SE525359C2 - Flerbandsantenn - Google Patents

Description

25 30 35 40 525 359 RITNINGEN Uppfinningen skall nu beskrivas närmre under hänvisning till bifogad ritning, vilken i perspektiv visar flerbandsantennen enligt uppfinningen.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I den beskrivning, som nedan skall ges av uppfinningsforemålet, kommer att ges läges- och riktningsangivelser. I forsta hand refererar dessa till figuren så att exempelvis en "främre" sida är en sida, som är vänd mot betraktaren av figuren.

Den flerbandsantenn, som nedan kommer att beskrivas i detalj kan tillverkas med ytterst litet utrymmesbehov, ca 3,5 cm3. Vidare kan den betraktas som en bredbandig dual band antenn eller som en fyrbandsantenn vilken kan arbeta åtminstone mellan frekvensema 825 och 960 MHz i ett undre frekvensområde och åtminstone mellan frekvensema 1,71 och 1,99 GHz i ett övre frekvens- område. Dessa frekvenser motsvarar GSM 850 och 900 samt DCS respektive PCS. Om antennen betraktas som en bredbandig dual band antenn är band- bredden i storleksordningen 15% inom vart och ett av frekvensområdena.

I figuren avser hänvisningsbeteckningen 1 ett jordplan i dess helhet, hänvis- ningsbeteckningen 2 ett antennmönster och hänvisningsbeteckningen 3 en RF-generator. J ordplanet 1 är anordnat på ett kretskort till mobiltelefonen, vilket kretskort vanligen är flerlagri gt så att det har ledande skikt på såväl fram- som baksida. Kretskortet kan också vara dubbelsidigt. Jordplanet 1 är uppdelat till ett första parti 4 och ett andra parti 5. De båda partiema av jord- planet är skilda från varandra i elektriskt hänseende via en slits 6, som är genomgående genom kretskortets elektriskt ledande skikt såväl på framsidan som baksidan. Lämpligen är kretskortets baksida och framsida elektriskt for- enade med varandra inom vart och ett av det forsta partiet 4 och det andra partiet 5. En sådan överkoppling mellan lqetskortets fram- och baksida kan åstadkommas exempelvis genom genompläteringar.

Jordplanets 1 andra parti 5 utgör såväl DC-mässig som RF -mässig jord till mobiltelefonen. Av ritningen framgår att RF-generatom 3 via en ledning 7 är jordad i en jordningspunkt 8 på det andra partiet 5 av j ordplanet 1.

Det forsta partiet 4 av jordplanet l är enbart DC-mässig jord och får sin jord- potential via en induktans 9, som skär av RF-frekvenser mellan de båda par- 10 15 20 25 30 35 40 525 359 3 tiema. Företrädesvis är induktansen 9 ansluten till jordplanets partier 4 och 5 på jordplanets 1 baksida, dvs den sida, som är vänd från antennmönstret 2.

Antennmönstret 2 har en högfrekvensdel 10 och en lågfrekvensdel 1 1.

Enligt uppfinningen är antennmönstret 2 i sin helhet anordnat på en bärare 12, vilken i den visade utföringsformen är tillverkad av ett elektriskt isolerande och omagnetiskt material, exempelvis ett lämpligt plastmaterial. Om ett iso- lerande material välj es, vars dielektricitetskonstant >l så innebär detta att de fysiska måtten på antennmönstret 2 kan minskas. Bäraren 12 har i sin huvud- utföringsform den geometriska formen av en i huvudsak parallellepipedisk låda, vilken i ett praktiskt utförande kan ha de ungefärliga dimensionerna 35 x 17 x 6 mm. Lådan har en öppen baksida, vilken således är vänd mot lGets- kortet 1 och närmare bestämt dess första parti 4. Lådans öppna sida samman- faller ungefarligen förrn- och storleksmässigt med j ordplanets 1 första parti 4.

Av ritningen framgår att slitsen 6 är belägen endast obetydligt under bärarens undre sida.

Vidare har lådan en framsida, vilken är sluten och vilken således kan sägas vara lådans botten. Lådans över- och undersidor är även slutna och utgör långsidor, medan dess gavelytor, som också är slutna, har betydligt mindre höjd än långsidornas längd.

I alternativa utföranden kan lådans form vara anpassad till formen på det hölje vari antennanordningen är inrymd, så att exempelvis någon eller några av dess begränsningsytor är mer eller mindre välvda. Även hörnen kan vara mer eller mindre rundade.

Antennmönstrets 2 lågfrekvensdel 11 är placerad på utsidan av lådans i huvudsak plana och slutna sida, dvs dess framsida eller botten. Högfrekvens- delen 10 är belägen på en övre långsida till lådan och befinner sig därför på den sida av lådan, som är vänd bort från jordplanets 1 andra del 5. Antenn- mönstret 2 kan i sin helhet vara framställt genom s.k MID-teknik (Moulded Interconnected Device), men kan också bestå av en på lådan anordnad flex- film eller annat elektriskt ledande skikt.

I en altemativ utföringsform kan även antennmönstrets 2 högfrekvensdel vara anordnad på utsidan av lådans 12 botten.

Den lådformiga bäraren 12 bildar tillsammans med lqetskortets första parti 4 ett slutet utrymme, vilket kan utnyttjas för montering av olika komponenter i 10 15 20 25 30 35 40 525 359 4 mobiltelefonen eftersom jordplanets 1 första parti 4 endast är DC-j ord. Före- trädesvis kan detta slutna utrymme utnyttjas som resonanslåda till en i mobil- telefonen ingående högtalare.

Antennmönstrets 2 lågfrekvensdel 11, som är anordnad på utsidan av lådans slutna botten, har en matningssektion 13, en mellansektion 14, vilken är den huvudsakliga radiatom, och en toppsektion 15, vilken har funktionen av kapa- citiv topplast till mellansektionen. Såväl matningssektionen 13 som topp- sektionen 15 har formen av på bäraren anordnade elektriskt ledande ytor som i höjdled täcker hela bärarens höjd och som sträcker sig från bärarens mot- stående kortsidor ett stycke in på bärarens plana fi-amsida. Mellansektionen 14 är utformad som en meanderformation på bärarens plana framsida och är gal- vaniskt förbunden såväl med matningssektionen 13 som toppsektionen 15.

Härigenom kan mellansektionen ges en elektrisk längd, som är större än dess fysiska längd.

Högfrekvensdelen 10 av antennmönstret 2 är såsom nämnts ovan företrädes- vis placerad på den lådforrniga bärarens ovansida och har formen av en långsträckt, remsforrnig ledare 16 vilken vid sin ena ände har ett breddat parti 17, vilket är galvaniskt anslutet till matningssektionens 13 övre kantlinje 18 och vilket kan vara tillverkat i samma stycke som denna.

Längden på den remsforrnade ledaren 16 bestämmer resonansfrekvenserna i de båda övre frekvensbanden. Om behov skulle föreligga kan den remsforma- de ledaren 16 ges en sådan längd att dess yttre, fria ände är vikt omkring kantlinj en 19 och sträcker sig ner till viss del på den lådforrniga bärarens 1 gavelyta.

Huvuddelen av längden för lågfrekvensdelen 11 av antennmönstret utgöres av den meanderfonnade mellansektionen 14, vilket innebär att det fysiska ut- ryrnmesbehovet minskas. Den kapacitiva topplast, som toppsektionen 15 ut- gör bidrar ytterligare till att lågfrekvensdelen ll kan göras fysikt kortare än sin elektriska längd samt att en väl definierad avslutning erhålles.

Antennmönstret 2 har en matningspunkt 20 och en jordningspunkt 21. Jord- ningspunkten och matningspunkten ligger vid diagonalt motsatta hörn av matningssektionen 13, vilken i den visade utföringsforrnen är rektangulär till fonnen. Den rektangulära formen innebär att det finns stora möjligheter att valfiitt placera matningspunkten 20 och jordningspunkten 21. J ordnings- punkten 21 är via en induktans 22 förbunden med j ordplanets 1 andra parti 5.

Den inbördes placeringen av matningspunkten 20 och jordningspunkten 21 10 01 PO 0"! 5 bestämmer antennens matningsimpedans. Genom lämplig placering av dessa båda punkter kan antennen anpassas till mobiltelefonens impedans, vanligen ca 50 Q.

Antennmönstrets mellansektion 14 är anslutet till matningsdelen 13 i närheten av matningssektionens 13 övre kantlinje 18 varigenom denna anslutnings- punkt och jordningspunkten 21 blir belägna vid motsatta ändområden av denna kantlinje.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 40 525 359 6 PATENTKRAV

1. Flerbandsantenn för en portabel terrninalanordning, såsom en mobil- telefon, innefattande: ett jordplan (1) med ett första parti (4) och ett andra, från det första via en slits (6) skilt parti (5), ett antennmönster (2) anordnat vid jordplanets forsta parti, kännetecknad därav att jordplanets (1) första (4) och andra (5) partier är RF-mässigt skilda åt, att antennmönstret (2) är anordnat på en bärare (12) av elektriskt isolerande och omagnetiskt material, och att antennmönstret (2) är anordnat på något avstånd från jordplanets (1) forsta parti (4).

2. Flerbandsantenn enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att jord- planets (1) första (4) och dess andra (5) partier är DC-mässigt förbundna via en induktans (9).

3. F lerbandsantenn enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att bäraren (12) och jordplanets (1) första parti (4) tillsammans bildar ett slutet utrymme, användbart som resonansvolym till en i mobiltelefonen anordnad högtalare.

4. F lerbandsantenn enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d därav, att antennmönstret (2) har en första del (l 1) anordnad för resonansen i det lägre frekvensområdet och en andra del (10) anordnad för resonansen i det högre frekvensområdet, varvid den första delen (1 1) har en matningssektion (13), en mellansektion (14) och en toppsektion (15), vilka sektioner är galva- niskt seriekopplade med varandra.

5. Flerbandsantenn enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att mat- ningssektionen (13) har formen av en på bäraren ( 12) anordnad elektriskt ledande yta med en matningspunkt (20) for RF -matning, en jordningspunkt (21), som via en induktans (22) är ansluten till jordplanets (1) andra parti (5) och en anslutningspunkt (23) for anslutning till mellansektionen (14). 10 15 20 25 30 \l

6. Flerbandsantenn enligt kravet 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att mellansektionen (14) innefattar en elektriskt ledande meanderfonnation, vilken är anordnad med sina vindlingar på bäraren (12) och vilka med sin ena ände är ansluten till matningssektionens (13) anslutningspunkt (23) medan den andra änden är ansluten till toppsektionen (15).

7. Flerbandantenn enligt något av kraven 4 eller 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att toppsektionen (15) har formen av en på bäraren (12) anordnad, elektriskt ledande yta med en anslutningspunkt till vilken meanderformatio- nen är ansluten. -

8. Flerbandsantenn enligt något av kraven 4-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att antennmönstrets (2) andra del (10) är anordnad på en långsida till bäraren (12) vilken långsida är vänd bort fiån jordplanets (1) andra parti (5).

9. Flerbandsantenn enligt kravet 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att antennmönstrets andra del (10) är en långsträckt ledare (16), vilken är an- sluten till matningssektionen (13) vid dennas från jordplanets (1) andra parti (5) vända kant (18).

10. Flerbandsantenn enligt något av kraven 5-9, k ä n n e t e c k n a d därav, att matningspunkten (20) och anslutningspunkten (23) är belägna vid motsatta ändar av en mellansektionen (14) närbelägen kant på matnings- sektionen (13). 1 1. Flerbandsantenn enligt något av kraven 5-10, k ä n n e t e c k n a d därav, att jordningspunkten (21) och anslutningspunkten (23) är belägna vid motsatta ändområden av en från j ordplanets (1) andra parti (5) vänd kantlinje (18) av matningsdelen (13).