SE528069C3 - Mobile phone antenna, has antenna component powered by resonator with metallized surface and specific resonance frequency - Google Patents
Mobile phone antenna, has antenna component powered by resonator with metallized surface and specific resonance frequencyInfo
- Publication number
- SE528069C3 SE528069C3 SE0502185A SE0502185A SE528069C3 SE 528069 C3 SE528069 C3 SE 528069C3 SE 0502185 A SE0502185 A SE 0502185A SE 0502185 A SE0502185 A SE 0502185A SE 528069 C3 SE528069 C3 SE 528069C3
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- antenna
- antenna element
- resonator
- frequency
- ground plane
- Prior art date
Links
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- PEZNEXFPRSOYPL-UHFFFAOYSA-N (bis(trifluoroacetoxy)iodo)benzene Chemical compound FC(F)(F)C(=O)OI(OC(=O)C(F)(F)F)C1=CC=CC=C1 PEZNEXFPRSOYPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001377010 Pila Species 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 235000003197 Byrsonima crassifolia Nutrition 0.000 description 1
- 240000001546 Byrsonima crassifolia Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 101150000999 dfa4 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01Q9/0485—Dielectric resonator antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
-
- 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
- H01Q5/392—Combination of fed elements with parasitic elements the parasitic elements having dual-band or multi-band characteristics
-
- 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
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
25 30 528 069 2 tunn metallplàt är applicerad på en icke ledande hållare av exempelvis plast, som av àskàdlighetsskäl ej visas i figuren. Hàllaren kan sedan monteras mot ett kretskort innehållande ett jordplan 109. Antennelementet 105 har en galvanisk anslutning till jordplanet i punkten 107 och ävenledes en galvanisk anslutning till RF i punkten 101 eller 103. Om RF-anslutningen sker i punkt 101 fås en optimal anpassning mot det höga frekvensbandet utnytt- jande frekvensarm lll och om anslutningen görs i punkt 103 blir anpassningen optimal i det låga frekvensområdet utnyttjande frekvensarm 113. 528 528 069 2 thin metal plate is applied to a non-conductive holder of, for example, plastic, which for reasons of inadequacy is not shown in the figure. The holder can then be mounted against a circuit board containing a ground plane 109. The antenna element 105 has a galvanic connection to the ground plane at point 107 and also a galvanic connection to RF at point 101 or 103. If the RF connection takes place at point 101, an optimal adaptation to it is obtained. high frequency band utilizing frequency arm lll and if the connection is made in point 103, the adjustment will be optimal in the low frequency range utilizing frequency arm 113.
En variant av denna lösning visas i GB 2403069, i vilket beskrivs en integrerad antennenhet bestående av en för- sta, dielektrisk antenn och en andra, elektriskt konduk- tiv antenn, där den första och andra antennen inte är elektriskt förbundna till varandra utan är anordnade så att den andra antennen drivs av den första antennen när den första antennen matas med en förutbestämd signal, där den andra antennen är ansluten till jord, och där den första och andra antennen är konfigurerade att radiera i olika, icke överlappande frekvensomràden.A variant of this solution is shown in GB 2403069, in which an integrated antenna unit is described consisting of a first, dielectric antenna and a second, electrically conductive antenna, where the first and second antennas are not electrically connected to each other but are arranged so that the second antenna is driven by the first antenna when the first antenna is fed with a predetermined signal, where the second antenna is connected to ground, and where the first and second antennas are configured to radiate in different, non-overlapping frequency ranges.
I GB 2403069 erfordras att en del av jordplanet under den dielektriska antennen avlägsnas eller i en annan utföringsform, med helt jordplan under den dielektriska antennen, att den dielektriska antennen formas på ett speciellt sätt för att erhålla resonans vid en önskad frekvens.GB 2403069 requires that a portion of the ground plane below the dielectric antenna be removed or, in another embodiment, with an entire ground plane below the dielectric antenna, that the dielectric antenna be shaped in a particular manner to obtain resonance at a desired frequency.
Redogörelse för uppfinningen Den föreliggande uppfinningen har som ett syfte att tillhandahålla en antenn som kan byggas in i en mobil 10 15 20 25 30 528 069 3 terminalenhet, i fortsättningen exemplifierad med mobil- telefon, som eliminerar nackdelar med tidigare känd teknik och att åstadkomma en lösning med mycket kompakta yttermátt som är enkel och billig att tillverka.Disclosure of the Invention The present invention has for its object to provide an antenna which can be built into a mobile terminal unit, hereinafter exemplified by mobile telephone, which eliminates disadvantages of prior art and to provide a solution with very compact outer dimensions that is simple and cheap to manufacture.
Vidare har uppfinningen ett syfte att tillhandahålla en antenn som möjliggör resonans i upp till fyra eller flera frekvensband.Furthermore, the invention has for its object to provide an antenna which enables resonance in up to four or more frequency bands.
Dessa syften uppnås i det att en antenn tillhandahålls som innefattar åtminstone ett antennelement med åtmins- tone-en frekvensarm som är anordnad att samverka med ett jordplan samt en resonator för matning av antennelemen- tet. Antennelementet är anordnat att matas icke-galvan- iskt via en resonator vars resonansfrekvens ligger över den översta frekvensen i det översta frekvensbandet för vilken antennen är avsedd samt har en metalliserad yta av resonatorn vänd mot antennelementet.These objects are achieved in that an antenna is provided which comprises at least one antenna element with at least one frequency arm which is arranged to co-operate with a ground plane and a resonator for feeding the antenna element. The antenna element is arranged to be fed non-galvanically via a resonator whose resonant frequency is above the uppermost frequency in the uppermost frequency band for which the antenna is intended and has a metallized surface of the resonator facing the antenna element.
Resonators uppgift är enbart att överföra RF-energi mel- lan antennelementet och mobiltelelefonens mottagnings- och sändningskretsar och att fungera som en impedans- anpassning till radiatorns olika frekvensarmar. Reso- natorns resonansfrekvens utnyttjas således ej i något av de frekvensband som antennen är avsedd att verka inom.The resonator's task is only to transfer RF energy between the antenna element and the mobile telephone's reception and transmission circuits and to function as an impedance adaptation to the radiator's different frequency arms. The resonant frequency of the resonator is thus not used in any of the frequency bands within which the antenna is intended to operate.
Med denna lösning, fortsättningsvis kallad DFA-antenn (Dielectric Feed Antenna), uppnås en mycket produk- tionsvänlig, billig och kompakt antennlösning med en optimal impedansanpassning i alla frekvensbanden och därmed god antennfunktion. Genom att resonatorn kan placeras mycket nära antennelementet kan en tunn antennkonstruktion erhållas med kort avstånd mellan antennelement och jordplan. 10 15 20 25 528 069 4 DFA-antennen samverkar med ett jordplan och kan i ett utförande med fördel placeras över mobiltelefonens kretskort och utnyttja kretskortets ordinarie jordplan utan modifieringar. Detta är fördelaktigt jämfört med de lösningar enligt äldre teknik där en del av jordplanet under den keramiska elementet behöver avlägsnas för att erhålla optimal funktion. I andra utföranden av uppfin- ningen kan samverkan med jordplanet ske genom att antenn- elementet integreras i jordplanet till mobiltelefonens kretskort. Detta innebär färre komponenter, kompakt utförande samt enkel och kostnadseffektiv tillverkning.With this solution, hereinafter referred to as DFA (Dielectric Feed Antenna) antenna, a very production-friendly, inexpensive and compact antenna solution is achieved with optimal impedance matching in all frequency bands and thus good antenna function. Because the resonator can be placed very close to the antenna element, a thin antenna construction can be obtained with a short distance between the antenna element and the ground plane. 10 15 20 25 528 069 4 The DFA antenna cooperates with a ground plane and in one embodiment can advantageously be placed over the circuit board of the mobile telephone and utilize the ordinary ground plane of the circuit board without modifications. This is advantageous compared to the solutions according to older technology where a part of the ground plane under the ceramic element needs to be removed in order to obtain optimal function. In other embodiments of the invention, interaction with the ground plane can take place by integrating the antenna element in the ground plane of the mobile telephone circuit board. This means fewer components, a compact design and simple and cost-effective manufacturing.
Ytterligare fördelar uppnås om uppfinningsföremàlet även ges ett eller flera särdrag enligt de beroende patentkraven.Additional advantages are obtained if the object of the invention is also given one or more features according to the dependent claims.
Kortfattad figurbeskrivning Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar: Figur 1 visar en PIFA i enlighet med kändteknik.Brief description of the figures The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. On these shows: Figure 1 shows a PIFA in accordance with prior art.
Figur 2 visar schematiskt en mobiltelefon innefattande en antenn i enlighet med föreliggande uppfinning.Figure 2 schematically shows a mobile telephone comprising an antenna in accordance with the present invention.
'Figur 3 visar schematiskt överföring av RF-energi.Figure 3 shows schematically the transmission of RF energy.
Figur 4a är en schematisk vy från ovan av en DFA i enlighet med föreliggande uppfinning.Figure 4a is a schematic top view of a DFA in accordance with the present invention.
Figur 4b är en schematisk vy från sidan av DFA:n i figur 4a.Figure 4b is a schematic side view of the DFA in Figure 4a.
Figurerna 5a och 5b visar schematiskt två exempel på kvartsvågsresonatorer. 10 15 20 25 528 069 5 Figur 6 visar schematiskt en resonanskurva för en pentabandantenn.Figures 5a and 5b schematically show two examples of quartz wave resonators. Figure 15 schematically shows a resonant curve of a pentaband antenna.
Figurerna 7a och 7b är schematiska vyer från ovan och från sidan av antennelement i form av meander i enlighet med föreliggande uppfinning.Figures 7a and 7b are schematic top and side views of meander antenna elements in accordance with the present invention.
Figur 8 visar schematiskt antennelement i form av E-vägs meanderslits i jordplan i enlighet med föreliggande uppfinning.Figure 8 shows a schematic antenna element in the form of an E-way meander slot in the ground plane in accordance with the present invention.
Figur 9 visar schematiskt en kombination av två antenn- element, slits och struktur enligt figur 4, i enlighet med föreliggande uppfinning. _Figur 10 visar schematiskt antennelement i form av PILA- struktur i enlighet med föreliggande uppfinning.Figure 9 schematically shows a combination of two antenna elements, slot and structure according to Figure 4, in accordance with the present invention. Figure 10 shows a schematic antenna element in the form of a PILA structure in accordance with the present invention.
Figur ll visar schematiskt antennelement i form av ä-vägs slits i jordplan i enlighet med föreliggande uppfinning.Figure 11 shows a schematic antenna element in the form of a one-way slot in the ground plane in accordance with the present invention.
Figur 12 visar schematiskt antennelement och parasitantennelement i enlighet med föreliggande uppfinning.Figure 12 shows schematically antenna elements and parasitic antenna elements in accordance with the present invention.
Figur 13 visar schematiskt två galvaniskt kopplade antennelement i enlighet med föreliggande uppfinning.Figure 13 schematically shows two galvanically coupled antenna elements in accordance with the present invention.
Figur 14 visar schematiskt krökta antennelement i enlighet med föreliggande uppfinning.Figure 14 shows schematically curved antenna elements in accordance with the present invention.
Föredragna utföringsformer Som framgått inledningsvis avser uppfinningen att åstad- komma en antenn med möjligheter till resonans i ett eller flera band, här kallad DFA-antenn, avsedd att användas i 10 15 20 25 30 528 069 6 en mobil terminalenhet såsom exempelvis en mobiltelefon enligt figur 2.Preferred Embodiments As initially stated, the invention aims to provide an antenna with possibilities for resonance in one or more bands, here called DFA antenna, intended for use in a mobile terminal unit such as for example a mobile telephone according to figure 2.
Figur 2 visar en mobiltelefon 201 innefattande en styr- enhet 207 som är anordnad att styra kommunikation med ett mobilkommunikationssystem 203. Till styrenheten 207 är ett tangentbord 213, en bildskärm 215 samt radiofrek- venskretsar 209 anslutna som tillsammans med en antenn 211 är anordnade att upprätthålla ett radiogränssnitt 205 för kommunikation med mobilkommunikationssystemet 203.Figure 2 shows a mobile telephone 201 comprising a control unit 207 which is arranged to control communication with a mobile communication system 203. To the control unit 207 a keyboard 213, a monitor 215 and radio frequency circuits 209 are connected which together with an antenna 211 are arranged to maintain a radio interface 205 for communication with the mobile communication system 203.
Antennen kan i ett utförande täcka in ett lågt och ett högt frekvensområde. Det låga området kan t ex utgöras av området 824-960 MHz, vilket täcker in GSM 800 och GSM 900 banden (GSM=Global System for Mobile communication). Det höga området kan t ex utgöras av 1710-2170 MHz, vilket täcker in GSM 1800, GSM 1900 och UMTS (Universal Mobile Telecomunication System) banden. Detta innebär att ett flertal band kan täckas in med en kompakt, enkelmatad antenn. GSM 800 och 1900 används företrädesvis i USA och GSM 900 och 1800 i Europa. UMTS frekvenserna utnyttjas i de s k 3G telefonerna (tredje generationens telefoner).In one embodiment, the antenna can cover a low and a high frequency range. The low range can, for example, consist of the range 824-960 MHz, which covers the GSM 800 and GSM 900 bands (GSM = Global System for Mobile communication). The high range can, for example, consist of 1710-2170 MHz, which covers the GSM 1800, GSM 1900 and UMTS (Universal Mobile Telecomunication System) bands. This means that several bands can be covered with a compact, single-feed antenna. GSM 800 and 1900 are mainly used in the USA and GSM 900 and 1800 in Europe. The UMTS frequencies are used in the so-called 3G telephones (third generation telephones).
En antenn kan således täcka in frekvensbanden både för GSM och UMTS vilket är önskvärt för de telefoner som skall fungera i bägge systemen.An antenna can thus cover the frequency bands for both GSM and UMTS, which is desirable for the telephones that are to operate in both systems.
Resonatorn kan utgöras av en standard M-vägs koaxial- resonator av keramik som har en resonansfrekvens på ca 2,1 GHz. Resonansfrekvensen måste ligga väl utanför de 'frekvensband som antennen skall täcka in. Denna resonator kan därför användas för att täcka in frekvensband upp till ca 2 GHz och kan således användas för en fyrbands- antenn som täcker GSM 800, 900, 1800 och 1900. Om även UMTS bandet skall täckas in bör resonatorfrekvensen ligga 10 15 20 25 30 528 069 7 på ca 2,3 GHz som ligger väl över UMTS övre gränsfrekvens på 2,17 GHz. “ Genom att använda resonatorn erhålles en bredbandig över- föring av RF-energi med låga förluster från generatorn till resonatorn, från resonatorn till antennelementet och från antennelementet till fria rymden. Figur 3 visar de olika övergàngarna.The resonator can consist of a standard M-path coaxial resonator of ceramic that has a resonant frequency of about 2.1 GHz. The resonant frequency must be well outside the frequency bands that the antenna is to cover. This resonator can therefore be used to cover frequency bands up to about 2 GHz and can thus be used for a four-band antenna covering GSM 800, 900, 1800 and 1900. If the UMTS band is also to be covered, the resonator frequency should be 10 15 20 25 30 528 069 7 at about 2.3 GHz which is well above UMTS upper limit frequency of 2.17 GHz. “By using the resonator, a broadband transmission of RF energy is obtained with low losses from the generator to the resonator, from the resonator to the antenna element and from the antenna element to free space. Figure 3 shows the different transitions.
Mellan en generator 305 och en resonator 307 används nor- malt en galvanisk koppling mellan generatorns RF-ledare 302 och en pläterad metallyta på resonatorn 307. Eftersom låga förluster är viktiga bör matchningskomponenter und- vikas. En resonator 307 med nära 50 ohms impedans bör därför väljas. Ett antennelement 303 och RF-ledning 302 är ansluten till ett jordplan 301.Between a generator 305 and a resonator 307, a galvanic coupling is normally used between the generator's RF conductor 302 and a plated metal surface on the resonator 307. Since low losses are important, matching components should be avoided. A resonator 307 with close to 50 ohms impedance should therefore be selected. An antenna element 303 and RF wire 302 are connected to a ground plane 301.
Från resonatorn 307 till antennelementet 303 används en icke galvanisk, ”hård” koppling. Detta regleras genom att välja en resonator 307 med lämplig storlek och dielekt- ricitetskonstant samt genom resonatorns 307 lokalisering mot antennelementet 303.From the resonator 307 to the antenna element 303 a non-galvanic, "hard" coupling is used. This is controlled by selecting a resonator 307 of suitable size and dielectric constant and by locating the resonator 307 against the antenna element 303.
För överföring till fria rymdens 309 impedans på 377 ohm gäller normala antennregler. Det gäller framför allt att få så stor förlustfri ledande yta som möjligt på antenn- strukturen.For transmission to the free space 309 impedance of 377 ohms, normal antenna rules apply. It is above all a matter of getting as large a loss-free conductive surface as possible on the antenna structure.
Figur 4a visar en föredragen utföringsform av en DFA- antenn (Dielectric Feed Antenna) 400. Antennen 400 inne- fattar ett antennelement 405 med en jordanslutning 403 till ett jordplan 401. Antennelementet 405 kan utgöras av en tunn metallplàt, kretskort, flexfilm eller annat material med goda konduktiva egenskaper inom det aktuella frekvensområdet, t ex ledande polymermaterial eller 10 15 20 25 30 :5284 069 8 metamaterial som är monterade på en icke konduktiv hållare. Hållaren visas ej i figuren. DFA4antennens RF- matning 407 sker genom galvanisk anslutning till en resonator 409 i en punkt 411. Resonatorn 409 kopplar (se figur 4b) till antennelementet 405 bestående av en hög frekvensarm 413 sedan icke galvaniskt via en spalt 417 och en làg frekvensarm 415. Fördelen med denna kopplings- princip är att RF-kopplingen mot antennelementet 405 inte görs via en galvanisk punktanslutning som med konven- tionell teknik utan genom att anslutningen görs över en yta, indikerad vid 410, mellan de två frekvensarmarna 413, 415 på antennelementet 405 som motsvarar resonatorns 409 fältbildsprojicering mot antennelementet 405. Med konventionell teknik och galvanisk anslutning måste anslutningspunkten läggas antingen i en punkt som är optimal för det höga eller låga bandet. Med en anslutning enligt uppfinningen fås en geografiskt distribuerad anslutning över en yta som gör att optimal impedansan- passning kan erhållas för bägge frekvensbanden. Impedans- anpassningen kan sedan finjusteras genom resonatorns 409 orientering i förhållande till antennelementet 405 och genom att välja en dielektricitetskonstant för resonatorn 409 s s 30-100. Normalt är ett värde omkring 90 att föredraga men även högre eller lägre värden kan vara tänkbara. Kännetecknande för uppfinningen är även att resonatorns 409 resonansfrekvens måste väljas så att den ligger väl över den översta frekvensen i det översta frekvensbandet, såsom diskuteras vidare med hänvisning till figur 6. En resonator 409 med hög dielektricitets- konstant har en mycket smal bandbredd omkring sin reso- nansfrekvens, normalt endast någon eller några MHz, vilket innebär att resonatorns frekvensband kan ses som en ”spik” jämfört med antennelementets 405 breda frek- 10 15 20 25 30 528 069 9 vensband på 100-500 MHz. Om resonatorns 409 ”spik” placeras i något av antennelementets 405 frekvensband kommer antennfunktionen överraskande nog att försämras just vid ”spik-frekvensen? p g a att cirkulerande strömmar uppstår i resonatorn 409 vid denna frekvens.Figure 4a shows a preferred embodiment of a DFA (Dielectric Feed Antenna) 400 antenna. The antenna 400 comprises an antenna element 405 with a ground connection 403 to a ground plane 401. The antenna element 405 may be a thin metal plate, circuit board, flex film or other material. with good conductive properties in the current frequency range, eg conductive polymeric materials or metamaterials mounted on a non-conductive holder. The holder is not shown in the figure. The RF supply 407 of the DFA4 antenna is made by galvanic connection to a resonator 409 at a point 411. The resonator 409 connects (see Figure 4b) to the antenna element 405 consisting of a high frequency arm 413 then non-galvanically via a gap 417 and a low frequency arm 415. The advantage of this coupling principle is that the RF coupling to the antenna element 405 is not made via a galvanic point connection as with conventional technology but by making the connection over a surface, indicated at 410, between the two frequency arms 413, 415 of the antenna element 405 corresponding to the resonator 409 field image projection towards the antenna element 405. With conventional technology and galvanic connection, the connection point must be laid either at a point that is optimal for the high or low band. With a connection according to the invention, a geographically distributed connection is obtained over a surface which means that optimal impedance matching can be obtained for both frequency bands. The impedance matching can then be fine-tuned by the orientation of the resonator 409 relative to the antenna element 405 and by selecting a dielectric constant for the resonator 409 s s 30-100. Normally a value around 90 is preferable but also higher or lower values may be conceivable. Characteristic of the invention is also that the resonant frequency of the resonator 409 must be selected so that it is well above the uppermost frequency in the uppermost frequency band, as discussed further with reference to Figure 6. A resonator 409 with a high dielectric constant has a very narrow bandwidth around its travel. nance frequency, normally only one or a few MHz, which means that the frequency band of the resonator can be seen as a “nail” compared to the wide frequency band of the antenna element 405 at 100-500 MHz. If the "nail" of the resonator 409 is placed in one of the frequency bands of the antenna element 405, will the antenna function surprisingly deteriorate precisely at the "nail frequency"? due to the fact that circulating currents occur in the resonator 409 at this frequency.
Detta innebär att resonatorn 409 inte nämnvärt deltar i strålningen vid ”spikfrekvensen”. Genom att välja resonatorns 409 resonansfrekvens väl utanför antenn- elementets 405 frekvensområden som beskrivits ovan undviks denna negativa effekt samtidigt som effekten uppnås att en RF-överföring kan ske effektivt via resonatorn 409 till både den låga och höga frekvensarmen 413, 415 d v s inom ett mycket brett frekvensområde.This means that the resonator 409 does not significantly participate in the radiation at the "nail frequency". By selecting the resonant frequency of the resonator 409 well outside the frequency ranges of the antenna element 405 described above, this negative effect is avoided while the effect is achieved that an RF transmission can take place efficiently via the resonator 409 to both the low and high frequency arms 413, 415. frequency range.
Dessutom erhålles en optimal impedansanpassning för både det höga och låga frekvensbandet med hjälp av den ”geografiskt distribuerade anslutningen” som beskrivits Ovâfl .In addition, an optimal impedance matching is obtained for both the high and low frequency band with the help of the “geographically distributed connection” described in Ovâfl.
Figur 4b visar en sidovy av DFA-antennen som visas i figur 4a, med antennelementet 405, jordplanet 401, resonatorn 409 med en längdaxel 410 indikerad, RF- matningen 407 och den galvaniska anslutningen till resonatorn via punkten 411. Jordanslutningen 403 visas ej på denna figur. Övergången mellan resonatorn 409 och antennelementet 405 sker med en ”hård” icke galvanisk koppling d v s spalten 417 mellan resonatorn 409 och antennelementet 405 är liten, typiskt 0,2-0,3 mm. Detta underlättar ytterligare för att åstadkomma en tunn antennkonstruktion där ett avstånd 419 mellan jordplan 401 och antennelement 405 kan hållas kort. Spalten 417 kan normalt utgöras av luft men även andra icke konduk- tiva material med låg förlustfaktor kan användas. 10 15 20 25 30 528 069 10 DFA-antennen i utförande enligt figur 4a och 4b är en så kallad jordplansberoende antenn d v s jordplanet 401 måste vara tillgängligt under hela antennelementet 405 och även en bit utanför. Ju större jordplan 401 desto bättre antennfunktion. Jordplanet 401 är, såsom visas i figur 4b, i huvudsak parallellt med antennelementet 405.Figure 4b shows a side view of the DFA antenna shown in Figure 4a, with the antenna element 405, the ground plane 401, the resonator 409 with a longitudinal axis 410 indicated, the RF supply 407 and the galvanic connection to the resonator via the point 411. The ground connection 403 is not shown thereon. figure. The transition between the resonator 409 and the antenna element 405 takes place with a "hard" non-galvanic coupling, i.e. the gap 417 between the resonator 409 and the antenna element 405 is small, typically 0.2-0.3 mm. This further facilitates to provide a thin antenna construction where a distance 419 between ground plane 401 and antenna element 405 can be kept short. The column 417 can normally consist of air, but other non-conductive materials with a low loss factor can also be used. The DFA antenna in the embodiment according to Figures 4a and 4b is a so-called ground plane dependent antenna, i.e. the ground plane 401 must be accessible under the entire antenna element 405 and also a bit outside. The larger the ground plane 401, the better the antenna function. The ground plane 401 is, as shown in Figure 4b, substantially parallel to the antenna element 405.
En mobiltelefon innehåller normalt ett s k flerlagers- kretskort där ett av lagren utgör ett jordplan. En DFA- antenn kan i detta utförande därför med fördel placeras över kretskortet och utnyttja kretskortets ordinarie jordplan utan modifieringar. Detta är fördelaktigt jäm- fört med de lösningar enligt äldre teknik där en del av jordplanet under den keramiska elementet behöver avlägs- nas för att erhålla optimal funktion.A mobile phone normally contains a so-called multi-layer circuit board where one of the layers forms a ground plane. In this embodiment, a DFA antenna can therefore advantageously be placed over the circuit board and use the circuit board's ordinary ground plane without modifications. This is advantageous compared with the solutions according to older technology where a part of the ground plane under the ceramic element needs to be removed in order to obtain optimal function.
Figurerna 5a och Sb visar två exempel på två utföranden av typiska standardresonatorer 500, 500' av koaxiell typ som med fördel kan användas i en antenn enligt uppfin- ningen. Resonatorernas 500, 500' material utgörs före- trädesvis av ett isolerande keramiskt material med hög dielektricitetskonstant men även andra material med hög dielktricitetskonstant kan användas. Samtliga sidor utom undersidan 501, 501' på resonatorerna 500, 500' är metal- liserade. RF-signalen ansluts till en centrumledare 503, 503'. Resonatorerna 500, 500' har även en genomgående kanal 505, 505' som är invändigt metalliserad för att erhålla en s k koaxialresonator. Figur 5a visar en parallellepipedisk kvartsvàgsresonator 500. Typiska dimensioner för denna resonator vid en resonansfrekvens på 2,5 GHz och s ~ 90 är ungefärligen 7x3x3 mm. Även lägre s-värden ner till ca 30 och betydligt högre värden kan användas. Figur 5b visar en motsvarande resonator 500' i cylindriskt utförande. Även s k halvvågsresona- 10 15 20 25 30 528 069 11 torer kan användas. Dessa resonatorer är dubbelt så långa för samma s-värde och dyrare varför kvartsvågsresonatorer normalt är att föredra.Figures 5a and Sb show two examples of two embodiments of typical standard resonators 500, 500 'of coaxial type which can be used to advantage in an antenna according to the invention. The materials of the resonators 500, 500 'preferably consist of an insulating ceramic material with a high dielectric constant, but other materials with a high dielectric constant can also be used. All sides except the underside 501, 501 'of the resonators 500, 500' are metallized. The RF signal is connected to a center conductor 503, 503 '. The resonators 500, 500 'also have a continuous channel 505, 505' which is internally metallized to obtain a so-called coaxial resonator. Figure 5a shows a parallelepipedic quartz wave resonator 500. Typical dimensions of this resonator at a resonant frequency of 2.5 GHz and s ~ 90 are approximately 7x3x3 mm. Even lower s-values down to about 30 and significantly higher values can be used. Figure 5b shows a corresponding resonator 500 'in cylindrical design. So-called half-wave resonators can also be used. These resonators are twice as long for the same s-value and more expensive, which is why quartz wave resonators are normally preferred.
Figur 6 visar ett schematisk frekvensdiagram för en Pentabandantenn som således täcker fem olika frekvens- band. Den horisontella axeln visar frekvensen (f) och den vertikala axeln reflekterad energi (RL=Return Loss). Vid god antennfunktion överförs tillförd energi till fria rymden och endast en liten del av energin reflekteras tillbaks till sändaren. (Antennfunktionen är reciprok så motsvarande förhållande gäller för mottagen energi) Mellan frekvenserna fl-f2 och f3-f4 är den reflekterade energin låg och här överförs energi således till fria rymden. Genom att utforma antennelementet enligt figur 4 med en låg frekvensarm 415 och en hög 413 kan fl-f2' läggas vid 824-960 MHz och således täcka de låga GSM banden 800 och 900 och f3-f4 vid 1710-2170 MHz för täckning av de höga GSM banden 1800 och 1900 samt UMTS bandet. Resonansen mellan fl och f2 utgörs av en %-vågs- resonans från den låga frekvensarmen 415. För att åstad- komma den breda resonansbandet mellan f3 och f4, 460 MHz, utnyttjas en dubbelresonans genom att den första delen mellan f3 och f5 utgörs av en %-vågs resonans från den höga frekvensarmen 413 och den andra delen mellan f5 och f4 utgörs av en M-vägs resonans från den låga frekvens- armen 415. Den keramiska resonatorns 409 resonansfrekvens syns som en ”spik” vid f6.Figure 6 shows a schematic frequency diagram for a Pentaband antenna which thus covers five different frequency bands. The horizontal axis shows the frequency (f) and the vertical axis reflected energy (RL = Return Loss). With good antenna function, supplied energy is transferred to free space and only a small part of the energy is reflected back to the transmitter. (The antenna function is reciprocal so the corresponding ratio applies to received energy) Between the frequencies f1-f2 and f3-f4 the reflected energy is low and here energy is thus transferred to free space. By designing the antenna element according to Figure 4 with a low frequency arm 415 and a high 413, fl-f2 'can be laid at 824-960 MHz and thus cover the low GSM bands 800 and 900 and f3-f4 at 1710-2170 MHz to cover the high GSM bands 1800 and 1900 as well as the UMTS band. The resonance between f1 and f2 consists of a% wave resonance from the low frequency arm 415. To achieve the wide resonant band between f3 and f4, 460 MHz, a double resonance is used in that the first part between f3 and f5 consists of a The% -wave resonance from the high frequency arm 413 and the other part between f5 and f4 consists of an M-path resonance from the low-frequency arm 415. The resonant frequency of the ceramic resonator 409 is seen as a “nail” at f6.
Uppfinningen kan även tillämpas inom andra frekvensom- råden än vad som här beskrivits. Inom ramen för uppfin- ningens princip kan ett, två eller flera frekvensband täckas in. I en föredragen utföringsform enligt figur 4 och 6 kan fem frekvensband erhållas. m 15 20 25 30 528 069 12 Resonatorn kan även utgöras av andra material än keramik.The invention can also be applied in other frequency ranges than those described here. Within the scope of the principle of the invention, one, two or more frequency bands may be covered. In a preferred embodiment according to Figures 4 and 6, five frequency bands can be obtained. m 15 20 25 30 528 069 12 The resonator can also consist of materials other than ceramics.
Det väsentliga är att materialet har en hög dielektrici- tetskonstant (högt s-värde) och låg förlustfaktor för de aktuella frekvenserna.The important thing is that the material has a high dielectric constant (high s-value) and a low loss factor for the current frequencies.
Antennelements utformning kan ske i huvudsak enligt vad som visas i figur 4. Ett krav på antennelementen är att de utgör effektiva strålare. De kan således vara av vari- erande typer som t ex monopoler, patchar, slitsantenner (även kallade slotantenner), meandrar. Antennelementet kan också ha en eller flera frekvensarmar. Olika kombina- tioner kan också förekomma som exempelvis en icke galvan- isk eller sk parasitkoppling till ett andra antennelement som kan vara en patch med en eller flera armar eller en slits. Några exempel på dessa alternativa utförandeformer visas i figurerna 7-14. RF-matningen kan ske med hjälp av koaxialkabel eller s k striplinematning på ett kretskort.The design of antenna elements can take place mainly according to what is shown in figure 4. A requirement for the antenna elements is that they constitute effective radiators. They can thus be of varying types such as monopolies, patches, slot antennas (also called slot antennas), meanders. The antenna element can also have one or more frequency arms. Various combinations can also occur, such as a non-galvanic or so-called parasitic connection to a second antenna element, which can be a patch with one or more arms or a slot. Some examples of these alternative embodiments are shown in Figures 7-14. The RF supply can take place with the help of coaxial cable or so-called stripline supply on a circuit board.
Figur 7a visar en vy från ovan av ett antennelement i form av en s k meander 701 som matas icke-galvaniskt via en resonator 703. RF-matning sker galvaniskt till resonatorns RF-anslutning 705. Ett jordplan 707 kan i detta fall ligga i samma plan som meandern eller i ett plan ungefärligen vinkelrätt mot meanderplanet. I det fall där meandern 701 ligger i samma plan som jord- planet707 mobiltelefons kretskort. Meandern 701 kan utformas kan antennelementet lätt integreras i en enligt, för faokmannen, kända principer för resonans i ett eller flera frekvensband varigenom en eller flera frekvensarmar kan åstadkommas. Genom att variera det relativa läget mellan resonatorn 703 och antennelementet 701, här exemplifierat med en vinkel a, kan antennen trimmas in för att erhålla en optimal kombination av kopplingsgrad och impedansanpassning. Med a=0° blir 10 15 20 25 30 528 069 I 13 kopplingen maximal d v s maximalt med RF-energi överförs till antennelementet och med d=180° blir överföringen minimal. Genom att välja en vinkel a ungefärligen som visas i figuren, det vill säga i detta utförande något tiotal grader, kan en anpassning ske mot en impedans i närheten av 50 S2 samtidigt som kopplingen blir nära maximum, vilket ger en optimal överföring av RF-energi.Figure 7a shows a top view of an antenna element in the form of a so-called meander 701 which is fed non-galvanically via a resonator 703. RF supply takes place galvanically to the resonator's RF connection 705. A ground plane 707 can in this case lie in the same plane as the meander or in a plane approximately perpendicular to the meander plane. In the case where the meander 701 is in the same plane as the ground plane 707 of the mobile phone circuit board. The meander 701 can be designed, the antenna element can easily be integrated in a principles known to the person skilled in the art for resonance in one or more frequency bands, whereby one or more frequency arms can be provided. By varying the relative position between the resonator 703 and the antenna element 701, here exemplified by an angle α, the antenna can be tuned in to obtain an optimal combination of coupling degree and impedance matching. With a = 0 °, the connection becomes maximum, ie maximum with RF energy is transmitted to the antenna element and with d = 180 °, the transmission becomes minimal. By selecting an angle α approximately as shown in the figure, i.e. in this embodiment about ten degrees, an adjustment can be made to an impedance close to 50 S2 at the same time as the coupling becomes close to the maximum, which gives an optimal transmission of RF energy. .
Figur 7b är en sidovy av antennelementet 701 och resona- torn 703 som visas i figur 7a. Den streckade resonatorn 709 visar en alternativ placering av resonatorn för att illustrera att resonatorn kan placeras över eller under antennelementet. Resonatorn kan även placeras vid sidan av antennelementet vilket kommer att diskuteras med hänvisning till figurerna 10 och 12 nedan. Det enda~ kriteriet är att resonatorn placeras tillräckligt nära antennelementet för att erhålla den optimala kombinati- onen av kopplingsgrad och impedansanpassning som beskri- vits ovan. Vidare placeras resonatorn med fördel i när- heten av antennelementets eller det första antennelemen- tets (i fallet med fler antennelement enligt figur 12 och 13) anslutningspunkt mot jord.Figure 7b is a side view of the antenna element 701 and the resonator 703 shown in Figure 7a. The dashed resonator 709 shows an alternative placement of the resonator to illustrate that the resonator can be placed above or below the antenna element. The resonator can also be placed next to the antenna element, which will be discussed with reference to Figures 10 and 12 below. The only criterion is that the resonator is placed close enough to the antenna element to obtain the optimal combination of coupling degree and impedance matching described above. Furthermore, the resonator is advantageously placed in the vicinity of the connection point of the antenna element or the first antenna element (in the case of more antenna elements according to Figures 12 and 13) to ground.
Figur 8, som också är en vy från ovan, visar ett antenn- element i form av en radierande s k meanderslits 801 i ett jordplan 803. RF-matning sker via en resonator 805 och dess RF-anslutning 807. Meanderslitsen 801 visas här som en s k halvvågsslits vilket innebär att slitsens 801 längd skall motsvara halva våglängden hos den önskade resonansfrekvensen. En halvågsslits kännetecknas också av att slitsens 801 bägge ändar skall vara helt omslutna av jordplanet 803. Slitsen 801 kan även utformas för reso- nans i ett eller flera frekvensband varigenom slitsen 801 10 15 20 25 30 528 069 14 kan sägas bestå av en eller flera frekvensarmar. I detta fall kan således antennelementet integreras i jordplanet till mobiltelefonens kretskort.Figure 8, which is also a view from above, shows an antenna element in the form of a radiating so-called meander slot 801 in a ground plane 803. RF supply takes place via a resonator 805 and its RF connection 807. The meander slot 801 is shown here as a so-called half-wave slot, which means that the length of the slot 801 must correspond to half the wavelength of the desired resonant frequency. A half-wave slot is also characterized in that both ends of the slot 801 are completely enclosed by the ground plane 803. The slot 801 can also be designed for resonance in one or more frequency bands whereby the slot 801 can be said to consist of one or more frequency arms. In this case, the antenna element can thus be integrated in the ground plane to the circuit board of the mobile telephone.
Figur 9 visar en kombination av en slits 901 och PIFA- struktur med två frekvensarmar 903 och 905 över ett jordplan 907 som har en anslutningspunkt 909 med antenn- elementet. Slitsen 901 kan här sägas utgöra en tredje frekvensarm. RF-matning av både slitsen och PIFA-struk- turen sker icke galvaniskt via en resonator 911 och dess RF-anslutning 913. Dessutom sker en normal inbördes kopp- ling mellan PIFA-strukturen och slitsen.Figure 9 shows a combination of a slot 901 and PIFA structure with two frequency arms 903 and 905 over a ground plane 907 having a connection point 909 with the antenna element. The slot 901 can here be said to constitute a third frequency arm. RF supply of both the slot and the PIFA structure does not take place galvanically via a resonator 911 and its RF connection 913. In addition, a normal interconnection between the PIFA structure and the slot takes place.
Figur 10 visar en vy i perspektiv av ett antennelement utformad som en PILA-struktur (Planar Inverted L Antenna) med en frekvensarm 1001 över ett jordplan 1003. Antenn- elementet kan även göras tråd- eller bandformat och blir då en variant av antennelementet 701 i figur 7a (en meander med enbart en 90°-böj) där jordplanet kan ligga i antennelementets plan eller i ett plan vinkelrätt däremot. Även här är en integrering av antennelementet i en mobiltelefons kretskort möjligt i fallet när antennelementets plan och jordplanet sammanfaller. RF- matning sker icke galvaniskt via en resonator 1005 och dess RF-anslutning 1007.Figure 10 shows a perspective view of an antenna element designed as a PILA structure (Planar Inverted L Antenna) with a frequency arm 1001 over a ground plane 1003. The antenna element can also be made wire or band format and then becomes a variant of the antenna element 701 in Figure 7a (a meander with only a 90 ° bend) where the ground plane can lie in the plane of the antenna element or in a plane perpendicular thereto. Here too, an integration of the antenna element in a mobile telephone circuit board is possible in the case when the plane of the antenna element and the ground plane coincide. RF supply does not occur galvanically via a resonator 1005 and its RF connection 1007.
Figur 11 visar en vy från ovan av ett jordplan 1101 i ett kretskort i en mobiltelefon. Jordplanet 1101 har en slits 1103, utgörande en frekvensarm, som är öppen i ena änden, d v s ej omsluten av jordplanet 1101. Slitsen 1103 blir därmed en M-vägs slits som kan utnyttjas i ett övre frek- vensband. En frekvensarm 1105 kan utnyttjas som en ä- vågsresonans i det lägre frekvensbandet. Frekvensarmens 1105 längd är sträckan 1107 som kan reduceras eftersom, 10 15 20 25 30 528 069 15 kretskortets material normalt har en dielektricitets- konstant s~3-4. För luft, som utnyttjas i slitsen är e=1.Figure 11 shows a top view of a ground plane 1101 in a circuit board of a mobile telephone. The ground plane 1101 has a slot 1103, constituting a frequency arm, which is open at one end, i.e. not enclosed by the ground plane 1101. The slot 1103 thus becomes an M-way slot which can be used in an upper frequency band. A frequency arm 1105 can be used as a wave resonant in the lower frequency band. The length of the frequency arm 1105 is the distance 1107 which can be reduced because the material of the circuit board normally has a dielectric constant s ~ 3-4. For air used in the slot, e = 1.
Förkortningsfaktorn L=1/Va. Med s=4 blir förkortnings- faktorn således 0,5. RF-matning sker icke galvaniskt via en resonator 1109 och dess RF-anslutning 1111. I detta fall kan således antennelementet integreras i jordplanet 1101 till mobiltelefonens kretskort.The shortening factor L = 1 / Va. With s = 4, the shortening factor thus becomes 0.5. RF supply does not take place galvanically via a resonator 1109 and its RF connection 1111. In this case, the antenna element can thus be integrated in the ground plane 1101 to the circuit board of the mobile telephone.
Figur 12 visar en sidovy av en antenn som är en variant av antennen i figur 10, men med ett antennelement med två frekvensarmar 1201 och 1203, bägge med H-vågsresonanser och galvanisk anslutning till ett jordplan 1207. Antenn- elementets armar 1201, 1203 matar icke-galvaniskt ett andra antennelement 1205. Ett antennelement matat på detta sätt brukar även kallas parasitantennelement. Para- sitantennelementets längd kan i en föredragen utförings- form anpassas för halvvågsresonans passande t ex GPS- frekvensen (Global Positioning System). RF-matning sker icke galvaniskt via resonatorn 1209 och dess RF-ans1ut- ning 1211.Figure 12 shows a side view of an antenna which is a variant of the antenna in Figure 10, but with an antenna element with two frequency arms 1201 and 1203, both with H-wave resonances and galvanic connection to a ground plane 1207. The antenna element arms 1201, 1203 feed non-galvanically a second antenna element 1205. An antenna element fed in this way is also usually called a parasitic antenna element. In a preferred embodiment, the length of the parasitic antenna element can be adapted for the half-wave resonance to suit, for example, the GPS frequency (Global Positioning System). RF supply does not occur galvanically via the resonator 1209 and its RF connection 1211.
Figur 13 visar en liknande lösning som den i figur 12 men med galvanisk förbindning mellan ett första 1301 och ett andra antennelement 1302.Figure 13 shows a solution similar to that of Figure 12 but with galvanic connection between a first 1301 and a second antenna element 1302.
Utförandena enligt figurerna 12 och 13 kan även göras i tvådimensionellt utförande i analogi med vad som beskrivs för utförandet enligt figur 10. I dessa utföranden blir även en integrering i mobiltelefonens kretskort möjligt i enlighet med vad som beskrivits ovan.The embodiments according to Figures 12 and 13 can also be made in a two-dimensional embodiment in analogy to what is described for the embodiment according to Figure 10. In these embodiments, an integration in the mobile phone circuit board is also possible in accordance with what is described above.
Figur 14 visar ett exempel på utförande med ett antenn- element 1401 tillverkad av för fackmannen välkänd elek- triskt ledande s k flexfilm som är applicerad på en icke 10 15 20 25 528 069 16 konduktiv hållare 1403 av t ex plast med en krökt yta 1404. Flexfilmen har en galvanisk anslutning 1405 mot ett jordplan 1407. En resonator 1409 är placerad inuti häl- laren så att optimal koppling och impedansanpassning erhålles. RF-matning sker via resonatorn 1409 och dess RF-anslutning 1411. Även jordplanet kan vara krökt.Figure 14 shows an example of an embodiment with an antenna element 1401 made of electrically conductive so-called flex film well known to the person skilled in the art which is applied to a non-conductive holder 1403 of eg plastic with a curved surface 1404. The flex film has a galvanic connection 1405 to a ground plane 1407. A resonator 1409 is placed inside the holder so that optimal coupling and impedance matching is obtained. RF supply takes place via the resonator 1409 and its RF connection 1411. The ground plane can also be curved.
Det är naturligtvis även möjligt att utföranden enligt figur 4 samt figurerna 7-11 och 13-14 kan excitera ett parasitelement på liknande sätt som visas i figur 12.It is of course also possible that embodiments according to Figure 4 and Figures 7-11 and 13-14 can excite a parasitic element in a similar manner as shown in Figure 12.
Uppfinningen lämpar sig även väl för användning av s k Metamaterial som antennelement genom att transformeringen av energin till antennelementet sker via en resonator vars frekvens ligger utanför de frekvensområden för vil- ken antennen är avsedd att användas.The invention is also well suited for the use of so-called metamaterial as an antenna element in that the transformation of the energy into the antenna element takes place via a resonator whose frequency is outside the frequency ranges for which the antenna is intended to be used.
Ett materials reaktion på ett elektromagnetiskt fält bestäms av två parametrar: dielektricitetskonstanten e som bestämer hur materialet reagerar på ett elektriskt fält, samt magnetiskt permeabilitet p som bestämmer hur materialet reagerar på ett magnetiskt fält.The reaction of a material to an electromagnetic field is determined by two parameters: the dielectric constant e which determines how the material reacts to an electric field, and magnetic permeability p which determines how the material reacts to a magnetic field.
Dessa två parametrar kan fintrimmas i metamaterial och i vissa fall antaga negativa värden. Härigenom kan materialet erhålla nya egenskaper som möjliggör en minimering av antennelementets storlek och vikt samtidigt som det kan medföra en ytterligare ökad bandbredd.These two parameters can be fine-tuned in metamaterials and in some cases assume negative values. As a result, the material can obtain new properties which enable a minimization of the size and weight of the antenna element at the same time as it can lead to a further increase in bandwidth.
Claims (14)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0502185A SE528069C3 (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Mobile phone antenna, has antenna component powered by resonator with metallized surface and specific resonance frequency |
| PCT/SE2006/000222 WO2007040431A1 (en) | 2005-10-04 | 2006-02-17 | Antenna device |
| EP06716912A EP1941579A1 (en) | 2005-10-04 | 2006-02-17 | Antenna device |
| TW095136362A TW200721592A (en) | 2005-10-04 | 2006-09-29 | Antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0502185A SE528069C3 (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Mobile phone antenna, has antenna component powered by resonator with metallized surface and specific resonance frequency |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE528069C2 SE528069C2 (en) | 2006-08-22 |
| SE0502185L SE0502185L (en) | 2006-08-22 |
| SE528069C3 true SE528069C3 (en) | 2006-10-03 |
Family
ID=36889324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0502185A SE528069C3 (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Mobile phone antenna, has antenna component powered by resonator with metallized surface and specific resonance frequency |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1941579A1 (en) |
| SE (1) | SE528069C3 (en) |
| TW (1) | TW200721592A (en) |
| WO (1) | WO2007040431A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE530778C2 (en) | 2006-12-08 | 2008-09-09 | Perlos Oyj | Antenna device |
| US8421682B2 (en) | 2007-12-21 | 2013-04-16 | Nokia Corporation | Apparatus, methods and computer programs for wireless communication |
| US7876273B2 (en) | 2007-12-21 | 2011-01-25 | Nokia Corporation | Apparatus and method |
| TWI581506B (en) * | 2013-03-20 | 2017-05-01 | 群邁通訊股份有限公司 | Antenna structure |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3114621B2 (en) * | 1996-06-19 | 2000-12-04 | 株式会社村田製作所 | Surface mount antenna and communication device using the same |
| US6292141B1 (en) * | 1999-04-02 | 2001-09-18 | Qualcomm Inc. | Dielectric-patch resonator antenna |
| EP1146589B1 (en) * | 2000-04-14 | 2005-11-23 | Hitachi Metals, Ltd. | Chip antenna element and communication apparatus comprising the same |
| GB2403069B8 (en) | 2003-06-16 | 2008-07-17 | Antenova Ltd | Hybrid antenna using parasiting excitation of conducting antennas by dielectric antennas |
| FI121518B (en) * | 2003-10-09 | 2010-12-15 | Pulse Finland Oy | Shell design for a radio |
| GB0328811D0 (en) | 2003-12-12 | 2004-01-14 | Antenova Ltd | Antenna for mobile telephone handsets.PDAs and the like |
-
2005
- 2005-10-04 SE SE0502185A patent/SE528069C3/en not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-02-17 WO PCT/SE2006/000222 patent/WO2007040431A1/en active Application Filing
- 2006-02-17 EP EP06716912A patent/EP1941579A1/en not_active Withdrawn
- 2006-09-29 TW TW095136362A patent/TW200721592A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE528069C2 (en) | 2006-08-22 |
| EP1941579A1 (en) | 2008-07-09 |
| SE0502185L (en) | 2006-08-22 |
| WO2007040431A1 (en) | 2007-04-12 |
| TW200721592A (en) | 2007-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6857793B2 (en) | Slot antenna with cavity with in-cavity resonator | |
| CN106410379B (en) | Antenna | |
| JP6195935B2 (en) | Antenna element, radiator having antenna element, dual-polarized current loop radiator, and phased array antenna | |
| JP6050967B2 (en) | Phased array broadband coupled ring antenna elements | |
| US7242366B2 (en) | Antenna apparatus | |
| JP6468200B2 (en) | Antenna directivity control system and radio apparatus including the same | |
| US10756420B2 (en) | Multi-band antenna and radio communication device | |
| JP2010068085A (en) | Antenna device | |
| WO2011154954A2 (en) | Directive antenna with isolation feature | |
| TW201042834A (en) | Multi-band dipole antennas | |
| EP3097605B1 (en) | Antenna module, antenna and mobile device comprising such an antenna module | |
| WO2014008508A1 (en) | Compact dual band gnss antenna design | |
| KR20130046494A (en) | Radiation device for planar inverted f antenna and antenna using it | |
| JP6452477B2 (en) | Antenna and communication device using the same | |
| KR102110752B1 (en) | Pcb antenna | |
| JP5104131B2 (en) | Radio apparatus and antenna provided in radio apparatus | |
| JP5213039B2 (en) | Single-sided radiation antenna | |
| SE528069C3 (en) | Mobile phone antenna, has antenna component powered by resonator with metallized surface and specific resonance frequency | |
| JP2007124346A (en) | Antenna element and array type antenna | |
| JP2006140735A (en) | Planar antenna | |
| US10211538B2 (en) | Directional antenna apparatus and methods | |
| JP2014516481A (en) | Small broadband antenna | |
| KR20110025365A (en) | Dual-band microstrip patch antenna | |
| CN108428999B (en) | Antenna with a shield | |
| Lu et al. | Design of high gain planar dipole array antenna for WLAN application |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |