DE19961488A1 - Antenne für ein Kommunikationsendgerät - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird eine Antenne (10) für ein Kommunikationsendgerät (1) mit einer auf oder in einem Träger (11) aufgebrachten Leiterbahnstruktur (12, 13, 26). Die Leiterbahnstruktur (12, 13, 26) weist einen ersten Leiterbahnstruktur-Teil (12, 20, 27) auf, welcher endseitig zur Abstimmung der Antenne (10) auf einen gewünschten Funkkanal durch einen zweiten Leiterbahnstruktur-Teil (15, 15', 16, 16', 21, 21', 22, 22', 23, 28) kapazitiv belastet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antenne für ein Kommunikations­ endgerät mit einer auf oder in einem Träger aufgebrachten Leiterbahnstruktur sowie ein Kommunikationsendgerät mit einer solchen Antenne.

Mit der fortschreitenden Miniaturisierung von mobilen Kommunikationsendgeräten, insbesondere Mobiltelefonen, werden in Zukunft von den Abmessungen her immer kleinere Antennen benötigt. Im Bereich der Mobiltelefone werden daher in letzter Zeit überwiegend sogenannte "Stummelantennen" ein­ gesetzt, die lediglich ein kurzes Stück aus dem Gehäuse hinausragen. Diese "Stummelantennen" haben den Nachteil, daß sie mechanisch empfindlich sind und abbrechen können. Darüber hinaus sollen auch aus Design-Gründen die Antennen möglichst vollständig optisch in dem miniaturisierten Gehäuse verschwinden. Eine Möglichkeit, Antennen vollständig zu integrieren, besteht darin, Antennen der eingangs genannten Art mit einer in bzw. auf einem Träger aufgebrachten Leiter­ bahnstruktur, beispielsweise sogenannte "PCB-Antennen" (Printed Circuit Board - Antennen), zu verwenden.

Eine solche integrierte Antenne muß in der Lage sein, die gesamte Bandbreite des jeweiligen Funkkanals abzudecken. Beispielsweise wird bei dem sogenannten GSM 900 MHz-Band im Bereich von 880 bis 915 MHz gesendet und im Bereich von 925 bis 960 MHz empfangen, so daß die Antenne den Bereich von 880 bis 960 MHz gut abdecken muß. Hinzu kommt insbesondere bei Mobiltelefonen das Problem, daß es während der Sprechzeit zu unterschiedlich starken Resonanzverschiebungen der Antenne kommen kann, die durch die verschiedenen Lagen der Mobilfunk­ geräte in der Hand des Nutzers hervorgerufen werden. Diese Verschiebung der Resonanzfrequenz muß dementsprechend dadurch ausgeglichen werden, daß die Antenne noch breitbandiger als das benötigte Frequenzband ist, so daß auch bei einer Verschiebung der Resonanzfrequenz im gesamten Band gearbeitet werden kann. Breitbandige Antennen ergeben sich aber üb­ licherweise dann, wenn sie geometrisch groß sind, was der Zielsetzung nach einer miniaturisierten Antenne entgegen­ läuft. Eine ideale Antenne hätte beispielsweise eine wirksame Länge von einem Vielfachen einer viertel Wellenlänge (λ/4) der Mittenfrequenz, im Falle des GSM 900 MHz-Band von 920 MHz. Diese Länge ist aber durch die Platzvorgaben im Gehäuse oft nicht erreichbar.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antenne mit relativ großer Bandbreite zu schaffen, die billig und repro­ duzierbar herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Leiterbahnstruktur einen ersten Leiterbahnstruktur-Teil aufweist, welcher end­ seitig zur Abstimmung der Antenne auf einen gewünschten Funk­ kanal durch einen zweiten Leiterbahnstruktur-Teil kapazitiv belastet ist.

Eine derartige kapazitive Belastung am Ende des ersten Leiterbahnstruktur-Teils führt zu einer Verbesserung der Stromverteilung der Antenne. Die kapazitive Belastung bewirkt hierbei eine virtuelle Verlängerung der gesamten Antenne, so daß die Abweichung der wirksamen Länge von der idealen Länge durch die kapazitive Belastung kompensiert werden kann. Die "Höhe" der Antenne wird dabei nicht vergrößert, da sich die Umwegleitungen der kapazitiven Last überwiegend quer zur Höhe erstrecken.

Die kapazitive Belastung hat somit eine ähnliche Wirkung, wie die aus dem Bereich des "normalen" Rundfunkantennenbaus bekannten Dachkapazitäten, die am oberen Ende von auf Gebäuden etc. aufgestellten, vertikalen Monopol-Stabantennen angeordnet sind, wobei hier jedoch zusätzlich zu beachten ist, daß aufgrund der geringen geometrischen Abmessungen und der Nähe zum Schirmdeckel, der Platine, dem Akkupack oder anderen Teilen des Geräts unvermeidliche Kapazitäten gegen die Masse des Geräts auftreten und es außerdem zu den besagten Verstimmungen durch die Hand des Benutzers kommt.

Die beiden Leiterbahnstruktur-Teile können im Prinzip relativ beliebig an die technischen Vorgaben sowie die zur Verfügung stehenden räumlichen Abmessungen angepaßt sein. Der zweite Leiterbahnstruktur-Teil sollte sich jedoch im wesentlichen quer zum ersten Leiterbahnstruktur-Teil erstrecken. Der erste Leiterbahnstruktur-Teil entspricht dabei quasi der Stab­ antenne mit einer Haupterstreckungsrichtung, welche beim "normalen" Rundfunkantennenbau die vertikale Richtung darstellt; der zweite Leiterbahnstruktur-Teil entspricht der horizontalen Dachkapazität. Vorzugsweise weist der erste Leiterbahnstruktur-Teil hierbei eine langgestreckte Leiterbahn auf, die sich endseitig zur Bildung des zweiten Leiterbahnstruktur-Teils aufgabelt.

Der zweite Leiterbahnstruktur-Teil weist bevorzugt einen sich unter Bildung eines T-Balkens am Ende des ersten Leiterbahn­ struktur-Teils erstreckenden Leiterbahnabschnitt auf. Im einfachsten Fall besteht der zweite Leiterbahnstruktur-Teil lediglich aus diesem einen Leiterbahnabschnitt, so daß ins­ gesamt die Leiterbahnstruktur eine einfache T-Form aufweist. Insbesondere kann aber, um die Dachkapazität genau anzu­ passen, der zweite Leiterbahnstruktur-Teil auch mäanderförmig oder auf bestimmten Teilabschnitten mäanderförmig ausgeführt sein. Verschiedene spezielle Ausführungsbeispiele werden noch anhand beigefügter Zeichnungen beschrieben.

Je nach Bedarf kann der zweite Leiterbahnstruktur-Teil bezüglich des ersten Leiterbahnstruktur-Teils symmetrisch oder asymmetrisch aufgebaut sein. Im Gegensatz zu einem symmetrischen Aufbau führt eine Asymmetrie im zweiten Leiterbahnstruktur-Teil dazu, daß aufgrund der zwei unterschiedlich zum ersten Leiterbahnstruktur-Teil beabstandeten Reflektionsstellen an den Enden der Dach­ kapazität eine Überlagerung zweier Wellen mit leicht unter­ schiedlicher Phasenlage auftritt. Dies führt einerseits zu einer Verringerung der Güte der Antenne, andererseits aber zu einer wünschenswerten Vergrößerung der Bandbreite.

Die Leiterbahnstruktur kann so ausgeführt sein, daß der erste Leiterbahnstruktur-Teil in dem dem zweiten Leiterbahnstruk­ tur-Teil gegenüberliegenden Endbereich ein Anschlußelement, beispielsweise einen Kontakt-Pad aufweist, mit dem über eine Kontaktfeder ein Anschluß an die Sende-/Empfangseinrichtung des Kommunikationsendgerätes erfolgt. Dieser Anschlußpunkt entspricht dem Fußpunkt einer vertikalen Antenne mit Dachkapazität. Alternativ ist es auch möglich, daß der erste Leiterbahnstruktur-Teil an beiden Enden mit einem zweiten Leiterbahnstruktur-Teil kapazitiv belastet ist. In diesem Fall wird die Leistung in die Antenne in den ersten Leiterbahnstruktur-Teil kapazitiv bzw. induktiv eingekoppelt.

Damit die Antenne als sogenannte "Multiband-Antenne" in verschiedenen Frequenzbereichen arbeiten kann, weist sie vorzugsweise einen ersten Antennenteil mit einer ersten Leiterbahnstruktur und in einer im wesentlichen parallel zu der ersten Leiterbahnstruktur liegenden Ebene einen weiteren Antennenteil mit einer weiteren Leiterbahnstruktur auf, wodurch die Antenne auf einen gewünschten weiteren Funkkanal, d. h. auf eine zweite Resonanz, abgestimmt wird. Die weitere Leiterbahnstruktur ist hierbei kapazitiv bzw. induktiv mit der ersten Leiterbahnstruktur gekoppelt. Im einfachsten Fall handelt es sich bei dem Träger um eine Platine, welche auf der einen Oberfläche die erste Leiterbahnstruktur und auf der gegenüberliegenden Oberfläche eine zweite Leiterbahnstruktur aufweist. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, daß es sich um eine Art Multiplayer-Platine handelt, die in verschiedensten Ebenen noch weitere Leiterbahnstrukturen aufweist, wodurch die Antenne nicht nur in zwei, sondern auch in mehreren Resonanzbereichen arbeiten kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Leiterbahnstruktur-Teil der ersten Leiterbahnstruktur an einem Ende das Anschlußelement, zum Beispiel das Kontakt-Pad, auf, und der erste Leiterbahnstruktur-Teil der weiteren Leiterbahnstruktur ist an beiden Enden durch einen zweiten Leiterbahnstruktur-Teil kapazitiv belastet. Um eine optimale Überkopplung zwischen der zweiten Leiterbahnstruktur und der ersten Leiterbahnstruktur zu gewährleisten, sind die Leiterbahnstrukturen bzw. auch jede weitere Leiterbahnstruktur bzgl. der Haupterstreckungsrichtung des jeweils ersten Leiterbahnstruktur-Teils parallel zueinander orientiert, das heißt, die "vertikalen" Antennenteile liegen jeweils im wesentlichen parallel, da auf diesem Stück die Überkopplung hauptsächlich stattfindet.

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die bei­ gefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können nicht nur in den genannten Kombinationen, sondern auch einzeln oder in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Mobiltelefon mit einer integrierten erfindungsgemäßen Multiband-Antenne;

Fig. 2a bis 8b jeweils Darstellungen der Leiterbahnstruk­ turen von verschiedenen Ausführungsbeispielen von zweiseitigen Multibandantennen, wobei die Fig. 2a bis 8a jeweils die Vorderseite mit der ersten Leiterbahnstruktur zeigen und die Fig. 2b bis 8b die zugehörige Rückseite mit der zweiten Leiterbahnstruktur;

Fig. 9 eine Darstellung der verschiedenen Strukturen in verschiedenen Ebenen eines Ausführungsbeispiels einer dreilagigen Multiband-Antenne.

Da der Haupteinsatzbereich der erfindungsgemäßen Antennen 10 im Bereich von Mobiltelefonen 1 liegt und hier auch insbesondere wegen der Probleme der Abdeckung der Antenne mit der Hand des Benutzers besonders große Vorteile bietet, wird in den folgenden Ausführungsbeispielen von Antennen für Mobiltelefone ausgegangen. Es wird aber noch einmal darauf hingewiesen, daß der Einsatz solcher Antennen selbstverständ­ lich nicht auf Mobiltelefone beschränkt ist.

Fig. 1 zeigt ein solches typisches Mobiltelefon 1 mit einem Gehäuse 2 und einer integrierten erfindungsgemäßen Antenne 10. Die weiteren Komponenten des Mobiltelefons 1 sind nur teilweise und schematisch dargestellt. Das Mobiltelefon weist zum einen eine Hauptplatine 3 auf, auf der im oberen Bereich die Hörkapsel 6 und darunter das Display 5 angeordnet sind. Unterhalb des Displays 5 befindet sich die Tastatur (nicht dargestellt). Auf der Rückseite der Hauptplatine 3 ist unter anderem der Akkupack 4 angeordnet. Die Hauptplatine 3 und der Akkupack 4 sind üblicherweise durch einen Schirmdeckel 8 aus elektrisch leitendem Material abgeschirmt. In dem oberen freien Raum des Gehäuses hinter der Hörkapsel 6 zwischen der Rückseite der Hauptplatine 3 oberhalb des Akkupacks 4 befindet sich ein freier Raum 9, in dem die Antenne 10 angeordnet ist.

Diese Antenne 10 besteht im wesentlichen aus einem Träger 11 und einer auf der zur Hauptplatine 3 weisenden Vorderseite des Trägers 11 befindlichen ersten Leiterbahnstruktur 12 und einer auf der Rückseite angeordneten zweiten Leiterbahnstruk­ tur 13.

In einem besonders einfachen und kostengünstig herstellbaren Fall besteht die Antenne 10 im wesentlichen aus einer doppelseitigen Platine, auf welcher beidseitig durch ein übliches Ätzverfahren die Leiterbahnstruktur 12, 13 erzeugt wurde. Selbstverständlich können die Leiterbahnstrukturen auf beiden Seiten auch aufgedruckt oder in einer anderen geeigneten Weise auf einem geeigneten Träger 11 aufgebracht sein.

In Fig. 2a ist die erste Leiterbahnstruktur 12 auf der Vorderseite einer Antenne gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt.

Die erste Leiterbahnstruktur 12 besteht hier aus einem ersten Leiterbahnstruktur-Teil 14, welches wiederum aus einem bezüglich der Längsachse des Mobiltelefons 1 parallelen, "vertikalen" Leiterbahnabschnitt 17 und am unteren Ende einem "horizontalen" Leiterbahnabschnitt 18 besteht.

Der erste, "vertikale" Leiterbahnabschnitt 17 weist am oberen Ende als Dachkapazität den zweiten Leiterbahnstruktur-Teil 15 auf. Der zweite, "horizontale" Leiterbahnabschnitt 18 des ersten Leiterbahnstruktur-Teils 14 dient dazu, um das untere Ende des ersten Leiterbahnabschnitts 17 mit dem Kontakt-Pad 19 zu verbinden, welcher in der in der Draufsicht linken unteren Ecke des Trägers 11 angeordnet ist. Über diesen Kontakt-Pad 19 ist die Antenne 1 über eine Kontaktfeder 7 mit einer entsprechenden Zuleitung auf der Hauptplatine 3 zu einer Sende-/Empfangseinheit (nicht dargestellt) verbunden (siehe Fig. 1). Die Kontaktfeder 7 überbrückt im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Abstand a von ca. 6 bis 12 mm.

In sämtlichen in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Kontakt-Pad 19 an derselben Stelle dargestellt. Diese Position ist jedoch lediglich durch den Aufbau des jeweiligen Mobiltelefons 1 bedingt. Der Kontakt-Pad kann selbstverständ­ lich auch an einer beliebigen anderen Stelle, beispielsweise in der Mitte unten oder in der rechten unteren Ecke des Trägers 11 angeordnet sein.

Der gesamte erste Leiterbahnstruktur-Teil 14 bildet hierbei, ausgehend von der Auskopplungsstelle zur Sende-/Empfangs­ einheit, als sogenannter "Fußpunkt", bis zum oberen Ende, eine Monopol-Antenne, die quasi der im Rundfunkantennenbau bekannten "Stabantenne" entspricht. Endseitig ist diese "Stabantenne" durch den zweiten Leiterbahnstruktur-Teil 15 kapazitiv belastet.

Zur Bildung dieser "Dachkapazität" 15 ist der Leiterbahnab­ schnitt 17 endseitig aufgegabelt, das heißt, der zweite Leiterbahnstruktur-Teil 15 weist einen Leiterbahnabschnitt 29 auf, der sich wie ein T-Balken am Ende des Leiterbahnab­ schnitts 17 des ersten Leiterbahnstruktur-Teils 14 erstreckt.

Jeweils an beiden Enden dieses den T-Balken bildenden Leiterbahnabschnitts 29 erstrecken sich in einer parallel zur Haupterstreckungsrichtung R des ersten Leiterbahnstruktur- Teils 14, d. h. in Richtung des Leiterbahnabschnitts 17, mäanderförmig verlaufende weitere Leiterbahnabschnitte 24. Diese mäanderförmigen Leiterbahnabschnitte 24 bestehen wiederum aus geraden, senkrecht und parallel zum Leiterbahnabschnitt 17 orientierten, einzelnen Abschnitten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sie sich von den Enden des T-Balkens aus nach unten, d. h. in Richtung des vertikalen Leiterbahnabschnitts 17 des ersten Leiterbahn­ struktur-Teils 14 entgegen der Haupterstreckungsrichtung R. Selbstverständlich könnten sie sich auch in Richtung der Haupterstreckungsrichtung R, d. h. nach oben, erstrecken. Durch die genaue Form des Mäanders läßt sich insbesondere die räumliche Ausdehnung im Verhältnis zur Antennenlänge verän­ dern und dadurch die Kapazität zum Schirmdeckel 8 und zu anderen Komponenten des Mobiltelefons 1 entsprechend ein­ stellen, um die Antenne an die gewünschte Resonanzfrequenz anzupassen.

Der zweite Leiterbahnstruktur-Teil 15 ist hier spiegel­ symmetrisch zum ersten Leiterbahnabschnitt 17 des ersten Leiterbahnstruktur-Teils 14 ausgeführt.

Auf der Rückseite des Trägers 11 befindet sich ein weiterer Antennenteil mit einer weiteren Leiterbahnstruktur 13. Diese Leiterbahnstruktur 13 ist zu der Leiterbahnstruktur 14 auf der Vorderseite sehr ähnlich aufgebaut. Der erste Leiterbahnstruktur-Teil 20 dieser zweiten Leiterbahnstruktur 13 entspricht hierbei dem vertikalen Leiterbahnabschnitt 17 des ersten Leiterbahnstruktur-Teils 14 der Leiterbahnstruktur 12 auf der Vorderseite. Dieser erste Leiterbahnstruktur-Teil 20 ist jedoch an beiden Enden mit einem weiteren, als kapazitive Belastung dienenden Leiterbahnstruktur-Teil 21 versehen, welcher hier genau dem zweiten Leiterbahnstruktur- Teil 15 auf der Vorderseite entspricht.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Antennenteil auf der Vorderseite, d. h. die Leiterbahnstruktur 12, so aus­ geführt, daß eine Resonanzfrequenz der Antenne im Bereich des 900 MHz-Bandes des GMS-Systems liegt, wobei selbstverständ­ lich die Einflüsse durch die rückseitige Struktur 13 berücksichtigt sind. Die hintere Struktur 13 koppelt kapazitiv bzw. induktiv auf die vordere Struktur 12 über bzw. umgekehrt. Die hintere Struktur 13 ist so ausgeführt, daß eine zweite Resonanz bei dem 1800 MHz-Band des GMS-Systems liegt. Das heißt, die Gesamtstruktur ist so ausgebildet, daß die ansonsten bei einer ¾ λ entsprechenden Frequenz von ca. 2700 MHz liegenden nächst höhere Resonanzstelle, welche einen guten Realteil aufweist, auf ca. 1800 MHz heruntergezogen wird. Die genaue Abstimmung der Resonanz erfolgt im wesentlichen durch die Leiterbahnstrukturen 12, 13 auf der Vorder- und Rückseite. Neben der jeweiligen speziellen Ausformung der Strukturen 12, 13 haben aber selbst­ verständlich auch die Dicke des Trägers 11, und damit der Abstand der beiden Leiterbahnstrukturen 12, 13 zueinander, sowie die Materialkonstanten, beispielsweise die Dielektrizitätskonstante, des Trägermaterials Auswirkungen auf die Resonanzabstimmung der gesamten Antenne 10 und müssen entsprechend berücksichtigt werden, bzw. können geeignet gewählt werden.

Insbesondere können auch die Breiten der Leiterbahnen des ersten Leiterbahnstrukturteils und der kapazitiven Belastungen variiert werden. Die Leiterbahnbreite hat u. a. starken Einfluß auf die Güte der Antenne und folglich auf die Resonanzbandbreite. Dies gilt auch für einfache Antennen mit nur einem Antennenteil.

Die Fig. 3a und 3b zeigen etwas veränderte Leiterbahn­ strukturen 12, 13 auf der Vorder- und auf der Rückseite. Im Gegensatz zu der Antenne gemäß den Fig. 2a und 2b sind hier die Dachkapazität bildenden zweiten Leiterbahnstruktur- Teile 15', 21' nicht spiegelsymmetrisch zur Haupter­ streckungsrichtung R ausgeführt. Durch die Asymmetrie der zwei Reflektionsstellen an den Enden der Leiterbahnstruktur- Teile 15', 21' entsteht daher eine Überlagerung zweier Wellen mit leicht unterschiedlicher Phasenlage. Dies verringert zwar einerseits die Güte der Antenne, führt aber andererseits zu einer gewünschten Vergrößerung der Bandbreite. Im symmetrischen Fall gemäß den Fig. 2a und 2b entstehen an den beiden Enden jeweils Wellen mit gleicher Phasenlage, so daß diese Enden wie eine gemeinsame Resonanzstelle wirken. Die Vergrößerung der Bandbreite ist insbesondere bei Mobil­ telefonen wichtig, bei denen es durch die Hand des Benutzers zu Resonanzverstimmungen an der Antenne kommt.

Die Fig. 4a und 4b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antenne 10. Die ersten Leiterbahn­ struktur-Teile 14, 20 entsprechen hierbei jeweils den Ausführungsformen in den Fig. 2a bis 3b. Verändert ist jedoch die Form der zweiten Leiterbahnstruktur-Teile 16, 22. Die zweiten Leiterbahnstruktur-Teile 16, 22 erstreckt sich jeweils beidseitig vom Ende des ersten Leiterbahnstruktur- Teils 14, 20 weg mäanderförmig in einer im wesentlichen quer zum ersten Leiterbahnstruktur-Teil 14, 20 verlaufenden Haupterstreckungsrichtung. Das heißt, der "T-Balken" ist hierbei selber mäanderförmig ausgeführt. Diese Form der zweiten Leiterbahnstruktur-Teile 16, 22 ist sowohl bei der vorderen Leiterbahnstruktur 12 als auch bei der hinteren Leiterbahnstruktur 13 so ausgeführt.

Die Fig. 5a zeigt die Vorderseite eines weiteren Ausführungsbeispiels. Hierbei ist lediglich im Gegensatz zu der Form gemäß Fig. 4a der zweite Leiterbahnstruktur-Teil 16' bogenförmig am Ende des ersten Leiterbahnstruktur-Teils 14 ausgeführt. Es liegt daher eine etwas erhöhte Kapazität vor. Außerdem zeigt dieses Ausführungsbeispiel, daß durch geeignete Wahl der Form des zweiten Leiterbahnstruktur-Teils 16' die Antenne auch an ein rundes Gehäuse angepaßt werden kann. Hierzu wird dementsprechend der Träger 11 ausge­ schnitten. Die rückseitige Leiterbahnstruktur 13 ist wiederum an die vordere Leiterbahnstruktur 12 angepaßt, das heißt, auf der oberen Seite entspricht der zweite Leiterbahnstruktur- Teil 22' dem zweiten Leiterbahnstruktur-Teil 16' der vorderen Leiterbahnstruktur 12. Der untere zweite Leiterbahnstruktur- Teil 21 ist dagegen ähnlich dem zweiten Leiterbahnstruktur- Teil 21 gemäß der Antenne nach Fig. 2b ausgeführt.

In den Fig. 6a und 6b ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die vordere Leiterbahnstruktur 12 genau der vorderen Leiterbahnstruktur 12 der Antenne nach Fig. 2a entspricht. Bei der rückseitigen Leiterbahnstruktur 20 sind jedoch die zweiten Leiterbahnstruktur-Teile 23 jeweils so aufgebaut, daß sich ein Mäanderabschnitt 24 zum gegenüberliegenden Ende des ersten Leiterbahnstruktur-Teils 20 erstreckt und ein weiterer mäanderförmiger Abschnitt 25 nach außen erstreckt. Dies erhöht die Kapazität zusätzlich.

Die Fig. 7a bis 8b zeigen zwei verschiedene Ausführungs­ beispiele von Antennen, bei denen die hintere Leiterbahn­ struktur 13 jeweils nur an einem Ende des ersten Leiterbahn­ struktur-Teils 20 einen zweiten Leiterbahnstruktur-Teil 21', 22' aufweist, das heißt, der "vertikale" Teil der Struktur 13 ist nur einseitig kapazitiv belastet. Die Vorderseiten der Antennen gemäß den Fig. 7a und 8a entsprechen den Antennen gemäß den Fig. 3a und 5a. Derartige einseitige kapazitive Belastungen des vertikalen Elements sind ebenfalls möglich und können unter bestimmten Bedingungen sinnvoll sein. Sie führen jedoch dazu, daß das Strommaximum nicht mehr in der Mitte des ersten Leiterbahnstruktur-Teils 20 liegt. Um eine gute Überkopplung zum vertikalen Leiterbahnabschnitt 17 des ersten Leiterbahnstruktur-Teils 14 der vorderen Leiterbahnstruktur 12 zu erhalten, ist daher die Ausführungs­ form mit einer beidseitigen kapazitiven Belastung des ersten Leiterbahnstruktur-Teils 20 auf der rückseitigen Leiterbahn­ struktur 13 bevorzugt.

Fig. 9 zeigt eine weitere Multiband-Antenne, die für drei verschiedene Frequenzbänder vorgesehen ist. Dementsprechend weist die Antenne in drei Ebenen übereinanderliegende Strukturen 12, 13, 26 auf. Die erste Leiterbahnstruktur 12 und die in der Mitte liegende zweite Leiterbahnstruktur 13 entsprechen hierbei den Leiterbahnstrukturen 12, 13 auf der Vorder- und Rückseite der Antenne gemäß den Fig. 2a und 2b. Darüber befindet sich eine dritte Leiterbahnstruktur 26, welche entsprechend der rückseitigen Leiterbahnstruktur 20 der Antenne gemäß Fig. 4b aufgebaut ist. Selbstverständlich sind die Ebenen untereinander beliebig vertauschbar. Insbe­ sondere kann sich die Ebene mit der ersten Leiterbahnstruk­ tur, d. h. die Ebene mit dem Kontakt-Pad, auch in der Mitte, zwischen den anderen Ebenen, befinden. In diesem Fall müssen die über dem Kontakt-Pad liegenden Schichten des Trägers entsprechende Aussparungen oder dergleichen aufweisen, um eine Kontaktierung des Kontakt-Pads zu ermöglichen. Alternativ kann der Kontakt-Pad auch durch die darüber- bzw. darunterliegenden Ebenen in geeigneter Weise nach außen durchkontaktiert sein.

Wie die verschiedensten Ausführungsbeispiele zeigen, ist die erfindungsgemäße Antenne in den verschiedensten Formen ausführbar und somit an die verschiedensten Gehäuse und den zur Verfügung stehenden Platz anpaßbar. Es sind hiermit sehr kleine Antennen mit relativ großer Bandbreite in mehreren Frequenzbändern äußerst günstig herstellbar. Im Gegensatz zu den bisher für Dualband verwendeten Helix-Antennen haben sie darüber hinaus bei der Entwicklung den Vorteil, daß Prototypen durch Anlöten oder Entfernen von Leiterbahnteilen leicht veränderbar sind. Da die genaue Anpassung der Antenne bezüglich der verschiedenen Resonanzen und der Impedanz von sehr vielen äußeren, schlecht beeinflußbaren Parametern, beispielsweise der Form des Gehäuses, des Schirmdeckels, der auf der Hauptplatine befindlichen Komponenten etc. abhängt, ist die optimale Struktur nur äußerst schwer oder gar nicht vorab berechenbar. Es sind daher in der Regel bei der Entwicklung solcher Antennen mehrere Versuche mit unter­ schiedlichen Prototypen erforderlich, um für jedes Gerät die optimale Antennenform bzw. -struktur zu finden, so daß mit den erfindungsgemäßen Antennen auch Vorteile durch eine Reduzierung der Entwicklungszeiten und -kosten erzielt werden können.

Claims (16)

1. Antenne (10) für ein Kommunikationsendgerät (1) mit einer auf und/oder in einem Träger (11) aufgebrachten Leiterbahn­ struktur (12, 13, 26), dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnstruktur (12, 13, 26) einen ersten Leiterbahn­ struktur-Teil (14, 20, 27) aufweist, welcher endseitig zur Abstimmung der Antenne (10) auf einen gewünschten Funkkanal durch einen zweiten Leiterbahnstruktur-Teil (15, 15', 16, 15', 21, 21', 22, 22', 23, 28) kapazitiv belastet ist.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiterbahnstruktur-Teil (14, 20, 27) eine langgestreckte Leiterbahn aufweist, die sich endseitig zur Bildung des zweiten Leiterbahnstruktur-Teils (15, 15', 16, 16', 21, 21', 22, 22', 23, 28) aufgabelt.

3. Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leiterbahnstruktur-Teil (15, 15', 16, 16', 21, 21', 22, 22', 23, 28) sich im wesentlichen quer zum ersten Leiterbahnstruktur-Teil (14, 20, 27) erstreckt.

4. Antenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leiterbahnstruktur-Teil (15, 15', 21, 21', 23) einen sich unter Bildung eines T-Balkens am Ende des ersten Leiterbahnstruktur-Teils (14, 20) erstreckenden Leiterbahnabschnitt (29) aufweist.

5. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leiterbahnstruktur-Teil (15, 15', 21, 21', 23) jeweils an beiden Enden des den T-Balken bildenden Leiterbahnabschnitts (29) mäanderförmig in einer parallel zum ersten Leiterbahnstruktur-Teil (14, 20) orientierten Haupterstreckungsrichtung verlaufende weitere Leiterbahnabschnitte (24, 25) aufweist.

6. Antenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leiterbahnstruktur-Teil (16, 16', 22, 22', 28) sich jeweils beidseitig vom Ende des ersten Leiterbahnstruktur-Teils (14, 20, 27) weg, mäanderförmig in einer im wesentlichen quer zum ersten Leiterbahnstruktur-Teil (14, 20, 27) verlaufenden Haupterstreckungsrichtung erstreckt.

7. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leiterbahnstruktur-Teil (15, 21, 28) bezüglich des ersten Leiterbahnstruktur-Teils (14, 20, 27) symmetrisch aufgebaut ist.

8. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Leiterbahnstruktur-Teil (15', 21') bezüglich des ersten Leiterbahnstruktur-Teils (14, 20) asymmetrisch aufgebaut ist.

9. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiterbahnstruktur-Teil (14) in dem dem zweiten Leiterbahnstruktur-Teil (15, 15', 16, 16') gegenüberliegenden Endbereich ein Anschlußelement (19) aufweist.

10. Antenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiterbahnstruktur-Teil (14) zwei Leiterbahnab­ schnitte (17, 18) aufweist, wobei der erste Leiterbahnabschnitt (17) an einem Ende durch den zweiten Leiterbahnstruktur-Teil (15, 15', 16, 16') kapazitiv belastet ist und der zweite Leiterbahnabschnitt (18) das andere Ende des ersten Leiterbahnabschnitts (17) mit dem Anschlußelement (19) verbindet.

11. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiterbahnstruktur-Teil (20, 27) an beiden Enden durch einen zweiten Leiterbahnstruktur-Teil (21, 21', 22, 22', 23, 28) kapazitiv belastet ist.

12. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne zur Abstimmung auf einen gewünschten weiteren Funkkanal einen ersten Antennenteil mit einer ersten Leiterbahnstruktur (12) und in einer im wesentlichen parallel zu der ersten Leiterbahnstruktur (12) liegenden Ebene einen weiteren Antennenteil mit einer weiteren Leiterbahnstruktur (13, 26) aufweist, welche kapazitiv und/oder induktiv mit der ersten Leiterbahnstruktur (12) gekoppelt ist.

13. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiterbahnstruktur-Teil (14) der ersten Leiterbahnstruktur (12) an einem Ende ein Anschlußelement (19) und der erste Leiterbahnstruktur-Teil (20, 27) der weiteren Leiterbahnstruktur (13, 26) an beiden Enden einen zweiten Leiterbahnstruktur-Teil (21, 21', 22, 22', 23, 28) als kapazitive Last aufweist.

14. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leiterbahnstruktur (12) und die weitere Leiterbahnstruktur (13, 26) bezüglich ihres jeweils ersten Leiterbahnstruktur-Teils (14, 20, 27) im wesentlichen parallel zueinander orientiert sind.

15. Kommunikationsendgerät (1) mit einer Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 14.

16. Kommunikationsendgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, das das Gerät ein Mobiltelefon (1) ist.