin ensimmäiseen napaan ja toinen toisen 30 reaktiivipiirin ensimmäiseen napaan. Molempien reaktiivipiirien toiset navat taas on kytketty kiinteästi siirtojohdon toiseen johtimeen. Näinollen kytkimen SW asennosta riippuen jompi kumpi reaktiivipiiri kerrallaan kytkeytyy siirtojohtoon 440. Pii-riarvojen muuttaminen tapahtuu siis tässä esimerkissä kytkintä ohjaamalla. Ensimmäinen reaktiivipiiri 451 muodostuu rinnankytkennästä, jonka toinen haara on kela 5 L41 ja toinen haara kondensaattori C41 ja kela L42 sarjassa. Tällainen reaktiivipiiri on pienillä taajuuksilla induktiivinen, eräällä välialueella kapasitiivinen ja siitä ylöspäin mentäessä taas induktiivinen. Välialueen alarajalla reaktiivipiirillä on rin-nakkaisresonanssi, jolloin sen impedanssin itseisarvo on hyvin suuri ja ylärajalla 5 sarjaresonanssi, jolloin sen impedanssin itseisarvo on hyvin pieni. Toinen reaktiivipiiri 452 on rakenteeltaan samanlainen kuin ensimmäinen: Siinä on kela L43 ja tämän rinnalla kondensaattorin C42 ja kelan L44 sarjakytkentä.

Kytkin SW on kuvassa 4 vaihtokytkin eli SPDT-kytkin (single-pole double through). Sovituspiiri voi sisältää vain yhden reaktiivipiirin, jolloin siirtojohtoon joko kytke-10 tään tämä reaktiivipiiri tai ei kytketä mitään. Tällöin riittää pelkkä sulkukytkin eli SPST-kytkin (single-pole single through). Edelleen kytkin voi olla moniasentoinen SPnT-kytkin (single-pole n through) useamman vaihtoehtoisen reaktiivipiirin kytkemiseksi. Toteutustavaltaan kytkin SW on esimerkiksi jokin puolijohdekomponentti tai MEMS-tyyppinen kytkin (Micro Electro Mechanical System).

15 Kuvassa 5 on toinen esimerkki keksinnön mukaisen antennin säätöpiiriin sisältyvästä sovituspiiristä. Reaktiivinen sovituspiiri 550, joka on kytketty siirtojohdon 540 johtimien väliin, muodostuu rinnankytkennästä, jonka ensimmäinen haara on melko puhtaasti kapasitiivinen. Siinä on sarjassa ensimmäinen kapasitanssidiodi CD1 ja kondensaattori C51. Rinnankytkennän toisessa haarassa on sarjassa kela 20 L51, toinen kapasitanssidiodi CD2 ja kondensaattori C52. Kondensaattorien C51 ja %C52 toiset navat ovat siis yhdessä ja ne on kytketty siirtojohdon toiseen johtimeen, joka on osa signaalimaata. Sovituspiirin 550 reaktanssi on pienillä taajuuksilla kapasitiivinen, eräällä välialueella induktiivinen ja siitä ylöspäin mentäessä taas kapasitiivinen. Välialueen alarajalla sovituspiirillä on sarjaresonanssi, jolloin sen impe-25 danssin itseisarvo on hyvin pieni ja ylärajalla rinnakkaisresonanssi, jolloin sen impedanssin itseisarvo on hyvin suuri. Piiriarvojen muuttaminen tapahtuu tässä esimerkissä muuttamalla kapasitanssidiodien estojännitettä ja siten niiden kapasitanssia. Estojännite eli kapasitanssidiodien ohjausjännite Vc saadaan sopivasta tasajän-nitelähteestä. Ohjausjännite voi olla jatkuvasti säädettävä, joten sovituspiirin pii-%, 30 riarvoja on periaatteessa ääretön määrä. Käytännössä, jos tiettyä toimintakaistaa on tarpeen siirtää muutaman määrätyn paikan kesken, ohjausjännite Vc muodostetaan esimerkiksi moninapakytkimen ja resistiivisen jännitteen]akajan avulla. Moninapa-- kytkimen asennosta riippuu, mikä jännitteen]akosuhde kulloinkin on voimassa.

Jotta tasajännitelähteen ja mahdollisen jännitteenjakopiirin suhteellisen pieni impe-35 danssi ei muuttaisi sovituspiirin impedanssia, ohjausjännitepiirissä on lähdejännitteen positiivisesta navasta lähdettäessä sarjassa kela L55, jonka impedanssi on hy- 6 vin suuri sovituspiirissä esiintyvillä taajuuksilla. Sama ohjausjännite Vc vaikuttaa molempien kapasitanssidiodien yli. Jotta näiden anodit eivät käyttötaajuuksilla oi-kosulkeutuisi toisiinsa, anodien välissä on kela L56, jonka impedanssi on hyvin suuri mainituilla taajuuksilla. Kapasitanssidiodien ohjausjännitteen vakavoimiseksi 5 piirissä on vielä kondensaattori C55 kytkettynä lähdejännitteen positiivisen navan ja signaalimaan väliin.

Kuvien 4 ja 5 mukaiset sovituspiirit soveltuvat käytettäväksi esimerkiksi kaksikais-ta-antenneissa, joiden ylemmän toimintakaistan täytyy olla siirrettävissä. Kuvassa 6 on esimerkki lopputuloksesta kuvan 4 mukaista piiriä käytettäessä. Ensimmäisessä 10 reaktanssissa 451 kapasitanssi C41 on 2,4 pF, induktanssi L41 12,8 nH ja induktanssi L42 6,1 nH. Toisessa reaktanssissa 452 kapasitanssi C42 on 1,9 pF, induktanssi L43 10,3 nH ja induktanssi L44 4,9 nH. Kuvaaja 61 näyttää heijastuskertoi-men muuttumisen taajuuden funktiona reaktanssin 451 ollessa kytkettynä siirtojoh-toon ja kuvaaja 62 heijastuskertoimen muuttumisen toisen reaktanssin 452 ollessa 15 kytkettynä siirtojohtoon. Kuvaajia verrattaessa havaitaan, että ylempi, 1,8 GHz:n alueelle sijoittuva toimintakaista on jälkimmäisessä tapauksessa siirtynyt ylöspäin. Siirtymä Äf2 on noin 140 MHz. Ylöspäin siirtyminen merkitsee, että antennin kyseisen osan sähköinen pituus on pienentynyt. Tämä johtuu siitä, että säteilevästä tasosta parasiittielementin kautta maahan muodostuva induktiivinen reaktanssi on suu-20 rentunut. Alempi toimintakaista 900 MHz:n alueella pysyy muutaman megahertsin tarkkuudella paikallaan. Tämä johtuu siitä, että kummankin reaktanssin itseisarvo on hyvin suuri alemman toimintakaistan taajuuksilla. Asiaa auttaa, jos parasiittiele-v: mentin ja alempaa kaistaa vastaavan säteilevän tason osan välinen kytkentä on heikko.

25 Kuvassa 7 on esimerkki toimintakaistojen siirtymisestä käytettäessä kuvan 5 mukaista sovituspiiriä. Induktanssi L51 on 3,9 nH ja molemmat kapasitanssit C51 ja : „ C52 0,5 pF. Kuvaaja 71 näyttää heijastuskertoimen muuttumisen taajuuden funktio na kapasitanssidiodien CD1 ja CD2 ohjausjännitteen ollessa 2,37V, kuvaaja 72 näyttää heijastuskertoimen muuttumisen ohjausjännitteen ollessa 3,83V ja kuvaaja 30 73 näyttää heijastuskertoimen muuttumisen ohjausjännitteen ollessa 4,75V. Nämä ohjausjännitteet vastaavat kapasitanssiarvoja noin 1,4 pF, 1,0 pF ja 0,7 pF. Kuvaajia verrattaessa havaitaan, että ylempi, lähelle 2 GHz:n taajuutta sijoittuva toimintakaista siirtyy ylöspäin. Kuvaajan 71 tapauksessa kaistan keskitaajuus on noin 1,75 GHz, kuvaajan 72 tapauksessa noin 1,87 GHz ja kuvaajan 73 tapauksessa noin 1,95 GHz. 35 Ylöspäin siirtyminen merkitsee, että antennin kyseisen osan sähköinen pituus on pienentynyt. Tämä johtuu nyt siitä, että säteilevästä tasosta parasiittielementin kaut- 7 ta maahan muodostuva kapasitiivinen reaktanssi on pienentynyt. Alempi toiminta-kaista 900 MHz:n alueella pysyy suurella tarkkuudella paikallaan.

Kuvaajien määrä kuvassa 7 on kolme. Aiemmin kerrotun mukaisesti toimintakais-tan paikan porrastus voidaan tehdä mielivaltaisen tiheäksi. Toimintakaista voidaan 5 asettaa esimerkiksi alueella 1,7-2,0 GHz toimivien eri radiojärjestelmien lähetys- ja vastaanottokaistojen kohdille.

Kuvassa 8 on esimerkki keksinnön mukaisen antennin hyötysuhteesta. Esimerkki koskee samaa rakennetta kuin kuvan 6 sovituskuvaajat. Kuvaaja 81 näyttää hyötysuhteen muuttumisen taajuuden funktiona reaktanssin 451 ollessa kytkettynä siir-10 tojohtoon ja kuvaaja 82 hyötysuhteen muuttumisen toisen reaktanssin 452 ollessa kytkettynä siirtojohtoon. Hyötysuhteet ovat keskimäärin luokkaa 0,4, edellisessä tapauksessa jonkin verran parempia kuin jälkimmäisessä.

Kuvassa 9 on esimerkki keksinnön mukaisesta säädettävästä antennista. Antenni on perusrakenteeltaan kaksikaistainen FIFA kuten kuvassa 1. Säteilevä taso 920 jakau-15 tuu oikosulkukohdasta S katsottuna ensimmäiseen haaraan 921 ja toiseen, lyhyempään haaraan 922. Ensimmäinen haara yhdessä maatason kanssa resonoi antennin alemmalla toimintakaistalla ja toinen haara yhdessä maatason kanssa ylemmällä to-imintakaistalla. Säteilevä taso on jäykähkö johdelevy eli pelti, joka on tuettu alla olevaan radiolaitteen piirilevyyn 901 dielektrisellä kehyksellä 980. Piirilevyn 901 20 johtava yläpinta toimii antennin maatasona 910 ja samalla signaalimaana GND. Liuskamainen parasiittielementti 930 sijaitsee dielektrisen kehyksen 980 pystysuun-V täiselle ulkopinnalle antennin sillä sivulla, jolla syöttöjohdin 912 on. Johdeliuska 930 on tällöin ensimmäisen haaran 921 alkuosuuden kohdalla ja sillä on voittopuolisesti induktiivinen kytkentä ensimmäiseen haaraan. Toisen haaran 922 suhteen : ; 25 parasiittielementti on sen sähköisesti uloimman osuuden kohdalla, joten kytkentä toiseen haaraan on voittopuolisesti kapasitiivinen. Sovituspiiri 950 on tässä esimerkissä integroitu yhdeksi komponentiksi eli sovituskomponentiksi. Kapasitiivisten ja induktiivisten elementtien osalta integrointi on tehty esimerkiksi LTCC-tekniikalla (Low Temperature Co-fired Ceramic) tai FBAR-tekniikalla (Film Bulk Acoustic 30 wave Resonator). Jos komponentti sisältää kytkimen, tämä voi olla toteutettu puoli-; johde- tai MEMS-tekniikalla. Sovituskomponentti on asennettu piirilevylle 901 di elektrisen kehyksen 980 viereen parasiittielementin 930 alapuolelle. Siirtojohdin muodostuu parasiittielementistä piirilevylle ulottuvasta johtimesta ja piirilevyllä olevasta, sovituskomponentille ulottuvasta liuskajohtimesta. Sovituspiiriä ohjataan 35 läpiviennin kautta piirilevyn 901 alapinnalla sijaitsevalla ohjauspiirillä. Sovitus-komponentti voitaisiin myös järjestää yltämään pystysuunnassa parasiittielementin 8 alareunaan niin, että sovituspiirin pinni voidaan kytkeä suoraan parasiittielement-tiin.

Kuva 10 esittää toista esimerkkiä keksinnön mukaisen antennin sovituspiirin toteutuksesta. Kuvassa on radiolaitteen piirilevy A01 altapäin, maataso on siis näkymät-5 tömissä levyn kääntöpuolella. Sovituspiiri on kuvan 5 piirin 550 mukainen, minkä vuoksi kuvassa 10 on käytetty samoja viitenumerolta kuin kuvassa 5. Parasiittiele-menttiin kytketty johdin jatkuu liuskajohtimena 541 sovituspiirille. Kela L51 on spiraalimainen liuskajohdin piirilevyn A01 pinnalla. Kapasitanssidiodit CD1 ja CD2 sekä kondensaattorit C51 ja C52 ovat diskreettikomponentteja. Kapasitanssi-10 diodien ohjausjännitepiiriä ei kuvassa 10 ole esitetty.

Kuvassa 11 on radiolaite RD, jossa on keksinnön mukainen säädettävä monikaista-antenni A00.

Etuliitteet "ala", "ylä" ja "pysty", samoinkuin sanat "alle" ja "altapäin" viittaavat tässä selostuksessa ja patenttivaatimuksissa antennin kuvissa 1 ja 9 esitettyihin 15 asentoihin, eikä niillä ole tekemistä laitteen käyttöasennon kanssa. Termi "parasiit-tinen" tarkoittaa myös patenttivaatimuksissa rakenneosaa, jolla on merkittävä sähkömagneettinen kytkentä antennin säteilevään tasoon.

Edellä on kuvattu esimerkkejä keksinnön mukaisesta monikaista-antennista. Para-siittielementin muoto ja paikka voivat poiketa siitä, mitä kuvissa on esitetty. Anten-20 nin säätöpiiriin sisältyvä sovituspiiri voidaan luonnollisesti muodostaa monella tavalla. Esimerkiksi kuvan 5 sovituspiiriä voidaan muuttaa niin, että vakiokapasitans-siset elementit ovat kapasitanssidiodien rinnalla sen sijasta, että ne ovat sarjassa. Keksinnöllistä ajatusta voidaan soveltaa eri tavoin itsenäisen patenttivaatimuksen 1 “ »" asettamissa rajoissa.

Claims (10)

1. Säädettävä monikaista-antenni, jossa on maataso (910), säteilevä taso (920) ja tämän dielektrinen tukiosa (980) sekä säätöpiiri, johon kuuluu säteilevän tason para-siittielementti (930) ja tähän liittyvä ohjattava osa, jolla voidaan muuttaa parasiit- 5 tielementin ja maatason välistä kytkentää antennin säteilevään tasoon perustuvan toimintakaistan siirtämiseksi, tunnettu siitä, että mainittu ohjattava osa on reaktiivinen sovituspiiri (350; 450; 550; 950), jonka piiriarvot on järjestetty valittavaksi ainakin kahdesta vaihtoehdosta kytkennän mainitun muutoksen toteuttamiseksi, ja kukin vaihtoehtoinen piiriarvojoukko käsittää ainakin kahden reaktiivisen elementin 10 arvon antennin impedanssisovituksen ja hyötysuhteen optimoimiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antenni, tunnettu siitä, että mainittujen pii-riarvojen valitsemiseksi sovituspiiri (450) käsittää ainakin kaksi piiriarvoiltaan erilaista reaktiivipiiriä (451, 452) ja kytkimen (SW), jonka asennosta riippuen yksi re-aktiivipiiri kerrallaan on kytkettynä mainittuun parasiittielementtiin.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antenni, tunnettu siitä, että mainittujen pii- riarvojen valitsemiseksi sovituspiiri (550) käsittää ainakin yhden kapasitanssidiodin (CD1, CD2), jonka ohjausjännite (Vc) on järjestetty valittavaksi ainakin kahdesta vaihtoehdosta.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen antenni, tunnettu siitä, että mainituista reak-20 tiivipiireistä kukin muodostuu rinnankytkennästä, jonka toisessa haarassa on kela (L41; L43) ja toisessa haarassa kondensaattori (C41; C42) ja toinen kela (L42; L44) sarjassa.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen antenni, tunnettu siitä, että mainittu sovitus- 9 * piiri muodostuu rinnankytkennästä, jonka toisessa haarassa on ensimmäinen ka-25 pasitanssidiodi (CD1) ja ensimmäinen kondensaattori (C51) sarjassa, ja toisessa haarassa kela (L51), toinen kapasitanssidiodi (CD2) ja toinen kondensaattori (C52) sarjassa.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antenni, jolla on ainakin alempi ja ylempi toimintakaista, tunnettu siitä, että mainittu yksi toimintakaista, jota on tarkoitus 30 siirtää, on ylempi toimintakaista.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen antenni, tunnettu siitä, että sovituspiirillä on rinnakkaisresonanssi alemman toimintakaistan alueella mainitujen piiriarvojen muutoksen vaikutuksen rajoittamiseksi ylempään toimintakaistaan.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antenni, tunnettu siitä, että parasiittielement-ti on mainittuun dielektriseen tukiosaan kiinnittyvä johdeliuska.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antenni, tunnettu siitä, että sovituspiiri on valmistustekniikaltaan LTCC-piiri.

10. Radiolaite (RD), jossa on vaatimuksen 1 mukainen säädettävä monikaista- antenni (A00).