SE515504C2 - Kapacitivt belastad antenn och ett antennaggregat - Google Patents

Description

515 504 2 Ytterligare aspekter av uppfinningen ingår i de beroende patentkraven.

Uppfinningen är också riktad mot ett antennaggregat innefattande en ka- pacitivt belastad antenn.

En fördel med den föreliggande uppfinningen är att en enkel konstruktion erhålles vilket således minskar tillverkningskostanden.

En annan fördel med den föreliggande uppfinningen är att antennen kan monteras av plana delar, vilka är lätta att producera och att lagra.

En annan fördel är att antennen kan göras mycket robust endast genom att addera ett stöd.

En ytterligare fördel är att ingen mängd elektriska komponenter behöver adderas för anpassning av den kapacitivt toppbelastade antennen, vilken är en dyr process i tillverkningen.

Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 visar en föredragen utföringsform av den föreliggande uppfinningen.

Figur 2 visar en principiell funktion hos antennen enligt figur 1.

Figur 3 visar en andra föredragen utföringsform av den föreliggande uppfin- ningen.

Figur 4 visar en principiell funktion hos antennen enligt figur 3.

Figur 5 visar ett antennaggregat innefattande en antenn enligt den förelig- gande uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av den föredragna utföringsformen Figur 1 visar en föredragen utföringsform av en antenn 10 enligt den före- liggande uppfinningen. Antennen innefattar ett vertikalt strålningselement 1, med en meanderform, en topplatta 2, betecknad såsom en kapacitiv last, och ett jord- plansorgan 3-5. Jordplanet innefattar en första jorddel 3 anordnad i ett första plan och ett andra och en tredje jorddel 4, 5 anordnad i ett andra plan.

Den första jorddelen har väsentligen en E-form och är försedd med en jordningspunkt 11 företrädesvis symmetriskt anordnad. Ett centralt parti 12 hos E- formen är anslutet till en första ände 13 hos det vertikala stràlningselementet 1 via ett anpassningsorgan 6. Den första jorddelen tillhandahåller dessutom två väsent- ligen identiska spegel-inverterade förgreningar vilka var och en har en distalpunkt 14,15. 20 25 30 515 504 3 Den första jorddelen 3 är ansluten till den andra jorddelen 4 vid distalpunk- ten 14 och den tredje jorddelen 5 vid distalpunkten 15. Den totala längden från jordningspunkten 11 till en fri ände 16 hos de andra och tredje jorddelarna, via dis- talpunkten 14,15, är satt till M4, en kvarts våglängd vid driftsfrekvensen för anten- nen 10.

En matningspunkt 17 finns vid den första änden hos det vertikala strål- ningselementet 1. En andra ände 18 hos strålningselementet 1 är ansluten till den kapacitiva lasten 2. Den kapacitiva lasten 2 har en första sida 7 och en andra sida 8, där den andra sidan 8 vetter mot jordningsorganen 3-5 och den första sidan 7 vetter bort från jordningsorganen 3-5. Den andra änden 18 hos det vertikala strål- ningselementet 1 är ansluten till den första sidan 7 hos den kapacitiva lasten 2 för att tillåta ett mer robust och mindre komprimerat meandermönster.

Det vertikala strålningselementet 1 och den kapacitiva lasten 2 kan före- trädesvis tillverkas av ett solitt metallark eller ett partiellt belagt substrat (t.ex., ett tryckt kretskort). _ Jordplansorganet innefattar företrädesvis ett substrat, såsom ett tryckt kretskort, på vilket den första jorddelen 3 är anordnad på en första sida och det andra och tredje jorddelarna 4, 5 är anordnade på en andra sida. Den första jord- delen 3 är ansluten, vid distaländen 14, till den andra jorddelen 4, vid en ände mittemot den fria änden 16 genom substratet. De första och tredje jorddelarna är anslutna pà ett liknande sätt. Anpassningsorganet 6 är företrädesvis en tryckt del av det tryckta kretskortet.

Figur 2 visar en principiell funktion hos antennen 10 enligt figur 1. En ko- axialkabel 20 visas i figuren för att indikera hur en radiokommunikationsapparat (ej visad) skall anslutas till antennen 10. Ett signalkontaktdon 21 är anslutet till mat- ningspunkten 17 och ett jordkontaktdon 22 är anslutet till jordningspunkten 11.

Anpassningsorganet 6 illustreras med en induktor mellan matningspunkten 17 och jordningspunkten 11. Det meandermönstrade vertikala strålningselementet 1 illu- streras med en meanderlinje mellan matningspunkten 17 och den kapacitiva las- ten 2, vilken illustreras med en rak linje. Jordplansorganen innefattar den första jorddelen 3, illustrerad med linje, och de andra och tredje jorddelarna 4, 5 illustre- ras med separata linjer. 20 25 515 504 4 Den första jorddelen 3 kan vara anordnad ovanpå de andra 4 och tredje 5 jorddelarna som visas i figur 1, men det är också möjligt att anordna de andra och tredje jorddelarna ovanpå den första jorddelen 3.

Jorddelarna 3-5 och den kapacitiva lasten är företrädesvis anordnade pa- rallella. Den totala höjden hos antennen 10 är approximativt N16, en sextondels våglängd vid driftsfrekvensen för antennen.

Figur 3 visar en andra utföringsform av en antenn 30. Antennen innefattar samma element såsom den i anslutning till figur 1 beskrivna antennen, men jord- plansorganen har en alternativ form. Samma element betecknas med samma hänvisningsbeteckningar såsom i figur 2. Jordplansorganen innefattar en första del 30 med en öppen cirkulär form, där anpassningsorganet 6 är anslutet till en an- slutning vid en första ände 31 hos den första jorddelen 30 och en andra ände 32 hos den första jorddelen 30 är försedd med an anslutning 33 till en andra jorddel 40. Den andra jorddelen är en plan yta med väsentligen samma ytterdimensioner såsom den första jorddelen 30. Anslutningen 33 från den första till den andra jord- delen är belägen väsentligen vid centrumet av den andra jorddelen 40. Jordnings- punkten 1 och matningspunkten 17 är belägna på samma plats såsom i figur 1.

Figur 4 visar den principiella funktionen hos antennen enligt figur 3. Den alternativa formen hos jordorganen illustreras med en meanderlinje från jordnings- punkten 1, motsvarande den första jorddelen 30, ner till ett centrumparti av en rak linje, motsvarande den andra jorddelen 40.

Figur 5 visar ett antennaggregat 50, speciellt anpassat för montering på en fordonskropp, t.ex., på taket av en bil. Antennen 10, vilken innefattar strålnings- elementet 1, topplasten 2 och jordplansorganet 3-5, är monterat på en bas 51. En GPS-antenn 52 finns också och är monterad på basen 51. I centrumpartiet av ba- sen 51 finns ett hål 53 anordnat för matning genom kablar. En koaxialantennkabel 54, innefattande ettjordkontaktdon och ett signalkontaktdon, är anordnad att vara ansluten till jordningspunkten och matningspunkten, hos antennen 10. Aggregatet 50 är täckt och skyddas av ett hölje 55.

Ett dielektriskt stöd 56 är monterat på basen 51 och är vid dess övre ände fastsatt vid topplasten 2. Härigenom kommer topplasten 2 att vara stabilt fixerad och kommer också att fungera genom att stödja strålningselementet 1. Ett sådant stöd eller liknande kan fördelaktigtvis också användas i de tidigare utföringsfor- merna.

Claims (15)

15 20 25 30 515 504 PATENTKRAV

1. En kapacitivt belastad antenn innefattande: - jordpiansorgan innefattande ett jordningsparti, varvid jordningspartiet är anslut- bart tili en jordanslutning, - åtminstone ett strålningseiement, med en första ände och en andra ände, inne- fattande ett matningsparti vid den första änden, varvid matningspartiet är anslut- ningsbart till en signalansiutning, och - en kapacitiv last är ansluten till den andra änden hos stråiningselementet, kännetecknad av att - strålningseiementet har en meanderform, - jordplansorganet är anordnat i åtminstone två plan vilka är förbundna, och - antennen innefattar dessutom ett anpassningsorgan anordnat mellan den första änden hos stråiningseiementet och jordpiansorganet.

2. Antennen enligt patentkravet 1, kännetecknad av att den kapacitiva las- ten har en första yta och en andra yta, där den andra änden hos stråiningselemen- tet är ansluten till den första ytan hos den kapacitiva lasten, och den andra ytan hos den kapacitiva lasten vetter mot jordpiansorganet.

3. Antennen enligt patentkravet 1, kännetecknad av att den kapacitiva las- ten har en första yta och en andra yta, där den andra änden hos stråiningselemen- tet är ansluten till den andra ytan hos den kapacitiva lasten, och den andra ytan hos den kapacitiva lasten vetter mot jordpiansorganet.

4. Antennen enligt något av patentkraven 1-3, kännetecknad av att nämnda åtminstone två förbundna jordplan är anordnade på motsatta ytor av ett substrat.

5. Antennen enligt något av patentkraven 1-4, kännetecknad av att den ka- pacitiva lasten är en metaildei.

6. Antennen enligt något av patentkraven 1-5, kännetecknad av att strål- ningselementet är en metaildei. 10 15 20 25 30 515 504 6

7. Antennen enligt patentkravet 5 eller 6, kännetecknad av att metalldelen är anordnad på ett substrat.

8. Antennen enligt något av patentkraven 1-7, kännetecknad av att jord- ningspartiet är anordnat på en första jorddel anordnad i ett första plan, varvid den första jorddelen har en E-form, där jordningspartiet väsentligen är centrerat där- igenom skapande två väsentligen identiska spegel-inverterade förgreningar och ett centrumparti där anpassningsorganet är anslutet.

9. Antennen enligt patentkraven 8, kännetecknad av att den första jorddelen är förbunden med en andra och tredje jorddel anordnad i ett andra plan vid en dis- talpunkt hos var och en av förgreningarna, varvid både den andra och tredje jord- delen har en fri ände.

10. Antennen enligt något av patentkraven 8 eller 9, kännetecknad av att det första planet är anordnat mellan det andra planet och den kapacitiva lasten, väsentligen parallella.

11. Antennen enligt något av patentkraven 8 eller 9, kännetecknad av att det andra planet är anordnat mellan det första planet och den kapacitiva lasten, vä- sentligen parallella.

12. Antennen enligt något av patentkraven 8-11, kännetecknad av att den to- tala längden från jordningspartiet till varje fri ände är en kvarts våglängd.

13. att den kapacitiva lasten är uppburen av ett stöd, och strålningselementet är Antennen enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknad av uppburet av den kapacitiva lasten.

14. Ett antennaggregat, kännetecknat av att antennaggregatet innefattar en kapacitivt belastad antenn enligt något av patentkraven 1-13, varvid antennaggre- gatet är anordnat att monteras på ett fordon. 515 504 7

15. Antennaggregatet enligt patentkravet 14, kännetecknat av att antennag- gregatet dessutom innefattar en GPS-antenn.