Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Antenne für tragbare Telekommunikationsgeräte,
insbesondere eine Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne, die in einem mobilen Kommunikationsgerät
(z.B. einem Mobiltelefon) angebracht ist.
Stand der Technik
Im Laufe des Fortschritts der mobilen Kommunikationsindustrie sind
Antennen für mobile Telekommunikationsgeräte (z.B. Mobiltelefone) mit
Eigenschaften wie Multifrequenzbereich (z.B., GSM800/900/1800/1900Hz, WLAN2.4GHz/5.1GHz/5.8GHz,
usw.), hoher Verstärkung und Mehrzwecknutzung (zusammenfaltbar im Falle von
Faltmobiltelefonen, tragbar, an der Hüfte aufhängbar oder auf dem Tisch
flach ablegbar) entwickelt worden. Die bekannten Antennen für Mobiltelefone
sind üblicherweise im Inneren des Mobiltelefons eingebaut (i.e. interne Antenne)
und sind ästhetisch ausgestaltet, langlebig und tragbar. Eine solche Antenne
kann üblicherweise in zwei Frequenzbereichen (i.e. GSM900Hz/GSM1800Hz oder
GSM850Hz/1900Hz) oder in drei Frequenzbereichen (i.e. GSM900Hz/1800Hz/1900Hz oder
GSM850Hz/1800Hz/1900Hz) operieren. Es ist ein anzustrebendes Ziel für die Hersteller
der Mobiltelefone, ein Mobiltelefon mit einer Antenne zu schaffen, die in vier unterschiedlichen
Frequenzbereichen operieren kann und insofern von Vorteil ist, als die Herstellungskosten
herabgesetzt werden können, und eine solche Antenne auf dem Markt konkurrenzfähiger
ist.
Aus der US-amerikanischen Patentanmeldung US2004/0075610 ist eine
PIFA-Antennenvorrichtung für mobile Kommunikationsgeräte bekannt. Wie
aus 1A ersichtlich, umfasst die Antennenvorrichtung
einen HF-Eingang/Ausgang und zwei Antennenflächen, die jeweils einen Anschluß
zur Masselage eines mobilen Kommunikationsgeräts aufweisen. Dabei empfängt
die erste Antennenfläche Signale aus zwei unabhängigen Frequenzbereichen,
während die zweite Antennenfläche 1000 Signale aus dem dritten Frequenzbereich
empfängt. Nur die erste Antennenfläche ist an den HF-Eingang/Ausgang der
Radiofrequenz angeschlossen; die zweite Antennenfläche steht mit der ersten
in keinem Kontaktzustand, wobei die beiden Antennenflächenelektromagnetisch
gekoppelt werden.
Desweiteren ist aus der US-amerikanischen Patentanmeldung US2003/0052824
eine interne Antenne mit mehreren Frequenzbereichen bekannt, bei der die Radioleistung
erhöht ist. Wie aus 1B ersichtlich, ermöglicht
die Antenne ebenfalls durch ein drittes erdendes Kopplungsstück 1000 mehrere
Frequenzbereiche.
In einer weiteren Lösung wird die Bandbreite durch Erhöhung
der Schleifenanzahl vergrößert. Wie aus 1C
ersichtlich, besitzen die jeweiligen Schleifen keinen unabhängigen Erdungspunkt,
so dass die Wirkung der Ausführung nicht optimal ist. Die vorgenannten Lösungen
weisen zwar eine gewiße Fortschrittlichkeit auf, doch sind sie noch nicht in
der Lage, eine Ausführung mit vier Frequenzbereichen zu realisieren; außerdem
ist die Leistung nicht hoch genug, um die Ausführung mit mehreren Frequenzbereichen,
die optimale Übereinstimmung der Antenne mit den Mehrzweckzuständen sowie
die hohe Verstärkung zweckgemäß zu realisieren.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte zu schaffen, die sowohl mehrere Frequenzbereiche
abdecken, als auch eine Resonanz mehrerer Frequenzbereiche realisieren kann.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die o.g. Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäße
Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne für ein mobiles Kommunikationsgerät
mit einer Hauptplatine. Die Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne weist eine Leitereinheit
und einen die Leitereinheit tragenden Träger auf. Die vorgenannte Leitereinheit
ist mit der Hauptplatine des mobilen Kommunikationsgeräts elektrisch verbunden
und weist eine Vielzahl von Schleifen auf, die an einem gemeinsamen Speisepunkt
starten und an ihren jeweiligen Erdungspunkten enden.
Im folgenden werden die technischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne für mobile Kommunikationsgeräte erläutert.
Unter einem ersten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es weist eine
der genannten Schleifen zumindest einen leitfähigen Abzweig auf, wobei ein
Ende des leitfähigen Abzweigs mit einer vorbestimmten Stelle der Schleife verbunden
ist, bis auf die vorgenannten Erdungspunkte, während das andere Ende schwebt.
Unter einem zweiten Aspekt der Erfindung wird deutlich:
es ist die Länge der Schleife vom Speisepunkt bis zum Erdungspunkt größer
als 20 mm.
Unter einem dritten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es sind eine
erste und eine zweite Schleife vorgesehen, die einen gemeinsamen Leiter haben.
Unter einem vierten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es sind eine
erste, eine zweite und eine dritte Schleife vorgesehen, die einen gemeinsamen Leiter
haben.
Unter einem fünften Aspekt der Erfindung wird deutlich: es umgibt
die zweite Schleife die erste Schleife entweder vollkommen oder teilweise; alternativ
sind die erste und die zweite Schleife jeweils an einer Seite des gemeinsamen Leiters
angeordnet.
Unter einem sechsten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es umfasst
die erste Schleife zumindest einen leitfähigen Abzweig, und die zweite Schleife
umfasst zumindest einen leitfähigen Abzweig, wobei jeder der leitfähigen
Abzweige eine Länge von 0,1 mm bis ca. 80 mm besitzt. Die Länge von einem
Anschluß des leitfähigen Abzweigs und von der Schleife bis zum Ende des
Speisepunkts beträgt ca. 10% bis 90% der gesamten Länge der ersten Schleife;
die Länge von einem Anschluß des leitfähigen Abzweigsund von der
Schleife bis zum Ende des Speisepunkts beträgt ca. 10% bis 90% der gesamten
Länge der zweiten Schleife.
Unter einem siebten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es ist ferner
eine leitfähige Verbindung zum Zusammenschalten der Teile der ersten und der
zweiten Schleife bis auf den gemeinsamen Leiter vorgesehen.
Unter einem achten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es ist ferner
eine leitfähige Verbindung zum Zusammenschalten der ersten und der zweiten
Schleife vorgesehen.
Unter einem neunten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es umfassen
die erste, die zweite und die dritte Schleife jeweils einen leitfähigen Abzweig,
wobei jeder dieser leitfähigen Abzweige eine Länge von 0,1 mm bis ca.
80 mm besitzt. Die Länge von einem Anschluß des leitfähigen Abzweigs
und von der Schleife bis zum Ende des Speisepunkts beträgt ca. 10% bis 90%
der gesamten Länge der ersten Schleife; die Länge von einem Anschluß
des leitfähigen Abzweigs und von der Schleife bis zum Ende des Speisepunkts
beträgt ca. 10% bis 90% der gesamten Länge der zweiten Schleife; die Länge
von einem Anschluß des leitfähigen Abzweigs und von der Schleife bis zum
Ende des Speisepunkts beträgt ca. 10% bis 90% der gesamten Länge der dritten
Schleife.
Unter einem zehnten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es umfasst
zumindest eine der ersten, der zweiten und der dritten Schleife zwei leitfähige
Abzweige; zumindest eine der ersten, der zweiten und der dritten Schleife umfasst
einen leitfähigen Abzweig, wobei jeder dieser leitfähigen Abzweige eine
Länge von 0,1 mm bis ca. 80 mm besitzt. Die Länge von einem Anschluß
des leitfähigen Abzweigs und von einer der ersten, der zweiten und der dritten
Schleife bis zum Ende des Speisepunkts beträgt ca. 10% bis 90% der gesamten
Länge der ersten, der zweiten und der dritten Schleife.
Unter einem elften Aspekt der Erfindung wird deutlich: es sind ferner
eine erste leitfähige Verbindung zum Zusammenschalten der Teile der ersten
und der zweiten Schleife bis auf den gemeinsamen Leiter und eine zweite leitfähige
Verbindung zum Zusammenschalten der Teile der zweiten und dritten Schleife bis auf
den gemeinsamen Leiter vorgesehen.
Unter einem zwölften Aspekt der Erfindung wird deutlich: es sind
ferner eine erste leitfähige Verbindung zum Zusammenschalten der ersten und
der zweiten Schleife und eine zweite leitfähige Verbindung zum Zusammenschalten
der zweiten und dritten Schleife vorgesehen.
Unter einem dreizehnten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es befindet
sich eine Projektion der erfindungsgemäßen Antenne, die relativ zu einer
Normalen der Hauptplatine steht, vollkommen außerhalb des Projektionsbereichs
der Hauptplatine des mobilen Kommunikationsgeräts.
Unter einem vierzehnten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es befindet
sich eine Projektion der erfindungsgemäßen Antenne, die relativ zu einer
Normalen der Hauptplatine steht, entweder vollkommen oder teilweise innerhalb des
Projektionsbereichs der Hauptplatine des mobilen Kommunikationsgeräts. Darüber
hinaus ist an einer Stelle der Masselage der Hauptplatine, die mit der Projektion
der Antenne überlappt, eine Einbuchtung angeordnet.
Unter einem fünfzehnten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es
kann jede der ersten und der zweiten Schleife in Form einer Faltlinie, einer Kurve,
von Sägezähnen, einer aufgeweiteten Linie oder einer Hohllinie ausgebildet
werden.
Unter einem sechzehnten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es kann
jede der ersten, der zweiten und der dritten Schleife in Form einer Faltlinie, einer
Kurve, von Sägezähnen, einer aufgeweiteten Linie oder einer Hohllinie
ausgebildet werden.
Unter einem siebzehnten Aspekt der Erfindung wird
deutlich: es sind eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Schleife
vorgesehen, wobei jede dieser vier Schleifen jeweils einen Erdungspunkt und einen
leitfähigen Abzweig aufweist.
Unter einem achtzehnten Aspekt der Erfindung wird deutlich: es sind
eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Schleife vorgesehen, wobei
jede der ersten und der zweiten Schleife einen gemeinsamen Erdungspunkt hat, und
jede der ersten, der zweiten und der vierten einen leitfähigen Abzweig hat.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1A zeigt eine schematische Draufsicht einer aus der
US-amerikanischen Patentanmeldung US2004/0075610 bekannten PIFA-Antenne.
1B zeigt eine schematische Draufsicht einer aus der
US-amerikanischen Patentanmeldung US2003/0052824 bekannten internen Breitband-Antenne.
1C zeigt eine schematische Draufsicht einer herkömmlichen
Breitband-Antenne.
2A zeigt eine schematische Draufsicht eines ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte.
2B zeigt eine schematische Darstellung der in 2A
gezeigten Antenne, die an einer Hauptplatine eines mobilen Kommunikationsgeräts
montiert ist.
2C zeigt eine schematische Draufsicht der in 2A
gezeigten Antenne, wobei die Teile der beiden Schleifen (bis auf den gemeinsamen
Leiter) durch eine leitfähige Verbindung miteinander verbunden sind.
3 zeigt eine schematische Draufsicht eines zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte.
4 zeigt eine schematische Draufsicht eines dritten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte.
5A zeigt eine weitere schematische Draufsicht der in
4 dargestellten Antenne, wobei die beiden Schleifen
bis auf den gemeinsamen Speisepunkt keinen gemeinsamen Teil haben, und jede Schleife
einen leitfähigen Abzweig aufweist.
5B zeigt eine ähnliche Ansicht wie 5A,
wobei eine leitfähige Verbindung die Schleifen verbindet, die jeweils einen
leitfähigen Abzweig aufweisen.
6 zeigt eine schematische Draufsicht eines fünften
bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte.
7 zeigt eine schematische Draufsicht eines sechsten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte.
8A zeigt eine schematische Draufsicht eines siebten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte.
8B zeigt eine erste Konfiguration der in
8A gezeigten Antenne, wobei die drei Schleifen jeweils
einen leitfähigen Abzweig aufweisen.
8C zeigt eine zweite Konfiguration der in
8A Antenne, wobei die erste und die zweite Schleife
durch eine leitfähige Verbindung und die zweite und die dritte Schleife durch
eine andere leitfähige Verbindung zusammengeschalten sind.
9 zeigt eine schematische Draufsicht eines achten bevorzugten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte.
10 zeigt eine schematische Draufsicht eines neunten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte.
11 zeigt eine schematische Draufsicht eines zehnten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für mobile Kommunikationsgeräte.
12A zeigt eine erste Konfiguration der in
2A gezeigten Antenne, wobei der die Schleife bildende Leiter kurvenförmig
ausgebildet ist, und der leitfähige Abzweig der Schleife in Form von Sägezähnen
ausgebildet ist.
12B zeigt eine zweite Konfiguration der in
2A gezeigten Antenne, wobei der die Schleife bildende Leiter und
der leitfähige Abzweig der Schleife in Form einer sich ausbreitenden Linie
ausgebildet sind.
12C zeigt eine dritte Konfiguration der in
2A gezeigten Antenne, wobei die Schleife durch eine Aussparung
am Leiter realisiert wird.
13 zeigt eine erste schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Antenne, die an einer Hauptplatine eines mobilen Kommunikationsgeräts montiert
ist, wo sich die Projektion der Antenne vollkommen außerhalb des Projektionsbereichs
der Hauptplatine des mobilen Kommunikationsgeräts befindet.
14 zeigt eine zweite schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Antenne, die an einer Hauptplatine eines mobilen Kommunikationsgeräts montiert
ist, wobei sich die Projektion der Antenne vollkommen innerhalb des Projektionsbereichs
der Hauptplatine des mobilen Kommunikationsgeräts befindet.
15A zeigt eine erste schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Antenne, die an einer Hauptplatine eines mobilen Kommunikationsgeräts montiert
ist, wobei sich die Projektion der Antenne teilweise innerhalb und teilweise außerhalb
des Projektionsbereichs der Hauptplatine des mobilen Kommunikationsgeräts befindet;
an der Masselage der Hauptplatine ist eine Einbuchtung ausgebildet.
15B zeigt eine Variation der in 15A
gezeigten Ausgestaltung, wobei streifenförmige Latten an der Masselage angeordnet
sind.
16A zeigt das Testergebnis aufgrund eines ersten konkreten
Beispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne für
mobile Kommunikationsgeräte.
16B zeigt das Testergebnis aufgrund eines zweiten konkreten
Beispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne für
mobile Kommunikationsgeräte.
Wege der Ausführung der Erfindung
Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele und
der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die
Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt
werden.
Vor der detaillierten Erläuterung der vorliegenden Erfindung
werden zunächst Bezugsbegriffe in der Beschreibung erklärt oder definiert.
Ein sog. „Speisepunkt" bezieht sich auf einen initialen elektrischen
Anschlußpunkt einer Antenne und einer Hauptplatine eines mobilen Kommunikationsgeräts,
i.e. den Ein-/Ausgang der Radiofrequenz der Hauptplatine. In der Erfindung ist der
„Speisepunkt" ein Startpunkt einer Schleife.
Ein sog. „Erdungspunkt" bezieht sich auf einen physischen Anschlußpunkt
der Antenne und einer Masselage der Hauptplatine eines mobilen Kommunikationsgeräts
(z.B. eines Mobiltelefons), i.e. den Endpunkt der Schleife der Erfindung. Der Erdungspunkt
ist an einen Erdungspunkt des Speisepunkts elektrisch angeschlossen, um eine Schleife
zu bilden. Die erfindungsgemäße Antenne weist mehrere Erdungspunkte an
unterschiedlichen physischen Positionen auf, wobei die Erdungspunkte erfindungsgemäß
mit einem Leiter (i.e. Masselage) verbunden und eingeschaltet sind.
Eine sog. „Schleife" bezieht sich auf eine leitfähige
Schleife, die am Speisepunkt beginnt, an einem der Erdungspunkte endet.
Die Verhältnisse zwischen den jeweiligen Schleifen (vollkommen,
teilweise umgeben) beziehen sich auf die Positionsverhältnisse zwischen den
Schleifen, nachdem die genannten Schleifen in eine Fläche entfaltet worden
sind.
Wie aus 2A, 2B ersichtlich, umfasst
die erfindungsgemäße Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne für mobile
Kommunikationsgeräte Leiter (durch die halbfetten Linien dargestellt) und einen
die Leiter tragenden Träger, wobei der Träger als flexible Leiterplatte
(FPC), Leiterplatte (PCB), einzelne Kunststoffstruktur oder Gehäuse eines Kommunikationsgeräts,
usw. ausgeführt werden kann, sich aber nicht darauf beschränken lässt.
Der genannte Leiter kann als Kupferfolie oder als galvanisierter oder gedruckter
Metallleiter ausgeführt werden, lässt sich aber nicht darauf beschränken.
Dies stellt bekannte Technik dar, wird daher nicht weiter erläutert und in
der Zeichnung dargestellt.
Wie aus 2B ersichtlich, ist die Leitereinheit mit
der Hauptplatine 100 eines mobilen Kommunikationsgeräts elektrisch
verbunden, die die Hauptschaltplatte des mobilen Kommunikationsgeräts ist.
Je nach Bedarf werden Sende-, Empfang- und Steuerschaltkreis für Signale auf
die Hauptplatine 100 gedruckt.
2A zeigt das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung,
wobei der Leiter eine erste und eine zweite Schleife 10, 20 umfasst,
die an einem gemeinsamen Speisepunkt 1 beginnen und an zwei Erdungspunkten
2, 3 in verschiedenen physischen Positionen enden; die erste Schleife
10 wird durch die zweite Schleife 20 vollkommen umgeben, wobei
die beiden Schleifen 10, 20 einen gemeinsamen Leiter
5 aufweisen, der eine Länge von 0,001 mm bis zum 80 mm besitzt.
3 zeigt das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei der Leiter eine erste und eine zweite Schleife 10,
20 umfasst. Das zweite Ausführungsbeispiel ist mit
dem ersten identisch bis auf den einen Punkt, dass die erste Schleife
10 durch die zweite Schleife 20 teilweise umgeben ist.
4 zeigt das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei der Leiter eine erste und eine zweite Schleife 10,
20 umfasst. Das dritte Ausführungsbeispiel ist mit dem ersten identisch
bis auf den einen Punkt, dass die erste und die zweite Schleife 10,
20 jeweils beiderseits des gemeinsamen Leiters 5 angeordnet sind.
5A zeigt das vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Das vierte Ausführungsbeispiel ist mit dem ersten identisch
bis auf den einen Punkt, dass der gemeinsame Speisepunkt 1 den einzigen
gemeinsamen Teil der ersten und der zweiten Schleife 10, 20 darstellt.
In jedem der oben genannten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich die Bereiche
für die Schleifen 10, 20 aufgrund ihrer unterschiedlichen
Positionsverhältnisse voneinander. Daher kann die erfindungsgemäße
Antenne in unterschiedlichen Anwendungen ausgeführt werden.
Wie in 2A und 3 bis
5 gezeigt, weisen die erste und die zweite Schleife 10,
20 jeweils einen leitfähigen Abzweig 12, 22 des
Leiters auf, wobei die Länge der Abzweige 12, 22 0,1 mm bis
80 mm beträgt; die Länge vom Verbindungspunkt 11 des leitfähigen
Abzweigs 12 und von der ersten Schleife 10 bis zum Ende des Speisepunkts
1 beträgt 10% bis 90% der gesamten Länge der ersten Schleife
10; die Länge vom Verbindungspunkt 21 des leitfähigen
Abzweigs 22 und von der zweiten Schleife 20 bis zum Ende des Speisepunkts
1 beträgt 10 bis 90% der gesamten Länge der zweiten Schleife
20.
Im fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel in
6 weist die erste Schleife 10 keinen Leitfähigen
Abzweig auf, während die zweite Schleife 20 zwei leitfähige Abzweige
22 aufweist; im sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel in
7 weist die erste Schleife 10 zwei leitfähige
Abzweig 12 auf, während die zweite Schleife 20 einen leitfähigen
Abzweigs 22 aufweist.
Es ist möglich, durch Verkürzen der Schleifen mit einer
leitfähigen Verbindung mehr Schleifen zu bilden. Im ersten bis dritten bevorzugten
Ausführungsbeispiel wird beispielsweise eine leitfähige Verbindung
9 eingesetzt, um die übrigen Teile der ersten und der zweiten Schleife
10, 20 bis auf den gemeinsamen Leiter 5 zusammenzuschalten.
Im vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine leitfähige Verbindung
9 eingesetzt, um die übrigen Teile der ersten und der zweiten Schleife
10, 20 zusammenzuschalten. (siehe 2C,
5B).
8A zeigt das siebte bevorzugte Ausführungsbeispiel,
wobei der Leiter eine erste, eine zweite und eine dritte Schleife 10,
20, 30 umfasst, die an einem gemeinsamen Speisepunkt
1 beginnen und an den jeweiligen Erdungspunkten 2, 3,
8 enden; die drei Schleifen 10, 20, 30 haben
einen gemeinsamen Leiter 5. Die erste Schleife 10 weist keinen
leitfähigen Abzweig auf; die zweite und die dritte Schleife 20,
30 haben jeweils einen leitfähigen Abzweig 22,
32. 8B zeigt eine erste Konfiguration der
Antenne in 8A, wobei die drei Schleifen 10,
20, 30 jeweils einen leitfähigen Abzweig 12,
22, 32 aufweisen.
9 zeigt das achte bevorzugte Ausführungsbeispiel,
wobei der Leiter eine erste, eine zweite und eine dritte Schleife 10,
20, 30 umfasst, die an einem gemeinsamen Speisepunkt
1 beginnen und an den jeweiligen Erdungspunkten 2, 3,
8 enden. Die drei Schleifen 10, 20, 30 weisen
bis auf den gemeinsamen Speisepunkt 1 keine weiteren gemeinsamen Teile
auf. Die Schleifen 10, 20, 30 enden jeweils an den Erdungspunkten
2, 3, 8. Die erste und die dritte Schleife
10, 30 weisen jeweils einen leitfähigen Abzweig
12, 32 auf. Alternativ kann/können einer oder zwei von der
ersten, der zweiten und der dritten Schleife 10, 20,
30 zwei leitfähige Abzweige aufweisen, während die andere(n)
Schleife(n) einen leitfähigen Abzweig aufweist/aufweisen.
Jeder der leitfähigen Abzweige 12, 22,
32 hat eine Länge von ca. 0,1 mm bis zum 80 mm. Die Länge vom
Verbindungspunkt 11 des leitfähigen Abzweigs 12 und von der
ersten Schleife 10 bis zum Ende des Speisepunkts 1 beträgt
10% bis 90% der gesamten Länge der ersten Schleife 10; die Länge
vom Verbindungspunkt 21 des leitfähigen Abzweigs 22 und von
der zweiten Schleife 20 bis zum Ende des Speisepunkts 1 beträgt
10% bis 90% der gesamten Länge der zweiten Schleife 20; die Länge
vom Verbindungspunkt 31 des leitfähigen Abzweigs 32 und von
der dritten Schleife 30 bis zum Ende des Speisepunkts 1 beträgt
10% bis 90% der gesamten Länge der dritten Schleife 30.
8C zeigt eine zweite Konfiguration der in
8A gezeigten Antenne. Eine leitfähige Verbindung
9 wird eingesetzt, um Teile der ersten und der zweiten Schleife
10, 20 bis auf den den gemeinsamen Leiter 5 zusammenzuschalten.
Eine leitfähige Verbindung 9' wird eingesetzt, um Teile der zweiten
und dritten Schleife 20, 30 bis auf den den gemeinsamen Leiter
5 zusammenzuschalten.
Ähnlicherweise ist aus 9 ersichtlich,
dass eine leitfähige Verbindung 9 eingesetzt wird, um die erste und
die zweite Schleife 10, 20 zusammenzuschalten. Alternativ kann
eine Vielzahl von leitfähigen Verbindungen zum Zusammenschalten der beiden
Schleifen 10,20 eingesetzt werden.
10 zeigt das neunte bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei der Leiter eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte
Schleife 10, 20, 30, 40 umfasst. Jede der Schleifen
10, 20, 30, 40hat einen Erdungspunkt
2, 3, 8 oder 8' und einen leitfähigen Abzweig
12, 22, 32 oder 42.
11 zeigt das zehnte bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei der Leiter eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte
Schleife 10, 20, 30, 40 umfasst. Jede der Schleifen
10, 20, 30, 40 hat einen Erdungspunkt
2, 3, 8 oder 8' und einen leitfähigen Abzweig
12, 22, 32 oder 42. Das zehnte Ausführungsbeispiel
ist mit dem neunten identisch bis auf den einen Punkt, dass es nur drei Erdungspunkte
2, 3, 8 gibt, wobei der dritte Erdungspunkt
8 für die dritte und die vierte Schleife, 30, 40
bestimmt ist. Die dritte Schleife 30 weist keinen leitfähigen Abzweig
auf, während die erste, die zweite und die vierte Schleife 10,
20, 40 jeweils einen Abzweig 12, 22,
42 des Leiters aufweisen.
In den vorgenannten bevorzugten Ausführungsbeispielen können
die Schleifen und ihre leitfähigen Abzweige in Form einer Faltlinie, einer
Kurve, von Sägezähnen, einer auf geweiteten Linie oder einer Hohllinie
ausgebildet werden; jedoch lässt sich die Form nicht auf die vorstehenden Formen
beschränken. 12A zeigt beispielsweise eine erste
Konfuguration der in 2A gezeigten Antenne, wobei die erste Schleife
10 sowie ihr leitfähiger Abzweig 12 in Form einer Faltlinie
ausgebildet sind; in 12B sind die zweite Schleife
20 sowie ihr leitfähiger Abzweig 22 in Form einer aufgeweiteten
Linie ausgebildet; wie aus 12C ersichtlich, wird die
zweite Schleife 20 durch eine Aussparung am Leiter realisiert.
Die erfindungsgemäße Antenne wird an der Hauptplatine
100 des mobilen Kommunikationsgeräts montiert, wobei das Positionsverhältnis
der Antenne und der Hauptplatine 100 des mobilen Kommunikationsgeräts
sowie die Struktur der Masselage des Hauptplatine 100 des mobilen Kommunikationsgeräts
die Eigenschaften der Frequenzbereiche der Antenne beeinflussen können.
13 zeigt eine erste schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Antenne, die an einer Hauptplatine 100 eines mobilen Kommunikationsgeräts
(z.B. eines Mobiltelefons) montiert ist und damit elektrisch verbunden ist. Die
Projektion der Antenne, die relativ zu einer Normalen der Hauptplatine
100 steht, befindet sich (i.e. die Richtung senkrecht zur Fläche der
Hauptplatine 100) vollkommen außerhalb des Projektionsbereichs der
Hauptplatine 100 des mobilen Kommunikationsgeräts. Dabei zeigt Teil
A der 13 das Verhältnis zwischen der Antenne und
der Hauptplatine 100 des mobilen Kommunikationsgeräts, und Teil B
der 13 zeigt eine Seitenansicht der Hauptplatine
100 des mobilen Kommunikationsgeräts.
14 zeigt eine zweite schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Antenne, die an einer Hauptplatine 100 eines mobilen Kommunikationsgeräts
(z.B. eines Mobiltelefons) montiert ist und damit elektrisch verbunden ist. Die
Projektion der Antenne, die relativ zu einer Normalen der Hauptplatine
100 steht, befindet sich vollkommen innerhalb des Projektionsbereichs der
Hauptplatine 100 des mobilen Kommunikationsgeräts. Dabei zeigt Teil
A der 14 das Verhältnis zwischen der Antenne und
der Hauptplatine 100 des mobilen Kommunikationsgeräts, und Teil B
der 14 zeigt eine Seitenansicht der Hauptplatine
100 des mobilen Kommunikationsgeräts.
15A zeigt eine dritte schematische Darstellung der
erfindungsgemäßen Antenne, die an einer Hauptplatine 100 eines
mobilen Kommunikationsgeräts (z.B. eines Mobiltelefons) montiert ist und damit
elektrisch verbunden ist. Die Projektion der Antenne, die relativ zu einer Normalen
der Hauptplatine 100 steht, befindet sich teilweise außerhalb und
teilweise innerhalb des Projektionsbereichs der Hauptplatine 100 des mobilen
Kommunikationsgeräts. An einer Stelle der Masselage der Hauptplatine
100 des mobilen Kommunikationsgeräts, welche Stelle mit der Projektion
der Antenne überlappt, ist eine Einbuchtung 101 angeordnet. Dabei
zeigt Teil A der 15A das Verhältnis zwischen der
Antenne und der Hauptplatine 100 des mobilen Kommunikationsgeräts,
und Teil B der 15A zeigt eine Seitenansicht der Hauptplatine
100 des mobilen Kommunikationsgeräts.
15B zeigt eine vierte schematische Darstellung der
erfindungsgemäßen Antenne, die an einer Hauptplatine 100 eines
mobilen Kommunikationsgeräts (z.B. eines Mobiltelefons) montiert ist und damit
elektrisch verbunden ist. Ähnlich wie bei 15A
befindet sich die Projektion der Antenne, die relativ zu einer Normalen der Hauptplatine
100 steht, teilweise außerhalb und teilweise innerhalb des Projektionsbereichs
der Hauptplatine 100 des mobilen Kommunikationsgeräts. An einer Stelle
der Masselage der Hauptplatine 100 des mobilen Kommunikationsgeräts,
welche Stelle mit der Projektion der Antenne überlappt, ist eine Einbuchtung
101 angeordnet. Dabei zeigt Teil A der 15B
das Verhältnis zwischen der Antenne und der Hauptplatine 100 des mobilen
Kommunikationsgeräts, und Teil B der 15B zeigt
eine Seitenansicht der Hauptplatine 100 des mobilen Kommunikationsgeräts.
Der einzige zwischen 15A und 15B
liegt darin, dass in 15B eine gitterartige Struktur
an der Masselage der Hauptplatine 100 gebildet ist.
16A zeigt das Testergebnis aufgrund eines konkreten
Beispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für ein mobiles Kommunikationsgerät, wobei die Antenne fünf Frequenzbereiche
abdecken kann, nämlich GSM800/GSM 900/GSM 1800/GSM 1900 und UMTS.
16B zeigt das Testergebnis aufgrund eines weiteren
konkreten Beispiels der erfindungsgemäßen Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne
für ein mobiles Kommunikationsgerät, wobei die Antenne vier Frequenzbereiche
abdecken kann, nämlich GSM800/GSM900/GSM1800/GSM1900.
Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung dar und soll nicht die Patentansprüche beschränken. Alle
gleichwertigen Änderungen und Modifikationen (z.B. Anordnung von fünf
Schleifen), die die in diesem technischen Bereich Sachkundigen gemäß der
Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung vornehmen, gehören zum Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung. Der Schutzbereich der Erfindung richtet sich auf die
nachstehenden Patentansprüche.
- 1
- gemeinsamer Speisepunkt
- 10
- erste Schleife
- 100
- Hauptplatine eines mobilen Kommunikationsgeräts
- 101
- Einbuchtung
- 102
- streifenförmige Latte
- 11
- Anschluß
- 12
- leitfähiger Leiter
- 2
- Erdungspunkt
- 20
- zweite Schleife
- 21
- Anschluß
- 22
- leitfähiger Leiter
- 3
- Erdungspunkt
- 30
- dritte Schleife
- 32
- leitfähiger Leiter
- 40
- vierte Schleife
- 42
- leitfähiger Leiter
- 5
- gemeinsamer Leiter
- 8, 8'
- Erdungspunkt
- 9, 9'
- leitfähige Verbindung
- 1000
- zweite Antennenfläche
Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft eine Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne für
mobile Kommunikationsgeräte (z.B. ein Mobiltelefon) mit einer Hauptplatine.
Die Breitband-Mehrfach-Schleifenantenne weist eine Leitereinheit und einen die Leitereinheit
tragenden Träger auf, wobei die Leitereinheit mit der Hauptplatine elektrisch
verbunden ist und mit einer Vielzahl von Schleifen (10, 20,
30, 40) versehen sein kann, die an einem gemeinsamen Speisepunkt
(1) starten und an den jeweiligen Erdungspunkten (2,
3, 8 oder 8') enden. Die Schleifen (10,20,
30, 40) befinden sich in verschiedenen physischen Positionen.
Die erfindungsgemäße Antenne kann sowohl mehrere Frequenzbereiche abdecken
als auch eine Resonanzmehrerer Frequenzbereiche realisieren.