WO2001091229A1

WO2001091229A1 - Antennenanordnung für mobile telekommunikations-endgeräte

Info

Publication number: WO2001091229A1
Application number: PCT/DE2001/001882
Authority: WO
Inventors: Rainer Eckert; Lothar Mamier; Matthias Roski; Andreas Huber
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2001-11-29
Also published as: EP1287584A1; EP1287584B1; CN1430802A; CN1223045C; DE50104618D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung für mobile Telekommunikations-Endgeräte, insbesondere Geräte, welche an einem oder in der Nähe eines Körperteils getragen oder befestigt werden, und hierfür ein ein- oder mehrteiliges Band, Gurt oder Riemen aufweisen, das oder der mit dem Gerätegehäuse verbunden ist, wobei die Antenne als flächen- oder stabförmiger Strahler ausgebildet und an der Oberseite am oder im Gehäuse, vom Körperteil weg erstreckend fixiert ist, wobei das Band, z.B. ein Armband, unterhalb des Strahlers am Gehäuse befestigt wird.

Description

ANTENNENANORDNUNG FÜR MOBILE TELEKOMMUNIKATIONS-ENDGERATE

Antennenanordnung für mobile Telekommunikations-Endgerate, insbesondere Geräte, welche an einem oder in der Nähe eines Körperteils getragen oder befestigt werden.

Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung für mobile Telekommunikations-Endgerate, insbesondere Geräte, welche an einem oder in der Nähe eines Körperteils getragen oder befestigt werden, und hierfür ein ein- oder mehrteiliges Band, Gurt oder Riemen aufweisen, das oder der mit dem Gerätegehäuse verbunden ist, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1,

In den letzten Jahren sind Entwicklungen sogenannter Handy- phone oder Wristphone-Systeme bekannt geworden, welche davon ausgehen, ein Telekommunikations-Gerät nach Art einer Armbanduhr zu tragen und nutzen zu können. Beispielsweise sei hier auf das PHS Personal Handyphone System der NTT Nippon Telephone and Telegraph verwiesen, das ein mobiles Telefon im Armbanduhr-Format zeigt. Ein Zukunftsentwurf der Firma Philips stellt ebenfalls auf ein Telefon im Armbanduhr-Format ab, mit dem sich Daten aus dem Internet abrufen, Bildtelefon- Gespräche führen und Software- oder Videoclips übertragen lassen. Diese Applikation soll durch eine neue Siliziumchip- Technologie möglich werden. Hier wird auf die sogenannte QUBiC 3-Technologie zur Chipherstellung verwiesen, wobei derartige Chips in der Lage sind, schnell große Datenmengen verarbeiten zu können, wie dies beispielsweise in der Video- Technik benötigt wird.

Eine neuere Entwicklung ist weiterhin die Telefonuhr der koreanischen Firma Samsung. Die mit Anycall bezeichnete Telefonuhr besitzt Abmessungen von im wesentlichen 67 'x 58 x 20 mm und vereinigt alle notwendigen elektronischen und

Anzeigeelemente. Die Antennenanordnung der Anycall-Telefonuhr erstreckt sich seitlich vom Uhrengehäuse und vom Armband weg oberhalb des Arms, ist aber recht dicht zur Oberfläche dieses Körperteils orientiert.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei derartigen Telekommuni- kations-Endgeräten im Uhrenformat die bisherigen Ausführungen der notwendigen Antennen Strahlung in den Arm des Trägers einkoppeln mit der Folge einer unerwünschten Absorption, d.h. verschlechtertem Antennengewinn und möglichen körperlichen Schäden.

Dieser Nachteil ist insbesondere dann relevant, wenn bei der gewünschten weiteren Verkleinerung von Telekommunikations- Endgeräten im Uhrenformat allein durch die Skalierung die Antenne dichter an das Körperteil, an welchem die Befestigung erfolgt, heranrückt.

Zur Vermeidung einer unerwünschten Strahlungseinkopplung wurde bei klassischen Mobiltelefonen bereits vorgeschlagen, diese mit einem Klapp- oder Schiebemechanismus auszustatten dergestalt, daß im Stand-by-Betrieb Teile der Funktionselemente, z.B. die Eingabetastatur abgedeckt bleiben, wodurch sich sowohl ein Schutz der Bedienelemente ergibt als auch durch die insbesondere klapp- oder schiebbare Gehäusehälfte eine Bauraumreduzierung einstellt. Im Betriebsfall kann ein Gehäuseteil in Richtung Strahler verschoben werden, um eine

Schirmfläche zu schaffen, die sich dann zwischen dem Kopf des Benutzers und der Energie abstrahlenden Antenne befindet. Bei einer solchen Konfiguration treten jedoch unerwünschte Veränderungen der Empfangs- und Sendeeigenschaften auf. Dies wird dann verstärkt, wenn in dem verschiebbaren Gehäuseteil nicht optimierte Metallflächen und/oder zusätzliche aktive elektronische Bauelemente angeordnet sind.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Antennenanordnung für mobile Telekommunikations-Endgerate, insbesondere für Geräte anzugeben, welche an einem oder in der Nähe eines Körperteils getragen oder befestigt werden. ω ω w N. P> P¹

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Wie erläutert, ist die Antenne der Anordnung als flächen- oder stabförmiger Strahler ausgebildet und an der Oberseite am oder im Gehäuse, vom Körperteil sich weg erstreckend, fixiert. Das Band, der Gurt oder der Riemen zum Befestigen des Telekommunikations-Endgeräts an einem Körperteil eines Trägers wird unterhalb des Strahlers am Gehäuse angeschlagen, so daß ein z.B. dort notwendiger metallischer Stift die Antennencharakteristik nicht negativ beeinflußt, weil dieser sich innerhalb des Speisepunkts befindet.

Das Gehäuse kann ausgestaltend ein Oberteil und ein Unterteil aufweisen, wobei die Antenne vom Oberteil ausgehend sich seitlich in Richtung des Bandes, Gurtes oder Riemens erstreckt und Band, Gurt oder Riemen am Gehäuseunterteil befe- stigt wird.

Die elektrische Kontaktierung des Antennen-Gegengewichts respektive der metallischen Fläche zur Vermeidung des Eindringens hochfrequenter Strahlung in das Körperteil ist über ein leitfähiges Stiftgelenk realisiert, wobei dieses Stiftgelenk üblichen Mitteln zum Befestigen eines Bandes am Gehäuse entsprechen kann.

Der mindestens eine Strahler zur Bildung der Antenne kann baulich in ein Uhrengehäuse, insbesondere Uhrengehäuse-Oberteil integriert oder Teil des Gehäuses sein, wobei bei mehreren Strahlern diese im wesentlichen gegenüberliegend am Uhrengehäuse angeordnet und unterhalb der Strahler die Befestigungsmittel für das Armband am Gehäuse vorgesehen sind. Hierdurch ergeben sich Vorteile beim Uhrendesign und im Tragekomfort.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann zur weiteren Vergrößerung des Strahlerabstands zum Arm des Trägers der oder die Strahler gelenkig und verschwenkbar ausgeführt und am Uhrengehäuse befestigt sein. ÜJ o ro t

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Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Telekommunikations-End- geräts nach Art einer Armbanduhr mit Ansicht auf das Gehäuseunterteil mit Befestigungspunkt für einen Teil des Armbands sowie oberseitig vorgesehener Antenne;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Wristphones mit weiterem

Teil des Armbands vor dem Einsetzen in Ausnehmungen am Gehäuseunterteil;

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch mit befestigtem weiteren Armbandteil und oberhalb der metallischen Fläche des Armbandteils befindlicher Antenne bzw. Strahler; und

Fig. 4 ein am Arm eines Nutzers befestigtes Wristphone mit der speziellen Antennenanordnung.

Bei den Figuren ist das Gehäuse des Wristphones mit dem Bezugszeichen 1 versehen, wobei seitlich vom Gehäuse 1 in Richtung des Armbands 4 sich mindestens ein Strahler 2 erstreckt. Am Gehäuseunterteil 6 sind Befestigungspunkte 3 für die Teile des Armbands 4 vorgesehen.

Insbesondere Fig. 2 und Fig. 4 machen deutlich, daß der beim gezeigten Ausführungsbeispiel einseitig vorgesehene Strahler 2 oberhalb des Armbands 4 befindlich ist und einen optimalen Abstand zur Oberfläche des Armes 5 aufweist, so daß ein uner- wünschtes Eindringen hochfrequenter Strahlung und Absorbieren dieser minimiert wird.

Der Strahler 2 ist als flächen- oder stabförmiger Strahler ausgebildet und bevorzugt am Gehäuseoberteil 7 fixiert. Das gehäuseseitige Ende des Armbands 4 besitzt eine metallische Fläche 8 als Antennen-Gegengewicht und zur Verringerung des Eindringens hochfrequenter Strahlung in den Arm 5. Weiterhin kann zwischen Strahler 2 und metallischer Fläche 8 ein mit dem Gehäuse 1 verbundener oder einen Gehäuseteil umfassender Antennenanpassungs-Abschnitt (nicht gezeigt) vor- gesehen sein, wobei die elektrische Kontaktierung der metallischen Fläche 8 über ein leitfähiges Stiftgelenk zum Befestigen des Armbands 4 am Gehäuse 1 erfolgt.

Bei den Fig. 1 bis 4 ist der Strahler 2 einseitig, sich aus- gehend vom Armband 4 nach oben erstreckend, ausgebildet, wobei eine weitere Ausführungsform von zwei gegenüberliegenden Strahlern, die am Gehäuseoberteil fixiert sind, ausgegangen wird. Ebenso besteht die Möglichkeit, daß der oder die Strahler baulich in ein nichtmetallisches Gehäuse, insbesondere in das Oberteil 7 integriert sind.

Zur Veränderung und Einstellung des Strahlerabstands zum Arm des Trägers oder zur Feinanpassung besteht die Möglichkeit, den oder die Strahler gelenkig und verschwenkbar am U ren- gehäuse, insbesondere am Oberteil 7 anzuschlagen.

Beim gezeigten Beispiel beträgt der Abstand zwischen Strahler 2 und der metallischen Fläche 8 des Armbands 4 im wesentlichen λ/20. Dieser Abstand entspricht im UMTS-Frequenzbe- reich nach IMT-2000 Standard von 1885 bis 2025 MHz etwa 0,5 bis 0,7 cm.

Aus den Darstellungen ist ersichtlich, daß im Gegensatz zu bekannten Antennenkonfigurationen der Strahler sich nicht in Armlängsrichtung und dicht an dessen Oberfläche verlaufend erstreckt, sondern quasi frei nach oben steht und vom Arm weg weist. Hierdurch ist sowohl die Strahlungscharakteristik verbessert, als auch die spezifische Absorptionsrate wesentlich günstiger als bei unmittelbar am Arm aufliegenden Antennen oder Antennen, bei denen der aktive Strahler Teil des Armbands ist. Cn

Claims

Patentansprüche

1. Antennenanordnung für mobile Telekommunikations-Endgerate, insbesondere Geräte, welche an einem oder in der Nähe eines Körperteils getragen oder befestigt werden und hierfür ein ein- oder mehrteiliges Band, Gurt oder Riemen aufweisen, das oder der mit dem Gerätegehäuse verbunden ist, dadurch ge ennzeic net, daß die Antenne als flächen- oder stabförmiger Strahler aus- gebildet und an der Oberseite am oder im Gehäuse vom Körperteil weg erstreckend fixiert ist, wobei das Band, der Gurt oder Riemen in Gebrauchsrichtung unterhalb des Strahlers am Gehäuse befestigt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge ennzeichnet, daß das Gehäuse ein Oberteil und ein Unterteil aufweist, wobei die Antenne vom Oberteil ausgehend sich seitlich in Richtung des Bandes, Gurtes oder Riemens erstreckt und Band, Gurt oder Riemen am Gehäuseunterteil befestigt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am gehäuseseitigen Ende des Bandes eine metallische Fläche als Antennen-Gegengewicht und zur Verminderung des Eindringens hochfrequenter Strahlung in das Körperteil vorgesehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch ge ennzeichnet, daß zwischen Strahler und metallischer Fläche des Bandes ein mit dem Gehäuse verbundener oder ein ein Gehäuseteil umfassender Antennenanpassungs-Abschnitt vorgesehen ist, wobei die elektrische Kontaktierung des Antennen-Gegengewichts über ein leitfähiges Stiftgelenk zum Befestigen des Bandes am Gehäuse erfolgt.

5. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge ennzeich et, daß das Telekommunikations-Endgerät nach Art einer Armbanduhr ausgeführt ist, wobei mindestens ein Strahler sich oberhalb des Armbands, vom Arm des Trägers beabstandet und mit dem Uhrengehäuse verbunden erstreckt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch ge ennzeichnet, daß der oder die Strahler baulich in das Uhrengehäuse, insbesondere Uhrengehäuse-Oberteil integriert sind oder ein Teil desselben darstellen.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler der Antenne im wesentlichen gegenüberliegend am Uhrengehäuse angeordnet und unterhalb der Strahler Befestigungsmittel für das Armband am Gehäuse vorgesehen sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch geken zeichnet, daß zur Vergrößerung des Strahlerabstands zum Arm des Trägers der oder die Strahler gelenkig und verschwenkbar am Uhrengehäuse befestigt sind.

9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am befestigungsmittelseitigen Ende des Armbands die metallische Fläche zur Bildung eines Gegengewichts und zur Schirmung vorgesehen und zwischen Strahler und Schirm der Anpassungsabschnitt ausgebildet ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch ge ennzeichnet, daß der Abstand zwischen Strahler und der metallischen Fläche des Bandes im wesentlichen λ/20 beträgt.

11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kontaktierung der metallischen Fläche im Bereich des Strahler-Fußpunkts und im wesentlichen zur Strahler-Längsachse orientiert erfolgt.