HUP0100955A2 - Antenna - Google Patents

Antenna Download PDF

Info

Publication number
HUP0100955A2
HUP0100955A2 HU0100955A HUP0100955A HUP0100955A2 HU P0100955 A2 HUP0100955 A2 HU P0100955A2 HU 0100955 A HU0100955 A HU 0100955A HU P0100955 A HUP0100955 A HU P0100955A HU P0100955 A2 HUP0100955 A2 HU P0100955A2
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
conductor
antenna
wavelength
current distribution
antenna according
Prior art date
Application number
HU0100955A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Horst Behlen
Horst Ziegler
Original Assignee
Horst Ziegler
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 Horst Ziegler filed Critical Horst Ziegler
Publication of HU0100955D0 publication Critical patent/HU0100955D0/en
Publication of HUP0100955A2 publication Critical patent/HUP0100955A2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

Antenna antenafelületet (A) körbezáró vezetővel (10), amelynek hosszaa vezetőben (10) lévő árameloszlás fél hullámhossza egész számútöbbszörösének felel meg. A vezető (10) legalább az antennafelület (A)kerülete 1,5-szeresének megfelelő hosszúsággal rendelkezik, éstengelyirányba és/vagy sugárirányban nézve a vezető (10) egymástátfedő szakaszai (12) egymáshoz olyan közel helyezkednek el, hogy avezetőben (10) lévő árameloszlás hullámhossza legfeljebb azárameloszlás által generált elektromágneses mező vákuumbelihullámhossza 0,8-szorosának felel meg. ÓAntenna with a conductor (10) surrounding the antenna surface (A), the length of which corresponds to an integer multiple of the half-wavelength of the current distribution in the conductor (10). The conductor (10) has a length corresponding to at least 1.5 times the circumference of the antenna surface (A), and viewed axially and/or radially, the overlapping sections (12) of the conductor (10) are located so close to each other that the current distribution in the conductor (10) its wavelength corresponds to a maximum of 0.8 times the vacuum wavelength of the electromagnetic field generated by the current distribution. HE

Description

3667R3667R

P 01 00955P 01 00955

KÖZZÉTÉTELI PÉLDÁNY .....-PUBLICATION COPY .....-

P 0 100955P 0 100955

AntennaAntenna

A találmány olyan antennára vonatkozik amely rendelkezik antennafelületet körbezáró vezetővel, ahol a vezető hossza a vezetőben lévő árameloszlás fél hullámhossza egész számú többszörösének felel meg.The invention relates to an antenna having a conductor surrounding an antenna surface, where the length of the conductor corresponds to an integer multiple of the half-wavelength of the current distribution in the conductor.

A kis méretű rádiós modemekhez használt antennák közé tartoznak a mágneses hurokantennák, amelyek többnyire kör vagy négyszög alakú vezetékkel rendelkeznek, amelynek hossza lényegesen kisebb a hullámhossznál. A vezeték egy adókimentet bemenetére van rácsatlakoztatva, a másik végét pedig egy fejkapacitással zárják le oly módon, hogy a vezetöhurok és a fejkapacitás rezonanciakört hozzon létre, amelynek rezonanciafrekvenciája megegyezik az adó munkafrekvenciájával. A fejkapacitás a vezeték megfelelő végén elhelyezett, levegővel vagy dielektrikummal töltött réssel is kialakítható.Antennas used for small radio modems include magnetic loop antennas, which are usually circular or rectangular conductors with a length significantly shorter than the wavelength. The conductor is connected to the input of a transmitter output, and the other end is terminated with a head capacitance in such a way that the conductor loop and the head capacitance create a resonant circuit with a resonant frequency equal to the operating frequency of the transmitter. The head capacitance can also be formed by a gap filled with air or dielectric placed at the corresponding end of the conductor.

A DE 195 45 394 A1 szabadalmi leírásból ismert egy ilyen hurokantenna, amely rendkívül kis méreteivel tűnik ki. Egy mágneses hurokantenna esetén azonban a sugárzási ellenállás és ezzel a kisugárzás hatékonysága a vezeték által bezárt terület (antennafelület) négyzetével arányos, tehát kicsi és jellemzően 10 mOhm alatti. Ahhoz, hogy egy ilyen antenna esetén jó hatásfokot tudjunk elérni, az antennában lévő minden veszteségi ellenállásnak nagyon kicsinek kell lenni. Nehézséget a vezeték kritikus nagyfrekvenciás ellenállása és a fejkapacitás nagyfrekvenciás ellenállása jelent.Such a loop antenna is known from the patent specification DE 195 45 394 A1, which is distinguished by its extremely small dimensions. However, in the case of a magnetic loop antenna, the radiation resistance and thus the radiation efficiency are proportional to the square of the area enclosed by the wire (antenna surface), and are therefore small and typically below 10 mOhm. In order to achieve good efficiency in the case of such an antenna, all loss resistances in the antenna must be very small. The difficulty is the critical high-frequency resistance of the wire and the high-frequency resistance of the head capacitance.

A DE 195 45 394 A1 szabadalmi leírásból ismert típusú antennákat jellemzően az elektronikus fogyasztásmérők (fűtési költségelosztók, vízórák, hőmennyiségmérők, gázórák, villanyórák stb.) rádióvezérlésű távleolvasására használják. A rádió alapú távleolvasás többnyire majdnem egész Európában az erre a célra engedélyezett 433,92 vagy 868 - 870 MHz frekvenciasávokon történik. Ha eltekintünk az engedélyhez kötöttség kritériumaitól, a 200 és 3000 MHz közötti frekvenciasávok is használhatók lennének.Antennas of the type known from the patent specification DE 195 45 394 A1 are typically used for radio-controlled remote reading of electronic consumption meters (heat cost allocators, water meters, heat meters, gas meters, electricity meters, etc.). Radio-based remote reading is mostly carried out in the 433.92 or 868 - 870 MHz frequency bands licensed for this purpose almost throughout Europe. If we disregard the criteria for licensing, the frequency bands between 200 and 3000 MHz could also be used.

-2llyen frekvenciák esetén már a szokásos kapacitív építőelemek ellenállása is néhány tíz mOhm. Az antenna meglehetősen csekély sugárzási ellenállása miatt a vezeték és a fejkapacitás minden más ellenállásának is néhány mOhm-os tartományban kellene lennie, ami nagy vezetékméreteket tesz szükségessé.At frequencies below -2, the resistance of even the usual capacitive components is a few tens of mOhm. Due to the rather low radiation resistance of the antenna, all other resistances of the wire and the head capacitance should also be in the range of a few mOhm, which requires large wire sizes.

Az ilyen jellegű antennáknak azonban lehetőleg kisméretűnek kell lenniük, a gyakorlatban ez azt jelenti, hogy lényegesen kisebbnek, mint a hullámhossz. A rádiós távleolvasáshoz használt készülékeket gyakran nagyobb fémfelületek közvetlen közelében helyezik el, amelyek lehetnek pl. mérőberendezések fémházai a gáz és villanyórák esetében, vagy fűtőtestek a fütésköltség elosztók esetében, és vízvezetékek a vízórák és hőmennyiség mérők esetében. Ez is hátrányosan hat a kisugárzásra. A kisugárzást befolyásolják még a bútorok, a függönyök és az emberi szervezet. A fogyasztásmérők többnyire elemmel működnek, és ezen tartós elemek működésképességének fenn kell maradni a hitelesítés teljes időszakára (amely 5-12 év).However, such antennas should be as small as possible, in practice this means significantly smaller than the wavelength. Devices used for radio remote reading are often placed in close proximity to larger metal surfaces, which can be e.g. metal housings of measuring devices in the case of gas and electricity meters, or radiators in the case of heating cost allocators, and water pipes in the case of water meters and heat meters. This also has a negative effect on the radiation. Radiation is also affected by furniture, curtains and the human body. Meters are mostly battery-operated, and the functionality of these durable elements must be maintained for the entire period of verification (which is 5-12 years).

A jelen találmánnyal ezért olyan antennát kívánunk szolgáltatni, amely kis méretek esetén is magas hatásfokkal rendelkezik.With the present invention, we therefore aim to provide an antenna that has high efficiency even in small dimensions.

A feladat megoldása a találmány szerint antenna antennafelületet körbezáró vezetővel, amelynek hossza a vezetőben lévő árameloszlás fél hullámhossza egész számú többszörösének felel meg. A találmány szerint a vezető legalább az antennafelület kerülete 1,5-szeresének megfelelő hosszúsággal rendelkezik, és tengelyirányban és/vagy sugárirányban nézve a vezető egymást átfedő szakaszai egymáshoz olyan közel helyezkednek el, hogy a vezetőben lévő árameloszlás hullámhossza legfeljebb az árameloszlás által generált elektromágneses mező vákuumbeli hullámhossza 0,8-szorosának felel meg.The solution to the problem according to the invention is an antenna with a conductor surrounding the antenna surface, the length of which corresponds to an integer multiple of the half-wavelength of the current distribution in the conductor. According to the invention, the conductor has a length corresponding to at least 1.5 times the circumference of the antenna surface, and the overlapping sections of the conductor, viewed in the axial direction and/or radial direction, are located so close to each other that the wavelength of the current distribution in the conductor corresponds to at most 0.8 times the vacuum wavelength of the electromagnetic field generated by the current distribution.

A találmány szerinti antenna mágneses hurokantenna, amely azonban a DE 195 45 394 A1 szabadalmi leírásból ismert antennától eltérően nem rendelkezik fejkapacitással. Az antennafelületet határoló vezeték hossza legalább az antennafelület kerületének 1,5-szerese. így a vezeték kerületirányban futó szakaszaihoz jutunk, amelyek egymással szomszédosak. Ez a szomszédosság az antennafelület határaihoz viszonyítottan sugáriránybanThe antenna according to the invention is a magnetic loop antenna, which, however, unlike the antenna known from the patent specification DE 195 45 394 A1, does not have a head capacity. The length of the wire delimiting the antenna surface is at least 1.5 times the circumference of the antenna surface. Thus, we obtain sections of the wire running in the circumferential direction, which are adjacent to each other. This adjacency is radially relative to the boundaries of the antenna surface

-3vagy az antennafelülethez viszonyítottan függőleges irányban vagy a kettő kombinációjával adható meg.-3 can be specified either in the vertical direction relative to the antenna surface or by a combination of the two.

A vezető szakaszainak egymással szomszédosán történő megvezetését az alábbiakban röviden „átlapolásnak” nevezzük, bár ez a fogalom azt jelöli, hogy a megfelelő vezetékszakaszoknak nem kell érinteniük egymást. A fontos csupán az, hogy a vezetékszakaszok olyan közel legyenek egymáshoz, hogy a vezetékszakaszok között mezőcsatolások jöjjenek létre.The routing of conductor sections adjacent to each other is briefly referred to below as "overlapping", although this term implies that the corresponding conductor sections do not have to touch each other. What is important is that the conductor sections are close enough to each other that field couplings are created between the conductor sections.

A fenti mezőcsatolás azt eredményezi, hogy a vezető az átlapolt részen inkább kettősvezetékként viselkedik. Ezáltal a terjedési sebesség jóval a fénysebesség alá csökken. A terjedési sebesség (ill. a vezetőben történő árameloszlás hullámhossza) csökkenése a vezetőszakaszok egymástól való távolságához és az antenna menetszámához igazodik (a vezető hossza és az antennafelület kerülete közötti arány). A találmány szerint az átlapolt vezetőszakaszokat úgy vezetjük meg, hogy az átlapolt vezetékszakaszok nélküli vezetőben beálló terjedési sebesség kb. 0,8-szorosára csökkent terjedési sebességet kapjunk.The above field coupling results in the conductor acting more like a double conductor in the overlapped section. This reduces the propagation speed well below the speed of light. The reduction in the propagation speed (or the wavelength of the current distribution in the conductor) is adjusted to the distance between the conductor sections and the number of turns of the antenna (ratio between the length of the conductor and the circumference of the antenna surface). According to the invention, the overlapped conductor sections are routed in such a way that the propagation speed in the conductor without overlapped conductor sections is reduced by about 0.8 times.

A menetszám beállításával és a vezetőszakaszok átlapolásának módjával (és az ezáltal kapott rövidülési tényezővel) így olyan antennákat állíthatunk elő, amelyek átmérője a hullámhossznak csupán 1/20-a ill. 1/30-a közötti. Egy ilyen antenna ezáltal hasonlóan kis méretű, mint egy klasszikus fejkapacitásos hurokantenna, ugyanakkor nincs szükség az antenna minőségét rontó fejkapacitásra, az átlapolt vezetőszakaszok induktív kapcsolódása azonban annál inkább szükséges az ilyen csekély méretű antennáknál a rezonancia-feltételek beállításához.By adjusting the number of turns and the way the conductor sections are overlapped (and the resulting shortening factor), antennas can be produced whose diameter is only between 1/20 and 1/30 of the wavelength. Such an antenna is thus similarly small in size as a classic loop antenna with head capacitance, but at the same time there is no need for head capacitance that degrades the quality of the antenna, but the inductive coupling of the overlapped conductor sections is all the more necessary for setting the resonance conditions in such small-sized antennas.

A gyakorlatban a találmány szerinti antennákkal 10 és 300 közötti üzemi jósági tényezőt kaphatunk.In practice, antennas according to the invention can achieve a performance factor of between 10 and 300.

Ezáltal a találmány szerinti antenna vevőantennaként történő használatakor kiváló üzemi jósági tényezőjű kisveszteségű előszűrőként szolgálhat, adóantennaként történő alkalmazáskor pedig szűrőként az adófrekvencia főhulláma és felharmonikusai kisugárzásának elnyomására.Thus, the antenna according to the invention can serve as a low-loss prefilter with excellent performance factor when used as a receiving antenna, and as a filter to suppress the radiation of the main wave and its harmonics of the transmitting frequency when used as a transmitting antenna.

Gyűrűantennákkal összehasonlítva a találmány szerinti antenna kisugárzási ellenállása lényegesen magasabb (Ohm-tartománybeli), így a vezető-ellenállás messze nem olyan kritikus. Ezáltal egyszerűen drótból is elő • ·· · · · · ·Compared to ring antennas, the radiation resistance of the antenna according to the invention is significantly higher (in the Ohm range), so the conductor resistance is far less critical. This means that it can be simply made of wire.

-4- ··’·· lehet állítani az antennát. A geometriai tűrések ugyanez okból szintén nem kritikusak.-4- ··’·· the antenna can be adjusted. Geometric tolerances are also not critical for the same reason.

Tulajdonságai miatt a találmány szerinti antenna jól használható fémfelületek előtt kis távolságon (néhány milliméter) belül is, és az antenna kapacitív (pl. kéz általi) befolyásolhatósága is csekély.Due to its properties, the antenna according to the invention can be used well in front of metal surfaces even within a small distance (a few millimeters), and the capacitive influence of the antenna (e.g. by hand) is also low.

A lényegében egy hurkot képező vezető előállítása megfelelően meghajlított dróttal, mart vezetővel vagy nyomtatott vezetőpályákkal történhet, utóbbiakat szigetelő hordozóra kell elhelyezni, amely pl. lehet egy műanyag ház vagy egy műanyag ház fedél.The conductor, which essentially forms a loop, can be produced using suitably bent wire, milled conductor or printed conductor tracks, the latter being placed on an insulating substrate, which can be, for example, a plastic housing or a plastic housing cover.

Ha a vezető hossza az antennafelület kerületének 1,75 — 3,5-szöröse, akkor az elektromágneses hullámok terjedési sebességének a vezető mentén történő jelentős csökkenését érjük el és ezáltal az antenna nagyon kompakt geometriáját még egyszerűbb mechanikus felépíthetőség mellett, ami lehetővé teszi a kedvező áron történő előállítást.If the length of the conductor is 1.75 — 3.5 times the circumference of the antenna surface, then a significant reduction in the propagation speed of electromagnetic waves along the conductor is achieved and thus a very compact geometry of the antenna is achieved with even simpler mechanical construction, which allows for affordable production.

Az antenna kompaktabb méreteinek elérését szolgálja, ha az árameloszlás hullámhossza a vezetőben nem kisebb, mint az árameloszlás által generált elektromágneses mező vákuumbeli hullámhosszának 0,2szerese.It serves to achieve more compact dimensions of the antenna if the wavelength of the current distribution in the conductor is not less than 0.2 times the wavelength in vacuum of the electromagnetic field generated by the current distribution.

Különösen előnyösnek bizonyult az, hogy a vezető sugárirányban és/vagy tengelyirányban eltolt szakaszai közötti sugárirányú és/vagy tengelyirányú távolság a vezető méretének 1 - 5-szöröse a megfelelő irányban, így a terjedési sebesség jelentős csökkenését érhetjük el. Az antenna felépítése emellett kompakt és az egymás mellett menő vezetőszakaszok pontosan vezethetők.It has been found to be particularly advantageous that the radial and/or axial distance between the radially and/or axially offset sections of the conductor is 1 to 5 times the conductor size in the respective direction, thus achieving a significant reduction in the propagation velocity. The antenna structure is also compact and the adjacent conductor sections can be precisely guided.

Az egész számú többszörös előnyösen nagyobb 1-nél, és a vezető csévélési iránya az árameloszlás hullámhossza felének megfelelő szakaszonként megfordul. Ez olyan antennák előállítását teszi lehetővé, amelyeknél a vezető teljes hossza a fél hullámhossz egész számú többszöröse. A tekercselés irányának a fél hullámhossz utáni megváltoztatásával azt érjük el, hogy a vezető különböző szakaszai által generált mágneses mezők összegszerűen összeadódnak.The integer multiple is preferably greater than 1, and the direction of winding of the conductor is reversed at intervals corresponding to half the wavelength of the current distribution. This allows the production of antennas in which the total length of the conductor is an integer multiple of half a wavelength. By changing the direction of winding after half a wavelength, we achieve that the magnetic fields generated by the different sections of the conductor are added together.

A találmány szerinti antenna esetében a vezető végeinél nem folyik áram, így ezeket a végeket tetszés szerint összeköthetjük vagy elektromosanIn the case of the antenna according to the invention, no current flows at the ends of the conductor, so these ends can be connected or electrically isolated as desired.

-5- .:..-5- .:..

nyitva hagyhatjuk, ahogy az más szempontok szerint, pl. az előállítás egyszerűsége vagy az antenna mechanikus szilárdsága szerint kívánatos.can be left open as desired for other considerations, such as ease of manufacture or mechanical strength of the antenna.

Amennyiben az antenna tartalmaz a vezetővel együttműködő induktív tápberendezést, a vezető az adóenergia betáplálásához ill. a vett energia kicsatolásához nem igényel további megszakítást. Az antennával együttműködő adó ill. vevő induktív csatolása az antenna és. az adó ill. vevő maradványillesztésére való tekintettel is előnyös.If the antenna includes an inductive power supply cooperating with the conductor, the conductor does not require any further interruption for the supply of transmitting energy or the decoupling of received energy. The inductive coupling of the transmitter or receiver cooperating with the antenna is also advantageous with regard to the residual coupling of the antenna and the transmitter or receiver.

A négyszög vagy kör alakú antennafelületek geometriái különösen alkalmasak olyan antennák előállítására, amelyek kis jellemző iránykarakterisztikával rendelkeznek, ami a fogyasztásmérők távleolvasásánál kívánatos, mivel a távleolvasással felszerelt fogyasztásmérők beépítési orientációjának a helyi igényekre (fűtőtestfelület, falfelület) való tekintettel és nem a távleolvasó központ átviteli viszonyaihoz igazítottan kell történnie.The geometries of rectangular or circular antenna surfaces are particularly suitable for producing antennas with a small characteristic directional characteristic, which is desirable for remote reading of consumption meters, since the installation orientation of consumption meters equipped with remote reading must be adjusted to local needs (radiator surface, wall surface) and not to the transmission conditions of the remote reading center.

Alternatív lehetőségként az antenna iránykarakterisztikáját az antennafelület négyszögletes vagy ovális geometriáival hozhatjuk létre.Alternatively, the directional characteristics of the antenna can be created by using rectangular or oval geometries of the antenna surface.

Az alábbiakban a találmány példaképpen! előnyös kiviteli alakjait rajzokkal ismertetjük, ahol azBelow, preferred embodiments of the invention are described by way of example with drawings, where the

1. ábra első antenna perspektivikus nézete hozzárendelt tápegységgel, ahol az antennát képező, fél hullámhossznyi teljes hosszú vezető szakaszai tengelyirányban el vannak tolva, aFigure 1 is a perspective view of a first antenna with an associated power supply, where the full length conductor sections of half a wavelength forming the antenna are axially offset, the

2. ábra az 1. ábrához hasonló nézet, amely azonban egy módosított antennát ábrázol, amelynél az antennát képező vezető szakaszai sugárirányban vannak eltolva, aFigure 2 is a view similar to Figure 1, but showing a modified antenna in which the conductor sections forming the antenna are radially offset, the

3. ábra az 1. ábrához hasonló nézet, amelyen az antennát képező vezető teljes hossza azonos egy hullámhosszal, aFigure 3 is a view similar to Figure 1, in which the total length of the conductor forming the antenna is equal to one wavelength,

4. ábra a 3. ábrához hasonló nézet, amely tartalmazza a gyakorlati kiviteli alak méreteit.Figure 4 is a view similar to Figure 3, including the dimensions of the practical embodiment.

Az 1. ábrán olyan mágneses hurokantennát látunk, amely rendelkezik 10 vezetővel.In Figure 1, we see a magnetic loop antenna that has 10 conductors.

Ez utóbbi 1,75 menettel rendelkezik, amely tengelyirányban nézve négyszögletes A antennafelületet határol be. Az A antennafelület a élhosszal rendelkezik.The latter has a pitch of 1.75, which defines a rectangular antenna surface A when viewed in the axial direction. The antenna surface A has the edge length.

-6A 10 vezetőnek az A antennafelület különböző éleihez rendelt 12 szakaszai egymáshoz hasonló vonalvezetésűek, a csavarulatok p menetemelkedéssel rendelkeznek.-6The sections 12 of the conductor 10 assigned to the different edges of the antenna surface A have similar lines, the twists have a thread pitch p.

Felismerhetjük, hogy mindig a 10 vezető két 12 szakasza lapolja át egymást tengelyirányban, kivéve az elülső szakaszt, amely egyedül áll és áthidalja a csavarulati síkokat.It can be seen that the two sections 12 of the guide 10 always overlap each other in the axial direction, except for the front section, which stands alone and bridges the torsion planes.

A 12 vezetőszakaszok p tengelyirányú távolsága 1 - 5 drótátmérő közötti. Ezzel az A antennafelület három oldalának tartományában a 12 vezetőszakaszok induktív csatolása jön létre, ezáltal pedig csökken az elektromágneses sugárzás terjedési sebessége a 10 vezető mentén. A megfelelő k rövidülési tényező (a 10 vezető árameloszlásának hullámhossza / az elektromágneses sugárzás hullámhossza vákuumban) 0,2 és 0,8 között választható meg attól függően, hogy mennyire kis p távolságot választunk és a 12 vezetőszakaszok milyen mértékben lapolják át egymást kerület-irányban.The axial distance p of the conductor sections 12 is between 1 and 5 wire diameters. This creates an inductive coupling of the conductor sections 12 in the region of the three sides of the antenna surface A, thereby reducing the propagation speed of the electromagnetic radiation along the conductor 10. The appropriate shortening factor k (wavelength of the current distribution of the conductor 10 / wavelength of the electromagnetic radiation in vacuum) can be selected between 0.2 and 0.8 depending on how small the distance p is chosen and to what extent the conductor sections 12 overlap each other in the circumferential direction.

Ezzel az 1. ábrán bemutatott antenna kisebb méretekkel bírhat, bár kapacitás nélkül rezonanciában működő W/2 antennáról (W = hullámhossz) van szó.This allows the antenna shown in Figure 1 to have smaller dimensions, although it is a W/2 antenna (W = wavelength) operating in resonance without capacitance.

A 10 vezetőszakasz által képzett antennahurok betáplálására 14 csatolóhurok szolgál, amely szintén négyszög alakú felületet határol be, amely azonban lényegesen kisebb mint az A antennafelület.The antenna loop formed by the guide section 10 is fed by a coupling loop 14, which also defines a rectangular surface, which is, however, significantly smaller than the antenna surface A.

A 14 csatolóhurok egyik vége közvetlenül 16 adó egyik csatlakozójával van összekötve. A 14 csatolóhurok másik csatlakozója 18 csatolókondenzátorral a 16 adó másik csatlakozójával van összekötve.One end of the coupling loop 14 is directly connected to one terminal of a transmitter 16. The other terminal of the coupling loop 14 is connected to the other terminal of the transmitter 16 via a coupling capacitor 18.

A 16 adót egy 20 fogyasztásmérő vezérli és nagyobb időközönként a 20 fogyasztásmérő mérőállását közvetíti soros bináris ábrázolásban. Az ilyen jellegű fogyasztásmérő működésére vonatkozó részleteket a DE 195 45 394 A1, a DE 30 44 262 A1, a DE 42 25 042 A1 vagy a DE 44 22 281 A1 szabadalmi leírásokban ismertették.The transmitter 16 is controlled by a consumption meter 20 and transmits the reading of the consumption meter 20 in serial binary representation at longer intervals. Details of the operation of such a consumption meter are described in the patent specifications DE 195 45 394 A1, DE 30 44 262 A1, DE 42 25 042 A1 or DE 44 22 281 A1.

A 10 vezető formatartó, és pl. a duplán kialakított 12 vezetöszakaszokat körülvevő szigetelő idommal (nincs ábrázolva) egy nem ábrázolt tartószerkezetre (pl. nyáklemez vagy ház) rögzíthető.The conductor 10 can be attached to a supporting structure (not shown) (e.g. a printed circuit board or housing) with an insulating member (not shown) surrounding the conductor sections 12, e.g. the double-shaped conductor sections.

A 2. ábrán olyan fogyasztásmérők rádiós távleolvasására szolgáló módosított antennát ábrázoltunk, amely az 1. ábrán bemutatottaktól abban különbözik, hogy a 12 vezetöszakaszok sugárirányban vannak eltolva. Ez az elrendezés különösen alkalmas nyáklemezen történő előállításhoz. A 10 vezetőket nyáklemezen egyszerűen egy folyamatos rézrétegből lehet kimaratni, a 14 csatolóhurkot úgyszintén.Figure 2 shows a modified antenna for radio remote reading of consumption meters, which differs from that shown in Figure 1 in that the conductor sections 12 are offset in the radial direction. This arrangement is particularly suitable for production on a printed circuit board. The conductors 10 can simply be omitted from a continuous copper layer on a printed circuit board, as can the coupling loop 14.

A 3. ábra szerinti antenna az 1. ábrán bemutatottól abban különbözik, hogy a 10 vezető teljes hossza egy hullámhossznak felel meg. Ahhoz, hogy a 12 vezetőszakaszok által generált mágneses részmezők pozitív összeadódását elérjük, a 10 vezetőt először kettéhajtjuk és az így kapott összehajtott vezetőelrendezést utólag úgy formáljuk, ahogy az 1. ábrán látott egyszeres vezetőt. Ezáltal az áramcsomópontokban megfordul az áramirány.The antenna of Figure 3 differs from that shown in Figure 1 in that the total length of the conductor 10 corresponds to one wavelength. In order to achieve the positive addition of the magnetic partial fields generated by the conductor sections 12, the conductor 10 is first folded in half and the resulting folded conductor arrangement is subsequently shaped like the single conductor shown in Figure 1. This reverses the direction of the current at the current nodes.

A 4. ábrán egy gyakorlati kiviteli alak példáján pontos méreteket mutatunk be. Az ott bemutatott W-antenna jellemző méretei az alábbiak.The exact dimensions of a practical embodiment are shown in Figure 4. The typical dimensions of the W-antenna shown there are as follows.

a élhossz: the edge length: 25,00 mm 25.00mm d drótátmérő d wire diameter 0,63 mm 0.63mm p menetemelkedés p thread pitch 6,40 mm 6.40mm csatolóhurok élhossza: coupling loop edge length: 8,50 mm 8.50mm csatolóhurok távolsága coupling loop distance 6,60 mm 6.60mm csatolókondenzátor: coupling capacitor: 6,20 pF 6.20 pF

Ezzel az alábbi tulajdonságok biztosíthatók.This provides the following properties.

Qo jósági tényező: üzemi jósági tényező: Ze/Ohm bemeneti impedancia: Rs sugárzási ellenállás: Ra veszteségi ellenállás: hatásfok:Qo quality factor: operating quality factor: Ze/Ohm input impedance: R s radiation resistance: R a loss resistance: efficiency:

I szabadtéri hullámhossz:I outdoor wavelength:

a/l hosszarány:a/l aspect ratio:

430430

215(Rj = 50 Ohm) 56 + j x 0215(Rj = 50 Ohm) 56 + j x 0

2,79 Ohm 0,55 Ohm 83 % 690 mm 1/27,62.79 Ohm 0.55 Ohm 83 % 690 mm 1/27.6

A fent ismertetett antennák ezáltal tipikusan W/2 antennáknak minősülnek, azonban jelentősen kisebb mérettel rendelkeznek mint a tipikusanThe antennas described above are therefore typically classified as W/2 antennas, but are significantly smaller in size than the typical W/2 antennas.

-8•ί.. ,.· ·..· ··/·· ismert W/2 antennák. A fejellenállással lezárt hurokantennáktól a fejkapacitás hiánya és a lényegesen jobb jósági tényező különbözteti meg ezeket.-8•ί.. ,.· ·..· ··/·· known W/2 antennas. These are distinguished from loop antennas terminated with a head resistor by the lack of head capacitance and the significantly better quality factor.

A számos csavarulattal kialakított hagyományos helix antennáktól abban különböznek, hogy teljes hosszuk a W (hullámhossz) egész számú többszöröse, szimmetrikus betáplálás történik (a helix antennáknál egyoldalú betáplálás), és hogy a menettávolság kicsi, így a szomszédos vezetöszakaszok induktív csatolása érhető el.They differ from traditional helix antennas with numerous twists in that their total length is an integer multiple of W (wavelength), symmetrical feeding occurs (in helix antennas, unilateral feeding), and the path distance is small, so inductive coupling of adjacent conductor sections can be achieved.

A fent ismertetett antennák emellett a mechanikusan egyszerű kompakt felépítésükkel is kitűnnek.The antennas described above also stand out for their mechanically simple, compact design.

A fent ismertetett példaképpen! kiviteli alakok esetében az A antennafelület lényegében négyzet alakú volt. Magától értetődő, hogy az antennafelület alakja ehelyett kör is lehet. Az ilyen antennák kerületirányban lényegében konstans karakterisztikával rendelkeznek. Ha az A antennafelületet négyzet vagy ovális formában alakítjuk ki, kerületirányban változó iránykarakterisztikát érhetünk el.In the exemplary embodiments described above, the antenna surface A was essentially square. It is understood that the shape of the antenna surface could instead be circular. Such antennas have essentially constant characteristics in the circumferential direction. If the antenna surface A is formed in a square or oval shape, a directional characteristic that varies in the circumferential direction can be achieved.

Claims (10)

-9Szabadalmi igénypontok-9Patent claims 1. Antenna antennafelületet körbezáró vezetővel, amelynek hossza a vezetőben lévő árameloszlás fél hullámhossza egész számú többszörösének felel meg, azzal jellemezve, hogy a vezető (10) legalább az antennafelület (A) kerülete 1,5-szeresének megfelelő hosszúsággal rendelkezik, és tengelyirányban és/vagy sugárirányban nézve a vezető (10) egymást átfedő szakaszai (12) egymáshoz olyan közel helyezkednek el, hogy a vezetőben (10) lévő árameloszlás hullámhossza legfeljebb az árameloszlás által generált elektromágneses mező vákuumbeli hullámhossza 0,8-szorosának felel meg.1. An antenna with a conductor surrounding an antenna surface, the length of which corresponds to an integer multiple of the half-wavelength of the current distribution in the conductor, characterized in that the conductor (10) has a length corresponding to at least 1.5 times the circumference of the antenna surface (A), and the overlapping sections (12) of the conductor (10) viewed in the axial direction and/or radial direction are located so close to each other that the wavelength of the current distribution in the conductor (10) corresponds to at most 0.8 times the vacuum wavelength of the electromagnetic field generated by the current distribution. 2. Az 1. igénypont szerinti antenna, azzal jellemezve, hogy a vezető (10) hossza az antennafelület (A) kerületének 1,75 - 3,5-szöröse.2. Antenna according to claim 1, characterized in that the length of the conductor (10) is 1.75 - 3.5 times the circumference of the antenna surface (A). 3. Az. 1. vagy a 2. igénypont szerinti antenna, azzal jellemezve, hogy az árameloszlás hullámhossza a vezetőben (10) nem kisebb, mint az árameloszlás által generált elektromágneses mező vákuumbeli hullámhosszának 0,2szerese.3. An antenna according to claim 1 or 2, characterized in that the wavelength of the current distribution in the conductor (10) is not less than 0.2 times the wavelength in vacuum of the electromagnetic field generated by the current distribution. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti antenna, azzal jellemezve, hogy a vezető (10) sugárirányban és/vagy tengelyirányban eltolt szakaszai (12) közötti sugárirányú és/vagy tengelyirányú távolság a vezető (10) méretének 1 5-szöröse a megfelelő irányban.4. Antenna according to any one of claims 1-3, characterized in that the radial and/or axial distance between the radially and/or axially offset sections (12) of the conductor (10) is 1-5 times the size of the conductor (10) in the corresponding direction. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti antenna, azzal jellemezve, hogy az egész számú többszörös nagyobb 1-nél, és a vezető (10) csévélési iránya az árameloszlás hullámhossza felének megfelelő szakaszonként megfordul.5. Antenna according to any one of claims 1-4, characterized in that the integer multiple is greater than 1, and the winding direction of the conductor (10) is reversed in sections corresponding to half the wavelength of the current distribution. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti antenna, azzal jellemezve, hogy a vezető (10) végei egymással villamosán össze vannak kötve.6. Antenna according to any one of claims 1-5, characterized in that the ends of the conductor (10) are electrically connected to each other. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti antenna, azzal jellemezve, hogy a vezető (10) végei villamosán nyitottak.7. Antenna according to any one of claims 1-6, characterized in that the ends of the conductor (10) are electrically open. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti antenna, azzal jellemezve, hogy tartalmaz a vezetővel (10) együttműködő induktív tápberendezést (14).8. An antenna according to any one of claims 1-7, characterized in that it comprises an inductive feeding device (14) cooperating with the conductor (10). 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti antenna, azzal jellemezve, hogy az antennafelület (A) négyszög vagy kör alakú.9. Antenna according to any one of claims 1-8, characterized in that the antenna surface (A) is rectangular or circular. 10. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti antenna, azzal jellemezve, hogy az antennafelület (A) négyszögletes vagy ovális.10. Antenna according to any one of claims 1-8, characterized in that the antenna surface (A) is rectangular or oval. (4 lap rajz, 4 ábra)(4 sheets of drawings, 4 figures) A meghatalmazottThe authorized person GÖDÖLLE, KÉKES, MÉSZÁROS a SZABÓ Szabadalmi é« Védjegy irodaGÖDÖLLE, KÉKES, MÉSZAROS the TAILOR Patent and Trademark Office 1024 Budapest, Keleti Károly u. 13/b Kereszty Marcell1024 Budapest, Keleti Károly u. 13/b Kereszty Marcell
HU0100955A 2000-03-06 2001-03-05 Antenna HUP0100955A2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10010936A DE10010936B4 (en) 2000-03-06 2000-03-06 antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU0100955D0 HU0100955D0 (en) 2001-05-28
HUP0100955A2 true HUP0100955A2 (en) 2001-11-28

Family

ID=7633741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0100955A HUP0100955A2 (en) 2000-03-06 2001-03-05 Antenna

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1134840B1 (en)
CZ (1) CZ2001787A3 (en)
DE (1) DE10010936B4 (en)
HU (1) HUP0100955A2 (en)
PL (1) PL346283A1 (en)
SK (1) SK2762001A3 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20012285A0 (en) * 2001-11-22 2001-11-22 Valtion Teknillinen Remote Detector (RFID) optimized omnidirectional modified loop antenna
US7239290B2 (en) 2004-09-14 2007-07-03 Kyocera Wireless Corp. Systems and methods for a capacitively-loaded loop antenna
US7408517B1 (en) 2004-09-14 2008-08-05 Kyocera Wireless Corp. Tunable capacitively-loaded magnetic dipole antenna
US7274338B2 (en) 2005-10-12 2007-09-25 Kyocera Corporation Meander line capacitively-loaded magnetic dipole antenna
US7427965B2 (en) 2005-10-12 2008-09-23 Kyocera Corporation Multiple band capacitively-loaded loop antenna
US8991712B2 (en) 2010-08-12 2015-03-31 Féinics Amatech Teoranta Coupling in and to RFID smart cards
US8789762B2 (en) 2010-08-12 2014-07-29 Feinics Amatech Teoranta RFID antenna modules and methods of making
DE102015016233A1 (en) 2015-12-16 2017-06-22 Karl Storz Gmbh & Co. Kg RFID transponder for a medical instrument and / or for an endoscope, medical instrument and / or endoscope and assembly method
CN110967123B (en) * 2019-12-18 2024-10-29 福建中电合创电力科技有限公司 Wireless temperature sensor test fixture

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB157404A (en) 1919-12-02 1922-04-10 Drahtlose Telegraphie Gmbh Improvements in wireless receiving systems
US3284801A (en) * 1964-01-15 1966-11-08 John J Bryant Large loop antenna
US4751515A (en) 1980-07-09 1988-06-14 Corum James F Electromagnetic structure and method
DE8814993U1 (en) * 1988-01-04 1989-03-02 Oppermann, Richard, 7762 Ludwigshafen Antenna unit consisting of antenna loop, capacitor and coupling
DE19545394A1 (en) * 1995-12-06 1997-06-12 Ziegler Horst Antenna unit

Also Published As

Publication number Publication date
EP1134840A2 (en) 2001-09-19
CZ2001787A3 (en) 2002-04-17
DE10010936B4 (en) 2006-11-02
SK2762001A3 (en) 2002-04-04
EP1134840B1 (en) 2017-10-04
DE10010936A1 (en) 2001-09-27
HU0100955D0 (en) 2001-05-28
EP1134840A3 (en) 2004-01-07
PL346283A1 (en) 2001-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6189373B2 (en) High efficiency and high power transmission in wireless power magnetic resonator
JP5054113B2 (en) Inductive power transmission circuit
KR101197579B1 (en) Space-adaptive Wireless Power Transmission System and Method using Resonance of Evanescent Waves
JP3185233B2 (en) Small antenna for portable radio
EP0070150A2 (en) Antenna arrangement for personal radio transceivers
JP2009278837A (en) Induced-power transmission system
JP2010536315A (en) Increasing the Q factor of the resonator
JP2000503171A (en) Reverse winding antenna
HUP0100955A2 (en) Antenna
CN110809836A (en) Circularly polarized antenna
US20120127047A1 (en) Internal FM Antenna
JP4264466B2 (en) Antenna device
JP5523466B2 (en) antenna
JP5354874B2 (en) Inductive power supply system
JP5730840B2 (en) Wireless power transmission system, power transmission device, and power reception device
KR101369415B1 (en) Transmitter used in wireless power transfer and wireless power transfer system having the same
AU707303B2 (en) Matched input antenna for a portable radio
TW201039528A (en) Energy transferring system and energy transferring side device
ITRM980625A1 (en) TELESCOPIC ANTENNA COMPLEX
CN109659681A (en) A kind of antenna module and smart machine
JP2015177196A (en) magnetic antenna device
JP6774894B2 (en) Electromagnetic field resonance type coupler
CN106450667B (en) A zero-order resonant antenna and wireless router
JP2015164270A (en) ANTENNA DEVICE AND RADIO COMMUNICATION DEVICE
PL181957B1 (en) Antenna