WO2007043981A1 - Mobile telephone antenna - Google Patents

Mobile telephone antenna Download PDF

Info

Publication number
WO2007043981A1
WO2007043981A1 PCT/UA2006/000054 UA2006000054W WO2007043981A1 WO 2007043981 A1 WO2007043981 A1 WO 2007043981A1 UA 2006000054 W UA2006000054 W UA 2006000054W WO 2007043981 A1 WO2007043981 A1 WO 2007043981A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
conductor
oscillator
conductors
vibrator
Prior art date
Application number
PCT/UA2006/000054
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Aleksandr Ivanovich Karpov
Sergei Ivanvich Chernyshov
Igory Nikolaevich Chukalin
Sergej Arkadyevich Yarmolchuk
Original Assignee
Aleksandr Ivanovich Karpov
Sergei Ivanvich Chernyshov
Igory Nikolaevich Chukalin
Sergej Arkadyevich Yarmolchuk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aleksandr Ivanovich Karpov, Sergei Ivanvich Chernyshov, Igory Nikolaevich Chukalin, Sergej Arkadyevich Yarmolchuk filed Critical Aleksandr Ivanovich Karpov
Publication of WO2007043981A1 publication Critical patent/WO2007043981A1/en

Links

Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to antenna-feeder technology, in particular to linearly polarized printed antennas, and can be used to equip mobile radiotelephones operating in the decimeter range of radio waves.
  • the main element of such antennas is a flat emitter located on one side of the dielectric plate, the other, fully metallized side of which acts as a screen, which allows the formation of a one-sided radiation pattern (US patent Ne 5323168, M. class. H01 Q1 / 38, publ. 1994) .
  • the screen size must exceed the size of the emitter, which leads to an increase in the dimensions of the antenna.
  • antenna efficiency ⁇ COPIE DE CONFIRMATU increases with increasing thickness of the dielectric, which leads to an increase in the weight and dimensions of the antenna, and therefore the radiotelephone.
  • An antenna for a mobile radiotelephone containing an emitter in the form of a loaded asymmetric vibrator and a grounded emitter forming a counterweight, which are placed on one surface of the dielectric plate and connected to the radiotelephone circuit board by means of a feeder - coaxial cable (patent of the Russian Federation Ne 2178604, M. C. H01 Q1 / 24, publ. 2002).
  • the antenna vibrator is formed by two conductors of a given length, one of which is oriented horizontally, and the second, having the shape of a meander, is vertically. The upper end of the second conductor is loaded on the first conductor, and the lower end is connected to the center conductor of the feeder.
  • the antenna counterweight is made of two meander-shaped conductors that are located symmetrically with respect to the vertically oriented vibrator conductor and are connected to the sheath of the coaxial cable. In the operating position, the antenna system is located vertically, for example, in the hinged lid of the radiotelephone housing.
  • the reduction in the geometric dimensions of the prototype antenna is achieved through the use of meander conductor lines, however, it leads to an undesirable narrowing of the passband due to an increase in the inductance of the antenna.
  • the orthogonality of the vibrator conductors, as well as the orthogonal placement of the vibrator relative to the counterweight in the antenna of this design adversely affects the efficiency of the antenna, since it reduces the radiation resistance.
  • the desire to minimize the mass-dimensional characteristics of printed antennas inevitably leads to a deterioration in their performance - efficiency and bandwidth, which have a significant impact on the reliability and quality of mobile radio communications.
  • the technical problem to which the invention is directed is the creation of a small antenna for a mobile radiotelephone, in which due to the new design of the vibrator and counterweight, high efficiency is achieved in a wide passband.
  • the vibrator further comprises a third conductor made in the form of a flat spiral, which at one end is connected to the first conductor of the vibrator and has an extension at the free end, and at least two flat single-turn inductor coils, which are located a pair parallel to each other on opposite sides of the third conductor of the vibrator and connected to the first and second conductors of the vibrator.
  • the counterweight also contains at least two flat single-turn inductors, which are parallel to each other and connected to the first and second conductors of the counterweight.
  • the second conductors of the vibrator and the counterweight are located in the middle part of the dielectric plate and are connected to the feeder. It is advisable to install the dielectric plate in the housing of the mobile radiotelephone with the possibility of placing the third conductor of the vibrator near the sound reproducing means of the mobile radiotelephone.
  • the dielectric plate can be made curved with the possibility of placing a counterweight between the circuit board and the battery of the radiotelephone parallel to them.
  • the radiation resistance is increased, which helps to increase the radiated power and positively affects the efficiency of the antenna. This is illustrated by the following formula, which reflects the dependence of the radiation resistance on the number of antenna loops (K. Rothammel. Antennas. M., “Energy”, 1979, p.15-17).
  • inductors of the vibrator and the counterweight of the antenna in such a way that the current directions in them coincide, allowed to increase the radiation resistance of the antenna and reduce its inductance, thereby increasing the efficiency and expanding the antenna bandwidth.
  • the design of the antenna on one surface of the dielectric plate with the vibrator on one end, the counterweight on the opposite, and the second conductors of the vibrator and the counterweight in the middle part of the dielectric plate is rational in terms of placing the antenna elements in a flat oblong radiotelephone casing.
  • a vibrator with a conductor in the form of a flat spiral with an extension on the free end in the immediate vicinity of the sound reproducing device of the radiotelephone provides an increase in the radiation power of the antenna.
  • the implementation of the curved dielectric plate allows you to place a counterweight antenna between the circuit board and the battery of the radiotelephone in parallel and with a gap relative to these elements.
  • This arrangement of the antenna inside the housing of the radiotelephone creates an additional capacitive load, thereby reducing the wave impedance of the antenna, thereby increasing the efficiency of the antenna system in a wide passband.
  • Figure 1 is a schematic drawing of an antenna.
  • Figure 2 is a diagram illustrating the direction of the current in a flat single-coil antenna coils.
  • Fig.Z is an example of the location of the antenna in the housing of a mobile radiotelephone.
  • the antenna for a mobile radiotelephone (see FIG. 1) comprises a vibrator 1, a counterweight 2 and a feeder 3.
  • a vibrator 1 and a counterweight 2 are placed on one side of the dielectric plate 4 at its opposite ends and connected to the feeder 3.
  • the vibrator 1 contains the first, second and third flat conductors 5 to 7, respectively, and, for example, four flat single-coil inductors 8.
  • the first conductor 5 is made in the form of a plate.
  • the second conductor 6, made in the form of a flat ribbon conductor, is placed in the middle part of the dielectric plate 4 and connected to the feeder 3.
  • the third conductor 7 is made in the form of a flat spiral, connected at one end to the first conductor 5 of the vibrator and has an extension 9 at the free end.
  • Flat single-turn inductance coils 8 are parallel to each other on opposite sides of the third conductor 7 (two coils on each side) and are connected to the first and second conductors 5 and 6 of the vibrator 1.
  • the counterweight 2 contains the first and second flat conductors 10 and 11, respectively, and, for example, four flat single-coil inductors 12.
  • the first conductor 10 of the counterweight 2 is made, for example, in the form of a rectangular plate with a rectangular cutout at an angle remote from the flat single-turn coils 12 of the inductance.
  • the second conductor 11, made in the form of a flat ribbon conductor, is placed in the middle of the dielectric plate 4 and connected to the feeder 3.
  • Flat single-coil inductors 12 are parallel to each other and connected to the first and second conductors 10 and 11 of the counterweight 2.
  • the feeder 3 is made, for example, in the form of a coaxial cable 13, the central conductor of which is connected to the conductor 6 of the vibrator 1, and the sheath is connected to the conductor 11 of the counterweight 2.
  • the dielectric plate 4 is made curved, which makes it possible to place a counterweight 2 between the circuit board 14 of the radiotelephone and the battery 15 in parallel and with a gap relative to them. The size of the gap is selected based on the condition of the minimal influence of the components placed on the circuit board 14 on the antenna parameters.
  • This inductor 12 is advisable to shift to the center of the antenna, leaving a space on the sides for, for example, the contact pads of the battery 15 of the radiotelephone.
  • the cutout at the bottom of the conductor 11 can be used for, for example, the contact pins of an individual user card.
  • the antenna can be made by printed circuit mounting on one surface of the dielectric plate 4. Industrial applicability
  • the antenna for a mobile radiotelephone operates as follows.
  • the parameters of the claimed antenna are selected in such a way that four inductors connected in parallel provide a six-fold increase in radiation resistance and a four-fold increase in heat loss resistance.
  • the radiation resistance of the antenna significantly exceeds the heat loss resistance, so that the antenna efficiency is maintained at a high level.
  • the location of the counterweight 2 between the circuit board 14 and the battery of the radiotelephone in parallel with respect to them creates an additional capacitive load of the antenna and reduces its wave resistance, due to which the bandwidth is expanded and the antenna efficiency is increased.
  • the antenna of the claimed design is optimally adapted to interact with other elements located in the radiotelephone housing that directly or indirectly affect the emissivity of the antenna, which allows a fairly simple and effective antenna radiotelephone system that provides high performance.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

The invention relates to antenna-feeder engineering, in particular to linear-polarised printed antennas for mobile telephones operating within an ultra-high radio frequency range. In order to ensure a high performance in a wide transmission range, the inventive mobile telephone antenna comprises an oscillator and a balancing capacity which are arranged on the same side of a dielectric plate, connected to a feeder and each of which is provided with first and second flat conductors, wherein the oscillator is provided with a third conductor which is embodied in the form of a flat spiral, is connected to the oscillator first conductor and is provided with an expansion on the free end thereof, and at least two flat single-turn inductive coils, which are parallel to each other, arranged on the opposite sides of the oscillator third conductor and are connected to the oscillator first and second oscillator conductors. The balancing capacity also comprises at least two flat single-turn inductive coils, which are parallel to each other and connected to the first and second balancing capacity conductors. The oscillator and balancing capacity second conductors are positioned in a middle part of the dielectric plate and are connected to the feeder. In the mobile telephone body, it is expedient that the oscillator third conductor is arranged near a sound-reproducing means and the balancing capacity between a wired circuit board and the radio telephone storage battery in a position parallel thereto.

Description

АНТЕННА ДЛЯ МОБИЛЬНОГО РАДИОТЕЛЕФОНА ANTENNA FOR MOBILE RADIO PHONE
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к антенно-фидерной технике, в частности к линейно-поляризованным печатным антеннам, и может быть использовано для оснащения мобильных радиотелефонов, работающих в дециметровом диапазоне радиоволн.The invention relates to antenna-feeder technology, in particular to linearly polarized printed antennas, and can be used to equip mobile radiotelephones operating in the decimeter range of radio waves.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Существует проблема создания антенн, адаптированных для размещения в плоском продолговатом корпусе радиотелефона, рабочие характеристики которых, такие как коэффициент полезного действия (КПД), уровень энергопотребления, ширина полосы пропускания, форма диаграммы направленности и пр. обеспечивали бы надежную и качественную радиосвязь, создавая при этом низкий уровень радиоизлучения в ближней зоне антенны. Известны простые и надежные конструкции штыревых и спиральных антенн, которыми оснащаются мобильные радиотелефоны. Существенным недостатком антенн таких конструкций являются большие габариты. Спиральные антенны выполняются навитыми на диэлектрический каркас, поэтому по сравнению со штыревыми антеннами они имеют меньшую геометрическую длину. Для уменьшения геометрической длины штыревых антенн их оснащают «yкopaчивaющими» средствами, например, катушками индуктивности (Каменецкий M. В., Заикин В.А. Радиотелефоны / Санкт-Петербург, «Hayкa и тexникa», 2000, с.8-10).There is a problem of creating antennas adapted for placement in a flat oblong radiotelephone casing, whose performance characteristics, such as efficiency, energy consumption, bandwidth, radiation pattern, etc., would ensure reliable and high-quality radio communication, while creating low level of radio emission in the near zone of the antenna. Simple and reliable designs of whip and helical antennas with which mobile radiotelephones are equipped are known. A significant disadvantage of antennas of such designs are large dimensions. Spiral antennas are wound on a dielectric frame, therefore, in comparison with whip antennas, they have a shorter geometric length. To reduce the geometrical length of the pin antennas, they are equipped with “shorting” means, for example, inductors (Kamenetsky M.V., Zaikin V.A. Radiotelephones / St. Petersburg, Hayka and Texnika, 2000, pp. 8-10).
Известны также печатные антенны на основе несимметричных полосковых линий, которые нашли применение в конструкциях мобильных радиотелефонов. Основным элементом таких антенн является плоский излучатель, расположенный на одной стороне диэлектрической пластины, другая, полностью металлизированная сторона которой выполняет функцию экрана, что позволяет сформировать одностороннюю диаграмму направленности (патент США Ne 5323168, M. кл. H01 Q1/38, опубл. 1994). Однако для обеспечения эффекта экранирования при формировании диаграммы направленности размеры экрана должны превышать размеры излучателя, что приводит к увеличению габаритов антенны. Другой недостаток печатных антенн подобной конструкции обусловлен зависимостью их КПД от толщины диэлектрической пластины: КПД антенны ι COPIE DE СОNFIRМАТЮN повышается с увеличением толщины диэлектрика, что приводит к увеличению веса и габаритов антенны, и, следовательно, радиотелефона.Also known are printed antennas based on asymmetric strip lines, which are used in the construction of mobile radiotelephones. The main element of such antennas is a flat emitter located on one side of the dielectric plate, the other, fully metallized side of which acts as a screen, which allows the formation of a one-sided radiation pattern (US patent Ne 5323168, M. class. H01 Q1 / 38, publ. 1994) . However, to ensure the screening effect when forming the radiation pattern, the screen size must exceed the size of the emitter, which leads to an increase in the dimensions of the antenna. Another disadvantage of printed antennas of this design is due to the dependence of their efficiency on the thickness of the dielectric plate: antenna efficiency ι COPIE DE CONFIRMATU increases with increasing thickness of the dielectric, which leads to an increase in the weight and dimensions of the antenna, and therefore the radiotelephone.
В качестве прототипа заявляемой антенны выбрана антенна для мобильного радиотелефона, содержащая излучатель в виде нагруженного несимметричного вибратора и заземленный излучатель, образующий противовес, которые размещены на одной поверхности диэлектрической пластины и соединены с печатной платой радиотелефона посредством фидера - коаксиального кабеля (патент Российской Федерации Ne 2178604, M. кл. H01 Q1/24, опубл. 2002). Вибратор антенны образован двумя проводниками заданной длины, один из которых ориентирован горизонтально, а второй, имеющий форму меандра, - вертикально. Верхний конец второго проводника нагружен на первый проводник, а нижний конец соединен с центральным проводником фидера. Противовес антенны выполнен из двух проводников, имеющих форму меандра, которые расположены симметрично относительно вертикально ориентированного проводника вибратора и соединены с оболочкой коаксиального кабеля. В рабочем положении антенная система располагается вертикально, например, в откидной крышке корпуса радиотелефона.An antenna for a mobile radiotelephone containing an emitter in the form of a loaded asymmetric vibrator and a grounded emitter forming a counterweight, which are placed on one surface of the dielectric plate and connected to the radiotelephone circuit board by means of a feeder - coaxial cable (patent of the Russian Federation Ne 2178604, M. C. H01 Q1 / 24, publ. 2002). The antenna vibrator is formed by two conductors of a given length, one of which is oriented horizontally, and the second, having the shape of a meander, is vertically. The upper end of the second conductor is loaded on the first conductor, and the lower end is connected to the center conductor of the feeder. The antenna counterweight is made of two meander-shaped conductors that are located symmetrically with respect to the vertically oriented vibrator conductor and are connected to the sheath of the coaxial cable. In the operating position, the antenna system is located vertically, for example, in the hinged lid of the radiotelephone housing.
Уменьшение геометрических размеров антенны-прототипа достигается за счет использования меандровых проводниковых линий, однако приводит к нежелательному сужению полосы пропускания вследствие увеличения индуктивности антенны. Кроме того, ортогональность проводников вибратора, как и ортогональное размещение вибратора относительно противовеса в антенне данной конструкции отрицательно сказывается на КПД антенны, поскольку приводит к снижению сопротивления излучения. Таким образом, стремление минимизировать массо-габаритные характеристики печатных антенн неизбежно приводит к ухудшению их рабочих характеристик - КПД и ширины полосы пропускания, которые оказывают существенное влияние на надежность и качество мобильной радиосвязи.The reduction in the geometric dimensions of the prototype antenna is achieved through the use of meander conductor lines, however, it leads to an undesirable narrowing of the passband due to an increase in the inductance of the antenna. In addition, the orthogonality of the vibrator conductors, as well as the orthogonal placement of the vibrator relative to the counterweight in the antenna of this design adversely affects the efficiency of the antenna, since it reduces the radiation resistance. Thus, the desire to minimize the mass-dimensional characteristics of printed antennas inevitably leads to a deterioration in their performance - efficiency and bandwidth, which have a significant impact on the reliability and quality of mobile radio communications.
Раскрытие изобретения Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание малогабаритной антенны для мобильного радиотелефона, в которой за счет нового выполнения вибратора и противовеса обеспечивается высокий КПД в широкой полосе пропускания. Для решения поставленной задачи в антенне для мобильного радиотелефона, содержащей расположенные на одной стороне диэлектрической пластины и соединенные с фидером вибратор и противовес, каждый из которых имеет первый и второй плоские проводники, согласно изобретению, вибратор дополнительно содержит третий проводник, выполненный в виде плоской спирали, который одним концом соединен с первым проводником вибратора и имеет расширение на свободном конце, и не менее двух плоских одновитковых катушек индуктивности, которые расположены параллельно друг другу по разные стороны от третьего проводника вибратора и соединены с первым и вторым проводниками вибратора. Противовес также содержит не менее двух плоских одновитковых катушек индуктивности, которые расположены параллельно друг другу и соединены с первым и вторым проводниками противовеса. Вторые проводники вибратора и противовеса расположены в средней части диэлектрической пластины и соединены с фидером. Диэлектрическую пластину целесообразно установить в корпусе мобильного радиотелефона с возможностью размещения третьего проводника вибратора вблизи звуковоспроизводящего средства мобильного радиотелефона.SUMMARY OF THE INVENTION The technical problem to which the invention is directed is the creation of a small antenna for a mobile radiotelephone, in which due to the new design of the vibrator and counterweight, high efficiency is achieved in a wide passband. To solve the problem, in an antenna for a mobile radiotelephone, comprising a vibrator and a counterweight located on one side of the dielectric plate and connected to the feeder, each of which has first and second flat conductors, according to the invention, the vibrator further comprises a third conductor made in the form of a flat spiral, which at one end is connected to the first conductor of the vibrator and has an extension at the free end, and at least two flat single-turn inductor coils, which are located a pair parallel to each other on opposite sides of the third conductor of the vibrator and connected to the first and second conductors of the vibrator. The counterweight also contains at least two flat single-turn inductors, which are parallel to each other and connected to the first and second conductors of the counterweight. The second conductors of the vibrator and the counterweight are located in the middle part of the dielectric plate and are connected to the feeder. It is advisable to install the dielectric plate in the housing of the mobile radiotelephone with the possibility of placing the third conductor of the vibrator near the sound reproducing means of the mobile radiotelephone.
Диэлектрическая пластина может быть выполнена изогнутой с возможностью размещения противовеса между монтажной платой и аккумуляторной батареей радиотелефона параллельно им.The dielectric plate can be made curved with the possibility of placing a counterweight between the circuit board and the battery of the radiotelephone parallel to them.
В антенне для радиотелефона заявляемой конструкции, благодаря введению новых элементов - параллельно включенных катушек индуктивности и проводника в виде плоской спирали, которые выполняют функцию шлейфов, увеличено сопротивление излучения, что способствует повышению излучаемой мощности и положительно влияет на КПД антенны. Это иллюстрируется приведенной ниже формулой, отражающей зависимость сопротивления излучения от количества шлейфов антенны (К. Ротхаммель. Антенны. M., «Энepгия». 1979, с.15-17).In the antenna for a radiotelephone of the claimed design, due to the introduction of new elements - parallel-connected inductors and a conductor in the form of a flat spiral, which serve as loops, the radiation resistance is increased, which helps to increase the radiated power and positively affects the efficiency of the antenna. This is illustrated by the following formula, which reflects the dependence of the radiation resistance on the number of antenna loops (K. Rothammel. Antennas. M., “Energy”, 1979, p.15-17).
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000005_0001
где P - мощность, излучаемая антенной; / - ток в шлейфах антенны; Rи - сопротивление излучения антенны; п - количество шлейфов. Таким образом, при использовании двух катушек индуктивности сопротивление излучения антенны увеличивается в 4 раза; трех - в 5,2 раза и т.д. При этом сопротивление потерь возрастает при использовании двух катушек индуктивности в два раза, трех - в три раза и т.д. Кроме того, использование в антенне заявляемой конструкции параллельно включенных катушек индуктивности способствует повышению КПД антенны, поскольку увеличение входного сопротивления антенны облегчает её согласование с фидером, уменьшая мощности потерь.where P is the power radiated by the antenna; / - current in the antenna loops; R and - radiation resistance of the antenna; n is the number of loops. Thus, when using two inductors, the radiation resistance of the antenna increases 4 times; three - 5.2 times, etc. In this case, the loss resistance increases when using two inductors twice, three - three times, etc. In addition, the use of parallel-connected inductance coils in the antenna of the claimed design helps to increase the antenna efficiency, since an increase in the input impedance of the antenna facilitates its matching with the feeder, reducing power losses.
Включение катушек индуктивности вибратора и противовеса антенны таким образом, что направления тока в них совпадают, позволило увеличить сопротивление излучения антенны и снизить её индуктивность, благодаря чему повышается КПД и расширяется полоса пропускания антенны.The inclusion of the inductors of the vibrator and the counterweight of the antenna in such a way that the current directions in them coincide, allowed to increase the radiation resistance of the antenna and reduce its inductance, thereby increasing the efficiency and expanding the antenna bandwidth.
Конструктивное выполнение антенны на одной поверхности диэлектрической пластины с расположением вибратора на одном её конце, противовеса - на противоположном, а вторых проводников вибратора и противовеса - в средней части диэлектрической пластины рационально с точки зрения размещения элементов антенны в плоском продолговатом корпусе радиотелефона.The design of the antenna on one surface of the dielectric plate with the vibrator on one end, the counterweight on the opposite, and the second conductors of the vibrator and the counterweight in the middle part of the dielectric plate is rational in terms of placing the antenna elements in a flat oblong radiotelephone casing.
Размещение вибратора с проводником в виде плоской спирали с расширением на свободном конце в непосредственной близости от звуковоспроизводящего устройства радиотелефона обеспечивает повышение мощности излучения антенны.Placing a vibrator with a conductor in the form of a flat spiral with an extension on the free end in the immediate vicinity of the sound reproducing device of the radiotelephone provides an increase in the radiation power of the antenna.
Выполнение диэлектрической пластины изогнутой позволяет разместить противовес антенны между монтажной платой и аккумуляторной батареей радиотелефона параллельно и с зазором относительно этих элементов. Такое расположение антенны внутри корпуса радиотелефона создает дополнительную емкостную нагрузку, уменьшая тем самым волновое сопротивление антенны, за счет чего повышается КПД антенной системы в широкой полосе пропускания.The implementation of the curved dielectric plate allows you to place a counterweight antenna between the circuit board and the battery of the radiotelephone in parallel and with a gap relative to these elements. This arrangement of the antenna inside the housing of the radiotelephone creates an additional capacitive load, thereby reducing the wave impedance of the antenna, thereby increasing the efficiency of the antenna system in a wide passband.
Краткое описание фигур чертежей Сущность изобретения поясняется фигурами 1 - 3 чертежа.A brief description of the figures of the drawings The invention is illustrated by figures 1 to 3 of the drawing.
Фиг.1 - схематический чертеж антенны.Figure 1 is a schematic drawing of an antenna.
Фиг.2 - схема, иллюстрирующая направления тока в плоских одновитковых катушках антенны. Фиг.З - пример расположения антенны в корпусе мобильного радиотелефона.Figure 2 is a diagram illustrating the direction of the current in a flat single-coil antenna coils. Fig.Z is an example of the location of the antenna in the housing of a mobile radiotelephone.
В предпочтительном примере осуществления изобретения антенна для мобильного радиотелефона (см. фиг.1) содержит вибратор 1 , противовес 2 и фидер 3. Вибратор 1 и противовес 2 размещены на одной стороне диэлектрической пластины 4 на противоположных её концах и соединены с фидером 3.In a preferred embodiment, the antenna for a mobile radiotelephone (see FIG. 1) comprises a vibrator 1, a counterweight 2 and a feeder 3. A vibrator 1 and a counterweight 2 are placed on one side of the dielectric plate 4 at its opposite ends and connected to the feeder 3.
Вибратор 1 содержит первый, второй и третий плоские проводники 5 - 7 соответственно и, например, четыре плоских одновитковых катушки 8 индуктивности. Первый проводник 5 выполнен в виде пластины. Второй проводник 6, выполненный в виде плоского ленточного проводника, размещен в средней части диэлектрической пластины 4 и соединен с фидером 3. Третий проводник 7 выполнен в виде плоской спирали, одним концом соединен с первым проводником 5 вибратора и имеет расширение 9 на свободном конце. Плоские одновитковые катушки 8 индуктивности расположены параллельно друг другу по разные стороны от третьего проводника 7 (по две катушки с каждой стороны) и соединены с первым и вторым проводниками 5 и 6 вибратора 1.The vibrator 1 contains the first, second and third flat conductors 5 to 7, respectively, and, for example, four flat single-coil inductors 8. The first conductor 5 is made in the form of a plate. The second conductor 6, made in the form of a flat ribbon conductor, is placed in the middle part of the dielectric plate 4 and connected to the feeder 3. The third conductor 7 is made in the form of a flat spiral, connected at one end to the first conductor 5 of the vibrator and has an extension 9 at the free end. Flat single-turn inductance coils 8 are parallel to each other on opposite sides of the third conductor 7 (two coils on each side) and are connected to the first and second conductors 5 and 6 of the vibrator 1.
Противовес 2 содержит первый и второй плоские проводники 10 и 11 соответственно и, например, четыре плоских одновитковых катушки 12 индуктивности. Первый проводник 10 противовеса 2 выполнен, например, в виде прямоугольной пластины с прямоугольным вырезом в удаленном от плоских одновитковых катушек 12 индуктивности углу. Второй проводник 11, выполненный в виде плоского ленточного проводника, размещен в средней части диэлектрической пластины 4 и соединен с фидером 3. Плоские одновитковые катушки 12 индуктивности параллельны друг другу и соединены с первым и вторым проводниками 10 и 11 противовеса 2.The counterweight 2 contains the first and second flat conductors 10 and 11, respectively, and, for example, four flat single-coil inductors 12. The first conductor 10 of the counterweight 2 is made, for example, in the form of a rectangular plate with a rectangular cutout at an angle remote from the flat single-turn coils 12 of the inductance. The second conductor 11, made in the form of a flat ribbon conductor, is placed in the middle of the dielectric plate 4 and connected to the feeder 3. Flat single-coil inductors 12 are parallel to each other and connected to the first and second conductors 10 and 11 of the counterweight 2.
Фидер 3 выполнен, например, в виде коаксиального кабеля 13, центральный проводник которого соединен с проводником 6 вибратора 1 , а оболочка - с проводником 11 противовеса 2. В примере осуществления изобретения, показанном на фиг. 3, диэлектрическая пластина 4 выполнена изогнутой, что дает возможность разместить противовес 2 между монтажной платой 14 радиотелефона и аккумуляторной батареей 15 параллельно и с зазором относительно них. Величина зазора выбирается исходя из условия минимального влияния размещенных на монтажной плате 14 компонентов на параметры антенны. При этом катушки 12 индуктивности целесообразно сместить к центру антенны, оставляя по бокам пространство для, например, контактных площадок аккумуляторной батареи 15 радиотелефона. Вырез в нижней части проводника 11 может быть использован для, например, контактных выводов индивидуальной карты пользователя. Свободный конец третьего проводника 7 с расширением 9 целесообразно разместить вблизи звуковоспроизводящего устройства 17 радиотелефона.The feeder 3 is made, for example, in the form of a coaxial cable 13, the central conductor of which is connected to the conductor 6 of the vibrator 1, and the sheath is connected to the conductor 11 of the counterweight 2. In the embodiment of the invention shown in FIG. 3, the dielectric plate 4 is made curved, which makes it possible to place a counterweight 2 between the circuit board 14 of the radiotelephone and the battery 15 in parallel and with a gap relative to them. The size of the gap is selected based on the condition of the minimal influence of the components placed on the circuit board 14 on the antenna parameters. At This inductor 12 is advisable to shift to the center of the antenna, leaving a space on the sides for, for example, the contact pads of the battery 15 of the radiotelephone. The cutout at the bottom of the conductor 11 can be used for, for example, the contact pins of an individual user card. The free end of the third conductor 7 with extension 9, it is advisable to place near the sound reproducing device 17 of the radiotelephone.
Конструктивно антенна может быть выполнена методом печатного монтажа на одной поверхности диэлектрической пластины 4. Промышленная применимостьStructurally, the antenna can be made by printed circuit mounting on one surface of the dielectric plate 4. Industrial applicability
Антенна для мобильного радиотелефона работает следующим образом.The antenna for a mobile radiotelephone operates as follows.
Под действием принятого сигнала в режиме приема или под действием сигнала, который поступает от монтажной платы 14 через фидер 3 в режиме передачи, в вибраторе 1 , противовесе 2 и в катушках 8 и 12 протекают синфазные электрические токи (см. фиг. 2), которые выделяют на сопротивлении излучения принимаемую или излучаемую мощность, а на сопротивлении потерьUnder the action of the received signal in the reception mode or under the action of the signal that comes from the circuit board 14 through the feeder 3 in the transmission mode, in-phase electric currents flow in the vibrator 1, the counterweight 2 and in the coils 8 and 12 (see Fig. 2), which emit received or radiated power on the radiation resistance, and on the loss resistance
- тепловую мощность. Параметры заявляемой антенны выбраны таким образом, что четыре параллельно включенных катушки индуктивности обеспечивают шестикратное увеличение сопротивления излучения и четырехкратное увеличение сопротивления тепловых потерь. Таким образом, сопротивление излучения антенны значительно превышает сопротивление тепловых потерь, благодаря чему КПД антенны поддерживается на высоком уровне.- thermal power. The parameters of the claimed antenna are selected in such a way that four inductors connected in parallel provide a six-fold increase in radiation resistance and a four-fold increase in heat loss resistance. Thus, the radiation resistance of the antenna significantly exceeds the heat loss resistance, so that the antenna efficiency is maintained at a high level.
Параллельное соединение катушек 8 и 12 индуктивности при увеличении ширины вибратора 1 и противовеса 2 за счет выполнения их проводников 5 и 10 в виде пластин, позволяет уменьшить индуктивность и увеличить емкость антенны, что оказывает положительное влияние на ширину полосы пропускания заявляемой антенны.The parallel connection of the coils 8 and 12 of the inductance with increasing width of the vibrator 1 and the counterweight 2 due to the implementation of their conductors 5 and 10 in the form of plates, allows to reduce the inductance and increase the antenna capacity, which has a positive effect on the bandwidth of the claimed antenna.
Расположение проводника 7 вибратора 1 таким образом, чтобы его свободный конец с расширением 9 был размещен вблизи звуковоспроизводящего устройства 17 радиотелефона, способствует увеличению излучаемой мощности заявляемой антенны.The location of the conductor 7 of the vibrator 1 so that its free end with the extension 9 was placed near the sound reproducing device 17 of the radiotelephone, increases the radiated power of the claimed antenna.
Расположение противовеса 2 между монтажной платой 14 и аккумуляторной батареей 15 радиотелефона параллельно относительно них создает дополнительную емкостную нагрузку антенны и уменьшает ее волновое сопротивление, вследствие чего расширяется полоса пропускания и повышается КПД антенны.The location of the counterweight 2 between the circuit board 14 and the battery of the radiotelephone in parallel with respect to them creates an additional capacitive load of the antenna and reduces its wave resistance, due to which the bandwidth is expanded and the antenna efficiency is increased.
Таким образом, антенна заявляемой конструкции оптимально приспособлена для взаимодействия с остальными размещенными в корпусе радиотелефона элементами, которые прямо или косвенно влияют на излучающую способность антенны, что позволяет получить достаточно простую и эффективную антенную систему радиотелефона, обеспечивающую высокие рабочие характеристики. Thus, the antenna of the claimed design is optimally adapted to interact with other elements located in the radiotelephone housing that directly or indirectly affect the emissivity of the antenna, which allows a fairly simple and effective antenna radiotelephone system that provides high performance.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Антенна для мобильного радиотелефона, содержащая расположенные на одной стороне диэлектрической пластины и соединенные с фидером вибратор и противовес, каждый из которых имеет первый и второй плоские проводники, отличающаяся тем, что вибратор дополнительно содержит третий проводник, выполненный в виде плоской спирали, который одним концом соединен с первым проводником вибратора и имеет расширение на свободном конце, и не менее двух плоских одновитковых катушек индуктивности, которые расположены параллельно друг другу по разные стороны от третьего проводника вибратора и соединены с первым и вторым проводниками вибратора, противовес содержит не менее двух плоских одновитковых катушек индуктивности, которые расположены параллельно друг другу и соединены с первым и вторым проводниками противовеса, причем вторые проводники вибратора и противовеса расположены в средней части диэлектрической пластины и соединены с фидером.1. The antenna for a mobile radiotelephone, containing located on one side of the dielectric plate and connected to the feeder, a vibrator and a counterweight, each of which has a first and second flat conductors, characterized in that the vibrator further comprises a third conductor made in the form of a flat spiral, which one the end is connected to the first conductor of the vibrator and has an extension on the free end, and at least two flat single-turn inductor coils that are parallel to each other on different sides they are from the third conductor of the vibrator and are connected to the first and second conductors of the vibrator, the counterweight contains at least two flat single-turn inductor coils that are parallel to each other and connected to the first and second conductors of the counterweight, and the second conductors of the vibrator and the counterweight are located in the middle of the dielectric plate and connected to the feeder.
2. Антенна по п. 1 , отличающаяся тем, что диэлектрическая пластина установлена в корпусе мобильного радиотелефона с возможностью размещения третьего проводника вибратора вблизи звуковоспроизводящего средства мобильного радиотелефона.2. The antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric plate is installed in the housing of the mobile radiotelephone with the possibility of placing the third conductor of the vibrator near the sound reproducing means of the mobile radiotelephone.
3. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что диэлектрическая пластина выполнена изогнутой с возможностью размещения противовеса между монтажной платой и аккумуляторной батареей радиотелефона параллельно им. 3. The antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric plate is made curved with the possibility of placing a counterweight between the circuit board and the battery of the radiotelephone parallel to them.
PCT/UA2006/000054 2005-10-11 2006-10-06 Mobile telephone antenna WO2007043981A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200509551 2005-10-11
UAA200509551A UA84868C2 (en) 2005-10-11 2005-10-11 Antenna for mobile radio phone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007043981A1 true WO2007043981A1 (en) 2007-04-19

Family

ID=37943097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2006/000054 WO2007043981A1 (en) 2005-10-11 2006-10-06 Mobile telephone antenna

Country Status (3)

Country Link
RU (1) RU2322734C1 (en)
UA (1) UA84868C2 (en)
WO (1) WO2007043981A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104078763B (en) 2014-06-11 2017-02-01 小米科技有限责任公司 Mimo antenna and electronic equipment
RU2597957C1 (en) * 2015-04-22 2016-09-20 Открытое акционерное общество "Московское конструкторское бюро "Компас" Multimode printed antenna

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005034289A1 (en) * 2003-03-31 2005-04-14 Alexander Ivanovich Karpov Multiband aerial
WO2005045995A1 (en) * 2003-11-06 2005-05-19 Alexander Ivanovich Karpov Wideband antenna

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005034289A1 (en) * 2003-03-31 2005-04-14 Alexander Ivanovich Karpov Multiband aerial
WO2005045995A1 (en) * 2003-11-06 2005-05-19 Alexander Ivanovich Karpov Wideband antenna

Also Published As

Publication number Publication date
RU2322734C1 (en) 2008-04-20
UA84868C2 (en) 2008-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4680905B2 (en) Tunable parasitic resonator
US6664931B1 (en) Multi-frequency slot antenna apparatus
Lui et al. Compact dual-frequency PIFA designs using LC resonators
KR100663018B1 (en) Antenna and radio communication apparatus
CN104022354B (en) The mimo antenna of the low SAR high isolations of thin space
US6593897B1 (en) Wireless GPS apparatus with integral antenna device
KR20070033041A (en) Multiband antenna device
KR100605421B1 (en) Flat-plate multiplex antenna and portable terminal
KR20080039504A (en) Wireless device with distributed load
US20100207832A1 (en) Antenna arrangement, printed circuit board, portable electronic device & conversion kit
JP2001522558A (en) Antenna for wireless communication device
US6700541B2 (en) Antenna element with conductors formed on outer surfaces of device substrate
JPWO2008107971A1 (en) Half-folded dipole antenna
CN102136628A (en) MIMO antenna and mobile terminal used by same
JP2013528024A (en) Mobile communication device with improved antenna performance
JP2004506363A (en) Wireless terminal
JP2004522347A (en) Antenna having base and conductor track structure
US20100225544A1 (en) Slot antenna and portable wireless terminal
US7398113B2 (en) Portable wireless apparatus
RU2322734C1 (en) Antenna for mobile radiophone
EP1188200A1 (en) Flat-plate monopole antennae
JP2000031721A (en) Built-in antenna system
JPH09232854A (en) Small planar antenna system for mobile radio equipment
Bank et al. Highly effective handset antenna
TWI836864B (en) Composite multi-antenna device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06799890

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1