DE10050902A1 - Antennenanordnung für Mobiltelefone - Google Patents
Antennenanordnung für MobiltelefoneInfo
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Abstract
Eine Antennenanordnung mit einer Masseplatte und mit einer Mehrzahl von Strahlern, die parallel zu der Masseplatte im Abstand von dieser angeordnet sind, wobei die Strahler zur Abdeckung eines vorgegebenen Frequenzbereichs eine ähnliche Länge haben und einander benachbart und zueinander parallel sind, ein erster Anschluss jedes Strahlers im Bereich des jeweils einen Endes jedes Strahlers angeordnet und mit der Masseplatte über eine erste Verbindung verbunden ist, die genannten ersten Verbindungen einander dicht benachbart sind oder zusammenfallen, und wobei an jedem Strahler in einem Abstand von seinem ersten Anschluss ein zweiter Anschluss für eine Speiseleitung vorgesehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder Strahler (13, 14) in Form einer flachen Schleife mit zwei dicht benachbarten langen Leitern, die an benachbarten Enden durch einen kurzen Leiter verbunden sind, ausgebildet ist, und die zweiten Anschlüsse im Bereich des jeweils anderen Endes jedes Strahlers vorgesehen sind, und dass die gesamte Länge jedes einzelnen Strahlers etwa 1/2 Wellenlänge (= lambda/2) bei dem vorgegebenen Frequenzbereich entspricht. DOLLAR A Dadurch sind keine die Bandbreite einschränkenden Anpassungsmaßnahmen nötig.
Description
Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung mit einer Mas
seplatte und mit einer Mehrzahl von Strahlern, die parallel
zu der Masseplatte im Abstand von dieser angeordnet sind,
wobei die Strahler zur Abdeckung eines vorgegebenen Fre
quenzbereichs eine ähnliche Länge haben und einander benach
bart und zueinander parallel sind, ein erster Anschluss je
des Strahlers im Bereich des jeweils einen Endes jedes
Strahlers angeordnet und mit der Masseplatte über eine erste
Verbindung verbunden ist, die genannten ersten Verbindungen
einander dicht benachbart sind oder zusammenfallen, und wo
bei an jedem Strahler in einem Abstand von seinem ersten An
schluss ein zweiter Anschluss für eine Speiseleitung vorge
sehen ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Antennenanordnung ist beispielsweise aus der
Druckschrift EP 0 884 796 A2, Fig. 61 bekannt. Bei der be
kannten Anordnung sind für zwei Frequenzbänder jeweils meh
rere Strahler von geringfügig abweichender Länge im wesent
lichen parallel zueinander im Abstand von einer Masseplatte
und parallel zu dieser angeordnet. Die Strahler sind abgebo
gen, damit sie auf einem verhältnismäßig kleinen Flächen
stück untergebracht werden können. Die Speisung jedes Strah
lers erfolgt in einem kleinen Abstand von demjenigen Ende
des Strahlers, das mit der Masseplatte verbunden ist. Die
anderen Enden der Strahler sind frei. Die Länge der einzel
nen Strahler dürfte etwa einem Viertel der jeweiligen Be
triebswellenlänge entsprechen.
Die bekannte Antenne ist sehr niederohmig bei der lambda/4-
Resonanz, deshalb muss ein separater Speisepunkt mit höherem
Impedanzniveau gewählt werden, der im allgemeinen noch zu
sätzlich angepasst werden muss. Die Bandbreite der bekannten
Anordnung ist eingeschränkt. (lambda ist die Wellenlänge
beim interessierenden Frequenzbereich.)
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anord
nung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei der
keine Maßnahmen zur Anpassung erforderlich sind, die die
Bandbreite einschränken könnten.
Diese Aufgabe wird bei der Erfindung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teil
des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass jeder Strahler (13, 14;
51a, 51b; 52a, 52b) in Form einer flachen Schleife mit zwei
dicht benachbarten langen Leitern, die an benachbarten Enden
durch einen kurzen Leiter verbunden sind, ausgebildet ist,
und die zweiten Anschlüsse im Bereich des jeweils anderen
Endes jedes Strahlers vorgesehen sind, und dass die gesamte
Länge jedes einzelnen Strahlers etwa 1/2 Wellenlänge ( =
lambda/2) bei dem vorgegebenen Frequenzbereich entspricht.
Wenn man einen einzigen der Strahler betrachtet, so wird bei
der Erfindung dieser somit an einem seiner Enden gespeist,
während sein anderes Ende mit der Masseplatte verbunden ist.
In Abweichung von einem halben Faltdipol, der rechtwinklig
zu einer Masseplatte oder leitenden Ebene angeordnet ist,
wobei das eine seiner beiden Enden mit der Masseplatte ver
bunden ist das andere Ende als Speiseanschluss dient, wobei
die Leiterlänge insgesamt lambda/2 beträgt, ist bei der Er
findung der Strahler parallel zur Masseplatte und in relativ
kleinen Abstand von dieser (im Vergleich zur Wellenlänge)
angeordnet. Dieser halbe Faltdipol wird nachfolgend auch als
Faltmonopol bezeichnet. Durch Führung des Strahlerelements
parallel zu einer Masseplatte wird einerseits der Eingangs
widerstand kleiner als bei Anordnung rechtwinklig zu einer
Masseplatte. Andererseits wirkt dieser Eigenschaft bei der
vorgesehenen Anordnung entgegen, dass ein Faltmonopol im
Vergleich zu einem herkömmlichen Dipol einen um den Faktor 4
höheren Eingangswiderstand hat. Hierdurch wird zusätzlich
die Parallelschaltung mehrerer Strahlerelemente (nämlich
Faltmonopole) zur Vergrößerung der Bandbreite ermöglicht,
ohne dass durch diese Parallelschaltung der Eingangswider
stand zu weit absinkt. Insbesondere kann der Eingangswider
stand in eine Größe gebracht werden, die für die Speisung
von Antennen üblich ist und die daher leicht mit einer zum
Speisen dienenden Schaltung, zum Beispiel einer Senderaus
gangsschaltung oder einer Empfangsschaltung, zu verbinden
ist.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung haben zwei oder mehr
Strahler, die für einen einzigen Frequenzbereich vorgesehen
sind, die gleiche Länge und somit, einzeln betrachtet, die
gleiche Resonanzfrequenz. Es ergibt sich infolge der engen
Kopplung eine gegenüber einem Einzelstrahler verbreiterte
resultierende Resonanzkurve. Die Verbreiterung der Resonanz
kurve kann dadurch unterstützt werden, dass gemäß einer Aus
führungsform der Erfindung die Längen der einzelnen Strahler
unterschiedlich sind und somit die einzelnen Strahler eine
unterschiedliche Resonanzfrequenz haben.
Bei Ausführungsformen der Erfindung sind die Strahler abge
bogen. Dadurch ist eine platzsparende Anordnung möglich.
Zur Abdeckung eines zusätzlichen abweichenden Frequenzbe
reichs ist bei Ausführungsformen der Erfindung eine weitere
Mehrzahl von Strahlern vorgesehen, deren Länge an den weite
ren Frequenzbereich angepasst ist, und die im übrigen erfin
dungsgemäß ausgebildet sind.
Zur Erfindung gehört auch ein Mobiltelefon, das eine erfin
dungsgemäße Antennenanordnung aufweist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der
Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche
Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen
Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in be
liebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfindung
verwirklicht sein. Es zeigen:
Fig. 1a eine vereinfachte Darstellung einer Antennenanord
nung für ein einziges Frequenzband mit zwei Strah
lern
Fig. 1b eine der Fig. 1a ähnliche Anordnung, bei der jedoch
die Anschlüsse des hinteren Strahlers gegenüber
Fig. 1a vertauscht sind,
Fig. 1c eine aus der Fig. 1b abgeleitete Anordnung, bei der
die beiden einander unmittelbar benachbarten Teile
der beiden Strahler zu einem einzigen Leitungszug
mit gegenüber Fig. 1a und 1b verdoppelter Breite
zusammengefasst sind,
Fig. 2 eine Antennenanordnung mit insgesamt vier Strah
lern, wobei zwei Strahler für ein Band mit niedri
gerer Frequenz und zwei weitere Strahler für ein
Band mit höherer Frequenz bestimmt sind,
Fig. 3 eine vereinfachte Ansicht eines Mobiltelefons,
teilweise aufgebrochen, mit einer im oberen Teil
des Mobiltelefons untergebrachten Antennenanordnung
nach Fig. 2,
Fig. 4 eine Antennenanordnung mit insgesamt vier Strah
lern, wobei zwei Strahler für ein Band mit niedri
gerer Frequenz und zwei weitere Strahler für ein
Band mit höherer Frequenz bestimmt sind, und alle
Strahler mehrfach abgebogen sind und teilweise über
eine Masseplatte hinausragen.
Bei der Anordnung nach Fig. 1a weist eine Antennenanordnung
11 eine leitende Masseplatte 12 auf, und parallel im Abstand
von dieser sind zwei völlig gleich ausgebildete Strahler 13
und 14 im Abstand voneinander angeordnet. Es genügt daher,
den Strahler 13 zu besprechen. Dieser besteht im wesentli
chen aus einer langgestreckten Schleife aus zwei parallel
zueinander angeordneten Leiterabschnitten 13a (in Fig. 1a
vorn) und 13b (in Fig. 1a hinten), die in der Fig. 1a an der
rechten Seite durch einen Abschnitt 13c leitend miteinander
verbunden sind. Das linke Ende des Strahlerabschnitts 13a
ist mit der Masseplatte 12 leitend verbunden, das linke Ende
des anderen Strahlerabschnitts 13b bildet den Speisean
schluss des Strahlers 13. Die Anordnung in der Art, dass in
der Darstellung der Fig. 1a der hintere Strahlerabschnitt
13b den Speiseanschluss aufweist, trifft auch auf den Strah
ler 14 zu. In der Praxis ist die dargestellte Anordnung so
verwirklicht, dass eine ursprünglich auf zwei Seiten metal
lisierte Isolierstoffplatte aus verlustarmem Material auf
ihrer oberen Seite so geätzt wird, dass sich die Leiterzüge
der Strahler 13 und 14 ergeben. Die mit der Masseplatte 12
zu verbindenden Anschlüsse werden dann zu der die Masseplat
te bildenden unteren Metallisierung dieser Isolierstoffplat
te durchkontaktiert. Es ist bei Ausführungsformen der Erfin
dung vorgesehen, auch die beiden anderen Anschlüsse, nämlich
die Speiseanschlüsse, durch die Isolierstoffplatte hindurch
nach unten zu führen und an der Unterseite natürlich die Me
tallisierung im Bereich des Durchtritts dieser Durchführung
auszusparen, so dass dort eine Speiseleitung angeschlossen
werden kann.
Da die Isolierstoffplatte eine gleichmäßige Dicke aufweist,
sind alle Strahlerteile 13a, 13b, 14a und 14b von der Lei
terplatte im gleichen Abstand angeordnet, sind also zu die
ser parallel; außerdem sind sie zueinander parallel;
schließlich ist der gegenseitige Abstand der beiden Strah
lerteile jedes einzelnen Strahlers 13 und 14 im Vergleich zu
der Wellenlänge im interessierenden Frequenzbereich sehr
klein, insbesondere kleiner als ein Zehntel der Wellenlänge.
Auch der gegenseitige Abstand der beiden Strahler 13 und 14
ist so klein gewählt, dass sich zwischen den beiden Strah
lern eine Kopplung im gewünschten Ausmaß ergibt.
Obwohl die beiden Strahler 13 und 14, je einzeln für sich
gesehen die gleiche Resonanzfrequenz haben, wird durch die
Kopplung eine Verbreiterung der Resonanzkurve gegenüber dem
Fall eines einzelnen Strahlers erreicht, wie dies bei Band
filtern an sich bekannt ist. Die Länge jedes der Strahler
teile 13a und 13b hat etwa die Länge einer viertel Wellen
länge beim Betrieb im vorgesehenen Frequenzbereich.
Die abgewickelte Länge des gesamten Strahlers entspricht da
her einer halben Wellenlänge. Die Hochfrequenzströme in den
parallel zur Leiterplatte verlaufenden langen Strahlerab
schnitten fließen jeweils in gleicher Richtung. Die Anten
nenanordnung 11 verhält sich hinsichtlich ihrer Strahlung
scharakteristik infolge der Spiegelung der Antennenanordnung
an der Masseplatte 12 so, als wäre die Masseplatte 12 nicht
vorhanden und stattdessen wären spiegelsymmetrisch zu den
Strahlern 13 und 14 zwei weitere Strahler vorhanden, deren
Ströme in umgekehrter Richtung wie bei den real vorhandenen
Strahlerabschnitten fließen.
Bei der Anordnung nach Fig. 1b sind die beiden Anschlüsse
des weiter hinten liegenden Strahlers, der hier das Bezugs
zeichen 13' trägt, bezüglich Masseanschluß und Speiselei
tungsanschluss vertauscht. Dadurch befinden sich nun die
beiden Strahlerabschnitte 13a und 14a unmittelbar nebenein
ander und werden gemeinsam an ihrem in der Fig. 1b linken
Ende mit der Speiseleitung verbunden.
Bei der Anordnung nach Fig. 1c sind diese beiden einander
benachbarten Strahlerabschnitte 13a und 14a der Fig. 1b
durch einen gemeinsamen leitenden Abschnitt 16 ersetzt, der
die doppelte Breite aufweist wie die Leiterzüge, die die
Strahlerteile 13a und 14a der Fig. 1b jeweils bilden.
Die Fig. 1a bis 1c zeigen Antennenanordnungen, die für
den Betrieb in einem einzigen Band geeignet sind. Statt der
dort exakt gleich langen Strahler 13 bzw. 14 könnten die
Strahler auch eine unterschiedliche Länge aufweisen, so dass
die Strahler je für sich gesehen bereits eine unterschiedli
che Resonanzfrequenz haben, um hiermit das Erreichen einer
Resonanzkurve in der gewünschten Breite unter Mitwirkung ei
ner entsprechend engen Kopplung der Strahler zu unterstüt
zen.
Bei der Mehrbandantennenanordnung nach Fig. 2 sind zwei un
terschiedliche Antennenanordnungen, die für zwei unter
schiedliche Frequenzbänder dimensioniert sind, gemeinsam auf
einer Isolierstoffplatte mit darunter befindlicher Masse
platte vorgesehen. Jede dieser Antennenanordnungen weist,
wie auch bei den Fig. 1a bis 1c, zwei Strahler auf, die, wie
bereits erläutert, zwei dicht benachbarte und parallel zu
einander verlaufende Leiterabschnitte aufweisen, die an ei
nem Ende miteinander verbunden sind, und an den anderen En
den dieser Leiterabschnitte sind diese mit der Masseplatte
bzw. mit einer Speiseleitung zu verbinden.
Damit die Antennenanordnungen bei den heute üblichen Fre
quenzbereichen und den heute üblichen Größen von Mobiltele
fonen in einem solchen Gerät untergebracht werden können,
insbesondere wenn an einen Betrieb im Bereich von etwa 900 MHz
und von etwa 1800 MHz gedacht ist, sind die einzelnen
Strahler im Gegensatz zu den Fig. 1a bis 1c, wo sie geradli
nig verlaufen, einmal bzw. mehrfach um jeweils 90° gebogen.
Wenn die Anordnung so getroffen ist, dass die Enden und An
fänge der Strahler bei weitgehend paralleler Anordnung zu
einer rechteckigen Masseplatte jeweils im gleichen Abstand
von dem Rand der Masseplatte enden, wie dies in Fig. 2 ge
zeigt ist, weisen somit die beiden Strahler, die zu einer
einzelnen Antennenanordnung gehören, eine etwas abweichende
Länge auf, weil sich sozusagen der eine Strahler etwas in
nerhalb von dem anderen befindet. Je kleiner der Abstand der
beiden Strahlerabschnitte untereinander ist, je kleiner der
Abstand der beiden Strahler voneinander ist, und je kleiner
die Leiterbreite der einzelnen Strahlerabschnitte ist, umso
kleiner ist auch dabei der Längenunterschied der beiden ein
zelnen Strahler.
In der Fig. 2 ist die obere Antennenanordnung, die allgemein
mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet ist, für einen niedrigen
Frequenzbereich vorgesehen, im Beispiel für einen Bereich
für Mobiltelefone im 900 MHz-Band, z. B. nach dem Standard
GSM900. Die einzelnen Strahler dieser Antennenanordnung ha
ben eine größere Länge als bei der anderen Antennenanordnung
22 in Fig. 2. Die Längen der Strahler der Strahleranordnung
22 sind etwa halb so groß wie die Längen der Strahler bei
der Anordnung 21, denn die Antennenanordnung 22 für einen
Frequenzbereich im Band 1800 MHz bestimmt. Es versteht sich,
dass mit nur geringen Änderungen stattdessen die Antennenan
ordnung 22 auch für einen Frequenzbereich für GSM1900 (Be
reich 1900 MHz) vorgesehen werden kann.
Fig. 2 zeigt noch schematisch ein als Koaxialkabel 30 darge
stelltes Speisekabel, das von unten her mit der Antennenan
ordnung verbunden ist, wobei der Mantel des Koaxialkabels 30
mit der Masseplatte zu verbinden ist und der Mittelleiter
des Koaxialkabels mit den Speiseanschlüssen der einzelnen
Strahler zu verbinden ist.
Beim Betrieb der Antennenanordnung der Fig. 2 im unteren
Frequenzbereich (wie erwähnt z. B. GSM 900) wird die Anten
nenanordnung 21 zumindest nahe der Resonanzfrequenz betrie
ben, die Antennenanordnung 22 wird weit unterhalb ihrer Re
sonanzfrequenz betrieben, so dass die Antennenanordnung 22
wie eine Belastung des Anschlusses der Antennenanordnung 21
wirkt. Dieser Einfluss kann bei der Speisung der Antennenan
ordnung 21 ohne weiteres berücksichtigt werden. Wird die Antennenanordnung
der Fig. 2 dagegen bei der hohen Resonanz
frequenz betrieben, für die die Antennenanordnung 22 vorge
sehen ist, so befindet sich möglicherweise die andere Anten
nenanordnung 21 bei einer derartigen Frequenz in einer höhe
ren Resonanz.
Wenn hierdurch unerwünschte Einflüsse auftreten, beispiels
weise ein scharfer Resonanzverlauf oder eine verringerte
Bandbreite, so kann diesen Einflüssen durch mehrere Maßnah
men (einzeln oder in Kombination) entgegengewirkt werden:
- 1. Orthogonale Plazierung der Strahlerelemente der Anten nenanordnungen 21 und 22.
- 2. Verringerung der Kopplung zwischen den Strahlerelementen der Antennenanordnungen 21 und 22 durch eine größtmögliche räumliche Trennung.
- 3. Plazierung der Strahlerelemente der Antennenanordnung 22 so, dass sie über die Masseplatte hinausragen; dies gilt auch für die Antennenanordnung 21.
Fig. 3 zeigt stark vereinfacht die Lage einer Antennenanord
nung gemäß Fig. 2 in einem Mobiltelefon, das bequem in einer
Hand gehalten werden kann. Die Antennenanordnung ist im obe
ren Bereich des Mobiltelefons untergebracht, und die Orien
tierung der Antennenanordnung ist so, dass die Speisean
schlüsse, die gleichzeitig die Stellen des größten Stromf
lusses in den Strahlern sind, sich möglichst weit oben im
Gerät befinden.
Es versteht sich, dass die Art der Abknickung in Form eines
Buchstaben L, wie er für die Antennenanordnung 22 vorgesehen
ist, oder wie in Form eines Buchstaben U, wie für die Anten
nenanordnung 21 vorgesehen, beispielhaft ist und durch ande
re Konfigurationen, bei denen die Strahler in irgendeiner
Weise abgeknickt oder aufgewickelt sind, ersetzt werden
kann.
Bei der für zwei Frequenzbänder vorgesehenen Anordnung nach
Fig. 4 ist die in Fig. 4 sichtbare Struktur der Strahler in
Form von verschiedenen Layern oder Lagen eines Trägermateri
als angeordnet. Zur Vereinfachung der Darstellung sind je
doch alle Strahler als für den Betrachter voll sichtbar ge
zeigt. Die so gebildete Multilayerplatte 41 liegt an einer
Masseplatte 42 an. Im Beispiel ist die Masseplatte 42 die im
wesentlichen durchlaufend ausgeführte rückseitige Metalli
sierung einer Leiterplatte, deren andere Seite zumindest
Teile einer Schaltung eines Mobiltelefons bildet. Die Schal
tungselemente dieser Schaltung befinden sich daher in der
Draufsicht der Fig. 4 unterhalb der Masseplatte 42.
Die Speisung aller Strahlerelemente erfolgt über einen An
schluss 43, und der Masseanschluß für alle Strahlerelemente
erfolgt über einen Anschluss 44, der mit der Masseplatte 42
verbunden ist. Für den Betriebsfrequenzbereich mit größerer
Wellenlänge ist eine Antennenanordnung 51 vorgesehen, die
zwei als Faltmonopole ausgebildete Strahlerelemente 51a und
51b aufweist. Jedes dieser Strahlerelemente ist im wesentli
chen durch zwei in dichtem Abstand voneinander und parallel
geführte Leiterbahnen gebildet, und am Ende der Strahler
sind die beiden genannten Leiterbahnen jeweils durch einen
Kurzschluss 51c bzw. 51d miteinander verbunden. Für den Be
triebsfrequenzbereich mit kürzerer Wellenlänge ist eine An
tennenanordnung 52 vorgesehen, die in der Blickrichtung des
Betrachters der Fig. 4 oberhalb der Ebene liegt, in der sich
die Antennenanordnung 51 befindet. Diese räumliche Anordnung
ist auch aus der Zeichnung klar erkennbar.
Im folgenden werden bei der Beschreibung der Konfiguration
der Fig. 4 die Begriffe oben und unten sowie links und
rechts jedoch nicht auf die tatsächliche räumliche Anord
nung, sondern auf die Fig. 4, wie sie sich dem Betrachter
darstellt, bezogen. Gemäß dieser Ausdrucksweise liegt bei
spielsweise der Anschluss 43 weiter unten und weiter links
als die Kurzschlussverbindung 52c der Strahler 52a.
Die beiden Strahler 51a und 51b der Antennenanordnung 51 ge
hen ohne Knick nahtlos in einander über, wobei bezüglich des
einen Leiters dieser Übergang zwischen den beiden Strahlern
durch den Anschlusspunkt, an dem die Verbindung mit dem An
schluss 43 hergestellt ist, gebildet ist. Für den anderen
Leiter der beiden Strahlerelemente 51a und 51b findet dieser
Übergang an der Verbindung des genannten Leiters mit dem An
schluss 44 statt. Diese zuletzt genannte Verbindung liegt,
wie auch die erstgenannte Verbindung mit dem Anschluss 43,
oberhalb der Anschlüsse 43 und 44 in Fig. 4. Unterhalb die
ser genannten Anschlüsse erfolgt die Verbindung mit den bei
den Strahlern 52a bzw. 52b der Antennenanordnung 52. In der
gesamten Fig. 4 bedeutet keine Überkreuzung von Linien eine
elektrische Verbindung.
Die Antennenanordnung 51 ist insgesamt durch eine an ihren
beiden Enden kurzgeschlossene Anordnung zweier dicht benach
barter paralleler Leiter gebildet, die insgesamt sieben Mal
rechtwinklig abgebogen sind, und zwar immer im gleichen
Sinn, so dass sich eine spiralartige Anordnung mit etwas we
niger als zwei Windungen ergibt. Dabei sind die beiden
Strahler 51a und 51b in einem Abstand voneinander angeord
net, der sehr viel kleiner ist als die kurze Seite des
Rechtecks, das von dieser Antennenanordnung 51 im wesentli
chen ausgefüllt wird.
Die Antennenanordnung 52 liegt teilweise innerhalb und teil
weise außerhalb (in der Draufsicht der Fig. 4 gesehen) der
Antennenanordnung 51. Die beiden in dichten Abstand vonein
ander parallel geführten Leiter, die diese Antennenanordnung
52 bilden, verlaufen beginnend an dem Kurzschluss 52c ganz
oben in Fig. 4 zunächst parallel zu dem obersten Zweig der
Antennenanordnung 51 nach links, mit einem rechtwinkligen
Knick dann nach unten, anschließend nach rechts bis in die
Nähe des vertikalen Teils des weiter innen liegenden Strah
lers 51a, dann mit einer Abbiegung um 90° im gleichen Sinne
wie bisher nach oben bis auf die gleiche Höhe wie der erste
Abschnitt 52a dieser Antennenanordnung, anschließend mit ei
ner Abbiegung von 90° in anderem Sinne weiter nach rechts
und schließlich mit einer Abbiegung um 90° nach unten. Die
ser zuletzt genannte nach unten verlaufende Abschnitt des
Strahlers 52b endet etwa dort, wo auch die obere Kante der
Masseplatte 42 endet. Demzufolge verläuft von der Antennen
anordnung 52 mehr als die Hälfte der gesamten Strahlerlänge
in einen Bereich, der (bei der tatsächlichen räumlichen An
ordnung) nicht oberhalb der Masseplatte 52 liegt, sondern
seitlich außerhalb von dieser versetzt ist. Auch in diesem
Bereich ist die Antennenanordnung durch die Mehrschichtlei
terplatte 41 gestützt. Von der erstgenannten Antennenanord
nung 51 verläuft der oberste, die Längsseite eines Rechtecks
einnehmende Strahlerteil außerhalb der Masseplatte, außerdem
der sich an den Kurzschluss 51c anschließende parallel zum
soeben genannten Strahlerteil laufende Teil des Strahlerele
ments 51a, sowie die diesen Elementen unmittelbar benachbar
ten, rechtwinklig zu ihnen verlaufenden und die Verbindung
mit den übrigen Teilen herstellenden Abschnitte der Leiter
elemente.
Insgesamt lässt sich die gegenseitige Anordnung der Anten
nenanordnungen 51 und 52 teilweise auch so beschreiben, dass
die beiden Anordnungen relativ zueinander exzentrisch sind,
wobei die Anordnung für den Bereich mit kurzer Betriebswel
lenlänge prozentual sehr viel weiter über die Masseplatte 52
hinausragt als die andere Antennenanordnung.
Die Antennenanordnung 52 befindet sich somit mit einigen ih
rer Teile relativ weit entfernt von benachbarten Teilen der
Antennenanordnung 51, und dort, wo Überkreuzungen zwischen
den unterschiedlichen Antennenanordnungen erforderlich sind,
erfolgen diese rechtwinklig und somit mit geringer Kopplung.
Die Antennenanordnung 4 ist für ein Mobiltelefon gemäß den
Normen GSM 900 und GSM 1800 vorgesehen, kann jedoch wie ohne
weiteres verständlich ist, ohne Schwierigkeiten für den Be
reich GSM 900 und GSM 1900 modifiziert werden.
Da eine parallele Führung der Strahlerelemente in kleinem
Abstand weitgehend vermieden ist, ist eine starke Verkopp
lung verhindert. Daher treten auch beim Betrieb im 1800-MHz-
Bereich, bei dem die für den Bereich 900 MHz bestimmte An
tennenanordnung in Resonanz sein kann, keine schwerwiegenden
Störungen auf.
Claims (6)
1. Antennenanordnung mit einer Masseplatte und mit einer
Mehrzahl von Strahlern, die parallel zu der Masseplatte im
Abstand von dieser angeordnet sind, wobei die Strahler zur
Abdeckung eines vorgegebenen Frequenzbereichs eine ähnliche
Länge haben und einander benachbart und zueinander parallel
sind, ein erster Anschluss jedes Strahlers im Bereich des
jeweils einen Endes jedes Strahlers angeordnet und mit der
Masseplatte über eine erste Verbindung verbunden ist, die
genannten ersten Verbindungen einander dicht benachbart sind
oder zusammenfallen, und wobei an jedem Strahler in einem
Abstand von seinem ersten Anschluss ein zweiter Anschluss
für eine Speiseleitung vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Strahler (13, 14; 51a, 51b; 52a, 52b) in Form einer fla chen Schleife mit zwei dicht benachbarten langen Leitern, die an benachbarten Enden durch einen kurzen Leiter verbun den sind, ausgebildet ist, und die zweiten Anschlüsse im Be reich des jeweils anderen Endes jedes Strahlers vorgesehen sind,
und dass die gesamte Länge jedes einzelnen Strahlers etwa 1/2 Wellenlänge (= lambda/2) bei dem vorgegebenen Frequenz bereich entspricht.
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Strahler (13, 14; 51a, 51b; 52a, 52b) in Form einer fla chen Schleife mit zwei dicht benachbarten langen Leitern, die an benachbarten Enden durch einen kurzen Leiter verbun den sind, ausgebildet ist, und die zweiten Anschlüsse im Be reich des jeweils anderen Endes jedes Strahlers vorgesehen sind,
und dass die gesamte Länge jedes einzelnen Strahlers etwa 1/2 Wellenlänge (= lambda/2) bei dem vorgegebenen Frequenz bereich entspricht.
2. Antennenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, dass die Strahler abgebogen sind.
3. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahler unterschied
lich lang sind.
4. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdeckung eines zusätzlichen
abweichenden Frequenzbereichs eine weitere Mehr
zahl von Strahlern nach einem der vorhergehenden Ansprüche
vorgesehen ist, deren Länge an den weiteren Frequenzbereich
angepasst ist.
5. Antennenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, zur Vermeidung von unerwünschten Einflüssen der länge
ren Strahler beim Betrieb der Antennenanordnung im Bereich
der Resonanzfrequenz der kürzeren Strahler mindestens eine
der folgenden Maßnahmen vorgesehen wird:
- a) getrennte Speiseleitungen für die beiden Frequenzberei che,
- b) orthogonale Plazierung der Strahlerelemente der Anten nenanordnungen,
- c) Verringerung der Kopplung zwischen den Strahlerelementen der Antennenanordnungen durch eine größtmögliche räumliche Trennung,
- d) Plazierung der Strahlerelemente mindestens einer Anten nenanordnung so, dass sie über die Masseplatte hinausragen.
6. Mobiltelefon, gekennzeichnet durch eine Antennenanordnung
nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10050902A DE10050902A1 (de) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | Antennenanordnung für Mobiltelefone |
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| US09/941,731 US20020044090A1 (en) | 2000-10-13 | 2001-08-30 | Antenna arrangement for mobile telephones |
| EP01440288A EP1198026A3 (de) | 2000-10-13 | 2001-08-31 | Antennenanordnung für Mobiltelefone |
| HU0103549A HU0103549D0 (en) | 2000-10-13 | 2001-09-04 | Antenna arrangement for mobile telephones |
| JP2001311000A JP2002158533A (ja) | 2000-10-13 | 2001-10-09 | 移動体電話のためのアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10050902A DE10050902A1 (de) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | Antennenanordnung für Mobiltelefone |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (6)
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| JP (1) | JP2002158533A (de) |
| AU (1) | AU6553001A (de) |
| DE (1) | DE10050902A1 (de) |
| HU (1) | HU0103549D0 (de) |
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-
2001
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- 2001-08-30 US US09/941,731 patent/US20020044090A1/en not_active Abandoned
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- 2001-10-09 JP JP2001311000A patent/JP2002158533A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
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| JP2002158533A (ja) | 2002-05-31 |
| EP1198026A3 (de) | 2002-08-21 |
| AU6553001A (en) | 2002-04-18 |
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