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DE20080128U1 - Antennenvorrichtung und Funkkommunikationssystem - Google Patents

Antennenvorrichtung und Funkkommunikationssystem

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Publication number
DE20080128U1
DE20080128U1 DE20080128U DE20080128U DE20080128U1 DE 20080128 U1 DE20080128 U1 DE 20080128U1 DE 20080128 U DE20080128 U DE 20080128U DE 20080128 U DE20080128 U DE 20080128U DE 20080128 U1 DE20080128 U1 DE 20080128U1
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slot
conductive
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region
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DE20080128U
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Smarteq Wireless AB
Original Assignee
Smarteq AB
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Publication date
Application filed by Smarteq AB filed Critical Smarteq AB
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Description

BOEHMERT & BOEHMERT
ANWALTSSOZIETÄT
Bochmcrt & Boehmert · POB. 43 02 54 · D-80732 München
Deutsches Patent- und Markenamt Zweibrückenstr. 12
80297 München
DR-INO. KARL BOEHMERT,PA(U99-I973) DIPL-ING. ALBERT BOEHMERT, PA (19OI-I993) WILHELM J H. STAHLBERG, RA, Brauen DR-ING. WALTER HOORMANN, PA·. Bremen DIPL-PHYS. DR.HEINZGODDAR.PA·,Mönch™ DR-ING. ROLAND LIESEGANG,PA·.München WOLF-DIETER KUNTZE, RA, Bremen. Alwine DIPL-PHYS. ROBERTMONZHUBER, PA(1933-1992) DR. LUDWIG KOUKER, RA, Bremen DR. (CHEM.) ANDREAS WINKLER. PA·. Bremen MICHAELA HUTH-DIERIG, RA. Manchen DIPL-PHYS. DR. MARIONTONHARDT,PA·,DOneWorf DR. ANDREAS EBERT-WE1DENFELLER, RA, Bremen DIPL-ING. EVA UESEGANG, PA·. München DR. AXEL NORDEMANN, BA, Berlin DIPL-PHYS. DR. DOROTHEE WEBER-BRULS.PA·.Fmnkfuit DIPL-PHYS. DR. STEFAN SCHOHE, PA·. Mönchen DR-ING. MATTHIASPHIUPP,PA·.Bielefeld DR. MARTIN WIRTZ, RA. Düsseldorf DR. DETMAR SCHAFER, RA. Bremen DR. JAN BERND NORDEMANN, LLM, RA, Berlin PA · Pmenumvndt/PBlent Attorney RA -Rechtsamwlt/AaamcyatUw
• -European Patent Attorney & ■ Brandenburg, zugelassen am OLG Brandenburg
° -MaltreenDniit
Alle zugdancn an Vertretung mw dein turapujchen Minuiuinl. AJicuie ProrcuiMul ReprcKaUtioa * UK Cormnunty Trufcnwfc OfTice. AUcardc
PROF. DR. WILHELM NORDEMANN, RA. BRB0 DIPL-PHYS. EDUARD BAUMANN,PA·,Hohenkirchen DR-ING GERALD KLÖPSCH, PA·, Düsseldorf DIPL-ING. HANS W. GROENING, PA·. Mönchen D1PL.-ING. SIEGFRIED SCHIRMER, PA·, Bielefeld DlPL-PHYS. LORENZHANEWINKEL.PA·.Paderborn DlPL-ING. DR. JAN TONNIES, PA, RA, Kiel DIPL-PHYS. CHRISTIAN BIEHL,PA·,Kid DIPL.-PHYS. DR.-ING. UWE MANASSE, PA·. Bremen DR CHRISTIAN CZYCHOWSKI, RA. Berlin DR. CARL-RICHARD HAARMANN, RA, München DIPL.-PHYS. DR. THOMAS L. BITTNER, PA·. Berlin DR. VOLKER SCHMITZ, RA, Mönchen DIPL.-PHYS. CHRISTIAN W. APPELT, PA·. Mönchen DR. ANKE NORDEMANN-SCHIFFEL, RA", Potsdam KERSTINMAUCH, LLM,RA.Potsdam DlPL-BlOL. DR. JAN B. KRAUSS, PA,München JÜRGEN ALBRECHT, RA. München ANKE SIEBOLD, RA, Bremen DR. KLAUS TIM BROCKER, RA, Berlin ANDREAS DUSTMANN, LLM., RA, Potsdam
In Zusammenarbeit mit/in cooperation with DIPL-CHEM. DR. HANS ULRICH MAY,PA·,München
Ihr Zeichen
Your ref.
PCT/SEOO/00734
Ihr Schreiben
Your letter of
Unser Zeichen
Our ref.
S 30183 (Y)
Manchen,
19. Februar 2001
SMARTEQ AB Karlsbodavägen S-168 67 Bromma
Schweden
Antennen vorrichtung^ Funkverbindungssystem ihm
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GEBIET UND HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenvorrichtung zum Übertragen und/oder zum Empfangen von HF-Signalen, die eine leitende Anordnung bzw. Struktur, die sich zwischen einer ersten und einer zweiten sich gegenüberliegenden Kante erstreckt, und einen Zufiihr-
Franz-Joseph-Straße 38 · D-80801 .München · P.Q.B- 43.02 54.· D-8Ö?32 München . Telephon»*49-89-ß84fl720« Telefax +49-89-347010
MÜNCHEN - BREMEN - BERLIN - DÜSSELtxJRF - FRAN^PURI- Bf IJEFeJ,D -jOTSrjAMl· BRANDENBURG - KIEL - PADrSRBOftN - HOHENKIRCHEN - ALICANTE
'http://www.bOehmert.de e-mail: postmaster@boehmert.de
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bzw. Einkoppelbereich umfaßt. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Antennenvorrichtung für eine tragbare Funkverbindungsvorrichtung, welche insbesondere als Fahrzeugantenne geeignet ist. Sie bezieht sich ferner auf ein Funkverbindungssystem, das solch eine Antennenvorrichtung umfaßt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Viele Fahrzeuge sind mit Antennen ausgestattet, die aus dem Fahrzeugkörper herausragen. Bei solchen Antennen handelt es sich zum Beispiel um Peitschenantennen, Draht- oder Blattantennen (Blade Antennas). Um Probleme mit den aus dem Fahrzeugkörper herausragenden Elementen zu überwinden, besteht eine Nachfrage nach Antennen, die in dem Fahrzeug verborgen oder angeordnet sind.
Die US-A-5,682,168 offenbart ein Beispiel für solche Antennen, bei denen eine Dipolantenne von einer Abdeckung über einem ein Dach unterstützendes Element eines angetriebenen Fahrzeuges oder hinter einem Teil eines Frontgrills oder als Teil eines solchen verdeckt ist. Bei der US-A-5,402,134 wird eine Planarantenne für eine Installation unter einer dielektrischen Abdeckung eines Fahrzeuges offenbart. Antennen, die von einem Element, wie z.B. einer Spoileranordnung, abgedeckt sind, sind in den Druckschriften US-A-5,629,712 und US-A-5,812,095 offenbart. Diese Antennen sind bezüglich der Herstellung und der Befestigung sehr kompliziert. Darüber hinaus erfordert ein Betrieb in mehr als einem Frequenzband spezielle Vorkehrungen. Sie erfordern darüber hinaus eine Erdungsplatte (Ground Plane) oder sind sensitiv im Hinblick auf leitende Elemente in ihrer Umgebung.
Darüber hinaus offenbart die Druckschrift US-A-5,177,494 ein System für eine Schlitzstrahlantenne (Slot Antenna) in einem Fahrzeug, bei dem eine Vielzahl von Schlitzstrahlantenneneinheiten auf dem Fahrzeug montiert sind. Jede Antenneneinheit ist U-förmig und ist mit einer geschlossenen Öffnung oder einem Schlitz versehen. Solch eine Antenneneinheit ist für einen Betrieb lediglich in einem Frequenzband gedacht. Darüber hinaus strahlt eine Antenneneinheit dieser Art von beiden Seiten einer Ebene des Plattenbereichs ab, in dem der Schlitz angeordnet ist.
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neneinheit dieser Art von beiden Seiten einer Ebene des Plattenbereichs ab, in dem der Schlitz angeordnet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Hauptaufgabe der Erfindung ist es, eine Antennenvorrichtung zum Übertragen und/oder zum Empfangen von HF-Signalen zur Verfügung zu stellen, wobei diese Antennenvorrichtung auf einfache und kosteneffektive Weise hergestellt werden kann, einfach zu befestigen ist und relativ geringe Raumanforderungen stellt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antennenvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die nicht eine separate Erdungsplatte (Ground Plane) erfordert und die so montiert werden kann, daß sie eine relativ geringe Sensitivität zu angrenzenden leitenden Teilen aufweist.
Diese und weitere Aufgaben werden durch eine Antennenvorrichtung gemäß den anhängenden Ansprüchen gelöst.
Durch die Merkmale des Anspruchs 1 wird eine Antennenvorrichtung zur Verfügung gestellt, die in mehr als einem Frequenzband arbeiten kann.
Durch die Merkmale des Anspruchs 1 wird ferner eine Antennenvorrichtung erzielt, die gute Charakteristiken bezüglich der Antennenleistung und der gerichteten Abstrahlung aufweist. Die Anordnung der abstrahlenden Struktur (des Strahlungselementes) als abgeschlossene Konstruktion hat den Effekt, daß ein Großteil der Strahlung von dem Schlitzbereich in einer von der abstrahlenden Struktur weggerichteten Strahlungskeule ausgerichtet ist. Wenn der Aufbau daher in einem Fahrzeug so montiert ist, daß der Schlitz in Richtung auf eine Glasebene ausgerichtet ist, wird ein Großteil der Strahlung durch das Fenster in Richtungen von dem Fahrzeug austreten.
Die Antennenvorrichtung des Anspruchs 1, die nicht eine separate Erdungsplatte (Ground Plane) erfordert und die so montiert werden kann, daß sie eine relativ geringe Sensitivität im
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Hinblick auf angrenzende leitende Elemente aufweist, ist sehr gut zur Montage in Fahrzeugen geeignet, wobei der Schlitz von einer Glasebene abgedeckt ist und wobei die abstrahlende Struktur angrenzend an oder auch weit von leitenden Elementen entfernt angeordnet ist.
Wenn der Schlitz mit offenen Enden versehen wird, wird der Betrieb in mehreren Bändern deutlich verbessert, und überraschenderweise ist es dadurch auch möglich, die Abmessungen der Antennenvorrichtung zu vermindern, ohne merklich die Antennenleistungen zu senken.
Durch die Merkmale des Anspruchs 1 wird auch eine Antennenvorrichtung zur Verfügung gestellt, die leicht angepaßt werden kann und bei der die Anpassung direkt in dem abstrahlenden Aufbau vorgenommen werden kann.
Durch den Einsatz einer Kapazität zwischen den Kanten des Schlitzes wird die elektrische Länge in der abstrahlenden Struktur bzw. dem abstrahlenden Aufbau vergrößert, wodurch die Abmessungen der Antennenvomchtung verkleinert werden können.
Indem die Kapazität durch Bereiche der leitenden Struktur gebildet wird, wird eine wohldefinierte Kapazität zur Verfügung gestellt, die auf einfache und effiziente Weise hergestellt werden kann.
Durch die Anordnung eines zweiten Schlitzes können die Eigenschaften der Antenne in einem höheren Frequenzband weiter verbessert werden.
Durch die Anordnung eines dielektrischen Materials, das den Schlitz abdeckt, werden die elektrischen Längen in der abstrahlenden Struktur vergrößert, wodurch die Abmessungen der Antennenvorrichtung verkleinert werden können.
Indem ferner die Antennenvorrichtung so ausgebildet wird, daß sie ein dielektrisches Material aufweist, das den Schlitz abdeckt, das von einem zweiten dielektrischen Material abgedeckt wird, das eine unterschiedliche Dielektrizitätskonstante aufweist, wie z.B. ein Fenster, können
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die elektromagnetischen Wellen, die von der Antennenvorrichtung übertragen/empfangen werden, gebrochen werden, wobei die Strahlungskeule der Antenne eingestellt werden kann.
Indem eine leitende Schicht eingesetzt wird, die von einem dielektrischen Substrat oder einem Träger in der leitenden oder abstrahlenden Struktur getragen wird, wird eine einfach herzustellende Antennenvorrichtung erzielt.
Indem die leitende oder abstrahlende Struktur in wenigstens zwei Konstruktionsbereiche unterteilt wird, wobei ein Bereich eine leitende Schicht umfaßt, die von einem dielektrischen Substrat oder einem Träger getragen wird, wird eine Antennenvorrichtung zur Verfügung gestellt, die einfach herzustellen ist und die einfach auf unterschiedliche Frequenzbänder und Betriebsbedingungen angepaßt werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
Figur 1 ist eine Darstellung einer Antennenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 2 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung aus Figur 1.
Figur 3 ist eine Draufsicht auf die Antennenvorrichtung aus Figur 1.
Figur 4 ist eine Darstellung einer Antennenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 5 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung aus Figur 4.
Figur 6 ist eine Draufsicht der Antennenvorrichtung aus Figur 4.
Figur 7 ist eine Darstellung einer Antennenvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
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Figur 8 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung aus Figur 7.
Figur 9 ist eine Darstellung einer Antennenvorrichtung gemäß einer vierten Ausfuhrungsform der Erfindung.
Figur 10 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung aus Figur 9.
Figur 11 ist eine Darstellung einer Antennenvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
Figur 12 ist eine Seitendarstellung der Antennenvorrichtung aus Figur 11.
Figur 13 ist eine Darstellung einer Antennenvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 14 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung aus Figur 13.
Figuren 15 und 16 zeigen die abstrahlende Struktur mit unterschiedlichen Formen der Bereiche, die die Kapazität über den Schlitz bilden.
Figuren 17 und 18 zeigen die abstrahlende Struktur mit unterschiedlichen Formen des Schlitzes.
Figuren 19a und 19b zeigen die abstrahlende Struktur in einer gekrümmten Form.
Figur 20 ist eine schematische Darstellung einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung, die auf einer Glasplatte eines Automobils montiert ist.
Figur 21 zeigt eine Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung, die mit einem Schlitz versehen ist, der an einem Ende kurzgeschlossen ist.
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Figur 22 ist eine Darstellung einer Abwandlung einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei eine leitende Schicht, die von einem Substrat oder einem Träger getragen ist, in der leitenden oder abstrahlenden Struktur enthalten ist.
Figur 23 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung aus Figur 22.
Figur 24 ist eine Draufsicht auf die Antennenvorrichtung aus Figur 22.
Figur 25 ist eine Draufsicht einer Abwandlung der leitenden Schicht, die von einem Substrat oder einem Träger in der Antennenvorrichtung aus Figur 22 getragen wird.
Figur 26 ist eine Darstellung einer weiteren Abwandlung einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei eine leitende Schicht, die von einem Substrat oder einem Träger getragen wird, in der leitenden oder abstrahlenden Struktur enthalten ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es soll angemerkt werden, daß ähnliche oder entsprechende Teile in allen Abbildungen mit gleichen Bezugszeichen versehen worden sind.
Bezug nehmend auf die Figuren 1, 2 und 3 wird eine Antennenvorrichtung zum Übertragen und/oder Empfangen von HF-Signalen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in unterschiedlichen Ansichten gezeigt. Eine abstrahlende Struktur 1 ist aus einer leitenden Struktur in Form einer leitenden Platte 10 gebildet, die gebogene Bereiche aufweist, so daß sie eine Struktur bildet, die teilweise ein dielektrisches Volumen, wie z. B. Luft, einschließt. Die Platte 10 hat eine erste und eine zweite Kante 11, 12, und die Struktur ist so ausgebildet, daß die Kanten im wesentlichen parallel verlaufen. Die Kanten verlaufen um einen Abstand d voneinander getrennt, so daß ein abstrahlender Schlitz 21 gebildet wird.
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Ferner weist die Platte eine dritte und eine vierte Kante 13, 14 auf, die gebogen sind und die abstrahlende Struktur in einer Längsrichtung begrenzen. Wie es in der Abbildung ersichtlich ist, ist die abstrahlende Struktur 1 an den Enden, die von der dritten und der vierten Kante 13, 14 gebildet wird, offen, und der Schlitz 21 hat in dem Bereich der dritten und der vierten Kante 13,14 offene Enden. Seitlich ist die abstrahlende Struktur 1 durch einen ersten 101 und einen zweiten Wandbereich 102 begrenzt. Die abstrahlende Struktur 1 weist in dieser Ausführungsform die Form eines Profils mit einem konstanten Querschnitt auf. Der Wandbereich 103 ist geneigt, so daß die abstrahlende Struktur 1 an einen zur Verfügung stehenden Raum angepaßt werden kann. Die abstrahlende Struktur 1 kann alternativ einen rechteckigen oder einen anderen Querschnitt aufweisen und kann einfach an den zur Verfügung stehenden Raum angepaßt werden.
Die Bereiche der Platte, die den Schlitz 21 umgeben, sind bevorzugt in der gleichen Ebene angeordnet und die Bereiche, die an der ersten und der zweiten Kante 11, 12 angrenzen, sind bevorzugt nach unten gefaltet bzw. gebogen, so daß zwei im wesentlichen parallele Bereiche 15, 16 gebildet werden. Zwischen diesen Bereichen wird eine Kapazität gebildet. Die nach unten gefalteten Bereiche könnten weggelassen werden, so daß sich die Kanten 11,12 gegenüberliegen und in der gleichen Ebene liegen wie die Bereiche der Platte, die den Schlitz 21 umgeben. In solch einem Fall können die Kapazitäten durch andere Mittel gebildet werden oder weggelassen werden.
Die abstrahlende Struktur wird durch eine Einkoppel- oder Zuführleitung 3 gespeist, wie z.B. mittels eines Koaxialkabels, wie es in der Figur dargestellt ist. Die Zuführleitung (oder auch Speiseleitung) kann jedoch auf jede geeignete Art und Weise gebildet werden, z.B. als Teil einer Struktur einer gedruckten Schaltung bzw. einer Leiterplatte. Der Erdungsleiter der Zuführleitung 3 ist an oder nahe dem Bereich 16 und in der Nähe der Kante 13 mit der Platte 10 verbunden. Der Signalleiter (Direktleitung, Hot Wire) der Zuführleitung 3 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes 21 an oder nahe dem Bereich 15 und nahe an der Kante 13 mit der Platte 10 verbunden. Obwohl es vorgezogen wird, daß die Zuführleitung an der Kante 13 oder in deren Nähe angeschlossen wird, kann sie in einem Abstand von dieser angeschlos-
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sen werden, z.B. bis zu etwa 20 mm entfernt (bei Bändern für Funktelefonverbindungen). Die Zuführleitung 3 kann z.B. durch ein Loch in einem Wandbereich der leitenden Struktur oder Platte 10 wie gezeigt in die abstrahlende Struktur 1 hineinragen oder von einer offenen Seite der Struktur in diese hineinragen. Sie kann selbstverständlich auch von der, bezogen auf die gezeigte Ausführungsform, gegenüberliegende Seite in die abstrahlende Struktur 1 hineinragen, wobei dann die Direktverbindung (Hot Wire) mit dem Bereich 16 verbunden wird und wobei Erde bzw. Masse mit dem Bereich 15 oder in dessen Nähe verbunden wird, wie oben erwähnt. Falls die Bereiche 15 und 16 weggelassen werden, werden die Verbindungspunkte oder Zuführbereiche an der Platte 10 in Bereichen angeordnet, die an den oben beschriebenen Bereichen angrenzen.
Um eine gute Leistungsfähigkeit zu erreichen, sollte der Abstand zwischen der dritten und der vierten Kante 13,14 im allgemeinen ungefähr &lgr;/2 betragen, wobei &lgr; die Wellenlänge der Signale der Zentralfrequenz Fci des (ersten) Frequenzbandes ist, in dem die Antennenvorrichtung überträgt/empfängt. Falls die Antenne in mehr als einem Frequenzband arbeitet, ist &lgr; die Wellenlänge der Signale der Zentralfrequenz des unteren Frequenzbandes. Darüber hinaus soll der Umfang der abstrahlenden Struktur 1 (einschließlich des Schlitzes) in einer Richtung senkrecht zu dem Schlitz 21 auch bevorzugt in etwa &lgr;/2 betragen. Die abstrahlende Struktur ist daher resonant mit denen für die Frequenz fci. Bei einer Anordnung des Schlitzes mit offenen Enden und der möglichen Anordnung der Kapazität bzw. der Kapazitäten wird die elektrische Länge in der abstrahlenden Struktur 1 jedoch erhöht. Deshalb kann die physische Länge im gleichen Ausmaß verringert werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine gute Antennenleistung der Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung auch dann noch erreicht werden kann, wenn die Abmessungen weiter verringert werden. Insbesondere die Länge 1 des Schlitzes (Abstand zwischen Kante 13 und Kante 14) kann ohne eine signifikante Minderung der Leistungsfähigkeit bis auf etwa &lgr;/3 vermindert werden.
Für einen Betrieb in Bändern für Funktelefonkommunikation (ungefähr in einem Bereich von 0,8 - 2,2MHz) hat der Schlitz z.B. eine Breite (zwischen den Kanten 11,12) in einem Bereich
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von 5 bis 7 Millimetern. Die Breite der Bereiche 15,16, die die Kapazität bilden, liegt, für die gleichen Frequenzbänder, bevorzugt ebenfalls in einem Bereich von 5 bis 7 Millimetern.
Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen eine Antennenvorrichtung zum Übertragen und/oder Empfangen von HF Signalen gemäß einer zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung in unterschiedlichen Ansichten. Diese Ausführungsform ist der ersten Ausführungsform sehr ähnlich. Es ist jedoch ein zweiter Schlitz 22 vorgesehen, der im wesentlichen parallel zu dem ersten Schlitz 21 angeordnet ist, um einen verbesserten Betrieb in dem zweiten (höheren) Frequenzband zu erreichen, das eine Zentralfrequenz fä aufweist. Der zweite Schlitz 22 hat ein offenes Ende, das von der dritten Kante 13 umgeben ist, und er erstreckt sich in Richtung auf die vierte Kante 14 bis zu seinem geschlossenen zweiten Ende 17, welches bevorzugt in einem Abstand in einem Bereich von &lgr;/2 - &lgr;/3 von dem offenen Ende entfernt angeordnet ist, wobei &lgr; die Wellenlänge von Signalen der Frequenz &Idigr;2 ist. Ein Bereich 18 der Platte kann nach unten gefaltet sein, so daß er sich parallel zu den Bereichen 15 und 16 erstreckt, so daß zusammen mit dem Bereich 15 eine zweite Kapazität gebildet wird. Die Kapazität kann jedoch wie in der ersten Ausführungsform weggelassen werden. Auch in dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, daß der Signalleiter (Direktverbindung, hot wire) der Zuführleitung 3 an oder in der Nähe des Bereichs 15 und in der Nähe der Kante 13 mit der Platte 10 verbunden ist, obwohl auch andere Verbindungspunkte möglich sind, wie es oben beschrieben worden ist.
Durch die Anordnung des zweiten Schlitzes 22 wird der Betrieb der Antennenvorrichtung in einem zweiten Frequenzband, das eine Zentralfrequenz fC2 aufweist, verbessert, wenn fci < fC2 ist. Die Verbesserung resultiert aus der Tatsache, daß der zweite Schlitz die Ausrichtung der Strahlung des höheren Frequenzbandes unterstützt. Mit dem zweiten Schlitz 22 kann z.B. in den 900 MHz und 1800 MHz-Bändern ein verbesserter Antennenbetrieb erzielt werden.
In den Figuren 7 und 8 ist eine Antennenvorrichtung zum Übertragen und/oder Empfangen von HF-Signalen gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Darstellungen gezeigt. Diese Ausführungsform ist ebenfalls der ersten Ausführungsform sehr ähnlich. Jedoch ist an der und in Kontakt mit der Platte 10 an der Seite, an der der Schlitz an-
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geordnet ist, eine dielektrische Platte 4 angeordnet. Die Platte deckt die gesamte Seite ab, sie kann aber auch kleiner sein, so daß sie aber wenigstens den Schlitz abdeckt. Die Anordnung der dielektrischen Platte fuhrt dazu, daß die elektrische Länge in der abstrahlenden Struktur vergrößert wird. Dadurch können die Abmessungen der abstrahlenden Struktur 1 verringert werden.
Die Figuren 9 und 10 zeigen eine Antennenvorrichtung zum Übertragen und/oder Empfangen von HF-Signalen gemäß einer vierten Ausfuhrungsform der Erfindung in unterschiedlichen Ansichten. Bei dieser Ausführungsform ist eine dielektrische Platte 4 auf dieselbe Weise angeordnet wie in der dritten Ausführungsform, aber auf einer abstrahlenden Struktur 1, wie sie im Zusammenhang mit der zweiten Ausfuhrungsform beschrieben worden ist, d.h. mit Schlitzen 21,22.
Eine fünfte Ausführungsform einer Antennenvorrichtung zum Übertragen und/oder Empfangen von HF-Signalen gemäß der Erfindung ist in den Figuren 11 und 12 in unterschiedlichen Ansichten gezeigt. Diese Ausführungsform ist der dritten Ausführungsform ähnlich, aber sie unterscheidet sich darin, daß die abstrahlende Struktur 1 einen unterschiedlichen Querschnitt in einer Ebene senkrecht zu dem Schlitz 21 aufweist. Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform kann die abstrahlende Struktur 1 zwei Schlitze aufweisen und/oder es kann die dielektrische Platte 4 weggelassen werden.
Die Figuren 13 und 14 zeigen eine Antennenvorrichtung zum Übertragen und/oder Empfangen von RF-Signalen gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung in unterschiedlichen Ansichten. Diese Ausführungsform ist der dritten Ausführungsform ähnlich, unterscheidet sich aber darin, daß die abstrahlende Struktur 1 einen kreisförmigen Querschnitt in einer Ebene senkrecht zu dem Schlitz 21 aufweist, und darin, daß die dielektrische Platte die Form eines Röhrensegments aufweist. Alternativ zu der gezeigten Ausfuhrungsform kann die abstrahlende Struktur 1 ferner zwei Schlitze aufweisen und/oder es kann die dielektrische Platte 4 weggelassen werden.
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Auch wenn ein größerer Bereich der elektromagnetischen Strahlung durch den oder von dem Schlitz übertragen/empfangen wird, übernimmt die gesamte abstrahlende Struktur 1 bei den Ausführungsformen dieser Erfindung einen Teil der Übertragung/des Empfangs. Man kann die Antennenvorrichtung so verstehen, daß sie zwei Strahlungsquellen in derselben Struktur umfaßt. Eine strahlt aufgrund des elektrischen Feldes über dem Schlitz und der räumlichen Nähe des ersten 101 und des zweiten Wandbereichs 102 als ein elektrischer Dipol über dem Schlitz ab. Die andere strahlt aufgrund der Ströme in der Platte als ein magnetischer Dipol ab. In einem Querschnitt senkrecht zu der Ausdehnung des Schlitzes kann die Platte aufgrund der Ströme, die in der abstrahlenden Struktur 1 fließen, als Stromschleife angesehen, die als ein magnetischer Dipol abstrahlt, wobei ihre Dipolachse senkrecht zu und durch das Zentrum der Schleife verläuft. Das elektrische Feld, das von dem magnetischen Dipol abstrahlt, wirkt mit der Strahlung von dem Schlitz, die von der Struktur nach außen gerichtet ist, zusammen und wirkt der Strahlung, die von dem Schlitz in die Struktur gerichtet ist, entgegen. Der Betrieb beim Empfang verläuft gemäß dem Gesetz der Gegenseitigkeit bzw. Reziprozität umgekehrt zu dem Betrieb bei der Übertragung.
Bei der Anordnung mit dem offenen Schlitz ist die über dem Schlitz anliegende Spannung längs seiner Ausdehnung zwischen den freien Enden konstant. Aufgrund dieser Tatsache kann die Länge 1 des Schlitzes ohne signifikante Verminderung der Antennenleistungsfähigkeit in großem Ausmaß vermindert werden. In einem Schlitz mit geschlossenen Enden variiert die Spannung über dem Schlitz längs seiner Ausdehnung zwischen den geschlossenen Enden, wobei sie an den Enden O ist und in der Mitte zwischen den Enden einen maximalen Wert annimmt. Dies legt nahe, daß ein Schlitz (mit offenen Enden) wesentlich kürzer ausgelegt werden kann als ein Schlitz, der geschlossene Enden aufweist, um gleiche Abstrahleigenschaften zu erzielen.
Eine Abwandlung der Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung ist in den Figuren 22, 23 und 24 gezeigt. Hier ist eine leitende Schicht 104', 105' in der leitenden oder abstrahlenden Struktur 10', &Ggr; vorgesehen, die von einem Substrat oder einem Träger 109' getragen wird.
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Die Antennenvorrichtung ist in zwei Konstruktionsbereiche geteilt, von denen einer, der in den Figuren untere Bereich 110, ein leitender Bereich ist, der einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist. Der Bereich 110' kann aus einer Platte hergestellt sein, die gebogen worden ist, oder aber durch Extrudieren des geeigneten Profils. Alternativ könnte er durch jede geeignete Weise hergestellt sein, um eine leitende Struktur zu erzielen, wie z.B. als eine leitende Schicht auf einem dielektrischen Träger oder einem Flexfilm.
Der obere Bereich umfaßt ein dielektrisches Substrat oder einen Träger 109', auf dem eine leitende Schicht 104', 105' aufgebracht ist. Die Schicht ist durch einen Schlitz 21' in zwei separate Bereiche 104', 105' getrennt. Der obere Bereich 109', 104', 105' ist bevorzugt als PCB (printed circuit board, Leiterplatte) mittels geeigneter Herstellungsverfahren ausgebildet.
An den zwei Kanten des oberen Bereichs sind die leitenden Bereiche 104', 105' des oberen Bereichs parallel zu dem Schlitz mit dem unteren Bereich 110' verbunden. Der untere Bereich 110' ist daher mit leitenden Stiften oder Vorsprüngen versehen, die sich durch Löcher in dem Substrat oder dem Träger 109' und den leitenden Schichten 104', 105' erstrecken. Die Stifte oder Vorsprünge sind leitend und mechanisch mit der leitenden Schicht verbunden, z.B. mittels Löten an den Punkten 108'.
Die leitenden und mechanischen Verbindungen zwischen den oberen und den unteren Bereichen können auch durch andere Verfahren erreicht werden. Z.B. kann der untere Bereich mit Rillen bzw. Rinnen versehen sein, indem z.B. Rippen bereitgestellt werden. Der obere Bereich wird dann geführt durch die Rillen bzw. Rinnen in seine Position gedrückt. Der obere Bereich kann mittels Reibung oder anderer geeigneter Mittel, wie z.B. Löten, Kleben oder durch mechanische Befestigungsvorrichtungen in seiner Position gehalten werden. Die leitende Verbindung wird bevorzugt genauso erreicht wie die Rückhalte- bzw. Befestigungsfunktion.
Die abstrahlende Struktur 1' wird von der Zuführ- oder Übertragungsleitung 3' gespeist, d.h. durch ein Koaxialkabel, wie es in der Figur gezeigt ist. Die Zuführleitung kann jedoch auf
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jede geeignete Art und Weise realisiert sein, z.B. durch ein Teil eines Patterns einer Leiterplatte (printed circuit board) oder eines Patterns eines Substrats 109', z.B. an der der leitenden Schicht 104', 105' gegenüberliegenden Seite. Wenn ein Teil der Zufuhrleitung 3' auf der Innenseite der abstrahlenden Struktur 1' angeordnet ist, ist es vorteilhaft, daß die leitenden Stifte oder Leiter sich durch Löcher in dem Substrat oder dem Träger 109' und den leitenden Schichten 104', 105' erstrecken. Die Stifte oder Leiter sind mit der leitenden Schicht verbunden, z.B. durch Löten an den Punkten 106', 107'. Der Erdungsleiter der Zufuhrleitung 3'ist mit dem Bereich 105' in der Nähe der Kante 12' und in der Nähe der Kantel3' verbunden. Der Signalleiter (Direktleitung, Hot Wire) der Zufuhrleitung 3' ist mit dem Bereich 104' an der anderen Seite des Schlitzes 21 'in der Nähe der Kante 11' und in der Nähe der Kante 13' verbunden. Auch wenn es bevorzugt ist, daß die Zuführleitung an der Kante 13' oder in deren Nähe befestigt ist, kann sie in einem Abstand von dieser angeschlossen werden, z. B. bis zu etwa 20 mm entfernt (für Bänder zur Funktelefonkommunikation). Die Zufuhrleitung 3' kann z.B. durch ein Loch in einem Wandbereich der Struktur 10' in die abstrahlende Struktur &Ggr; wie gezeigt hineinfuhren, oder von einer offenen Seite der Struktur in diese hinein fuhren. Sie kann selbstverständlich auch von der Seite in die abstrahlende Struktur 1' hineinragen, die der in der Figur gezeigten gegenüberliegt, wobei dann die Direktleitung (Hot Wire) mit dem Bereich 105' verbunden werden muß und Masse bzw. Erde mit dem Bereich 104' verbunden oder in dessen Nähe angeschlossen werden muß, wie es oben erwähnt worden ist.
In den Figuren ist die leitende Schicht 104', 105' auf einer Seite des Substrats oder des Trägers 109' vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, daß beide Seiten des Substrats oder des Trägers 109' die leitende Schicht 104', 105' tragen können. Der Bereich 104' kann z.B. an einer Seite und der Bereich 105' an der anderen Seite des Substrats oder des Trägers 109' vorgesehen sein.
Auf der anderen Weise sind die Funktion, die Arten des Betriebs und die Möglichkeiten in dieser Abwandlung der Antennenvorrichtung denen der zuvor beschriebenen Ausfuhrungsformen ähnlich, wobei eine wichtige Ausnahme vorhanden ist. Die Kapazitäten, die von den nach unten gefalteten Bereichen in dem Schlitzbereich gebildet werden, sind hier nicht vor-
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handen. Stattdessen werden die Impedanzen durch die Breite und die Länge des Schlitzes 21 und &ldquor;Kanäle" oder Schlitz 111', 112', die in der leitenden Schicht 104', 105' ausgebildet sind, eingestellt/angepaßt. Der Kanal/Schlitz 112' ist ein Beispiel fur ein Einstellen der Impedanz/ eine Anpassung in dem höheren Frequenzband (fe).
Figur 25 ist eine Draufsicht auf eine Abwandlung der leitenden Schickt 104', 105', die von dem Substrat oder dem Träger 109' in der Antennenvorrichtung aus Figur 22 getragen wird. Hier bildet der Kanal 111', der in dem Bereich 105' gebildet ist und mit dem Schlitz 21' verbunden ist, eine Impedanz, wie sie oben erwähnt worden ist. Der Kanal 112 'ist vorgesehen, um das höhere Frequenzband (fe) weiter zu verbessern.
Figur 26 ist eine Ansicht einer weiteren Abwandlung einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei eine leitende Schicht, die von einem Substrat oder einem Träger getragen wird, in der leitenden oder der abstrahlenden Struktur vorgesehen ist. Das Substrat oder der Träger 109" ist röhrenförmig und kann ein flexibles Substrat sein. Die leitende Struktur 10" ist an dem röhrenförmigen Substrat oder dem Träger 109" so angeordnet, daß sie einen Schlitz 21" aufweist. Darüber hinaus braucht die leitende Struktur nicht kontinuierlich zu sein, solange nur eine elektrische Verbindung zwischen den Kanten 12" und 11" besteht. Darüber hinaus kann die leitende Struktur 10" mit einer dielektrischen Abdeckung oder Isolierung versehen sein. Die Funktion, die Art und Weise des Betriebs und die Möglichkeiten in dieser Abwandlung der Antennenvorrichtung sind denen der zuvor beschriebenen Abwandlungen ähnlich.
In allen Ausführungsformen kann die Anpassung direkt in der abstrahlenden Struktur 1 vorgenommen werden. Dies wird dadurch realisiert, daß die Größe des Schlitzes (Länge und Breite), die Größe der abstrahlenden Struktur 1 und/oder die Kapazität über dem Spalt eingestellt wird. Die Kapazität kann durch eine unterschiedliche Formgebung der Bereiche 15, 16, von denen einige Beispiele, die in den vorhergehenden Ausführungsformen eingesetzt werden können, in den Figuren 15 und 16 gezeigt sind, auf unterschiedliche Frequenzbänder eingestellt und an diese angepaßt werden. In Figur 15 ist gezeigt, wie sich die Breiten der Bereiche
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15, 16 schrittweise verändern, und in der Figur 16 ist gezeigt, wie sich die Breiten der Bereiche 15 und 16 kontinuierlich verändern. In Zusammenhang mit der Anpassung kann der Schlitz mittels eines leitenden Bandes oder Tapes, einer Platte oder eines anderen Leiters 23 kurzgeschlossen sein, das bzw. der an dem Ende des Schlitzes angeordnet ist, welcher dem Ende gegenüberliegt, das in der Nähe des Zuführbereiches liegt. Dies ist in Figur 21 dargestellt. Durch diese Anordnung kann die Antennenvorrichtung z.B. auf &lgr;/4 eingestellt werden. Solch eine Antennenvorrichtung wird länger sein und in einem niedrigeren Frequenzband oder in niedrigeren Frequenzbändern einsetzbar sein.
Der Schlitz kann ferner Formen aufweisen, die anders ausgestaltet sind, als die parallele Form und die rechtwinklige Ausdehnung über die leitende Struktur. Die Figuren 17 und 18 zeigen die abstrahlende Struktur 1 mit Beispielen für unterschiedliche Formen des Schlitzes bzw. der Schlitze, die in den vorgenannten Ausführungsformen verwendet werden können.
Figur 17 zeigt einen Schlitz, der eine gekrümmte Form aufweist, und Figur 18 zeigt einen Schlitz, der einen Abstand zwischen den Kanten 11,12 aufweist, der sich längs dem Verlauf des Schlitzes ändert.
Der abstrahlenden Struktur 1 kann ferner eine gekrümmte Form gegeben werden. In den Figuren 19a und 19b ist eine abstrahlende Struktur 1 gezeigt, die solch eine Form aufweist. Bei dieser Ausführungsform verlaufen der erste 101 und der zweite Wandbereich 102 parallel zueinander und parallel zu dem Schlitz, was bevorzugt, jedoch nicht unbedingt erforderlich ist. Bei der Antennenvorrichtung dieser Ausführungsform der Erfindung kann die abstrahlende Struktur 1 ferner mit zwei Schlitzen versehen sein und/oder eine dielektrische Platte aufweisen, wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Die gekrümmte Form hat den Vorteil, daß im Hinblick auf eine Anordnung der Antennenvorrichtung bei einer beibehaltenen Antennenleistung größere Freiheiten zur Verfügung gestellt werden.
Die Befestigung einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Fahrzeug ist schematisch in der Figur 20 gezeigt, wobei 51 ein leitendes Element des Fahrzeugs ist, z.B. das Dach, und 52 eine Glasebene darstellt, z.B. die Windschutzscheibe. Die abstrahlende
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Struktur 1 ist so angeordnet, daß der Schlitz 21 und der Schlitz 22, falls vorhanden, von der Glasebene bzw. Glasplatte, bevorzugt mit einem nicht metallisierten Bereich dieser Glasplatte, abgedeckt sind. Falls die Antennenvorrichtung 1 mit einer dielektrischen Platte versehen ist, wird das dielektrische Material bevorzugt so ausgewählt, daß es eine dielektrische Konstante aufweist, die von der der Glasebene bzw. Glasplatte abweicht, wodurch die elektromagnetischen Wellen, die von der Antennenvorrichtung übertragen/empfangen werden, gebrochen werden können und wodurch die Strahlungskeule der Antenne gesteuert werden kann. Wenn die dielektrische Konstante der dielektrischen Platte 4 (z.B. &egr;&tgr; ~ 2,5) geringer ist die dielektrische Konstante der Glasebene bzw. der Glasplatte (z.B. &egr;&Ggr; ~ 4-5), wird die Abstrahlungskeule mehr nach unten gerichtet oder mehr in einer horizontalen Richtung ausgerichtet werden. Wie bereits erwähnt erfordert die Antennenvorrichtung 1 keine spezielle Erdungsplatte, wobei der Grund hierfür die abgeschlossene Struktur ist. Sie kann ferner so installiert bzw. angebracht sein, daß sie eine sehr geringe Sensitivität bezüglich angrenzender leitender Elemente aufweist.
Falls die abstrahlende Struktur 1 ohne das leitende Teil 51 in Figur 20 vorgesehen ist, durchlaufen die elektrischen Felder den Schlitz und weisen eine kreisförmige Form in einer Ebene auf, die senkrecht zu dem Schlitz verläuft (tatsächlich zwei kreisförmige Formationen, in jede Richtung von dem Schlitz ausgehend). Falls eine leitende Platte in das Feld eingesetzt wird und im wesentlichen für die kreisförmigen Feldlinien einen Radius oder einen Teil eines solchen bildet, werden die Feldlinien im wesentlichen senkrecht in die Platte eintreten, was zu einem sehr geringen Einfluß der leitenden Platte führt. Im Falle der Figur 20 ist das leitende Element 51 vorhanden. Dann ist es essentiell, das keine galvanische oder leitende Verbindung zwischen der abstrahlenden Struktur 1 und dem leitenden Element oder Teil 51 vorhanden ist. Wenn die dielektrische Platte 4 vorhanden ist, wird eine ausreichenden Isolierung dazwischen vorhanden sein. Alternativ oder in Kombination kann eine innere Auskleidung, Einfassung oder ähnliches, die aus Kunststoff, Gummi oder einem anderen dielektrischen Material hergestellt ist, als Isolierung verwendet werden. Es wird dann eine kapazitive Kopplung zwischen der abstrahlenden Struktur 1 und dem leitenden Element 51 auftreten, die berechnet oder gemessen und, falls gewünscht, ausgeglichen bzw. kompensiert werden kann.
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Die Antennenvorrichtung ist bevorzugt durch eine Abdeckung oder ein Gehäuse aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten dielektrischen Material geschützt, wenn sie montiert bzw. installiert ist. Möglicherweise ist die Antennenvorrichtung an einem Gehäuse angebracht, das an dem Fahrzeug angebracht ist.
Die Antennenvorrichtung ist mittels Schnappmittel, Schrauben oder Kleben oder anderer geeigneter Verfahren montiert. Sie soll bevorzugt mit einem schmalen Zwischenraum (oder ohne Zwischenraum) zu der Glasebene bzw. Glasplatte befestigt werden, z. B. 0-10. Selbstverständlich sind andere Positionen an einem Fahrzeug möglich und geeignet als die, die gezeigt und beschrieben worden sind. Dies ist dann bevorzugt, wenn der Schlitz nicht durch ein leitendes Material abgedeckt ist.
Einige der abstrahlenden Strukturen 1 oder Teile dieser Strukturen, die oben beschrieben worden sind, können mittels Extrusion und nachfolgendem Schneiden in geeignete Längen hergestellt werden. Alternativ kann ein Prägen bzw. Stanzen oder Schneiden aus einer Platte und ein nachfolgender Biegevorgang durchgeführt werden. Deshalb kann ein Profil gemäß einiger der vorgenannten Ausführungsformen aus einer leitenden Platte hergestellt werden.
Obwohl die Erfindung mittels der oben genannten Beispiele beschrieben worden ist, sind selbstverständlich viele Abwandlungen innerhalb des Umfanges der Erfindung möglich. Die Ausfuhrungsformen sind z.B. mit ihren Abmessungen und ihren Maßnahmen im Hinblick auf Bänder zur Funktelefonkommunikation beschrieben worden, für einen Betrieb in anderen Frequenzbändern sollten die Dimensionen und Maßnahmen bzw. Abmessungen jedoch angepaßt werden.

Claims (31)

1. Antennenvorrichtung zum Übertragen und/oder Empfangen von HF Signalen, die umfasst:
- eine leitende Struktur (10), die sich zwischen einer ersten und einer zweiten Kante (11, 12), die sich gegenüberliegen, erstreckt, und
- einen Zuführbereich,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die leitende Struktur (10) eine abstrahlende Struktur (1) ist, die teilweise ein Volumen umschließt, und
- die erste und die zweite Kante (11, 12) in einem ersten Abstand von einander angeordnet sind, wodurch sie einen offenen, abstrahlenden ersten Schlitz (21) bilden, der wenigstens ein offenes Ende aufweist.
2. Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die leitende Struktur (10) eine leitende Platte (10) umfaßt, die sich zwischen der ersten und der zweiten Kante erstreckt.
3. Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Schlitz (21) ein erstes und ein zweites offenes Ende aufweist.
4. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leitende Struktur (10) ferner eine dritte und eine vierte Kante (13, 14) aufweist, die sich gegenüberliegen, und der erste Schlitz (21) sich zwischen der dritten und der vierten Kante (13, 14) erstreckt.
5. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzliche Kapazitätsmittel zwischen der ersten und der zweiten Kante (11, 12) vorgesehen sind.
6. Antennenvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Kapazität von einem ersten Bereich (15) und einem zweiten Bereich (15) der leitenden Struktur entsprechend in Verbindung mit der ersten und der zweiten Kante (11, 12) gebildet wird, und der erste und der zweite Bereich (15, 16) so angeordnet sind, daß sie im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
7. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leitende Struktur (10) einen zweiten Schlitz (22) in einem zweiten Abstand von dem ersten Schlitz (21) aufweist, und der zweite Schlitz (22) wenigstens einen Bereich aufweist, der im wesentlichen parallel zu dem ersten Schlitz (21) verläuft.
8. Antennenvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der zweite Schlitz (22) ein erstes und ein zweites Ende (17) aufweist, von denen das erste Ende offen und das zweite Ende (17) geschlossen ist.
9. Antennenvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der zweite Schlitz (22) zwei sich gegenüberliegende Seiten aufweist, zwischen denen eine Kapazität gebildet wird.
10. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abstrahlende Struktur (10) eine kastenähnliche Form aufweist.
11. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leitende Struktur (10) sich in einer Ebene in Bereiche erstreckt, die den Schlitz/die Schlitze umgeben.
12. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abstrahlende Struktur (1) einen Umfang aufweist, der im wesentlichen in einem Bereich von &lambda;/2-&lambda;/4 liegt, und eine Länge (1), die im wesentlichen in einem Bereich von X/2-&lambda;/3 in einer Richtung senkrecht zu dem Umfang liegt, wobei &lambda; die Wellenlänge eines Signals mit einer Zentralfrequenz eines Frequenzbandes ist, welches das untere Frequenzband ist, in dem die Antennenvorrichtung betrieben werden soll.
13. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abstrahlende Struktur (1) einen Umfang, der im wesentlichen &lambda;/2 beträgt, und eine Länge (1) in einer Richtung senkrecht zu dem Umfang aufweist, die im wesentlichen &lambda;/2 beträgt, wobei &lambda; die Wellenlänge eines Signals mit der Zentralfrequenz eines Frequenzbandes ist, welches das untere Frequenzband ist, in dem die Antennenvorrichtung betrieben werden soll.
14. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erstes dielektrisches Material (4) so angeordnet ist, daß es wenigstens den Schlitz/die Schlitze abdeckt.
15. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erstes dielektrisches Material (4) so angeordnet ist, daß es den Schlitz/die Schlitze und Bereiche um den Schlitz/die Schlitze abdeckt.
16. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei die Antennenvorrichtung so ausgelegt ist, daß sie an einer Seite eines Fensters montierbar ist, das eine dielektrische Konstante aufweist, die von der des ersten dielektrischen Materials (4) abweicht.
17. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei die Antennenvorrichtung so ausgelegt ist, daß sie an einem Fahrzeug auf einer Seite einer Glasebene (52) montierbar ist, die eine dielektrische Konstante aufweist, die von der des ersten dielektrischen Materials (4) verschieden ist.
18. Antennenvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, wobei die dielektrische Konstante des ersten dielektrischen Materials (4) geringer ist als die dielektrische Konstante der Glasebene/Glasplatte (52).
19. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antennenvorrichtung so ausgelegt ist, daß sie an einem Fahrzeug auf einer Seite einer Glasebene/Glasplatte (52) befestigbar ist, möglicherweise in der Nähe eines leitenden Teiles des Fahrzeugs.
20. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Abstand entlang dem Schlitz (21) konstant ist.
21. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Abstand längs dem Schlitz (21) linear größer wird.
22. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abstrahlende Struktur eine leitende Schicht umfaßt, die von einem dielektrischen Substrat getragen wird, wobei in dieser Schicht der erste Schlitz angeordnet ist, wodurch zwei Bereiche der leitenden Schicht gebildet werden.
23. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die leitenden Bereiche auf gegenüberliegenden Oberflächen des dielektrischen Substrats angeordnet sind, und wobei der Schlitz zwischen angrenzenden Kanten auf gegenüberliegenden Oberflächen der leitenden Bereiche ausgebildet ist.
24. Antennenvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster leitender Bereich auf einer ersten Seite des dielektrischen Substrats wenigstens teilweise einen zweiten leitenden Bereich auf einer zweiten Seite des dielektrischen Substrats überlappt.
25. Antennenvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster leitender Bereich auf einer ersten Seite des dielektrischen Substrats bezogen auf einen zweiten leitenden Bereich auf einer zweiten Seite des dielektrischen Substrats seitlich versetzt angeordnet ist, wodurch Teile der sich gegenüberliegenden Oberflächen gebildet werden, die jeweils übereinander angeordnet sind und kein leitendes Material aufweisen.
26. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abstrahlende Struktur eine leitende Schicht umfaßt, die von einem dielektrischen Substrat getragen wird, wobei in dieser Schicht der erste und der zweite Schlitz angeordnet sind.
27. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Kanal in der leitenden Schicht mit dem Schlitz/den Schlitzen verbunden ist, wodurch eine Impedanz in der leitenden Schicht gebildet wird.
28. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens zwei Kanäle in der leitenden Schicht mit dem Schlitz/den Schlitzen verbunden sind, von denen ein erster Kanal für ein Anpassen/Einstellen der Antennenvorrichtung auf ein höheres Frequenzband ausgelegt ist und von denen ein zweiter Kanal für eine Anpassung/eine Einstellung der Antennenvorrichtung auf ein niedrigeres Frequenzband ausgelegt ist.
29. Antennenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abstrahlende Struktur in wenigstens zwei Konstruktionsbereiche unterteilt ist, von denen ein erster Bereich das dielektrische Substrat umfaßt, das die leitende Schicht/die leitenden Schichten trägt und eine fünfte und eine sechste Kante aufweist, wobei der erste Schlitz zwischen der fünften und der sechsten Kante angeordnet ist, und ein zweiter Bereich eine siebte und eine achte Kante aufweist, die entsprechend mit der fünften und der sechsten Kante leitend verbunden sind.
30. Funkkommunikationssystem, das Übertragungs-/Empfangsschaltkreise umfaßt, die mit einer Antennenvorrichtung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Antennenvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfaßt.
31. Funkkommunikationssystem nach Anspruch 30, wobei die Übertragungs- /Empfangsschaltkreise in zwei oder mehr Frequenzbändern arbeiten.
DE20080128U 1999-04-26 2000-04-17 Antennenvorrichtung und Funkkommunikationssystem Expired - Lifetime DE20080128U1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901492A SE516359C2 (en) 1999-04-26 1999-04-26 Antenna for mobile radio communication device, has conductive structure extending between feed portion and opposite edges forming an opening radiating slit
SE0000289A SE0000289D0 (sv) 1999-04-26 2000-01-31 An antenna means, a radio communication system and a method for manufacturing a radiating structure
PCT/SE2000/000734 WO2000065688A1 (en) 1999-04-26 2000-04-17 An antenna means, a radio communication system and a method for manufacturing a radiating structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE20080128U1 true DE20080128U1 (de) 2001-05-03

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Family Applications (1)

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DE20080128U Expired - Lifetime DE20080128U1 (de) 1999-04-26 2000-04-17 Antennenvorrichtung und Funkkommunikationssystem

Country Status (7)

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US (1) US6636183B1 (de)
EP (1) EP1181742B1 (de)
AU (1) AU4633000A (de)
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GB (1) GB2357906B (de)
SE (2) SE516359C2 (de)
WO (1) WO2000065688A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8299971B2 (en) 2009-03-25 2012-10-30 GM Global Technology Operations LLC Control module chassis-integrated slot antenna

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6414647B1 (en) * 2001-06-20 2002-07-02 Massachusetts Institute Of Technology Slender omni-directional, broad-band, high efficiency, dual-polarized slot/dipole antenna element
SE524205E (sv) * 2002-09-12 2005-12-06 Radio Components Sweden Ab Ett förfarande för att tillverka antennelement
JP2006528465A (ja) 2003-07-21 2006-12-14 アイピーアール ライセンシング インコーポレイテッド 無線アプリケーションのための多重帯域アンテナ
KR100531218B1 (ko) * 2003-08-27 2006-01-10 한국전자통신연구원 유전체 기판의 양면에 형성된 슬롯을 구비하는 슬롯 안테나
JP2006039967A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Fujitsu Ltd ディスクタグ読み取り装置
US8493274B2 (en) * 2005-11-18 2013-07-23 Nec Corporation Slot antenna and portable wireless terminal
US7518564B2 (en) * 2006-05-24 2009-04-14 Twisthink, L.L.C. Slot antenna
US8274439B2 (en) * 2009-09-29 2012-09-25 The Boeing Company High power, low profile, broadband antenna
US9184507B2 (en) * 2012-03-23 2015-11-10 Lhc2 Inc Multi-slot common aperture dual polarized omni-directional antenna
US20180034159A1 (en) * 2015-11-02 2018-02-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Cavity backed slot antenna
US9940494B2 (en) 2016-05-31 2018-04-10 Sick Ag RFID reading apparatus for shelf occupancy detection
US9865931B1 (en) * 2016-07-27 2018-01-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Broadband cylindrical antenna and method
CN114365349B (zh) * 2019-10-22 2024-11-15 华为技术有限公司 背腔缝隙天线及包括所述缝隙天线的电子设备

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3189908A (en) * 1962-01-22 1965-06-15 Joseph H Provencher Ridged waveguide slot antenna
US3312976A (en) * 1965-07-19 1967-04-04 Trak Microwave Corp Dual frequency cavity backed slot antenna
GB1145273A (en) * 1966-03-31 1969-03-12 Marconi Co Ltd Improvements in or relating to slotted wave guide aerials
US3445852A (en) * 1968-02-05 1969-05-20 John E Karlson Open end waveguide antenna
FR2555823B1 (fr) * 1982-03-26 1987-07-17 Thomson Csf Dispositif d'excitation d'une fente non excentree taillee sur le grand cote d'un guide d'onde et antenne a fentes comportant un tel dispositif
DE3508929C2 (de) * 1985-03-13 1987-01-29 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Antenne für Satelliten-Mobilfunk für eine Wellenlängen &lambda; im L-Band
US5177494A (en) * 1989-02-16 1993-01-05 Robert Bosch Gmbh Vehicular slot antenna system
DE8913811U1 (de) 1989-11-10 1990-01-11 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Fahrzeugantenne
DE4000381A1 (de) * 1990-01-09 1991-07-11 Opel Adam Ag Schlitzantenne fuer ein kraftfahrzeug, insbesondere fuer ein pkw
DE4125898C2 (de) * 1991-08-05 1994-02-03 Hirschmann Richard Gmbh Co Fahrzeugantenne in Form einer Schlitzantenne
US5402134A (en) 1993-03-01 1995-03-28 R. A. Miller Industries, Inc. Flat plate antenna module
US5629712A (en) 1995-10-06 1997-05-13 Ford Motor Company Vehicular slot antenna concealed in exterior trim accessory
US5812095A (en) 1995-10-06 1998-09-22 Ford Motor Company Mounting structure for combined automotive trim accessory and antenna
US5682168A (en) 1996-05-20 1997-10-28 Mcdonnell Douglas Corporation Hidden vehicle antennas
US5900843A (en) * 1997-03-18 1999-05-04 Raytheon Company Airborne VHF antennas
US6127983A (en) * 1998-10-08 2000-10-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wideband antenna for towed low-profile submarine buoy
US6198453B1 (en) * 1999-01-04 2001-03-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Waveguide antenna apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8299971B2 (en) 2009-03-25 2012-10-30 GM Global Technology Operations LLC Control module chassis-integrated slot antenna
DE102010012615B4 (de) * 2009-03-25 2015-08-27 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) In ein Steuerungsmodulgehäuse eingebaute Schlitzantenne

Also Published As

Publication number Publication date
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SE9901492L (sv) 2000-10-27
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