DE19829502A1

DE19829502A1 - Antenna for use in mobile telephone

Info

Publication number: DE19829502A1
Application number: DE19829502A
Authority: DE
Inventors: Dieter Ell
Original assignee: Richard Bergner GmbH and Co
Current assignee: Richard Bergner GmbH and Co
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 1999-06-17

Abstract

The antenna is produced with a bar shaped cylindrical element (2) of electrically conducting material, e.g. such as a memory metal. The bar is wound with a coil (4) of electrically conducting metal, such as a spring steel. The coil is fitted with a plastic sleeve (6) that provides an easy sliding action.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antenne für ein Mobiltelefon.The invention relates to an antenna for a mobile phone.

Mobiltelefone enthalten in der Regel eine herausziehbare, stabförmige Antenne, die aus einem stabförmigen, elektrisch leitfähigen vollzylindrischen Grundkörper besteht, der von einem Kunststoffmantel umgeben ist. Diese Ummantelung dient dabei im wesentlichen zur Verbesserung der Gleiteigenschaften beim Ein- und Ausschieben der Antenne in bzw. aus dem Telefongehäuse.Mobile phones usually contain a pull-out, rod-shaped antenna, which consists of a rod-shaped, electrically conductive, fully cylindrical base body exists, which is surrounded by a plastic jacket. This casing serves essentially to improve the sliding properties when entering and Slide the antenna into or out of the phone housing.

Die Antenne für ein Mobiltelefon sollte dabei im vorgegebenen Frequenzbereich, der in einem GSM(Global System for Mobile Communication)-Netz zwischen 820 MHz und 960 MHz beträgt eine möglichst große Empfangsempfindlichkeit bzw. Sendeleistung haben. Diese hängen in hohem Maße von der elektrischen Leitfähigkeit und vom Durchmesser des stabförmigen Grundkörpers ab. In Fig. 2 ist für aus dem Stand der Technik bekannte stabförmige Antennen mit unterschiedlichen Durchmesser des stabförmigen Grundkörpers die Empfindlichkeit E in dB gegen die Frequenz f aufgetragen. Kurven a und b geben die Empfindlichkeit E für eine stabförmige Antenne mit einem Durchmesser von 1,0 mm wieder, wobei die unterschiedliche Lage der Kurven a und b eine Folge unvermeidlicher Fertigungstoleranzen ist. Kurve c gehört zu einer stabförmigen Antenne mit einem Durchmesser von 1,5 mm. In der Figur ist zu erkennen, daß eine Antenne mit einem stabförmigen zylindrischen Grundkörper, dessen Durchmesser etwa 1,5 mm beträgt, eine deutlich höhere Bandbreite aufweist als eine Antenne, deren stabförmiger Grundkörper einen Durchmesser von etwa 1,0 mm hat.The antenna for a mobile phone should have the highest possible sensitivity or transmission power in the specified frequency range, which is between 820 MHz and 960 MHz in a GSM (Global System for Mobile Communication) network. These depend to a large extent on the electrical conductivity and the diameter of the rod-shaped base body. In FIG. 2, the sensitivity E in dB against the frequency f is plotted for rod-shaped antennas known from the prior art with different diameters of the rod-shaped base body. Curves a and b show the sensitivity E for a rod-shaped antenna with a diameter of 1.0 mm, the different position of the curves a and b being a consequence of inevitable manufacturing tolerances. Curve c belongs to a rod-shaped antenna with a diameter of 1.5 mm. In the figure it can be seen that an antenna with a rod-shaped cylindrical base body whose diameter is approximately 1.5 mm has a significantly higher bandwidth than an antenna whose rod-shaped base body has a diameter of approximately 1.0 mm.

Die Verwendung einer Antenne, deren Grundkörper einen Durchmesser hat, der 1 mm deutlich übersteigt, hat nun jedoch den Nachteil, daß damit eine abnehmende Flexibilität der Antenne einhergeht, so daß die Gefahr besteht, daß sich beim Herunterfallen des Mobiltelefons bei ausgeschobener Antenne der stabförmige Grundkörper plastisch verformt, so daß dessen Zurückschieben in das Telefongehäuse behindert oder gänzlich unmöglich ist. Die zum Vermeiden einer solchen dauerhaften Verformung erforderliche hohe Flexibilität kann dabei selbst bei Verwendung eines aus einem hochflexiblen Memory-Metall bestehenden stabförmigen Grundkörpers nicht erreicht werden.The use of an antenna whose base body has a diameter that 1 mm significantly exceeds, but now has the disadvantage that a decreasing flexibility of the antenna goes hand in hand, so that there is a risk that itself when the mobile phone falls down with the antenna extended rod-shaped base body plastically deformed so that its pushing back in the phone casing is disabled or completely impossible. The ones to avoid Such a permanent deformation can be highly flexible even when using one made of a highly flexible memory metal existing rod-shaped base body can not be reached.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Antenne für ein Mobiltelefon anzugeben, die bei möglichst hoher mechanischer Flexibilität eine möglichst hohe Frequenzbandbreite aufweist.The invention is based on the object of an antenna for a mobile phone specify the highest possible with the highest possible mechanical flexibility Has frequency bandwidth.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäß der Erfindung umfaßt die Antenne für ein Mobiltelefon einen stabförmigen Grundkörper, der von einer elektrisch leitfähigen Drahtwendel umgeben ist. Auf diese Weise bilden der stabförmige Grundkörper und die elektrisch leitfähige Drahtwendel einen Antennenkörper, dessen Frequenzbandbreite größer ist als die Frequenzbandbreite einer Antenne, deren Antennenkörper nur aus dem stabförmigen Grundkörper besteht. Auf diese Weise kann eine hohe Bandbreite auch mit einem stabförmigen Grundkörper erzielt werden, dessen Durchmesser gegenüber den im Stand der Technik eingesetzten und nicht mit einer Drahtwendel versehenen Stabantennen niedriger ist. Durch die Verwendung eines solchen relativ dünnen stabförmigen Grundkörpers ist dann sichergestellt, daß auch bei kleinen Biegeradien eine plastische Verformung nicht auftritt, d. h. die Flexibilität des gemäß der Erfindung aufgebauten Antennenkörpers ist bei gleicher Frequenzbandbreite gegenüber den im Stand der Technik bekannten Antennenkörpern deutlich erhöht.The above object is achieved according to the invention with the features of Claim 1. According to the invention comprises the antenna for a Mobile phone a rod-shaped body, which is made of an electrically conductive Wire helix is surrounded. In this way, the rod-shaped base body and the electrically conductive wire coil an antenna body, the Frequency bandwidth is greater than the frequency bandwidth of an antenna whose Antenna body consists only of the rod-shaped base body. In this way can achieve a high bandwidth even with a rod-shaped body be, the diameter compared to those used in the prior art and is not lower with a wire antenna provided with a wire helix. Through the Use of such a relatively thin rod-shaped base body is then possible ensures that there is no plastic deformation even with small bending radii occurs, d. H. the flexibility of the built according to the invention Antenna body is at the same frequency bandwidth compared to that in the state the antenna bodies known in the art are significantly increased.

Vorzugsweise berühren sich benachbarte Wicklungen der Drahtwendel gegenseitig, so daß die Drahtwendel einen geschlossenen hohlzylindrischer Mantel bildet, der den stabförmigen Grundkörper umgibt. Dadurch wird die Frequenzbandbreite zusätzlich erhöht. Adjacent windings of the wire helix preferably touch mutually, so that the wire helix is a closed hollow cylindrical Sheath forms, which surrounds the rod-shaped base body. This will make the Frequency bandwidth additionally increased.

Insbesondere ist die Drahtwendel auf den stabförmigen Grundkörper derart aufgeschoben, so daß sie ihn auf seiner Mantelfläche berührt. Auf diese Weise haben der stabförmige Grundkörper und die auf ihn unter leichter Spannung aufgeschobene Drahtwendel annähernd dieselben elektrischen Eigenschaften wie ein einstückiger stabförmiger Grundkörper, dessen Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des aus Grundkörper und Drahtwendel gebildeten Antennenkörpers ist.In particular, the wire helix on the rod-shaped base body is such postponed so that it touches him on its outer surface. In this way have the rod-shaped base body and the light tension on it deferred wire helix approximately the same electrical properties as a one-piece rod-shaped base body, the diameter of which is equal to that Outside diameter of the body and the wire helix Antenna body is.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht der Grundkörper aus einer Memory-Legierung. Dadurch ist die Flexibilität des Grundkörpers, d. h. seine nicht mit einer dauernden Verformung einhergehende Biegbarkeit zusätzlich erhöht.In a further preferred embodiment of the invention, the Base body made of a memory alloy. This makes the flexibility of the Basic body, d. H. its not accompanied by permanent deformation Bendability additionally increased.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Drahtwendel aus einem Federstahl. Dadurch werden bei einer Verbiegung der Antenne hohe Rückstellkräfte erzeugt, die sicherstellen, daß der innenliegende Grundkörper auch bei kleinen Biegeradien in seine ursprüngliche gerade Ausgangsform zurückgestellt wird.In an advantageous embodiment of the invention, the wire coil consists of a spring steel. As a result, the antenna becomes high when the antenna is bent Restoring forces are generated, which ensure that the inner body even with small bending radii in its original straight starting form is deferred.

Insbesondere weist der stabförmige Grundkörper einen Durchmesser zwischen 0,5 mm und 1,5 mm auf.In particular, the rod-shaped base body has a diameter between 0.5 mm and 1.5 mm.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Drahtdurchmesser des Drahtwendel zwischen 0,2 mm und 0,3 mm.In a further advantageous embodiment of the invention, the Wire diameter of the wire coil between 0.2 mm and 0.3 mm.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausführungsbeispiel der Zeichnung verwiesen. Es zeigen:To further explain the invention, reference is made to the embodiment of Drawing referenced. Show it:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Antenne gemäß der Erfindung in einem Längsschnitt. Fig. 1 shows a section of an antenna according to the invention in a longitudinal section.

Fig. 2 ein Diagramm, in dem für aus dem Stand der Technik bekannte stabförmige Antennen mit unterschiedlichen Durchmesser die Empfindlichkeit in dB gegen die Frequenz in MHz aufgetragen ist.Is known from the prior art for rod-shaped antennas with different diameter, the sensitivity in dB versus frequency in MHz plotted in the Fig. 2 is a diagram.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Antenne einen Draht oder stabförmigen, vollzylindrischen Grundkörper 2, der aus einem elektrisch leitfähigen Metall, beispielsweise aus einem Federstahl, vorzugsweise aus einer Memory-Legierung, insbesondere aus Nitinol, besteht. Der stabförmige Grundkörper 2 ist von einer Drahtwendel 4 umgeben, die aus einem elektrisch leitfähigen metallischen Draht, vorzugsweise aus Federstahl, besteht. In der Figur ist zu erkennen, daß die Drahtwendel 4 so eng gewickelt ist, daß sich benachbarte Windungen 5 jeweils berühren, so daß die Drahtwendel 4 den stabförmigen Grundkörper 2 in Art einer geschlossenen Hülse oder eines geschlossenen Mantels umgibt. In der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Figur ist außerdem die Drahtwendel 4 auf den stabförmigen Grundkörper 2 unter leichter Spannung aufgeschoben, so daß die Drahtwendel 4 mit ihrer zylindrischen Innenfläche die Mantelfläche des Grundkörpers 2 berührt. Der stabförmige Grundkörper 2 und die an ihm zumindest auf einem Teil seiner Mantelfläche anliegende enggewickelte Drahtwendel 4 bilden damit ein als Antenne wirkendes Gesamtsystem, das sich hinsichtlich seiner Frequenzbandbreite nahezu so verhält wie ein vollzylindrischer Antennenstab, dessen Durchmesser gleich dem Außendurchmesser D + 2d der Drahtwendel 4 ist.Referring to FIG. 1, the antenna comprises a wire or rod-shaped, solid-cylindrical basic body 2, made of an electrically conductive metal, for example of a spring steel, preferably, consists of a memory alloy, in particular Nitinol. The rod-shaped base body 2 is surrounded by a wire coil 4 , which consists of an electrically conductive metallic wire, preferably spring steel. In the figure it can be seen that the wire coil 4 is wound so closely that adjacent turns 5 each touch, so that the wire coil 4 surrounds the rod-shaped base body 2 in the manner of a closed sleeve or a closed jacket. In the preferred embodiment according to the figure, the wire helix 4 is also pushed onto the rod-shaped base body 2 under slight tension, so that the wire helix 4 touches the outer surface of the base body 2 with its cylindrical inner surface. The rod-shaped base body 2 and the tightly wound wire helix 4 resting on it at least on part of its lateral surface thus form an overall system which acts as an antenna and, in terms of its frequency bandwidth, behaves almost as much as a fully cylindrical antenna rod whose diameter is equal to the outer diameter D + 2d of the wire helix 4 is.

Im Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser D des stabförmigen Grundkörpers 2 etwa 1,0 mm und der Drahtdurchmesser d der Drahtwendel 4 beträgt etwa 0,25 mm.In the exemplary embodiment, the diameter D of the rod-shaped base body 2 is approximately 1.0 mm and the wire diameter d of the wire coil 4 is approximately 0.25 mm.

Die Drahtwendel 4 ist außerdem zur Verbesserung der Gleiteigenschaften des Antennenkörpers mit einem aus einem Kunststoff bestehenden Mantel 6 umgeben.The wire coil 4 is also surrounded to improve the sliding properties of the antenna body with a jacket 6 made of a plastic.

Claims

1. Antenna for a mobile phone, with a rod-shaped base body ( 2 ) which is surrounded by an electrically conductive wire coil ( 4 ).

2. Antenna according to claim 1, in which adjacent turns ( 5 ) of the wire helix ( 4 ) touch each other.

3. Antenna according to claim 1 or 2, wherein the wire coil ( 4 ) is pushed onto the base body ( 2 ) in such a way that it touches its outer surface.

4. Antenna according to one of the preceding claims, wherein the base body ( 2 ) consists of a memory alloy.

5. Antenna according to one of the preceding claims, wherein the wire coil ( 4 ) consists of a spring steel.

6. Antenna according to one of the preceding claims, the base body ( 2 ) of which has a diameter (D) of between 0.5 mm and 1.5 mm.

7. Antenna according to one of the preceding claims, the wire helix ( 4 ) of which has a wire diameter (d) between 0.2 mm and 0.3 mm.