SE514515C2 - Compact multi-band antenna - Google Patents

Compact multi-band antenna

Info

Publication number
SE514515C2
SE514515C2 SE9902878A SE9902878A SE514515C2 SE 514515 C2 SE514515 C2 SE 514515C2 SE 9902878 A SE9902878 A SE 9902878A SE 9902878 A SE9902878 A SE 9902878A SE 514515 C2 SE514515 C2 SE 514515C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
antenna
frequency band
antenna elements
substrate
multiple frequency
Prior art date
Application number
SE9902878A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9902878L (en
SE9902878D0 (en
Inventor
Tomas Rutfors
Original Assignee
Allgon Ab
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 Allgon Ab filed Critical Allgon Ab
Priority to SE9902878A priority Critical patent/SE514515C2/en
Publication of SE9902878D0 publication Critical patent/SE9902878D0/en
Priority to DE60032369T priority patent/DE60032369T2/en
Priority to AT00953607T priority patent/ATE348414T1/en
Priority to PCT/SE2000/001543 priority patent/WO2001011721A1/en
Priority to CNB008113807A priority patent/CN1222080C/en
Priority to EP00953607A priority patent/EP1210745B1/en
Priority to KR1020027001447A priority patent/KR100703941B1/en
Priority to AU66027/00A priority patent/AU6602700A/en
Publication of SE9902878L publication Critical patent/SE9902878L/en
Publication of SE514515C2 publication Critical patent/SE514515C2/en

Links

Classifications

    • 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
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • 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
    • 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
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Abstract

A multiple frequency band antenna, comprising at least two antenna elements (10, 11, 20, 21, 60) connected via an antenna feeding network to a radio frequency source/receiver, said antenna elements being operable in at least two non-overlapping frequency bands. The antenna feeding network comprises means for connection to the radio frequency source/receiver, means for direct electrical connection to a feed-end portion of a first antenna element (10, 20) being operable in a lowermost frequency band, and means for capacitive coupling (24, 90) to a feed-end portion of at least a second antenna element being operable in a frequency band which is higher than said lowermost frequency band. Further, the capacitive coupling being dimensioned to provide a relatively high impedance for frequencies in said lowermost frequency band and a relatively low impedance for frequencies in said higher frequency band.

Description

25 30 1514 515 tennelement för talpositionerna. Vartdera antennelementet för standbypositionen och vartdera antennelementet för talpositio- nerna är kapacitivt respektive induktivt kopplade till varandra. 15 30 1514 515 tin elements for the speech positions. Each antenna element for the standby position and each antenna element for the speech positions are capacitively and inductively connected to each other.

Denna koppling genomförs genom att delvis eller helt överlappa antennelementet med den större diametern runt antennelementet med den mindre diametern. Kopplingen sker längs antennelementen eller en del av dessa och den kapacitiva kopplingen kan inte dimensio- neras separat som en oberoende parameter, utan om graden av kapa- citiv koppling förändras genom förändring av graden av överlapp- ning mellan antennelementen, eller genom ändring av utformningen på antennelementen, kommer detta också att påverka radiofrekvens- egenskaperna för antennelementen.This connection is carried out by partially or completely overlapping the antenna element with the larger diameter around the antenna element with the smaller diameter. The connection takes place along the antenna elements or part of them and the capacitive connection can not be dimensioned separately as an independent parameter, but if the degree of capacitive connection is changed by changing the degree of overlap between the antenna elements, or by changing the design of antenna elements, this will also affect the radio frequency characteristics of the antenna elements.

WO 98/49747 (Galtronics Ltd, P.O. Box 1589, 14115 Tiberias, Israel) beskriver en tvåbandsantenn bestående av två antennele- ment, varvid de båda antennelementen kan drivas med två skilda frekvenser. De båda antennelementen är i vardera utföringsformen beskrivna som linjära antennelement, antingen stavformade eller helixformade, och de båda antennelementen är placerade i linje med varandra, den ena ovanpå den andra. De båda antennelementen är kapacitivt kopplade till varandra och i vardera utföringsfor- men uppnås detta genom placering av den övre änden av det nedre elementet nära den undre änden av det övre elementet, eller genom delvis överlappning av den övre delen av det nedre elementet med den undre delen av det övre elementet. Denna metod är lämplig när tvåbandsantennens höjd inte är av någon större betydelse, och den är därför inte särskilt lämpad för kompakta antennanordningar.WO 98/49747 (Galtronics Ltd, P.O. Box 1589, 14115 Tiberias, Israel) describes a dual band antenna consisting of two antenna elements, wherein the two antenna elements can be operated with two different frequencies. The two antenna elements are in each embodiment described as linear antenna elements, either rod-shaped or helical, and the two antenna elements are placed in line with each other, one on top of the other. The two antenna elements are capacitively connected to each other and in each embodiment this is achieved by placing the upper end of the lower element near the lower end of the upper element, or by partially overlapping the upper part of the lower element with the lower part of the upper element. This method is suitable when the height of the dual band antenna is not of major importance, and it is therefore not particularly suitable for compact antenna devices.

Ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla ett matnings- nät för multibandantenner som undviker problemen relaterade till koppling mellan de individuella antennelementen som är direkt elektriskt förbundna med varandra. Ytterligare ändamål är att 23694b;00-08-24 20 25 *ao 514 515 tillhandahålla ett matningsnàt som erbjuder koppling till radio- frekvenskällan/mottagaren, och som kan integreras med antennen, och som därför kan tillverkas utan nägra tillverkningssteg utöver de som behövs för att tillverka antennelementen och strukturen som uppbär dessa, vilket ger ett matningsnàt som är billigt och stabilt.An object of the invention is to provide a supply network for multiband antennas which avoids the problems related to connection between the individual antenna elements which are directly electrically connected to each other. An additional object is to provide a power supply network which offers connection to the radio frequency source / receiver, and which can be integrated with the antenna, and which can therefore be manufactured without any manufacturing steps other than those required for to manufacture the antenna elements and the structure that supports them, which provides a feed net that is cheap and stable.

Dessa och andra ändamål uppnås med en antennanordning med ett matningsnàt enligt den kânnetecknande delen av krav 1. Matnings- nätet undviker problemen som uppträder när antennelementen är di- rekt elektriskt förbundna med varandra genom att ge kapacitiv koppling till det andra antennelementet, och genom att välja ka- pacitansen pä det kapacitiva elementet sä, att kapacitansen är hög vid den frekvens vid vilket elementet i det lägre bandet ar- betar. Härigenom fränkopplas effektivt elementet i det högre ban- det från elementet i det lägre bandet, vilket reducerar de prob- lem som uppträder som ett resultat av koppling mellan elementen.These and other objects are achieved with an antenna device with a supply network according to the characterizing part of claim 1. The supply network avoids the problems which occur when the antenna elements are directly electrically connected to each other by providing capacitive connection to the other antenna element, and by selecting the capacitance of the capacitive element so that the capacitance is high at the frequency at which the element in the lower band operates. In this way, the element in the higher band is effectively disconnected from the element in the lower band, which reduces the problems that occur as a result of coupling between the elements.

Detta förenklar konstruktionen av en antenn med två smä antenn- element som är belägna nära varandra, där problem med kopplingen mellan elementen beroende pä elektromagnetiska effekter redan fö- rekommer. Matningsnätet blir naturligtvis fördelaktigt även om elementen inte är små och belägna nära varandra. Dock är mat- ningsnätet särskilt fördelaktigt för smä antenner, varvid impe- dansen för den kapacitiva kopplingen är hög vid den frekvens vid vilket elementet i det lägre bandet arbetar. Följaktligen har det visat sig att man genom att koppla det andra antennelementet ka- pacitivt till matningsnätet, i enlighet med föreliggande uppfin- ning, kan öka bandbredden hos det lägre frekvensbandet och även öka den totala effektiviteten för multibandantennen.This simplifies the construction of an antenna with two small antenna elements which are located close to each other, where problems with the connection between the elements due to electromagnetic effects already occur. The feed network will of course be advantageous even if the elements are not small and located close to each other. However, the supply network is particularly advantageous for small antennas, whereby the impedance of the capacitive coupling is high at the frequency at which the element in the lower band operates. Consequently, it has been found that by coupling the second antenna element capacitively to the supply network, in accordance with the present invention, one can increase the bandwidth of the lower frequency band and also increase the overall efficiency of the multiband antenna.

När man dimensionerar kapacitansen hos det kapacitiva elementet kan hänsyn också tas till impedansmatchningen till radiofrekvens- 23694b;00-08-24 10 15 20 25 30 514 515 källan/mottagaren Detta ger en tillkommande frihetsgrad när man utformar ett multibandantennelement. Om matningsnätet som inklu- derar det kapacitiva elementet tillverkas som en integrerad del av antennanordningen, kan detta minska antalet tillkommande kom- ponenter som behövs i radiofrekvenskâllan/mottagaren för impe- dansmatchningen, samtidigt som tillverkningskostnaderna för mat- ningsnätet hàlls låga.When dimensioning the capacitance of the capacitive element, the impedance matching of the radio frequency source / receiver can also be taken into account. This provides an additional degree of freedom when designing a multiband antenna element. If the power supply network that includes the capacitive element is manufactured as an integral part of the antenna device, this can reduce the number of additional components needed in the radio frequency source / receiver for impedance matching, while keeping the manufacturing costs of the power supply network low.

Att utvidga matningsnätet till en utföringsform med mer än två antennelement kräver noggrann dimensionering av de kapacitiva elementen i matningsnätet. När antennen drivs med en viss frek- vens, vid vilket ett visst antennelement arbetar, ska impedansen pà kapacitansen som förbinder alla antennelement med högre frek- vens till matningsnâtet vara så hög att dessa i praktiken fràn- kopplas fràn matningsnätet. Kvoten mellan kapacitansen för tvá kapacitiva element som förbinder tvà antennelement som arbetar med två pà varandra följande frekvenser, bör företrädesvis vara av storleksordningen 1 till 10. Naturligtvis varierar den opti- mala kvoten för ett visst utförande pà en antenn fràn fall till fall.Extending the supply network to an embodiment with more than two antenna elements requires careful dimensioning of the capacitive elements in the supply network. When the antenna is operated at a certain frequency, at which a certain antenna element operates, the impedance of the capacitance that connects all antenna elements with a higher frequency to the supply network must be so high that these are in practice disconnected from the supply network. The ratio between the capacitance of two capacitive elements connecting two antenna elements operating at two consecutive frequencies should preferably be of the order of 1 to 10. Of course, the optimum ratio for a particular design of an antenna varies from case to case.

Matningsnátet tillhandahåller också elektrisk förbindelse med radiofrekvenskällan/mottagaren via en matningsänddel hos ifråga- varande antennelement. Matningsnátet är utformat för optimal elektrisk förbindelse med radiofrekvenskâllan/mottagaren, för op- timala radiofrekvensegenskaper, vilka kan inkludera att impedans- matchningen till radiofrekvenskällan/mottagaren tas i beaktande, och mekanisk hállfasthet och stabilitet. Om matningsdelen av mat- ningsnätet och den resterande delen av matningsnätet kan tillver- kas som en integrerad del av antennanordningen, är detta ytterli- gare en fördel. 236941300-08-24 10 15 20 25 30 514 515 Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 är en sidovy av en antenn enligt en första utföringsform av uppfinningen, med två helixantennelement och ett matningsnât, Figur 2 är en planvy av ett andra element i antennen med två meanderantennelement, och ett matningsnât, Figur 3 är en planvy av en tredje utföringsform, även denna med två meanderantennelement och ett matningsnât, Figur 4 är en sidovy av antennelementen och matningsnätet visade i figur 3, Figur 5 är en planvy av en fjärde utföringsform, med första och andra antennelement placerade på var sin sida av ett substrat, Figur 6 âr en planvy av en femte utföringsform med ett flerskik- tigt substrat och tre meanderantennelement, Figur 7 visar en sjätte utföringsform med tvâ antennelement, Figur 8 visar utföringsformen i figur 7 från ovan, i vikt till- stånd, Figur 9 visar en sjunde utföringsform med två antennelement, där den kapacitiva kopplingen sker med en diskret kondensator.The supply network also provides electrical connection to the radio frequency source / receiver via a supply end portion of the antenna element in question. The supply network is designed for optimal electrical connection with the radio frequency source / receiver, for optimal radio frequency characteristics, which may include that the impedance matching to the radio frequency source / receiver is taken into account, and mechanical strength and stability. If the supply part of the supply network and the remaining part of the supply network can be manufactured as an integral part of the antenna device, this is a further advantage. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a side view of an antenna according to a first embodiment of the invention, with two helical antenna elements and a power supply, Figure 2 is a plan view of a second element of the antenna with two meander antenna elements, and a power supply, Figure 3 is a plan view of a third embodiment, also this with two meander antenna elements and a power supply, Figure 4 is a side view of the antenna elements and the power supply shown in Figure 3, Figure 5 is a plan view of a fourth embodiment, with first and second antenna elements placed on each side of a substrate, Figure 6 is a plan view of a fifth embodiment with a multilayer substrate and three meander antenna elements, Figure 7 shows a sixth embodiment with two antenna elements, Figure 8 shows the embodiment in Figure 7 from above, in folded condition, Figure 9 shows a seventh embodiment with two antenna elements, where the capacitive connection takes place with a discrete capacitor.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Den första utföringsformen, visad i figur 1, inkluderar två he- lixantennelement 10, 11 placerade inuti varandra, där matningsnâ- 236941200-08-24 10 15 20 25 30 514 515 tet utgörs av spolhalsarna 12, 13 pá de tvá elementen. Spolhalsen 13 med den mindre diametern är placerad inuti den större spolhal- sen 12, och de två spolhalsarna 12, 13 är mekaniskt fixerade re- lativt varandra med hjälp av ett dielektriskt material 14, som också ger kapacitiv koppling mellan spolhalsarna 12, 13 i utrym- met mellan spolhalsarna 12, 13. Den yttre spolhalsen 12 är direkt elektriskt förbunden med radiofrekvenskällan/mottagaren.Description of Preferred Embodiments The first embodiment, shown in Figure 1, includes two helical antenna elements 10, 11 located within each other, where the feed network consists of the coil necks 12, 13 of the two the elements. The smaller diameter spool neck 13 is located inside the larger spool neck 12, and the two spool necks 12, 13 are mechanically fixed relative to each other by means of a dielectric material 14, which also provides capacitive coupling between the spool necks 12, 13 in space. between the coil necks 12, 13. The outer coil neck 12 is directly electrically connected to the radio frequency source / receiver.

Den andra utföringsformen (figur 2) omfattar tvâ meanderantenn- element 20, 21 som befinner sig pâ en övre yta av ett substrat.The second embodiment (Figure 2) comprises two meander antenna elements 20, 21 located on an upper surface of a substrate.

Matningsnâtet âr försett med en anordning i form av en tunga eller en fjäder 23 för elektrisk förbindelse med radiofrekvens- kâllan/mottagaren, och det kapacitiva elementet 24, som används för kapacitiv koppling till det andra antennelementet, befinner sig pá samma yta som antennelementen 20, 21. I detta fall till- handahálls den kapacitiva kopplingsanordningen 24 i matningsnätet i form av två delar av matningsnätet som sträcker sig parallellt med varandra pà ett ömsesidigt nära avstånd.The supply network is provided with a device in the form of a tongue or a spring 23 for electrical connection to the radio frequency source / receiver, and the capacitive element 24, which is used for capacitive connection to the second antenna element, is located on the same surface as the antenna elements 20. 21. In this case, the capacitive coupling device 24 is provided in the supply network in the form of two parts of the supply network extending parallel to each other at a mutually close distance.

I den tredje utföringsformen, som visas i figur 3, är ett första 20 och ett andra meanderantennelement 21 pá motsvarande sätt be- lägna pà den övre ytan av ett substrat, medan matningsnätet har delar belägna sáväl pá den övre som på den undre ytan och har en anordning för kapacitiv koppling 24 genom substratet till en mat- ningsdel hos det andra antennelementet, en anordning för direkt elektrisk förbindelse med en matningsdel hos det första antenn- elementet, och en anordning för elektrisk förbindelse med radio- frekvenskällan/mottagaren. De övre och undre delarna av matnings- nätet är elektriskt förbundna med en ledande del 41 som sträcker sig genom substratet.In the third embodiment, shown in Figure 3, a first 20 and a second meander antenna element 21 are correspondingly located on the upper surface of a substrate, while the supply network has parts located both on the upper and on the lower surface and has a device for capacitive coupling 24 through the substrate to a supply part of the second antenna element, a device for direct electrical connection with a supply part of the first antenna element, and a device for electrical connection with the radio frequency source / receiver. The upper and lower parts of the supply network are electrically connected to a conductive part 41 which extends through the substrate.

Figur 4 är en sidovy av den tredje utföringsformen enligt figur 23694b;00-08-24 20 25 30 514 515 3, varvid det andra antennelementet 21, förbundet med anordningen för kapacitiv koppling 24 till matningsnâtet genom substratet 40, visas på den övre sidan av substratet 41. Endast matningsänden hos det första antennelementet 20 visas i denna figur. En ledande del 41 av matningsnâtet som sträcker sig genom substratet visas också.Figure 4 is a side view of the third embodiment according to Figure 23694b; wherein the second antenna element 21, connected to the device for capacitive coupling 24 to the supply network through the substrate 40, is shown on the upper side of the substrate 41. Only the feed end of the first antenna element 20 is shown in this figure. A conductive portion 41 of the feed net extending through the substrate is also shown.

Figur 5 visar en fjärde utföringsform med det första meanderan- tennelementet 21 placerat på den övre ytan av ett substrat, och det andra antennelementet 21 placerat på den undre sidan. Mat- ningsnâtet sträcker sig på båda sidor av substratet, och en övre ledande skiktdel av matningsnâtet och en undre ledande skiktdel av matningsnâtet är elektriskt förbundna med varandra via ett ka- pacitivt element 24. Den övre ledande skiktdelen av matningsnâtet omfattar också en matningsdel 50.Figure 5 shows a fourth embodiment with the first meander antenna element 21 placed on the upper surface of a substrate, and the second antenna element 21 placed on the lower side. The feed mesh extends on both sides of the substrate, and an upper conductive layer portion of the feed mesh and a lower conductive layer portion of the feed mesh are electrically connected to each other via a capacitive element 24. The upper conductive layer portion of the feed mesh also includes a feed portion 50.

Figur 6 visar en femte utföringsform med ett flerskiktsubstrat som har tre meanderantennelement 20, 60, 21 belägna på den övre ytan av ett övre substrat, mellan det övre och undre substratet, respektive på undersidan av det undre substratet. Såsom visas i figuren, skiljer sig storleken på de kapacitiva elementen 61, 62 och motsvarande värden på kapacitansen, mellan de båda antennele- menten 60, 21 som är kapacitivt kopplade till matningsnâtet. Kvo- ten mellan kapacitanserna kan härvid väljas efter önskan genom val av storleken på respektive kapacitiva element 61, 62, och dessa kapacitanser bör företrädesvis väljas så, att bara ett av elementen i taget är starkt kopplad till källan. Som en grov upp- skattning bör en kvot på 1:10 räcka, men denna kvot, och absolut- värdena på kapacitanserna, kan variera beroende på den faktiska utformningen av multibandantennelementen. De ska väljas så att, vid den frekvens vid vilken elementet 20 för det lägsta bandet arbetar, är impedansen för båda kapacitanserna hög. Vid den frek- 23694b;00-08-24 10 15 20 25 30 514 515 vens, vid vilken elementet 61 för det mittre bandet arbetar, ska impedansen på det kapacitiva elementet, som kopplar elementet 21 som arbetar vid den högsta frekvensen, vara hög.Figure 6 shows a fifth embodiment with a multilayer substrate having three meander antenna elements 20, 60, 21 located on the upper surface of an upper substrate, between the upper and lower substrate, and on the underside of the lower substrate, respectively. As shown in the figure, the size of the capacitive elements 61, 62 and the corresponding values of the capacitance differ between the two antenna elements 60, 21 which are capacitively connected to the supply network. The ratio between the capacitances can be selected as desired by selecting the size of the respective capacitive elements 61, 62, and these capacitances should preferably be chosen so that only one of the elements at a time is strongly connected to the source. As a rough estimate, a ratio of 1:10 should suffice, but this ratio, and the absolute values of the capacitances, may vary depending on the actual design of the multiband antenna elements. They should be selected so that, at the frequency at which the element 20 of the lowest band operates, the impedance of both capacitances is high. At the frequency at which the middle band element 61 operates, the impedance of the capacitive element coupling the element 21 operating at the highest frequency shall be high. .

Figur 7 visar en sjätte utföringsform med två antennelement 20, 21 placerade på den enda sidad av ett flexibelt substrat, som är avsett att ge en kapacitiv koppling från matningsnätet via sub- stratet till det andra antennelementet, genom att man omböjer substratet så att det sträcker sig i omkretsled mer är ett helt varv och de två utdragna ledande områdena 24 är placerade ovanpå varandra, med ett skikt av substratet placerat däremellan. An- tennelementet, som företrädesvis är plant under den inledande tillverkningsprocessen, kan omböjas runt en lämplig ram 80 (visad i figur 8) i ett andra behandlingssteg, eller kan det omböjas med någon annan metod som garanterar en hög precision i positione- ringen av de två ledande områdena 24 relativt varandra. En sär- skild fördel med denna utföringsform är att endast ett ledande skikt behövs för meanderantennelementen och matningsnätet, och inga ytterligare komponenter eller steg i tillverkningsprocessen behövs. Trots detta får antennen en liten storlek i slutänden.Figure 7 shows a sixth embodiment with two antenna elements 20, 21 placed on the only side of a flexible substrate, which is intended to provide a capacitive connection from the supply network via the substrate to the second antenna element, by bending the substrate so that it extends circumferentially more is a full turn and the two elongated conductive regions 24 are placed on top of each other, with a layer of the substrate placed therebetween. The antenna element, which is preferably flat during the initial manufacturing process, can be bent around a suitable frame 80 (shown in Figure 8) in a second processing step, or it can be bent by another method which guarantees a high precision in the positioning of the two leading areas 24 relative to each other. A particular advantage of this embodiment is that only a conductive layer is needed for the meander antenna elements and the supply network, and no additional components or steps in the manufacturing process are needed. Despite this, the antenna gets a small size in the end.

Figur 8 visar utföringsformen i figur 7 från ovan, i dess omböjda tillstånd.Figure 8 shows the embodiment of Figure 7 from above, in its bent state.

Den sjunde utföringsformen, som visas i figur 9, omfattar två me- anderantennelement 20, 21 belägna på en övre yta av ett substrat motsvarande den andra utföringsformen. Det kapacitiva elementet, i de ovanstående utföringsformerna utformat som en integrerad del av matningsnätet, utgöres i denna utföringsform av en separat kondensator 90. En fördel med denna utföringsform är att kapaci- tansen kan väljas till vilket önskat värde som helst, utan an- vändning av en oproportionerligt stor del av substratytan. En nackdel med denna utföringsform är dock, jämfört med de föregå- 23694b;00-08-24 10 514 515 ende utföringsformerna, behovet av ytterligare steg i tillverk- ningsprocessen. Även om uppfinningen har beskrivits i samband med ett antal före- dragna utföringsformer, kan olika modifikationer göras inom ramen för uppfinningen enligt de bifogade kraven. En sådan möjlig modi- fikation är att tillämpa matningsnâtet, enligt föreliggande upp- finning, på multibandantenner bestående av antennelement som var- ken är av helix- eller av meandertyp, utan har någon annan form, såsom sprötantenner, eller att tillämpa uppfinningen på multi- bandantenner omfattande kombinationer av olika typer av antenn- element, eller på kombinationer av multibandantenner med fasta och indragbara delar. 23694b;00-08-24The seventh embodiment, shown in Figure 9, comprises two meander antenna elements 20, 21 located on an upper surface of a substrate corresponding to the second embodiment. The capacitive element, in the above embodiments formed as an integral part of the supply network, in this embodiment consists of a separate capacitor 90. An advantage of this embodiment is that the capacitance can be selected to any desired value, without the use of a disproportionately large portion of the substrate surface. However, a disadvantage of this embodiment is, compared to the previous embodiments, the need for further steps in the manufacturing process. Although the invention has been described in connection with a number of preferred embodiments, various modifications may be made within the scope of the invention in accordance with the appended claims. One such possible modification is to apply the feed net, according to the present invention, to multi-band antennas consisting of antenna elements which are neither helical nor meander type, but have any other shape, such as rod antennas, or to apply the invention to multi-band antennas. band antennas comprising combinations of different types of antenna elements, or on combinations of multi-band antennas with fixed and retractable parts. 23694b; 00-08-24

Claims (13)

10 15 20 25 30 514 515 10 Patentkrav10 15 20 25 30 514 515 10 Patent claims 1. Antenn för multipla frekvensband, omfattande minst två an- tennelement (10, ll, 20, 21, 60) förbundna via ett antennmat- ningsnät med en radiofrekvenskâlla/mottagare, varvid antennele- menten (10, 11, 20, 21, 60) arbetar i minst tvá icke överlappande frekvensband, kännetecknad av att - nämnda antennmatningsnät omfattar en anordning (23, 50) för förbindning med radiofrekvenskäl- lan/mottagaren, en anordning för direkt elektrisk för- bindelse med en matningsdel hos ett första antennele- 20), som arbetar i ett undre frekvensband, 90) till ment (10, och en anordning för kapacitiv koppling (24, en matningsdel hos minst ett andra antennelement (ll, 21), som arbetar i ett frekvensband som är högre än det undre frekvensbandet, och - den kapacitiva kopplingen är dimensionerad att ge en relativt hög impedans för frekvenser i det undre frek- vensbandet och en relativt làg impedans för frekvenser i det högre frekvensbandet.An antenna for multiple frequency bands, comprising at least two antenna elements (10, 11, 20, 21, 60) connected via an antenna supply network to a radio frequency source / receiver, the antenna elements (10, 11, 20, 21, 60 ) operates in at least two non-overlapping frequency bands, characterized in that - said antenna supply network comprises a device (23, 50) for connection to the radio frequency source / receiver, a device for direct electrical connection to a supply part of a first antenna conductor. , operating in a lower frequency band, 90) for means (10, and a capacitive coupling device (24, a supply part of at least one second antenna element (11, 21), operating in a frequency band higher than the lower frequency band, and - the capacitive coupling is dimensioned to give a relatively high impedance for frequencies in the lower frequency band and a relatively low impedance for frequencies in the higher frequency band. 2. Antenn för multipla frekvensband enligt krav l, kännetecknad av att de minst två antennelementen (10, ll, 20, 21, 60) är pla- cerade sida vid sida och nåra varandra.Multiple frequency band antenna according to claim 1, characterized in that the at least two antenna elements (10, 11, 20, 21, 60) are placed side by side and close to each other. 3. Antenn för multipla frekvensband enligt krav 1, kännetecknad av att de minst två antennelementen (10, 11, 20, 21, 60) är pla- cerade inuti varandra.Multiple frequency band antenna according to claim 1, characterized in that the at least two antenna elements (10, 11, 20, 21, 60) are placed inside each other. 4. Antenn för multipla frekvensband enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att de minst två antennelementen (10, ll) är he- lixantennelement. 23694b;00-08-24 10 H 20 25 (so 514 515 UMultiple frequency band antenna according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the at least two antenna elements (10, 11) are helical antenna elements. 23694b; 00-08-24 10 H 20 25 (so 514 515 U 5. Antenn för multipla frekvensband enligt krav 4, kânnetecknad av att - antennmatningsnätet omfattar minst två koncentriska spolhalsar (12, 13) som är placerade inuti varandra och utgör matningsdelarna av helixantennelementen, - spolhalsarna är kapacitivt kopplade till varandra ge- nom ett dielektriskt medium (14), och - en av spolhalsarna (12, 13) är direkt elektriskt för- bunden med radiofrekvenskâllan/mottagaren.Multiple frequency band antenna according to claim 4, characterized in that - the antenna supply network comprises at least two concentric coil necks (12, 13) located inside each other and constitute the supply parts of the helical antenna elements, - the coil necks are capacitively connected to each other by a dielectric medium ( 14), and - one of the coil necks (12, 13) is directly electrically connected to the radio frequency source / receiver. 6. Antenn för multipla frekvensband enligt något av kraven 1-3, kânnetecknad av att - de minst tvâ antennelementen (20, 21, 60) âr meander- antennelement, - vartdera meanderantennelementet har formen av ett le- dande skikt på ett substrat.Multiple frequency band antenna according to any one of claims 1-3, characterized in that - the at least two antenna elements (20, 21, 60) are meander antenna elements, - each meander antenna element has the shape of a conductive layer on a substrate. 7. Antenn för multipla frekvensband enligt krav 6, kânnetecknad av att de minst två meanderantennelementen (20, 21, 60) är place- rade på samma sida av substratet.Multiple frequency band antenna according to claim 6, characterized in that the at least two meander antenna elements (20, 21, 60) are located on the same side of the substrate. 8. Antenn för multipla frekvensband enligt krav 7, kânnetecknad av att anordningen (23, 50) för förbindelse med radiofrekvenskäl- lan/mottagaren âr placerad pà motsatt sida av substratet.Multiple frequency band antenna according to claim 7, characterized in that the device (23, 50) for connection to the radio frequency source / receiver is located on the opposite side of the substrate. 9. Antenn för multipla frekvensband enligt krav 6, kânnetecknad av att - de minst två antennelementen (20, 21, 60) âr place- rade på motsatta sidor av substratet, - det andra antennelementet (20, 60) är kapacitivt kopplad till matningsnâtet genom substratet. 23694b;00-08-24 10 15 514 515 12Multiple frequency band antenna according to claim 6, characterized in that - the at least two antenna elements (20, 21, 60) are located on opposite sides of the substrate, - the second antenna element (20, 60) is capacitively connected to the supply network by the substrate. 23694b; 00-08-24 10 15 514 515 12 10. Antenn för multipla frekvensband enligt krav 7, kännetecknad av att substratet sträcker sig i omkretsled mer än ett helt varv, så att det andra antennelementet är kapacitivt kopplat till mat- ningsnâtet genom substratet.An antenna for multiple frequency bands according to claim 7, characterized in that the substrate extends circumferentially more than one full turn, so that the second antenna element is capacitively connected to the supply network through the substrate. 11. Antenn för multipla frekvensband enligt något av kraven 6-9, kännetecknad av att den del av matningsnätet som ger kapacitiv koppling mellan antennelementet tillhandahålls av en diskret ka- pacitans (90).Multiple frequency band antenna according to one of Claims 6 to 9, characterized in that the part of the supply network which provides a capacitive connection between the antenna element is provided by a discrete capacitance (90). 12. Antenn för multipla frekvensband enligt något av kraven 6-9, kännetecknad av att anordningen för förbindelse med radiofrek- venskällan/mottagaren omfattar en ledande del (41) som sträcker sig genom substratet till det första elementet.Multiple frequency band antenna according to any one of claims 6-9, characterized in that the device for connection to the radio frequency source / receiver comprises a conductive part (41) extending through the substrate to the first element. 13. Mobiltelefon försedd med en antenn enligt nàgot av de före- gående kraven. 23694b;00~08-24Mobile phone equipped with an antenna according to one of the preceding claims. 23694b; 00 ~ 08-24
SE9902878A 1999-08-11 1999-08-11 Compact multi-band antenna SE514515C2 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9902878A SE514515C2 (en) 1999-08-11 1999-08-11 Compact multi-band antenna
DE60032369T DE60032369T2 (en) 1999-08-11 2000-08-04 SMALL MULTI-BAND ANTENNA
AT00953607T ATE348414T1 (en) 1999-08-11 2000-08-04 SMALL MULTI-BAND ANTENNA
PCT/SE2000/001543 WO2001011721A1 (en) 1999-08-11 2000-08-04 Small sized multiple band antenna
CNB008113807A CN1222080C (en) 1999-08-11 2000-08-04 Small multiple band antenna
EP00953607A EP1210745B1 (en) 1999-08-11 2000-08-04 Small sized multiple band antenna
KR1020027001447A KR100703941B1 (en) 1999-08-11 2000-08-04 Small sized multiple band antenna
AU66027/00A AU6602700A (en) 1999-08-11 2000-08-04 Small sized multiple band antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9902878A SE514515C2 (en) 1999-08-11 1999-08-11 Compact multi-band antenna

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9902878D0 SE9902878D0 (en) 1999-08-11
SE9902878L SE9902878L (en) 2001-03-05
SE514515C2 true SE514515C2 (en) 2001-03-05

Family

ID=20416651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9902878A SE514515C2 (en) 1999-08-11 1999-08-11 Compact multi-band antenna

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1210745B1 (en)
KR (1) KR100703941B1 (en)
CN (1) CN1222080C (en)
AT (1) ATE348414T1 (en)
AU (1) AU6602700A (en)
DE (1) DE60032369T2 (en)
SE (1) SE514515C2 (en)
WO (1) WO2001011721A1 (en)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100355148C (en) 1999-09-20 2007-12-12 弗拉克托斯股份有限公司 Multilever antenna
DE60022096T2 (en) 2000-01-19 2006-06-01 Fractus, S.A. ROOM FILLING MINIATURE ANTENNA
JP3455727B2 (en) 2001-01-04 2003-10-14 株式会社東芝 Antennas and wireless terminals using them
JP5028720B2 (en) 2001-07-11 2012-09-19 Ｎｅｃネットワークプロダクツ株式会社 Antenna device
KR100733679B1 (en) * 2002-07-05 2007-06-28 다이요 유덴 가부시키가이샤 Dielectric antenna
US7423592B2 (en) 2004-01-30 2008-09-09 Fractus, S.A. Multi-band monopole antennas for mobile communications devices
EP2273611B1 (en) 2002-12-22 2012-02-08 Fractus, S.A. Multi-band monopole antenna for a mobile communications device
JP2004228984A (en) * 2003-01-23 2004-08-12 Alps Electric Co Ltd Antenna assembly
JP3855270B2 (en) 2003-05-29 2006-12-06 ソニー株式会社 Antenna mounting method
KR20030064717A (en) 2003-07-15 2003-08-02 학교법인 한국정보통신학원 An internal triple-band antenna
KR100530667B1 (en) 2003-11-20 2005-11-22 주식회사 팬택 Internal antenna for mobile handset
EP1714353A1 (en) 2004-01-30 2006-10-25 Fractus, S.A. Multi-band monopole antennas for mobile network communications devices
US7274334B2 (en) 2005-03-24 2007-09-25 Tdk Corporation Stacked multi-resonator antenna
KR20070016545A (en) 2005-08-04 2007-02-08 삼성전자주식회사 Antenna apparatus for portable terminal
US8738103B2 (en) 2006-07-18 2014-05-27 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
US7847736B2 (en) * 2006-08-24 2010-12-07 Cobham Defense Electronic Systems Multi section meander antenna
KR101014624B1 (en) 2008-11-28 2011-02-16 한국과학기술원 Antanna module for operating multi band, and communication system for the same
DE102009037722A1 (en) 2009-08-17 2011-02-24 Heinz Prof. Dr.-Ing. Lindenmeier Antenna rod for a rod antenna for several radio services
US9203489B2 (en) 2010-05-05 2015-12-01 Google Technology Holdings LLC Method and precoder information feedback in multi-antenna wireless communication systems
US20120075151A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Qualcomm Incorporated Multi-band antenna device
EP2659546B1 (en) * 2010-12-30 2017-03-01 Pirelli Tyre S.p.A. Multiple-frequency antenna for a system of vehicle tyre sensors
CN102856641B (en) * 2012-09-29 2015-07-15 电子科技大学 Multiband wireless terminal antenna
CN102956957B (en) * 2012-10-25 2014-09-03 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 Broadband LTE (Long Term Evolution) antenna suitable for notebook computer and Tablet
US9813262B2 (en) 2012-12-03 2017-11-07 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for selectively transmitting data using spatial diversity
US9591508B2 (en) 2012-12-20 2017-03-07 Google Technology Holdings LLC Methods and apparatus for transmitting data between different peer-to-peer communication groups
US9979531B2 (en) 2013-01-03 2018-05-22 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for tuning a communication device for multi band operation
US10229697B2 (en) 2013-03-12 2019-03-12 Google Technology Holdings LLC Apparatus and method for beamforming to obtain voice and noise signals
CN103296488B (en) * 2013-05-30 2015-05-27 华为技术有限公司 Feed network device, antenna feed system and base station
CN103337697B (en) * 2013-06-06 2015-04-15 电子科技大学 Seven-band planar terminal antenna
KR101354088B1 (en) * 2013-07-04 2014-01-27 (주)테크윈시스템 Antenna device having characteristic complementing element of antenna
US9326320B2 (en) * 2013-07-11 2016-04-26 Google Technology Holdings LLC Systems and methods for antenna switches in an electronic device
CN104425900A (en) * 2013-08-26 2015-03-18 联想(北京)有限公司 Antenna apparatus, method for arranging the same, and electronic equipment
US9386542B2 (en) 2013-09-19 2016-07-05 Google Technology Holdings, LLC Method and apparatus for estimating transmit power of a wireless device
US9549290B2 (en) 2013-12-19 2017-01-17 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for determining direction information for a wireless device
KR20150098343A (en) * 2014-02-20 2015-08-28 현대자동차주식회사 Dual band PCB antenna for vehicle
US9491007B2 (en) 2014-04-28 2016-11-08 Google Technology Holdings LLC Apparatus and method for antenna matching
US9478847B2 (en) 2014-06-02 2016-10-25 Google Technology Holdings LLC Antenna system and method of assembly for a wearable electronic device
CN209016267U (en) 2018-11-14 2019-06-21 深圳Tcl新技术有限公司 Double frequency vertical polarized antenna and television set

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0669715A (en) * 1992-08-17 1994-03-11 Nippon Mektron Ltd Wide band linear antenna
AU696840B2 (en) * 1995-03-20 1998-09-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Dual frequency antenna with integral diplexer
SE509638C2 (en) * 1996-06-15 1999-02-15 Allgon Ab Meander antenna device
US5945964A (en) * 1997-02-19 1999-08-31 Motorola, Inc. Multi-band antenna structure for a portable radio
US6075488A (en) * 1997-04-29 2000-06-13 Galtronics Ltd. Dual-band stub antenna
SE513368C2 (en) * 1997-11-14 2000-09-04 Moteco Ab Antenna device for dual frequency bands

Also Published As

Publication number Publication date
DE60032369D1 (en) 2007-01-25
SE9902878L (en) 2001-03-05
EP1210745A1 (en) 2002-06-05
DE60032369T2 (en) 2007-09-27
WO2001011721A1 (en) 2001-02-15
SE9902878D0 (en) 1999-08-11
KR20020026361A (en) 2002-04-09
CN1369121A (en) 2002-09-11
AU6602700A (en) 2001-03-05
CN1222080C (en) 2005-10-05
ATE348414T1 (en) 2007-01-15
KR100703941B1 (en) 2007-04-04
EP1210745B1 (en) 2006-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE514515C2 (en) Compact multi-band antenna
US5929825A (en) Folded spiral antenna for a portable radio transceiver and method of forming same
US6710752B2 (en) Helical antenna
US8199057B2 (en) Antenna device and wireless communication apparatus
KR100483110B1 (en) Antenna device and radio equipment having the same
FI119577B (en) The multiband antenna component
EP1959518A2 (en) Multifrequency magnetic dipole antenna and methods for re-using the volume of an antenna
US20050043055A1 (en) Tunable parasitic resonators
SE528088C2 (en) Antenna device and portable radio communication device including such antenna device
SE509638C2 (en) Meander antenna device
CN1257322A (en) Multi-layer spiral antenna for mobile communication unit
KR20040062652A (en) Dual-band antenna arrangement
US9142888B2 (en) Antenna-device substrate and antenna device
JP4823433B2 (en) Integrated antenna for mobile phone
GB2475802A (en) Multi-resonant antenna
JP6288299B2 (en) Antenna device and communication device
CN101416348B (en) Antenna with increased electrical length and wireless communication device including the same
KR20190117758A (en) Antenna device and device comprising such antenna device
KR101792398B1 (en) Multi-band antenna using outer conductor of non-segmented, and terminal with the same
JP2005210564A (en) Antenna device
US11316285B2 (en) Antenna structure and communication device
CN112599982A (en) Antenna structure and communication device
CN101432928A (en) Antenna structure and wireless communication device employing the same
US8462051B2 (en) Chip antenna and antenna apparatus
KR100748606B1 (en) Antenna with increased electrical length