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DE69908305T2 - Doppelband-diversity-antenne mit parasitärem strahlerelement - Google Patents

Doppelband-diversity-antenne mit parasitärem strahlerelement Download PDF

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DE69908305T2
DE69908305T2 DE69908305T DE69908305T DE69908305T2 DE 69908305 T2 DE69908305 T2 DE 69908305T2 DE 69908305 T DE69908305 T DE 69908305T DE 69908305 T DE69908305 T DE 69908305T DE 69908305 T2 DE69908305 T2 DE 69908305T2
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antenna
dielectric substrate
extends
radiation element
electrically conductive
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DE69908305T
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M. John SPALL
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Ericsson Inc
Original Assignee
Ericsson Inc
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Publication date
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Antennen, und insbesondere Diversity-Antennen, die innerhalb von Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Antennen für persönliche Kommunikationsvorrichtungen wie etwa Funktelefone können nicht adäquat funktionieren, wenn sie sich in einer nahen Nachbarschaft zu einem Benutzer während eines Betriebs befinden, oder wenn sich ein Benutzer während des Betriebs einer Vorrichtung bewegt. Eine nahe Nachbarschaft zu Objekten oder eine Bewegung des Benutzers während eines Betriebs eines Funktelefons kann zu einer verschlechterten Signalqualität oder Fluktuationen in einer Signalstärke führen, die als ein Multipfad-Fading bekannt sind. Diversity-Antennen sind ausgelegt worden, in Verbindung mit einer Primärantenne eines Funktelefons zu arbeiten, um einen Signalempfang zu verbessern.
  • Viele der gängigen Hand-Funktelefone durchlaufen eine Miniaturisierung. Tatsächlich sind viele der heutigen Modelle nur 11–12 Zentimeter lang. Unglücklicherweise kann, wenn Funktelefone in der Größe abnehmen, der Betrag eines internen Raums darin entsprechend verringert sein. Ein verringerter Betrag eines internen Raums kann es für vorhandene Typen von Diversity-Antennen erschweren, die Bandbreiten- und Verstärkungsanforderungen zu erreichen, die für einen Funktelefonbetrieb notwendig sind, weil ihre Größe entsprechend verringert sein kann.
  • Überdies kann es für eine Diversity-Antenne wünschenswert sein, dass diese befähigt ist, in mehrfachen Frequenzbändern zu schwingen. Beispielsweise benutzt das Japanische Personal-Digital-Zellen (PDC)-System zwei "Empfangs"-Frequenzbänder und zwei "Sende"-Frequenzbänder. Dementsprechend sollte eine Diversity-Antenne innerhalb eines Funktelefons, das in dem japanischen PDC-System verwendet wird, vorzugsweise befähigt sein, in jedem der beiden Empfangsfrequenzbänder zu schwingen. Unglücklicherweise könnte die Fähigkeit, Diversity-Antennen mit einer adäquaten Verstärkung über mehrfache Frequenzbänder bereitzustellen, gegenwärtig wegen Größenbeschränkungen eingeschränkt sein, die durch eine Funktelefon-Miniaturisierung auferlegt sind.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Diversity-Antennen bereitzustellen, die in mehrfachen Frequenzbändern mit einer ausreichenden Verstärkung zur Verwendung innerhalb von Personal-Kommunikationsvorrichtungen wie etwa Funktelefonen schwingen können.
  • Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Diversity-Antennen einer verringerten Größe bereitzustellen, die in mehrfachen Frequenzbändern mit einer ausreichenden Verstärkung schwingen treten können, und die innerhalb des kleinen internen Raums von Miniatur-Funktelefonen angebracht werden können.
  • Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch eine planare Diversity-Antenne für Kommunikationsvorrichtungen wie etwa Funktelefone, die zwei Abstrahlelemente aufweisen, die an gegenüberliegenden Seiten eines dielektrischen Substrats befestigt und parasitär gekoppelt sind, um gemeinsam in zwei benachbarten Frequenzbändern zu schwingen, gelöst. Ein Abstrahlelement, das als das "Speise-"Abstrahlelement bezeichnet wird, weist einen mäandernden elektrisch leitfähigen Pfad mit einem HF-Speisepunkt und einem Massepunkt darauf auf. Ein zweites Abstrahlelement, das als das parasitäre Abstrahlelement bezeichnet wird, weist einen mäandernden elektrisch leitfähigen Pfad darauf auf. Das parasitäre Abstrahlelement ist in einer beabstandeten, im allgemeinen parallelen Beziehung zu sowohl dem "Speise-"Abstrahlelement als auch einer Grundplatte (Masseebene) gehalten.
  • Wenn eine planare Diversity-Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Funktelefons verwendet wird, kann eine Abschirmung, die über dem HF-Schaltkreis liegt, als eine Grundplatte dienen. Das planare Antennenelement wird innerhalb des Gehäuses eines Funktelefons derart befestigt, dass das parasitäre Abstrahlelement in einer beabstandeten, parallelen Beziehung zu einer äußeren planaren Oberfläche des Abschirmbechers ist. Eine Öffnung in der äußeren Oberfläche des Abschirmbechers lässt es zu, dass ein Direktspeiseelement von dem HF-Schaltkreis durch die Abschirmbecher-Öffnung verläuft und elektrisch an den Speisepunkt auf dem leitfähigen Pfad des Speise-Abstrahlelements angeschlossen ist. Ein Masse-Speiseelement verbindet den Massepfosten auf dem leitfähigen Pfad des Speise-Abstrahlelements mit dem geerdeten Abschirmbecher.
  • Die Speise- und parasitären Abstrahlelemente können mäandernde elektrisch leitfähige Pfade mit unterschiedlichen elektrischen und physikalischen Längen aufweisen. Dementsprechend strahlen die Speise- und parasitären Abstrahlelemente gemeinsam in Dual-Bandresonanzen. Beispielhafte benachbarte Frequenzbänder erstrecken sich von zwischen 0,810 und 0,828 GHz und zwischen 0,870 und 0,885 GHz.
  • Diversity-Antennen gemäß der vorliegenden Erfindung können vorteilhaft sein, weil es ihnen ihre Konfiguration zulassen kann, den Einschränkungen eines kleinen Raums gegenwärtiger Funktelefone und anderer Kommunikationsvorrichtungen zu entsprechen, während adäquate Verstärkungs- und Bandeigenschaften bereitgestellt werden. Die Dualband-Funktionalität von Diversity-Antennen, die Aspekte der vorliegenden Erfindung einschließen, können insbesondere vorteilhaft in Ländern wie etwa Japan sein, die mehrfache Frequenzbänder zum Senden und Empfangen von Funktelefone durch Kommunikationen benutzen. Die vorliegende Erfindung kann als eine Diversity-Antenne für ein Dualband-Funktelefon geeignet sein.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine planare Invertierte-F-Antenne, die innerhalb von Funktelefonen verwendet wird;
  • 2A–2C eine Dualband-Diversity-Antenne, die ein Speise-Abstrahlelement und ein parasitäres Abstrahlelement aufweist, gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine beispielhafte Resonanzkurve, die mit einer Dualband-Diversity-Antenne erreichbar ist, die Aspekte der vorliegenden Erfindung einschließt; und
  • 4 eine Dualband-Diversity-Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung, die an einem Abschirmbecher eines Funktelefons befestigt ist.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird nun nachstehend vollständiger unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind, beschrieben werden. Diese Erfindung kann jedoch auf unterschiedliche Arten ausgeführt sein und sollte nicht als eingeschränkt auf die Ausführungsformen ausgelegt werden, die hierin offenbart sind; vielmehr sind diese Ausführungsformen derart bereitgestellt, dass diese Offenbarung gründlich und vollständig sein wird, und sie werden Durchschnittsfachleuten den Umfang der Erfindung vollständig übermitteln. Gleiche Nummern bezeichnen durchweg gleiche Elemente.
  • Wie Durchschnittsfachleuten bekannt ist, ist eine Antenne eine Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen elektrischer Signale. Eine Sendeantenne schließt typischer Weise eine Speiseanordnung ein, die eine Apertur oder eine reflektierende Oberfläche induziert oder anstrahlt, um ein elektromagnetisches Feld abzustrahlen. Eine Empfangsantenne schließt typischer Weise eine Öffnung oder Oberfläche ein, die ein einfallendes Strahlungsfeld auf eine Aufnahmeeinspeisung fokussiert, wodurch ein elektronisches Signal proportional zu der einfallenden Strahlung erzeugt wird. Der Betrag von Energie, der von der Antenne abgestrahlt oder empfangen wird, hängt von ihrer Aperturfläche ab und wird hinsichtlich einer Verstärkung beschrieben. Abstrahlmuster sind oft unter Verwendung von Polarkoordinaten ausgedruckt. Ein Spannungs-Stehwellenverhältnis (VSWR) betrifft die Impedanzanpassung eines Antennenspeisepunkts an die Speiseleitung oder Übertragungsleitung. Um HF-Energie mit einer minimalen Dämpfung abzustrahlen, oder um empfangene HF-Energie zu dem Empfänger mit einer minimalen Dämpfung zu leiten, sollte die Impedanz der Antenne an die Impedanz der Übertragungsleitung oder Einspeisung angepasst werden.
  • Funktelefone setzen typischer Weise eine Primärantenne ein, die mit einem Sendeempfänger elektrisch verbunden ist, der zugeordnet zu einer Signalverarbeitungsschaltung betriebsfähig ist, die auf einer intern angeordneten gedruckten Schaltungsplatine positioniert ist. Um eine Energieübertragung zwischen der Antenne und dem Sendeempfänger zu maximieren, sind der Sendeempfänger und die Antenne vorzugsweise derart untereinander verbunden, das die jeweiligen Impedanzen im wesentlichen "angepasst", d. h. elektrisch abgestimmt sind, um unerwünschte Antennenimpedanzkomponenten herauszufiltern oder zu kompensieren, um einen 50 Ohm (oder gewünschten)-Impedanzwert an der Schaltungseinspeisung bereitzustellen.
  • Wie Durchschnittsfachleuten wohlbekannt ist, kann eine Diversity-Antenne in Verbindung mit einer Primärantenne innerhalb eines Funktelefons benutzt werden, um zu verhindern, dass Anrufe aufgrund von Fluktuationen in einer Signalstärke unterbrochen werden. Die Signalstärke kann als Folge davon variieren, dass sich ein Benutzer zwischen Zellen in einem zellulären Telefonnetz bewegt, das ein Benutzer zwischen Gebäuden spaziert, aufgrund einer Störung von stationären Objekten und dergleichen. Diversity-Antennen sind ausgelegt, Signale aufzunehmen, die die Hauptantenne durch räumliche, Muster- und Bandbreiten- oder Verstärkungs-Diversity nicht aufnehmen kann. Diversity-Antennen können auch benutzt werden, um eine Rayleigh-Schwebung auszuschalten, die plötzliche tiefe Einbrüche oder Dämpfungen der Signalstärke aufgrund einer Multipfad-Phasenauslöschung einschließen kann.
  • Ein Typ einer Diversity-Antenne, die in dem Stand der Technik wohlbekannt ist, ist die planare Invertierte-F-Antenne (PIFA), und diese ist in 1 veranschaulicht. Die veranschaulichte PIFA 10 schließt ein Abstrahlelement 12 ein, das in einer beabstandeten Beziehung zu einer Grundplatte 14 gehalten ist. Das Abstrahlelement ist auch mit der Grundplatte 14 geerdet, wie durch 16 angezeigt. Eine Direktheiße) -HF-Verbindung 17 verläuft von einem darunter liegenden Schaltkreis (nicht gezeigt) durch die Grundplatte 14 zu dem Abstrahlelement 12 und 18. Eine PIFA wird auf gewünschte Frequenzen abgestimmt, indem die folgenden Parameter eingestellt werden, die eine Verstärkung und eine Bandbreite beeinflussen können: Ein Variieren der Länge L des Abstrahlelements 12; ein Variieren des Spalts H zwischen dem Abstrahlelement 12 und der Grundplatte 14; und ein Variieren des Abstands D zwischen der Masse und den Direkt-HF-Verbindungen. Eine Grundplattengröße kann auch ein wichtiger Abstimmparameter sein. Andere Parameter, die Durchschnittsfachleuten bekannt sind, können eingestellt werden, um die PIFA abzustimmen, und werden nicht weiter diskutiert werden.
  • Unter Bezugnahme nun auf die 2A–2C ist eine Dualband-Diversity-Antenne 20 in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Antenne 20 schließt ein dielektrisches Substrat 22 wie etwa eine Fiberglas-Schaltungsplatine ein, die erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen 22A und 22B aufweist. Ein besonders bevorzugtes Material zur Verwendung als das Substrat ist eine FR4-Platine, die Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet der Schaltungsplatinen wohlbekannt ist. Jedoch können verschiedene dielektrische Materialien für das Substrat 22 benutzt werden. Vorzugsweise weist das dielektrische Substrat 22 eine dielektrische Konstante zwischen 4,4 und 4,8 für die veranschaulichte Ausführungsform auf. Jedoch ist zu verstehen, dass dielektrische Substrate, die unterschiedliche dielektrische Konstanten aufweisen, benutzt werden können, ohne von dem Grundgedanken und der Absicht der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Diversity-Antennen gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere gut geeignet, um sowohl eine Rayleigh- (Sichtlinie und eine Hauptreflexion) als auch eine Ricean- (mehrfache Reflektionen)-Schwebung zu unterdrücken. Die vorliegende Erfindung lässt es zu, dass die Diversity-Antenne in einem sehr kleinen Mobil-Funktelefon untergebracht ist und hilft, wenn die Hauptantenne in einen sehr großen Schwebungsbereich eintritt.
  • Dimensionen des dielektrischen Substrats 22 können in Abhängigkeit von Raumeinschränkungen des Funktelefons oder einer anderen Kommunikationsvorrichtung, innerhalb welcher die Diversity-Antenne 20 eingebaut ist, variieren. Typischer Weise wird das dielektrische Substrat 22 eine Dicke T zwischen 1,0 und 1,5 Millimetern (mm); eine Breite W zwischen 11 und 22 mm; und eine Länge L zwischen 21 und 23 mm aufweisen.
  • Eine Schicht aus Kupfer oder einem anderen leitfähigen Material ist an sowohl den ersten als auch zweiten Substratoberflächen 22a und 22b angebracht und ist durch 24a bzw. 24b angezeigt. Ein bevorzugtes leitfähiges Material ist ein Kupferband, weil Abschnitte davon einfach während eines Abstimmens der Antenne entfernt werden können. Typischer Weise beträgt die Dicke der leitfähigen Schichten 24a, 24b auf jeder jeweiligen Substratoberfläche 22a, 22b zwischen 0,5 Unzen (Oz) (ungefähr 14 Gramm) und 1,0 Oz (ungefähr 28 Gramm) Kupfer.
  • Ein Masseposten 27 und ein Direkt-HF-Speisepunkt 28 sind elektrisch mit der leitfähigen Schicht 24a verbunden, wie in 2B veranschaulicht. Die Orte des Massepostens 27 und des Direkt-HF-Speisepunkts 28 auf der leitfähigen Schicht 24a der ersten Substratoberfläche sind auf der Grundlage einer gewünschten Eingangsimpedanz gewählt. Der Koaxialverbinder 29 verläuft durch die, ist aber nicht elektrisch verbunden mit der leitfähige(n) Schicht 24b der zweiten Substratoberfläche, wie in 2c veranschaulicht. Der Masseposten 27 und der Direkt-HF-Speisepunkt 28 sind elektrisch mit dem darunter liegenden Schaltkreis (nicht gezeigt) innerhalb eines Funktelefons über den Koaxialverbinder 29 verbunden, wie untenstehend beschrieben werden wird.
  • Die leitfähige Schicht 24b, die auf der zweiten Substratoberfläche 22b aufgebracht ist, ist eine parasitäre leitfähige Schicht; d. h. sie ist elektrisch nicht mit anderen Abschnitten der Antenne 20 verbunden. Wie Durchschnittsfachleuten bekannt ist, sind parasitäre elektromagnetische Elemente mit Nahfeld-Strömen gekoppelt und "abgespeist" (d. h. Ströme, die auf einer leitfähigen Oberfläche fließen, existieren in einem "Feld" elektromagnetischer Felder, die die Ströme in naher Nachbarschaft zu der leitfähigen Oberfläche induzieren). Eine parasitäre Antenne ist eine Antenne, die nicht direkt von einer HF-Quelle getrieben wird, sondern vielmehr durch eine Energie angeregt wird, die von einer weiteren Quelle abgestrahlt wird. Das Vorhandensein eines parasitären Elements kann die Resonanzeigenschaften einer nahegelegenen Antenne ändern, was es zulässt, dass die Antenne in mehr als einem Band schwingt.
  • Wie untenstehend beschrieben werden wird, wirken die ersten und zweiten Substratoberflächen 22a, 22b und die jeweiligen leitfähigen Schichten 24a, 24b darauf jeweils als jeweilige Abstrahlelemente, die als 30a und 30b angezeigt sind. Das Abstrahlelement 30a wird als ein "Speise-"Abstrahlelement bezeichnet, und das Abstrahlelement 30b wird als ein "parasitäres" Abstrahlelement bezeichnet. Wie untenstehend beschrieben werden wird, lassen es die Speise- und parasitären Abstrahlelemente 30a, 30b zu, dass die Antenne so abgestimmt wird, in zumindest zwei Frequenzbändern zu schwingen.
  • Unter Bezugnahme auf die 2B und 2C sind Abschnitte 26a, 26b jeder leitfähigen Schicht 24a, 24b jeweils entfernt worden, um mäandernde elektrisch leitfähige Muster zum Abstrahlen von HF-Energie, die jeweils als 32a bzw. 32b angezeigt sind, zu schaffen. Die Länge jedes mäandernden elektrisch leitfähigen Musters 32a, 32b ist ein Abstimmparameter, wie er Durchschnittsfachleuten bekannt ist. Das Speise-Abstrahlelement 30a und das parasitäre Abstrahlelement 30b lassen es zu, dass die Antenne 20 in zwei Frequenzbändern schwingt. Das parasitäre Abstrahlelement 30b wird durch magnetische Felder angeregt, die von dem Speise-Abstrahlelement 30a erzeugt werden. Das Speise-Abstrahlelement 30a und das parasitäre Abstrahlelement 30b sind vorzugsweise konfiguriert, zwei unterschiedliche Resonanzfrequenzen zu erzeugen. Dementsprechend kann die Bandbreite der Antenne verglichen mit einer Antenne erhöht werden, die nur ein einziges Abstrahlelement aufweist.
  • Unter Bezugnahme nun auf 3 ist eine beispielhafte Resonanzkurze 40, die mit einer Dualband-Diversity-Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung erreichbar ist, veranschaulicht. Ein VSWR ist entlang der "Y"-Achse gedruckt und ist als 42 angezeigt. Eine Frequenz ist entlang der "X"-Achse gedruckt und als 44 angezeigt. Wie durch die veranschaulichte Resonanzkurve 40 gezeigt, sind das Speise-Abstrahlelement 30a und das parasitäre Abstrahlelement 30b konfiguriert, in zwei nah beabstandeten Empfangsbändern (Band 1) und (Band 2) zu schwingen. Das Band 1 verläuft von einer Frequenz f1 zu einer Frequenz f2, und das Band 2 verläuft von einer Frequenz f3 zu einer Frequenz f4. Das Band 1 und das Band 2 sind beabstandet und jedes liegt unterhalb des 2 : 1-VSWR, um eine Impedanzanpassung zu erleichtern. Die Resonanzkurve 40 zeigt, wo (in der Frequenz) die Anpassung zwischen der Antenne und der Empfängerschaltung zu 0,5 dB oder weniger einer Dämpfung führen wird. Die dargestellte Dualband-Diversity-Antenne ist ausgeführt, einer 1/4–1/4-Wellen-Einschubantenne in der Verstärkung über die beiden Frequenzbänder nahezukommen. Wie von Durchschnittsfachleuten verstanden wird, ist die Resonanzkurve 40 durch ein "Abstimmen" der Antenne 20 einstellbar. Ein Abstimmen schließt ein Einstellen und Wählen verschiedener Parameter der Dualband-Diversity-Antenne ein, wie untenstehend beschrieben.
  • Unter Bezugnahme nun auf 4 ist eine Dualband-Diversity-Antenne 20 gemäß der vorliegenden Erfindung in einer eingebauten Konfiguration innerhalb oberer und unterer Gehäuseabschnitte 60a, 60b einer Kommunikationsvorrichtung wie etwa eines Funktelefons veranschaulicht. Die Gehäuseabschnitte 60a, 60b sind konfiguriert, die Schaltungsplatine 54 und die Diversity-Antenne 20 einzuschließen, wie von einem Durchschnittsfachmann verstanden werden würde. Die Antenne 20 liegt über einem Abschirmbecher 52 und ist in einer beabstandeten Beziehung dazu gehalten. Der Abschirmbecher 52 liegt über einer Schaltungsplatine 54 und stellt eine Abschirmung für elektromagnetische Störungen (EMI) für verschiedene mikroelektronische Komponenten (nicht gezeigt), die auf der Schaltungsplatine angebracht sind, bereit. Der Abschirmbecher 52 weist eine planare äußere Oberfläche 53 auf, die als eine Grundplatte für die Antenne 20 dient.
  • In der veranschaulichten Ausführungsform stellt ein Koaxialverbinder 29 einen Pfad für ein Direktspeiseelement 33 bereit, um von der Schaltungsplatine 54 durch die Abschirmbecher-Apertur 31 zu verlaufen und sich elektrisch mit dem Speisepunkt 28 zu verbinden. Der veranschaulichte Koaxialverbinder 29 stellt auch einen Pfad für ein Massespeiseelement 35 bereit, um den Massepfosten 27 elektrisch mit dem geerdeten Abschirmbecher 52 zu verbinden. Wie Durchschnittsfachleuten bekannt ist, verbindet das Direktspeiseelement 33 den Direkt-Hochfrequenzspeisepunkt 28 mit einem Empfängereingang- und -ausgang (nicht gezeigt), vorzugsweise über einen Hochfrequenzschalter (empfange nur) (nicht gezeigt) auf der darunter liegenden Schaltungsplatine 54. Der Hochfrequenzschalter schaltet die Primär- und Diversity-Antennen zu dem Empfänger aus.
  • Das parasitäre Speiseelement 30b der Antenne 20 ist in einer beabstandeten, im allgemeinen parallelen Beziehung zu der äußeren Oberfläche 53 des Abschirmbechers 52 gehalten. Ein Schaum 55 oder ein anderes, ähnliches, nicht-leitfähiges Material ist vorzugsweise zwischen dem parasitären Abstrahlelement 30b und der äußeren Oberfläche 53 des Abschirmbechers 52 angeordnet und dient als eine Einrichtung zum Verringern der Wirkungen von Vibrationen und einem Rütteln.
  • Abstimmungsparameter für die veranschaulichte Diversity-Antenne 20 schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf: Die Länge L der Antenne 20; die Dicke D1 des dielektrischen Substrats; der Abstand D2 zwischen dem Abschirmbecher 52 und der Antenne 20; der Abstand D3 zwischen dem Direkt-HF-Speisepunkt 28 und dem Massepfosten 27; und die Länge der mäandernden, elektrisch leitfähigen Muster von sowohl dem Speiseabstrahlelement 30a als auch dem parasitären Abstrahlelement 30b. Die dielektrischen Substrate 22 und die Länge der mäandernden, elektrisch leitfähigen Muster definieren eine "elektrische Länge", die notwendig ist, um eine Resonanzstruktur abzustrahlen. Die Grundplatte, Einspeisungen und eine Einspeisetrennung sind Variationen der klassischen Antenne.

Claims (20)

  1. Eine Antenne (20) umfassend: ein dielektrisches Substrat (22), das eine erste und eine zweite Oberfläche (22a, 22b) umfasst, die einander gegenüberliegen; ein erstes Abstrahlelement (30a), auf der ersten Oberfläche (22a) des dielektrischen Substrats angeordnet, wobei das erste Abstrahlelement (30a) einen ersten mäandernden elektrisch leitfähigen Pfad (24a) mit einem Hochfrequenzspeisepunkt (28) und einem Massepunkt (27) umfasst; ein zweites Abstrahlelement (30b), auf der zweiten Oberfläche (22b) des dielektrischen Substrats angeordnet und mit dem ersten Abstrahlelement (30a) parasitär gekoppelt, wobei das zweite Abstrahlelement (30b) einen zweiten mäandernden elektrisch leitfähigen Pfad (24b) umfasst; ein Direktspeiseelement (33), das sich durch das dielektrische Substrat (22) erstreckt und mit dem Hochfrequenzspeisepunkt (28) elektrisch gekoppelt ist; und ein Massespeiseelement (35), das sich durch das dielektrische Substrat (22) erstreckt und mit dem Massepunkt (27) elektrisch gekoppelt ist, und wobei das Massespeiseelement (35) nicht in elektrischen Kontakt mit dem zweiten Abstrahlelement (30b) ist.
  2. Eine Antenne nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite mäandernde elektrisch leitfähige Pfad (24a, 24b) unterschiedliche Längen aufweisen.
  3. Eine Antenne (20) nach Anspruch 1, wobei das dielektrische Substrat (22) eine dielektrische Konstante zwischen 4,4 und 4,8 aufweist.
  4. Eine Antenne (20) nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Abstrahlelement (30a, 30b) gemeinsam in benachbarten Frequenzbändern schwingen.
  5. Eine Antenne (20) nach Anspruch 4, wobei die benachbarten Frequenzbänder zwischen 0,810 und 0,828 GHz bzw. zwischen 0,870 und 0,885 GHz liegen.
  6. Eine Antennenanordnung für eine Kommunikationsvorrichtung, wobei die Antennenanordnung umfasst: eine Grundplatte (53) mit einer Öffnung darin; eine Planarantenne (20) in benachbart parallel beabstandeter Beziehung zu der Grundplatte (53), und wobei die Antenne (20) umfasst: ein dielektrisches Substrat (22), das eine erste und eine zweite Oberfläche (22a, 22b) umfasst; ein erstes Abstrahlelement (30a), auf der ersten Oberfläche (22a) des Substrats angeordnet, wobei das erste Abstrahlelement einen ersten mäandernden elektrisch leitfähigen Pfad (24a) mit einem Hochfrequenzspeisepunkt (28) und einem Massepunkt (27) umfasst; und ein zweites Abstrahlelement (30b), auf der zweiten Oberfläche (22b) des Substrats angeordnet ist und mit dem ersten Abstrahlelement (30a) parasitär gekoppelt, wobei das zweite Abstrahlelement (30b) einen zweiten mäandernden elektrisch leitfähigen Pfad (24b) umfasst; ein Direktspeiseelement (33), das sich durch die Grundplattenöffnung erstreckt, und das mit dem Hochfrequenzspeisepunkt (28) elektrisch verbunden ist; und ein Massespeiseelement (35), das sich von der Grundplatte (53) erstreckt, und das mit dem Massepunkt (27) elektrisch verbunden ist.
  7. Eine Antennenanordnung nach Anspruch 6, wobei der erste und der zweite mäandernde elektrisch leitfähige Pfad (24a, 24b) unterschiedliche Längen aufweisen.
  8. Eine Antennenanordnung nach Anspruch 6, wobei das dielektrische Substrat eine dielektrische Konstante zwischen 4,4 und 4,8 aufweist.
  9. Eine Antennenanordnung nach Anspruch 6, wobei das Direktspeiseelement (33) sich durch das dielektrische Substrat (22) erstreckt.
  10. Eine Antennenanordnung nach Anspruch 6, wobei das Massespeiseelement (35) sich durch das dielektrische Substrat (22) erstreckt.
  11. Eine Antennenanordnung nach Anspruch 6, wobei das erste und das zweite Abstrahlelement (30a, 30b) gemeinsam in benachbarten Frequenzbändern schwingen.
  12. Eine Antennenanordnung nach Anspruch 11, wobei die benachbarten Frequenzbänder zwischen 0,810 und 0,828 GHz bzw, zwischen 0,870 und 0,885 GHz liegen.
  13. Eine Funktelefonvorrichtung, umfassend: eine Gehäuse (60a, 60b); eine Schaltplatine (54), in dem Gehäuse (60a, 60b) angeordnet, und die eine Oberfläche mit darauf befestigten elektronischen Komponenten aufweist; eine Abschirmhülle (52), die über der Oberfläche der Schaltplatine (54) liegt und an einem Abschnitt davon befestigt ist, wobei die Abschirmhülle (52) eine planare äußere Oberfläche (53) mit einer darin ausgebildeten Öffnung aufweist; eine Planarantenne (20), die über der äußeren Oberfläche (53) der Abschirmhülle liegt, und umfasst: ein dielektrisches Substrat (22) mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche (22a, 22b); ein erstes Abstrahlelement (30a), auf der ersten Oberfläche (22a) des Substrats angeordnet, wobei das erste Abstrahlelement (30a) einen ersten mäandernden elektrisch leitfähigen Pfad (24a) mit einem Hochfrequenzspeisepunkt (28) und einem Massepunkt (27) aufweist; und ein zweites Abstrahlelement (30b), auf der zweiten Oberfläche (22b) des Substrats angeordnet und parasitär mit dem ersten Abstrahlelement (30a) gekoppelt, wobei das zweite Abstrahlelement (30b) einen zweiten mäandernden elektrisch leitfähigen Pfad (24b) umfasst; wobei das Planarantennen- (20) Element in dem Gehäuse (60a, 60b) so befestigt ist, dass das zweite Abstrahlelement 30b) in einer beabstandet parallelen Beziehung zu der äußeren Oberfläche (53) der Abschirmhülle liegt; ein Direktspeiseelement (33), das sich von der Schaltplatine (54) durch die Öffnung der Abschirmhülle erstreckt und mit dem Hochfrequenzspeisepunkt (28) elektrisch verbunden ist; und ein Massespeiseelement (35), das sich von der Abschirmhülle (52) erstreckt und mit dem Massepunkt (27) elektrisch verbunden ist.
  14. Eine Funktelefonvorrichtung nach Anspruch 13, weiter mit einer Einrichtung zum Reduzieren von Vibrationen (55), wobei die Einrichtung (55) zwischen dem zweiten Abstrahlelement (30b) und der äußeren Oberfläche (53) der Abschirmhülle angeordnet ist.
  15. Eine Funktelefonvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der erste und der zweite mäandernde elektrisch leitfähige Pfad (24a, 24b) unterschiedliche Längen aufweisen.
  16. Eine Funktelefonvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das dielektrische Substrat (22) eine dielektrische Konstante zwischen 4,4 und 4,8 aufweist.
  17. Eine Funktelefonvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Direktspeiseelement (33) sich durch das dielektrische Substrat (22) hindurch erstreckt.
  18. Eine Funktelefonvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Massespeiseelement (35) sich durch das dielektrische Substrat (22) erstreckt.
  19. Eine Funktelefonvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das erste und das zweite Abstrahlelement (30a, 30b) gemeinsam in benachbarten Frequenzbändern schwingen.
  20. Eine Funktelefonvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die benachbarten Frequenzbänder zwischen 0,810 und 0,828 GHz bzw. zwischen 0,870 und 0,885 GHz liegen.
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