SE517851C2 - Antennanordning och portabel radiokommunikationsapparat - Google Patents

Description

517 851 u . u o n v u p annu Ett pogostift är ett avlångt stift som har ett huvud, vil- ket gör kontakt med en yta och kan tryckas ihop genom sin anslutning mot en fjäder i en hållare för stiftet, som löds till kretskortet.

Mobiltelefoner är även föremål för kostnadssänkningskrav samt ökande anpassning till tillverkning i stor skala. Av detta skäl konstrueras företrädesvis de i en mobiltelefon ingående komponenterna för att säkerställa låga tillverk- nings- och monteringskostnader. De ovannämnda pogostiften är tämligen komplicerade och innehåller ett flertal detal- jer, och deras socklar måste lödas till en komponent i kommunikationsanordningen. Användning av pogostift är där- för tämligen dyrbar.

Uppfinningen i samandrag Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en antennanordning för användning i en portabel radiokommuni- kationsanordning, som innefattar ett fjäderbelastat anslut- ningsdon vilket sörjer för en väldefinierad kontakt mot ett tex ett kretskort, kontakterat föremål, och vilket är av- passat för överföring av RF-energi. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en sådan antennanordning, som är enkel och billig att tillverka och montera.

Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en portabel radiokommunikationsapparat, tex en mobiltelefon, som är enkel och billig och innehåller ett väldefinierat anslutningsdon som är lämpat för överföring av RF-energi.

Dessa jämte andra syften uppnås enligt uppfinningen medelst antennanordningar och portabla radiokommunikationsappara- ter, som är utförda i enlighet med patentkraven. 10 75 20 25 30 35 517 851 _ Q _ Fördelarna med föreliggande uppfinning omfattar bl.a. till- verkning och montering till låg kostnad av en antennanord- ning inklusive antennelementanslutningsdon, användning av färre komponenter i anordningen, och färre kontaktpunkter inuti anordningen, vilket sörjer för bättre och mer välde- finierad elektrisk anslutning för överföring av RF-energi.

Om vidare ihåliga organ tillverkas med sina innerväggar täckta med ett metallskikt, elimineras eller i vart fall reduceras elektrisk koppling till fjädrar däri, eftersom sådan metallisering fungerar som skärm för fjädrarna.

Ytterligare särdrag hos och fördelar med uppfinningen fram- går av den detaljerade beskrivningen nedan av en utförings- form av uppfinningen.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning förstår man bättre med hjälp av den detaljerade beskrivningen nedan av utföringsformer av upp- finningen och ritningsfigurerna l-3, som endast är avsedda som illustration och således inte begränsar uppfinningen.

Fig l illustrerar schematiskt i en perspektivvy en antenn- anordning enligt föreliggande uppfinning.

Fig 2 illustrerar schematiskt i en förstorad perspektivvy ett parti av antennanordningen i fig 1, där delar har av- lägsnats för att illustrera de fjäderbelastade anslutnings- donen som ingår i antennanordningen.

Fig 3 illustrerar schematiskt i en förstorad tvärsnittsvy ett parti av antennanordningen i fig 1.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer En utföringsform av antennanordningen enligt föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas med hänvisningar till fig 1-3. Antennanordningen, som allmänt betecknas 1, inne- fattar ett dielektriskt substrat, en antennbärare eller 10 15 20 25 30 35 51 7 8 51 Éïï* ÉÃÉÉ ~ -.I¥ ~ _4_ stödstruktur 3, som har en väsentligen plan huvudyta 5, på vilken ett ledande antennmönster 7 är anordnat, och den är avsedd att användas i en portabel radiokommunikationsappa- rat tex en mobiltelefon (visas ej).

Det dielektriska substratet 3, som typiskt kan vara till- verkat genom gjutning, innefattar dessutom ett första ihå- ligt organ eller sockel 9, som är väsentligen rörformad och sträcker sig utmed en axel 15.

Sockeln 9 inrymmer en elektriskt ledande fjäder 11, som tex är guldpläterad, och som är elektriskt ansluten till an- tennmönstret 7, samt ett elektriskt ledande anslutnings- stift 13, som med glidning kan förflyttas i sockeln 9 i en riktning, som är parallell med axeln 15, medan tryckfjädern 11 utövar en kraft på den. På så sätt åstadkommes ett fjä- derbelastad antennanslutningsdon för överföring av RF- energi.

Genom att substratet 3 inklusive sockeln 9 är tillverkat i ett enda stycke av dielektriskt material, behöver färre komponenter monteras samman under tillverkningen.

Företrädesvis är sockeln 9 anordnad på sådant sätt i för- hållande till det dielektriska substratets 5 huvudyta 3, att anslutningsstiftet 13 kan röra sig i en riktning, som är väsentligen vinkelrät mot substratets 5 huvudyta 3.

Den elektriska anslutningen mellan antennmönstret 7 och tryckfjädern 11 är företrädesvis galvanisk. Således är antennmönstret 7 förlängt så att det täcker sockelns 9 inre väggar 19; en sådan förlängningen av antennmönstret indike- ras med hänvisningssiffran 17, och den ledande tryckfjädern är anordnad i fysisk kontakt med det förlängda ledande antennmönstret i sockeln 9. Sådan kontakt kan säkerställas genom mycket snäv passning mellan fjädern 11 och sockelns 9 inre väggar 19. 10 15 20 25 30 35 51 v 851 -I fä _Ã._ .J Alternativt kan det finnas andra elektriska anslutningsar- rangemang. Exempelvis kan de metalliserade inre väggarna 19 bildas separat från antennmönstret 7 och anslutas till detta kapacitivt. Som ett ytterligare alternativ kan de metalliserade inre väggarna 19 bildas separat från antenn- mönstret 7 och anslutas galvaniskt till detta medelst en annan ledare, såsom ledande band, tråd eller liknande.

Som ännu ett medel att säkerställa fullvärdig anslutning mellan antennmönstret 7 och en annan elektrisk komponent i den portabla radiokommunikationsapparaten är sockeln 9 försedd med avrundade kanter 21, och det ledande antenn- mönstret 7, inklusive dess förlängning in i sockeln 9 och på dess inre väggar, bildat därpå är utformat med avrundade kanter 23. Genom att åstadkomma en antennanordning som har ett antennmönster/anslutningsarrangemang utan några skarpa kanter, förbättras dess elektriska egenskaper och strål- ningsegenskaper.

Genom att göra så att sockeln 9 sträcker sig från en yta eller sida 25 på det dielektriska substratet 3, som ligger mitt emot huvudytan 5, och förse sockeln med ett genomgåen- de hål 26, kan man utforma antennmönstret 7, inklusive förlängningen genom det genomgående hålet 26 som täcker sockelns 9 inre väggar, i en relativt enkel metalliserings- process, tex i en MID-process.

Vad gäller anslutningsarrangemanget innefattar sockeln 9 en inre kant 27, mot vilken tryckfjädern trycks när den trycks ihop medelst anslutningsstiftet 13. Vidare finns det ett lock 29 vid sockelns 9 yttre ände. Locket 29 är företrädes- vis löstagbart fäst till sockeln 9 tex medelst ett påsnäpp- ningsarrangemang, och den är vidare försedd med ett genom- gående hål, genom vilket anslutningsstiftet 13 styrs. An- slutningsstiftet är försett med ett bredare parti eller huvud 31 vid en av sina ändar och är orienterat på sådant sätt, att det bredare partiet 31 än vänt mot fjädern 11 och befinner sig inuti sockeln 9. 10 75 20 25 30 35 n Q ø ; nu 517 851 _6_ Genom ett sådant arrangemang skjuter stiftet 13 ut från sockeln men hindras från att stötas ut ur sockeln 9 genom locket 29 (det bredare partiet 31 är tillräckligt stort för att inte kunna passera genom hålet i locket 29).

Den sålunda beskrivna antennanordningen monteras företrä- desvis i en portabel radiokommunikationsapparat på sådant sätt, att antennanordningens anslutningsstift 13 pressas mot en anslutningspunkt på ett kretskort i den portabla radiokommunikationsanordningen (visas ej). Man inser emel- lertid att antennanordningen alternativt kan anslutas till en annan elektrisk komponent eller del av den portabla radiokommunikationsapparaten. Särskilt kan föreliggande aggregat av antenn/anslutningsdon användas för att ansluta ett ytterligare antennelement eller antennanordning.

Vidare kan antennanordningen innefatta ett andra och ytter- ligare, fjäderbelastat anslutningsarrangemang.

I fig l-3 visas ett sådant andra, fjäderbelastat anslut- ningsarrangemang, som bl.a. innefattar en andra sockel 9a, en andra elektriskt ledande tryckfjäder lla och ett andra elektriskt ledande anslutningsstift l3a. Ett sådant andra anslutningsstift kan anslutas till en jordpunkt hos den portabla radiokommunikationsanordningen eller till någon RF-matningskrets, tex för att möjliggöra flerbandsfunktion.

Vid montering av det i fig l-3 visade arrangemanget place- ras tryckfjädern ll i sockeln 9, varefter anslutningsstif- tet 13 sätts in i sockeln 9 med sitt bredare parti 31 vänt mot tryckfjädern ll. Locket 29 träs på anslutningsstiftet och fästs till sockeln 9. Proceduren upprepas sedan för varje ytterligare anslutningsdon som ingår i antennanord- ningen.

Genomgående i denna beskrivning har termen ledande antenn- mönster använts för att beteckna anordningens strålnings- 10 15 517 851 šïï __'7_ element. Givetvis täcker denna term praktiskt taget alla antenner, tex konventionella eller modifierade PIFA-, mik- roband-, patch- eller meanderantenner, som är avpassade för att ta emot eller sända elektromagnetiska vågor.

En föredragen utföringsform av en antennanordning enligt uppfinningen har beskrivits. En fackman inser att en sådan utföringsform kan varieras inom patentkravens ram. Särskilt kan formerna hos de olika delarna som visas i figurerna, anpassas till olika behov, användningar och tillämpningar.

Vidare kan antennmönstret alternativt bildas på det di- elektriska substratets 3 yta 25, som ligger mitt emot hu- vudytan 5. Genom att antennmönstret bildas på en sådan inre yta, kan antennanordningen utgöra en del av anordningens yttre hölje, när den är monterad på en radiokommunikations- apparat.

Claims (19)

10 75 20 25 30 35 n ~ n | en n 51 7 851 Patentkrav

1. Antennanordning avsedd för användning i en portabel radiokommunikationsapparat, vilken antennanordning innefat- tar: - ett dielektriskt substrat (3) som har en huvudyta (5) och - ett elektriskt ledande antennmönster (7), som är anordnat på substratets huvudyta, kännetecknad av att - substratet innefattar ett ihåligt organ (9), och att antennanordningen därjämte innefattar: - ett elektriskt ledande anslutningsstift (13), som är arrangerat så att det genom glidning kan röra sig i det ihåliga organet; och - en elektriskt ledande tryckfjäder (ll), som är anordnad inuti det ihåliga organet, varvid tryckfjädern är i elektrisk förbindelse med antennmönstret och anslutnings- stiftet och utöver en kraft på anslutningsstiftet.

2. Antennanordning enligt kravet 1, varvid substratet in- klusive det ihåliga organet är gjort i ett enda stycke av dielektriskt material.

3. Antennanordning enligt kravet 1 eller 2, varvid substra- tet inklusive det ihåliga organet är en gjuten komponent.

4. Antennanordning enligt något av kraven l-3, varvid det ihåliga organet är väsentligen rörformat, och varvid an- slutningsstiftet genom glidning kan röra sig i axiell rikt- ning (15) med avseende på det väsentligen rörformade orga- net.

5. Antennanordning enligt något av kraven 1-4, varvid det dielektriska substratets huvudyta, på vilken antennmönstret är arrangerat, är väsentligen plan.

6. Antennanordning enligt kravet 5, varvid anslutningsstif- tet genom glidning kan röra sig i en riktning, som är vä- 70 15 20 25 30 35 511 851 ._O_. J sentligen vinkelrät mot det dielektriska substratets huvud- yta.

7. Antennanordning enligt något av kraven 1-6, varvid: - ett elektriskt ledande skikt (17) ihåliga organets inre vägg (19), är anordnat på det - tryckfjädern är anordnad i fysisk kontakt med detta elektrisk ledande skikt i det ihåliga organet, och - det elektriskt ledande skiktet är elektriskt anslutet till det ledande antennmönstret.

8. Antennanordning enligt något av kraven 1-6, varvid - antennmönstret är förlängt så att det täcker en inre vägg hos det ihåliga organet; och - tryckfjädern är anordnad i fysisk kontakt med antenn- mönstret, som täcker det ihåliga organets inre vägg.

9. Antennanordning enligt kravet 8, varvid det dielektriska substratet är försett med avrundade kanter (21), och an- tennmönstret, som är förlängt så att det täcker en inre vägg hos det ihåliga organet, är utformat med avrundade kanter (23).

10. Antennanordning enligt kravet 8 eller 9, varvid det ihåliga organet skjuter ut från det dielektriska substra- tets yta (25) som ligger mitt emot nämnda huvudyta, på vilken antennmönstret är anordnat.

11. Antennanordning enligt något av kraven 1-10, varvid det ihåliga organet innefattar en inre kant (27), mot vilken tryckfjädern pressas.

12. Antennanordning enligt något av kraven 1-11, varvid anslutningsstiftet skjuter ut från det ihåliga organet.

13. Antennanordning enligt något av kraven 1-12, varvid: - det ihåliga organet är försett med ett lock (29), genom vilken anslutningsstiftet styrs; 10 75 20 25 30 35 517 851 nu . n ; a o; en-u _]_O_ - det elektriskt ledande anslutningsstiftet innefattar ett (31) - locket och det bredare partiet växelverkar för att behål- bredare parti i en av sina ändar; och la anslutningsstiftet delvis inuti det ihåliga organet.

14. Antennanordning enligt kravet 13, varvid locket är löstagbart fäst till det ihåliga organet.

15. Antennanordning enligt något av kraven 1-14, varvid anslutningsstiftet är arrangerat för att anslutas till en RF-krets i den portabla radiokommunikationsanordningen.

16. Antennanordning enligt något av kraven 1-15, varvid det dielektriska substratet innefattar ett andra ihåligt organ (9a) och antennanordningen innefattar därjämte: - ett andra elektriskt ledande anslutningsstift (13a), som är glidbart rörligt i det andra ihåliga organet, och - en andra elektriskt ledande tryckfjäder (lla), som är anordnad inuti det andra ihåliga organet, och som är i elektrisk kontakt med antennmönstret och utöver en kraft på det andra, elektriskt ledande anslutningsstiftet.

17. Antennanordning enligt kravet 16, varvid det andra, elektriskt ledande anslutningsstiftet är arrangerat för att anslutas till en RF-matningskrets i den portabla radiokom- munikationsanordningen.

18. Antennanordning enligt kravet 16, varvid det andra, elektriskt ledande anslutningsstiftet är arrangerat för att anslutas till en RF-jord i den portabla radiokommunika- tionsanordningen.

19. Portabel radiokommunikationsapparat, som innefattar en antennanordning enligt något av kraven 1-18.