SE519727C2 - Antennanordning för användning i åtminstone två frekvensband - Google Patents

Description

519 727 2 kvadratiska patchen göras smalare, såsom visas i fig. 2, och dess längd kan också minskas med 50% genom en jordning i den tidigare mitten (eller jordpotentialen) och halvering såsom visas i fig. 3. Dessa ändringar gör ytan betydligt mindre än den ursprungliga Ä/2 gånger Ä/2, såsom en tunga på Ä/4 gånger Ä/10, se fig. 3, men denna 90%-iga areaminskning uppnås på bekostnad av bandbreddsprestanda. Till och med en längd av Ä/4, motsvarande en längd av cirka 80 mm vid de vanliga telefonfrek- vensbanden i området 800-1000 MHz är många gånger för stor för en mobiltelefon då man beaktar kundernas krav på små och lätta telefoner.

Ett vanligt antennelement i klassen "små patch-antenner" är PIFA-elementet som betyder plan, inverterad F-antenn, där F- antennen är en vanlig typ av kortvågsantenn som används bland radioamatörer. En majoritet av inbyggda telefonantenner idag sägs vara av denna typ eller någon "modifierad PIFA"-typ. Den "grundläggande PIFA:n" är en Ä/4 lång remsa ansluten till ett jordplan under remsan i ena änden och öppen i den andra änden.

En ingångsanslutning är placerad vid en punkt mellan den öppna änden och den jordade änden för att erhålla önskad inimpedans, vilken typiskt väljs till 50 ohm. En egenskap gemensam för samtliga resonanta strukturer är att inimpedansen kan väljas fritt genom lämplig matningspunkt. För applikationer där Ä/4 är alltför långt kan PIFA:ns längd göras kortare. Fig. 4 visar en grundläggande PIFA-konfiguration. Ren nedskalning i storlek skulle öka resonansfrekvensen i motsvarande grad men resonans- frekvensen kan avstämmas ner på många sätt för erhållande av den önskade resonansfrekvensen. Tre typiska sätt att avstämma ner frekvensen är l) genom att använda en högre dielektrisk konstant som isolering, 2) genom att belasta den öppna änden med en kondensator och 3) genom att introducera induktans längs PIFA-bandet genom att exempelvis ge den en meanderform. Då referens nedan görs till PIFA-konceptet antas några av dessa avstämningsändringsorgan få den typiska längden mycket under Ä/4. 519 727 3 Elementets minskade storlek innebär i samtliga fall en mindre bandbredd och som en generell trend kommer bandbredd-verknings- gradsprodukten (Af/f)q att vara proportionell mot antennelementets volym såsom uttryckt i tredje graden av våglängden. Detta liknar den klassiska Wheelers antennstorleksbegränsning som anger att (Af/f)q<13V/X3, där Wheelers begränsning gäller för hela den strålande strukturen och V är volymen på den minsta sfären som omsluter strukturen.

Den grundläggande PIFA:n har en typisk admittansstruktur (dvs en parallellresonanskrets) då den mäts över den öppna änden och genom förflyttning av ingångsanslutningen närmare den kortslut- na änden så kan inimpedansen justeras till exempelvis 50 ohm.

Den reaktiva delen av admittansen (suceptansen) beror ej mycket på omgivningen, såsom storleken på jordplanet under PIFA:n, men beror mycket på den lagrade energin i resonansstrukturen. Ett mindre avstånd mellan remsan och jordplanet ger exempelvis suceptansen en större variation med frekvensen runt resonans- frekvensen där suceptansen är O. Om remsan är mycket kortare än Ä/4 kommer bandbredden likaledes att bli mindre och i generella termer kommer bandbreddens övre gräns att vara proportionell mot antennelementets volym. Den reella delen av admittansen (konduktansen) är mycket viktig för de små patch-antennerna och bandbredden blir proportionell mot konduktansen, som huvud- sakligen är strålningskonduktans med förluster som oönskad ytterligare komponent.

Ett problem med en typisk PIFA är dock att strålningskonduktan- sen är svår att styra. Ett annat problem med den ursprungliga PIFA:n är att den ej är väl lämpad för flerbandiga tillämpning- ar, delvis därför att PIFA:n per definition är plan.

De senaste åren har flera PIFA modifierade för tvåbandig telefontjänst kommit på marknaden. Den vanligaste principen är att avlägsna delar av ledningsytan för att skapa en andra reso- nans runt exempelvis 1800 MHz utöver en första runt 900 MHz. En grundläggande typ av modifierad PIFA är den s.k. C-PIFA, vid vilken på ett figurativt sätt ett tjockt "I" ersätts med ett 519 727 4 "C" bildat genom att man skär bort en del av en kvadratisk eller rektangulär ledningsyta, se fig. 5. Typiskt erhålles samma relativa bandbredd vid det övre bandet som vid det lägre vilket behövs vid exempelvis GSM 900/1800. Resultatet blir dock mycket mindre än vad man skulle kunna förvänta från Wheelers begränsning. I den modifierade PIFA:n har sålunda ett stort antal olika mönster som härletts från ovannämnda I och C använts men har mer eller mindre givit begränsade resultat. Det typiska behovet av de högre frekvensbanden för en modern mobil- telefon är mycket större. Exempelvis bör inte bara GSM 1800 täckas utan också GSM 1900 och UMTS vilket gör 1700-2300 MHz ett önskat band. Detta är 30% relativ bandbredd jämfört med 8% för GSM 900 eller GSM 1800.

E. E..

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en antennanordning av den inledningsvis omnämnda typen vid vilken frekvenskarakteristiken ger åtminstone två jämförelsevis breda frekvensband.

Ett annat ändamål är att åstadkomma en tvåbandig antennanord- ning med en bred bandbredd vid det högre frekvensbandet.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en antennanordning med en bättre användning av ett begränsat utrymme än kända anordningar. Ännu ett ändamål är att åstadkomma en antennanordning som har bättre flerbandig prestanda än kända anordningar.

Ett ytterligare ändmål är att åstadkomma en antennanordning som är enkel och billig att tillverka.

Uppfinningen baseras på insikten att kopplingen till stödstruk- turen är en kritisk faktor för att erhålla en användbar band- bredd hos frekvensbanden och att bandbredden blir smalare av det faktum, att signalernas fas sprids alltför mycket över antennelementets yta. Jämfört med känd teknik åstadkommes 5 element som ökar kopplingen till stödstrukturen, som är själva telefonen. Med denna ökade koppling kommer mindre strömamplitu- der att erfordras för en specificerad användbar effekt vilket ger bättre bandbredd och mindre närområdesförluster. Genom att ge antennelementet eller tungan lämplig koppling till en stöd- struktur kan signalernas fas hållas inom ett tillräckligt område.

Enligt uppfinningen åstadkommes en antennanordning såsom definierad i patentkravet 1.

Vidare åstadkommes en bärbar radiokommunikationsanordning såsom definierad i patentkravet 13.

Ytterligare föredragna utföringsformer definieras i de under- ordnade patentkraven.

Uppfinningen åstadkommer en antennanordning vid vilken proble- men vid kända anordningar undvikes eller åtminstone minskas.

Sålunda åstadkommes en flerbandig antennanordning med ett rela- tivt brett övre frekvensband.

E 1] 1 . . . .

Uppfinningen kommer nu att beskrivas, såsom exempel, under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. l visar en känd anordning i form av en patch-antenn, Fig. 2 visar en annan känd anordning i form av en smal patch, Fig. 3 visar en annan känd anordning i form av en smal patch delad och jordad på mitten, Fig. 4 visar en planvy över en annan känd anordning i form av en grundläggande PIFA, Fig. 5 visar en annan känd anordning i form av en C-PIFA, v" ~~. n . f. u -. 0 u f. , - .- 1 ». x :u m . f v -u .u 1 v n n > »a » u ~ - n. .x n n; o - ,> |~ymn n - . - . u. i u _ - . . n i - - ~ 1 f w; ,. - »w .- 0 519 727 6 Fig. 6 är en perspektivvy av en första utföringsform av en antennanordning enligt föreliggande uppfinning, Fig. 7 är en planvy av en tunga i antennanordningen visad i fig. 6, Fig. 8 visar en andra utföringsform av en antennanordning enligt föreliggande uppfinning, Fig. 9a och 9b visar fältfördelningar för antennanordningen visad i fig. 8 för det lägre resp. det högre frekvensbandet, Fig. 10 visar en tredje utföringsform av en antennanordning enligt föreliggande uppfinning, Fig. ll, 12 och 13 visar alternativt formade tungor innefattade i en antennanordning enligt uppfinningen, Fig. 14 visar en meanderformad tunga och Fig. l5a och l5b visar en utföringsform som motsvarar fig. 8 tillverkad av en tvåsidig tryckt kretsfilm. 1. 1 I I . . E. .

I det följande kommer en detaljerad beskrivning av utförings- former av en antennanordning enligt uppfinningen att ges. I beskrivningen visas, i förklarande och ej begränsande syfte, specifika detaljer, såsom specifik hårdvara, applikationer, tekniker etc för att ge en grundlig förståelse av föreliggande uppfinning. Fackmannen inom teknikområdet inser dock, att före- liggande uppfinning kan användas i andra utföringsformer som avviker från dessa specifika detaljer. I andra fall har detal- jerade beskrivningar av välkända metoder, apparater och kretsar utelämnats för att ej försvåra beskrivningen av föreliggande uppfinning med onödiga detaljer.

Det inses att i dokument över känd teknik används termen "jord- plan" ofta i samband med mindre ytor. Storleken på "jordplanet" 519 727 7 är dock ett ganska viktigt villkor för föreliggande uppfinning och därför görs åtskillnaden nedan att termen "jordplan" reser- veras för stora strukturer (diameter >=l0k) under det att termen "stödstruktur" används för små strukturer (diameter elementet är fäst.

I denna beskrivning refererar uttrycket "liten patch-antenn" eller helt enkelt "LPA" till varje typ av patch-lik antenn som har en yta med en storleksordning mindre än 0,25X2. Vid exem- pelvis en frekvens på 1000 MHz är våglängden 300 mm och följ- aktligen motsvarar O,25Ä2 ë25 cmz.

I hela denna beskrivning skall termen "antennelement" eller "strålande element" betraktas som täckande varje antennelement inrättat att motta eller sända elektromagnetiska vågor.

"Matningspunkt" är där en anslutning till antennelementet görs.

Termerna "matningsände" och "öppen ände" används i fallet ett långsträckt antennelement används och beror inte på hur "öppen" den öppna änden är.

Det nya antennelementet använder nya principer för flerbandig prestanda och namnet "lastad tungantenn" eller "LTA" föreslås och används härefter. Termen "tunga" har härletts från ordet gemensamt för en klass av musikinstrument där tungan skapar ett ljud, vilket avstäms av omgivande element som "lastar" tungan.

Våglängden K i meter är 300/f, där f är frekvensen i MHz. För en frekvens mellan 800 och 2500 MHz varierar våglängden mellan 375 och 120 mm. Nedan refererar våglängden till den använda frekvensen såvida inte annat anges. Eftersom frekvensen hos det höga bandet för mobiltelefoner i allmänhet är 2-2,5 gånger frekvensen för det nedre bandet används i vissa fall det höga bandets frekvens som referens eftersom det höga bandets upp- trädande hos nämnda LTA är en betydande skillnad mot känd teknik. 519 727 8 Fig. 1-5 har behandlats i samband med beskrivningen av känd teknik och kommer ej att behandlas ytterligare.

En första utföringsform av en antennanordning enligt uppfin- ningen kommer nu att beskrivas under hänvisning till fig. 6, som är en schematisk sidovy av en lastad tungantenn (LTA).

Antennen, allmänt betecknad 2, innefattar ett väsentligen plant ledningselement eller tunga 10. Tungan 10 är placerad på av- stånd från en stödstruktur, allmänt betecknad 20. Stödstruk- turen innefattar typiskt ett tryckt kretskort med kretsar för en radiokommunikationsanordning i vilken antennen är monterad.

Den projicerade ytan av stödstrukturen 20 är företrädesvis o,o1-o,s lz, hellre o,o3-o,25 ü och helst o,o5-o,lo 93, där x avser den använda våglängden och projiceringsriktningen är vinkelrät mot stödstrukturens allmänna utsträckning. Detta ger en bättre bandbredd jämfört med vad som skulle erhållas med ett större jordningsplan. Den effektiva antennen är i allmänhet själva stödstrukturen så varje sätt att förbättra kopplingen mellan den lilla patch-antennen och stödstrukturen är viktigt.

Mellan tungan l0 och stödstrukturen 20 finns ett utrymme fyllt med luft och någon lämplig konstruktionsdetalj som håller tungan och stödstrukturen på ett bestämt inbördes avstånd, såsom en plastdel.

Tungan 10 är tillverkad av något lämpligt ledande material och har en långsträckt eller väsentligen rektangulär form då den betraktas från ovan, se fig. 7. Tungan 10 har företrädesvis en längd L på cirka 40 millimeter då den mäts från ena änden till den andra och en bredd W på cirka 20 millimeter, men andra storlekar är också möjliga beroende på utrymmesbegränsningar, prestandakrav etc. Någonstans mellan tungans 10 änddelar finns en ingångsanslutning 12 ansluten till en matningsanordning 32 hos mobiltelefonen i vilken tungan är monterad. Det finns dock ingen jordning av tungan 10 eftersom det ej finns något jord- plan i sig. 519 727 9 I stället finns vid ena änden av tungan 10 en elektriskt ledan- de anslutning 14 till stödstrukturen 20. Denna och samtliga impedanser mellan tungan och stödstrukturen är företrädesvis väsentligen större än noll. Anslutningens 14 elektriska egen- skaper kan vara antingen induktiva eller kapacitiva. Genom noggrann reglering av impedanserna mellan tungan och stödstruk- turen ges samtliga delar av tungan väsentligen samma strål- ningskoefficienter.

En kritisk faktor för bandbredden och verkningsgraden är att erhålla bra koppling eller kopplingskoefficient mellan tungan och radiokommunikationsanordningens stödstruktur. En viktig kopplingsfunktion är att tungan fungerar som en utplattad monopol som pekar ut från stödstrukturen. Det grundläggande måttet för en sådan utplattad monopol är ytan men till följd av praktiska och estetiska begränsningar är ytan många gånger mindre än vad man skulle önska med rent funktionella hänsyns- taganden. Sättet att göra den effektiva ytan så effektiv som möjligt är att tillförsäkra att samtliga delar av ytan har samma elektriska fas, dvs fasskillnaden hos sända och/eller mottagna signalvågor inom driftfrekvensbanden över nämnda är mindre än 120°, ännu hellre mindre än 90°, hellre mindre än 60° och helst mindre än 30°.

Av fig. 7 framgår att tungan är en mer eller mindre kontinuer- lig metallyta i motsats till exempelvis en typisk C-PIFA.

"Kontinuerlig" skall här betraktas i elektriska termer, inklu- derande sådana former som ett meandermönster som fyller tungans kontur.

Vid en andra ände av tungan 10 motsatt änden med anslutningen 14 finns en last 16 mellan tungan 10 och stödstrukturen 20.

Medelst lasten 16 kan kopplingen till en liten stödstruktur kontrolleras och sålunda kan strålningskonduktansen ökas. Ett viktigt särdrag hos den uppfinningsenliga anordningen är sålunda en ökad strålningskonduktans genom en förbättrad kopp- ling till stödstrukturen. Detta uppnås genom användningen av både elektrisk och magnetisk koppling från antennelementet till 519 727 10 stödstrukturen. Lastningskretsarna som finns i lasten 16 är in- rättade att ge den elektriska amplituden en liknande fas över hela tungans 10 yta.

En tredje last 18 är anordnad för ökad möjlighet till frekvens- beroendejustering. På detta sätt ökas kopplingen till stöd- strukturen, varigenom den lastade tungantennens strålnings- konduktans ökas. Vid denna utföringsform är lasten 14 användbar för impedansmatchning under det att lasten 16 huvudsakligen avstämmer det övre frekvensbandet.

Med andra ord har den elektriska amplituden över tungan samma tecken vilket kan uttryckas som en fasskillnad mindre än 120°, såsom beskrivits ovan, varigenom man undviker motverkande effekt mellan olika delar. Detta är särskilt effektivt vid det högre frekvensbandet där en komplicerad struktur skulle ge motverkande delar.

Några nyckelanvändarparametrar för klassen små patch-antenner är storlek, bandbredd och verkningsgrad. Typiskt för samtliga antenner i denna klass är att produkten bandbredd-verkningsgrad är väsentligen proportionell mot antennelementets volym, dvs den blir alltför liten för ett mycket litet antennelement.

Detta kan förstås som en kombination av två effekter. Strål- ningskonduktansen (eller -resistansen) sjunker snabbt med stor- leken och den lagrade energin i elementet ökar då storleken blir mindre och amplituderna måste öka för att bibehålla samma strålande effekt trots den minskade strålningskonduktansen.

Principen med lastad tungantenn möjliggör sålunda bättre reglering av strålningskonduktansen, vilket är en viktig skillnad mot känd teknik. En fördel med den förbättrade strål- ningskonduktansen är lägre strömmar runt antennelementet för samma strålade effekt. Detta minskar närområdesförlusterna i material nära telefonen, såsom användarens hand och huvud.

Bandbredden kan grovt uppskattas som proportionell mot kvoten mellan strålad effekt och lagrad energi. I termer av admittans 519 727 11 är den strålade effekten proportionell mot strålningskonduktan- sen under det att den lagrade energin är proportionell mot mot- svarande kapacitans eller snarare suceptans.

Dock är resonans ett rent impedansförhållande som ej skall betraktas som nära knutet till storleken eller olika längder på antennen och inte heller är den en viktig faktor för att skapa radiostrålning från antennen. Storleken är viktig för strål- ningen men inte för resonansen. Sålunda kan varje antennlängd mindre än Ä/4 avstämmas till den använda frekvensen genom att man exempelvis lägger till en lämplig kondensator över den öppna änden eller en induktans längs tungan. Typiskt för samt- liga resonanta antennstrukturer är att det är enkelt att hitta varje önskad reell inimpedansnivå genom lämpligt val av mat- ningspunkt. En möjlig nackdel med den resonanta strukturen är att bandbredden i allmänhet minskas av energin lagrad i reso- nansen. Verkligt bredbandiga antenner är ej resonanta.

Ett annat särdrag hos den uppfinningsenliga anordningen är mindre lagrad energi, vilket ytterligare ökar bandbredden.

En andra utföringsform av en antennanordning enligt uppfin- ningen kommer nu att beskrivas under hänvisning till fig. 8, som är en vy liknande den hos den första utföringsformen visad i fig. 6. Samma delar i de två figurerna har givits samma hän- visningssiffror. Sålunda innefattar den lastade tungantennen som visas i fig. 8 en tunga 10 med en ingångsanslutning 12 ansluten till en matningskälla 32. Det finns också en stöd- struktur 20 på avstånd från tungan 10.

I motsats till den första utföringsformen har dock lasten 18 utelämnats. Det finns också lastimpedanser 114, 116 vid båda ändarna av tungan. Detta skapar en strömslinga som ger en magnetisk koppling för att ytterligare öka kopplingen till stödstrukturen förutsatt att fasen väljs korrekt.

Den lastade tungantennen är en flerbandig antenn, företrädesvis en tvåbandig antenn. I sådana antenner måste båda frekvens- 519 727 12 banden fungera korrekt. Ett sätt att uppnå detta är att anordna en impedans som en serieresonanskrets.

Vid denna andra utföringsform är sålunda lasten 116 anordnad som en serieresonanskrets och har betydligt lägre impedans vid det högre frekvensbandet jämfört med vid det lägre frekvens- bandet. Förenklat skulle detta kunna uttryckas som att reso- nansmönstret ser ut som en Ä/4-resonans vid det lägre bandet och som en Ä/2-resonans vid det högre bandet. Fig. 9a och 9b indikerar typiska fältmönster längs tungans x-axel, se fig. 8.

I fig. 8 visas en LC-serieresonanskrets men en motsvarande distribuerad krets, såsom en kortsluten del av transmissions- linje med en längd av en halv våglängd, kan också användas.

Vid det låga frekvensbandet kommer det elektriska fältets tecken att vara mer eller mindre samma men vid det högre bandet används de multipla anslutningarna till stödstrukturen med flera impedanser för att styra amplituden över ytan.

En tredje utföringsform av en antennanordning enligt uppfin- ningen kommer nu att beskrivas under hänvisning till fig. 10, som är en vy liknande den av de första och andra utförings- formerna som visas i fig. 6 resp. 8. Dock har anslutningen 14 i fig. 6 mellan tungan 10 och stödstrukturen 20 ersatts med en kapacitans 214 vid matningsänden. Denna gör det enklare att erhålla bra matchning vid de två frekvensbanden och en fler- bandig antenn eftersom det höga bandet typiskt kräver lägre impedans i detta element.

Det är viktigt att den volym som tas upp av en antenn används på ett optimalt sätt eftersom volymen är en typ av kvalitets- faktor för antennen. Sålunda är en plan form långtifrån ideal för att erhålla bästa möjliga karakteristik.

Med sitt sätt att fungera behöver tungan hos en lastad tung- antenn ej vara en plan krets utan kan i stället vara formad efter mobiltelefonens hölje etc. I fig. ll visas en lastad tungantenn, vid vilken tungan 310 är formad för att passa 519 727 13 designen hos omgivningen, i det visade exemplet ett telefon- hölje 350. Sålunda är tungan 310 något bågformig och placerad över stödstrukturen 20.

Detta är ett typiskt fall då geometrin är icke-uniform. Detta fungerar som ett extra element för justering av kvoten mellan det högre och lägre frekvensbandet. Med en tunga som är lik- formig i sin längdriktning, liksom den i fig. 7, blir för- hållandet mellan det lägre och det övre frekvensbandet 1:3. Med en ej likformig tunga, liksom den 410 som visas i fig. 12, kan dock detta förhållande ändras till exempelvis 1:2. Tillsammans med lastimpedanserna ger detta en bättre styrning över den lastade tungantennens frekvensberoende.

Den tunga 10 som visas i fig. 7 har rektangulär form. Varje allmänt långsträckt form är dock möjlig. I fig. 13 visas sålunda en planvy av en annan tunga 510. Man ser här att tungans kontur bildar en mjuk kurva anpassad till utformningen av ett telefonhölje 550.

En viktig praktisk omständighet är att telefonen i sig är en halvvåg- eller helvågantenn. Vid 800-1000 MHz ligger en halv våglängd kring 160 mm under det att frekvensbanden inom 1700-2000 MHz har en hel våglängd i samma storleksordning.

Detta används med uppfinningen där koppling kan optimeras för varje frekvensband.

Ett särdrag som kan anpassas till vilken som helst av de ovan beskrivna utföringsformerna är att forma tungan till ett meanderliknande mönster 610, se fig. 14. Om tungan ses som en transmissionslinje saktar detta ner våghastigheten vilket gör en 1/4-funktion möjlig inom ett mycket mer begränsat utrymme.

Det skall betonas, att en långsammare hastighet som åstadkommes genom meanderformen (som adderar induktans) ökar bandbredden jämfört med en högre dielektrisk konstant (=addering av kapaci- tans) genom att minska den lagrade energin. Meanderlinjen i fig. 14 kan vara rak eller kan ha olikformiga mått jämförbara med fig. 12. 519 727 14 De elektriska kretsar som beskrivits häri kan implementeras på många sätt, inkluderande på styva tryckta kretskort (PCB), flexibla PCB, vikta runt ett stycke isolerande material och ett stycke polymer med integrerade ledare, skapade medelst exempel- vis en s.k. MID-process (MID - Moulded Interconnect Devices).

Ett flexibelt PCB med tvåsidiga kretsar eller till och med med flera lager verkar vara särskilt väl lämpat eftersom både kon- densatorer och induktorer enkelt kan tillverkas på ett billigt sätt. Fig. l5a visar en planvy av ett exempel därav under det att fig. l5b är en sidovy av tungdelen visad i fig. l5a då dess änddelar har böjts 90° nedåt. En väsentligen rektangulär tunga 710 är anordnad på ovanytan av ett flexibelt PCB 719. Tungan är försedd med en matningsdel 12 som är anslutbar till en mat- ningsanordning hos en radiokommunikationsanordning. Två last- delar 714, 716 är anordnade på en respektive änddel av den lägre ytan hos PCB 719 och i elektrisk kontakt med tungan 710.

Den första lasten 714 är anordnad som ett väsentligen rakt band som ger en kapacitiv egenskap under det att den andra lasten 716 är anordnad som en meander vilket ger den en serieresonans- egenskap. Båda lasterna är anpassade för anslutning till en underliggande ledande stödstruktur (ej visad i fig. l5a och l5b).

Föredragna utföringsformer av en antennanordning enligt upp- finningen har beskrivits. Man inser dock att dessa kan varieras inom ramen för bifogade patentkrav. Sålunda kan impedanserna mellan tungan och stödstrukturen exempelvis implementeras antingen som hopklumpade element, distribuerade kretsar (delar av transmissionslinjer) eller externa komponenter och inte minst då man använder en flerlagerplatta liksom i fig. 15 är många standardsätt att implementera funktionerna tillgängliga.

Utrymmet mellan tungan och stödstrukturen har beskrivits fyllt med luft. Varje lämpligt format dielektrikum kan dock anordnas.

I figurerna visas tungan orienterad parallell med stödstruktu- rens övre kant men en orientering parallell med stödstrukturens n. n. a v f. f» 1- . ,. . .i -» i f. i . . .. _ .

I. 1 |, e. f; o n w 1 o . . a u. .i - ., a . .1 fun. o -va 1 f ~ ». ß v i g . . . . - ~ u . . n. . . .M .. 15 sidor är också möjlig eftersom tungans yta är viktigare än dess placering. Detta innebär att även icke-parallella orienteringar av tungan är möjliga.

Claims (12)

519 727 16 Batentkran

1. Antennanordning för användning i åtminstone två frek- vensband, varvid medelvåglängden hos det högre av nämnda frekvensband är Ä, k ä n n e t e c k n a d a v a t t - nämnda antennanordning innefattar ett antennelement i form av en tunga (l0; 310; 410; 510; 610; 710), varvid nämnda tunga är monterad på en ledande stödstruktur (20) med en projicerad area mindre än 12 - nämnda tunga innefattar en matningsdel (12) anslutbar till en matningsanordning (32), - åtminstone en impedans (14, 16, 18; 214, 216; 714, 716) är ansluten mellan nämnda tunga och nämnda ledande stöd och - fasskillnaden för signalvågor med samma frekvens inom nämnda åtminstone två frekvensband över nämnda tunga är mindre än 120° för att öka strålningskonduktans, - varvid nämnda åtminstone en impedans (14, 16, 18; 214, 216; 714, 716) har en karakteristik för att ge nämnda fasskillnad.

2. Antennanordning enligt patentkrav 1, vid vilken fas- skillnaden är mindre än 90°, företrädesvis mindre än 60° och helst mindre än 30°.

3. Antennanordning enligt patentkrav 1 eller 2, vid vilken nämnda tunga (10; 310; 410; 510; 610; 710) har en form för att ge nämnda fasskillnad.

4. Antennanordning enligt något av patentkraven 1-3, vid vilken nämnda åtminstone en impedans har ett impedansvärde väsentligen större än noll.

5. Antennanordning enligt något av patentkraven 1-4, vid vilken nämnda matningsdel (12) är anordnad närmare en första 519 727 17 änddel av nämnda tunga (10) än en andra änddel av nämnda tunga motstående nämnda första änddel.

6. Antennanordning enligt något av patentkraven l-5, vid vilken åtminstone en av nämnda åtminstone en impedans är en kapacitiv impedans (214).

7. Antennanordning enligt patentkrav 6, vid vilken nämnda kapacitiva impedans (214) är anordnad vid nämnda första änddel.

8. Antennanordning enligt något av patentkraven l-7, vid vilken nämnda tunga har en icke-likformig geometri i termer av bredd, geometri och/eller avstånd till nämnda stödstruktur.

9. Antennanordning enligt något av patentkraven l-8, vid vilken flerfrekvensavstämning till åtminstone två frekvensband uppnås genom en kombination av två eller flera impedanser av nämnda åtminstone en impedans och konfigurationen av nämnda tunga.

10. Antennanordning enligt patentkrav l-9, vid vilken flerfrekvensavstämning till åtminstone två frekvensband inklu- derar en impedans vid en änddel av nämnda tunga, vilken impe- dans är väsentligen högre vid ett lägre frekvensband än vid ett högre frekvensband.

11. Antennanordning enligt något av patentkraven l-10, innefattande ett flexibelt substrat (719), varvid nämnda ledande tunga (710) är anordnad på en första yta av nämnda substrat och varvid nämnda åtminstone en impedans innefattar två ledande lastdelar (714, 716) anordnade på en andra yta av nämnda substrat motstående nämnda första yta och i elektrisk kontakt med nämnda tunga (710), varvid nämnda lastdelar är anslutbara till en ledande stödstruktur. _s19 727 18

12. Bärbar radiokommunikationsanordning innefattande ett hölje och RF-kretsarrangemang, k ä n n e t e c k n a d a v en antennanordning enligt något av föregående patentkrav monterad i nämnda hölje och ansluten till nämnda RF-kretsarrangemang.