SE523526C2 - Adapterantenn avsedd att samverka elektromagnetiskt med en antenn inbyggd i en mobiltelefon - Google Patents

Description

523 526 2 GB2266997, SE500983, SE503930, US5557287, US5777585, SE504343, WO98/25323. Dessa använder spole som kopplingselement. Adapterantenn som lämpar sig även för andra typer av telefonantenner är i form av meanderslingor enligt patenten SE506726 och SE507100.

Uppfinningens målsättning och metod De kända typerna av adapterantenner är inte optimala för vissa typer av första antenn, exempelvis för inverterade L, E och F (PIFA) antenner. För dessa är spolar mindre lämpliga som adapterantenn. Uppfinningens målsättning är att upp- nå optimal lösning genom att utnyttja den elektriska fältkomponenten, det vill säga kondensatorverkan i samband med en lämplig anpassningskrets. Uppfinningen kan användas såväl för ett- som för n-frekvensbands adapterantenn, n; 1.

Optimeringen sker i följande steg: ~ Bestäm den minsta kondensatorplattan som effektivt kan överföra effekten.Detta sker genom att beräkna eller mäta första antennens strömfördelning och avgränsa den yta eller de ytorna där strömtätheten är stor och utforma antennadapterns kondensatorplatta så att den har motsvarande yta.

~ Välj matningspunkt och medel för anpassning till koaxialledningens impedans (till exempel 50 ohm). Vid koaxialledningens andra ände kan den andra antennen (eller en förstärkare) anslutas.

- Utforma lämpligt jordplan, exempelvis i form av en slinga kring kondensatorplattan.

- Optimera adapterantennen varvid hänsyn tages till att denna påverkar första antennens anpassning i dess matningspunkt.

Förteckning över figurer Fig. 1 Mobiltelefon med inbyggd antenn, adapterantenn med.kabel till yttre antenn.

Fig.2 PIFA-antenn för två frekvensband Fig.3 Strömfördelning på PIFA antenn vid 900 MHz Fig.4 Strömfördelning på PIFA antenn vid 1800 MHz Fig 5 Mönster på första sidan av kretskortet Fig 6 Mönster på andra sidan av kretskortet 20 25 30 523 526 3 Föredragna utföranden I det följande beskrivs uppfinningen i samband med en adapterantenn i en föredragen utföringsform som är avsedd för en mobiltelefon 1 med inbyggd två- bands PIFA antenn 6, se Fig.2. Adapterantennens 2 komponenter är placerade på ett mönsterkort 19, 20 med mönster av ledande metallskikt på båda sidor. Alter- nativa utföranden, som inte visas i figur, är mönsterkort med mönster på ena sidan av kortet, ledare av metallplåt, plastdetalj med ledande ytskikt påförd genom metallisering, metallsprutning, ledande färg eller folie. Portens 32 anpassnings- krets ligger också på mönsterkortet i det utförande som visas på Fig.5 och 6.

Andra utföranden av anpassningskrets med diskreta och/eller fördelade kom- ponenter år allmänt kända och kommer inte att behandlas här.

Fig. 2 visar mobiltelefonens 1 PIFA antenn 6 som består av strålare 7 i metallplåt och av jordplan 11. l strålaren 7 är slits 8 urklippt Stràlaren 7 ärförbun- den med telefonapparatens elektronik i matningspunkten 9 samt bildar en stubb vars jordanslutning år 10. Strömfördelningen vid sändning i 900 MHz bandet visas på Fig.3 och i 1800 MHz bandet på Fig.4. Såsom sagts under beskrivningen av uppfinningens metod eftersträvas så liten kondensatorplatta i adapterantennen som möjligt, dock tillräckligt stor för att täcka de områden av PIFA-antennen som är mest aktiva. Dessa ligger vid 1800 MHz bandet l närheten av matningspunkten 9 och stubben 10. Detsamma gäller för 900 MHz bandet men i det fallet finns ytter- ligare ett område vid slitsens 8 hörnpunkt 12. Det år lämpligt att avstå från att ut- nyttja fältet i närheten av hörnpunkt 12, då det skulle medföra för stor kondensa- torplatta beträffande 1800 MHz.

Av det sagda följer den utformning av adapterantennens kondensator- platta 21 som visas i Fig.5. Kondensatorplattan 21 ligger på mönsterkortets första sida 19 vilken befinner sig närmast mobiltelefonen 1 när denna placeras intill adapterantennen 2. Kondensatorplattan 21 har två horn 22 och 23 av ledande material som täcker de strömtäta områdena intill matningspunkt 9 och stubb 10 av PIFA antennen 6. I ett annat utförande, som inte visas i figur, placeras separata, med varandra elektriskt förbundna plattor över de strömtäta områdena. Ledning 24 är placerad ovanför slitsen 8 för att inte bli påverkad av antennens 6 strömmar i större omfattning.

På mönsterkortets första sida 19 är även adapterantennens jordplan placerat bestående av jordplansö 28 och jordslinga 29. 20 25 30 523 526 4 På mönsterkortets andra sida 21, som visas i Fig.6, befinner sig övergång 25 bestående dels av en plan vàgledare (eng.: coplanar waveguide) 26 som ut- görs av Iödö 27 och jordplansöar 30 samt 31 dels av en kondensator mot jord som utgörs av lödö 27 och jordplansö 28. Denna kondensator kompenserar för lednin- gens 24 induktans. Övergång 25 ger anpassning till 50 ohms koaxialledníng. Till koaxialledningens 3 andra ände kan en andra antenn 4 eller en förstärkare (inte visad i figur) anslutas. Strömmar på koaxialledningens 33 skärm 34 kan undertryc- kas exempelvis med hjälp av en kvartvágs vågfälla 35. Vid flera frekvensband kan flera vågfällor användas. En annan möjlighet är att med hjälp att förlustbringande medel, exempelvis ferritring, utsläcka vågen som skulle fortplanta sig på skärmens utsida.

Optimering av mönstrets mätt bör ske på sådant sätt att förutom bra transmission från PIFA-antennen 6 till adapterantennen 2 (respektive densamma i motsatt riktning) även det krav blir tillgodosett att PIFA antennens impedans i matningspunkten 9 skall påverkas i så ringa grad som möjligt Nummerlista: Mobiltelefon 1 Adapterantenn 2 Koaxialledning 3 Yttre antenn 4 PIFA-antenn 6 Stràlare 7 Slits 8 Matningspunkt 9 Stubb 10 Jordplan 11 Slitsens hörnpunkt 12 Mönsterkort, första sida 19 Mönsterkort, andra sida 20 Kondensatorplatta 21 Första horn 22 Andra horn 23 Ledning 24 20 25 30 523 Övergång Plan vàgledare Lödö Jordplansö Jordslinga Jordplansö Jordplansö Port Koaxialkabel Skärm Vågfälla Adapter 526 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Claims (12)

20 25 30 s2z 526 6 Nya PATENTKRAV

1. Adapterantenn (2) avsedd för att kontaktlöst överföra elektromagnetisk våg inom n frekvensband, där n21, mellan en första antenn (6) av typ inverterad L, E eller F (PIFA) inbyggd i en mobiltelefon (1) och en port (32) hos adapteranten- nen (2), varvid en i adapterantennen (2) inbyggd kondensatorplatta (21), (22), (23) utnyttjas för den kontaktlösa överföringen mellan den första antennen (6) och ad- apterantennen (2), vilken adapterantenn (2) innefattar en ledning (24), vilken för- binder kondensatorplattan (21), (22), (23) med porten (32), och jordplanselement, varvid en koaxialledning (3; 33) som förbinder adapterantennen (2) med en yttre antenn eller en förstärkare kan anslutas vid porten (32), kännetecknad av att kondensatorplattan (21), (22), (23) är anordnad att placeras i den första antennens (6) närfält och kondensatorplattans (21 ), (22), (23) storlek är begränsad till att täcka områdena kring en matningspunkt (9) och en jordanslutning i form av en stubb (10) hos den första antennen (6) samt den delen av första antennens (6) strålande metallyta där ytströmmarna är relativt starka vid något av frekvensban- den.

2. Adapterantenn (2) enligt patentkrav 1, kännetecknad av jordplan bestå- ende av jordplansö (28) och jordslinga (29) , liggande utanför kondensatorplattan (21). (22). (23)-

3. Adapterantenn (2) enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att led- ningen (24) är placerad mitt emot en i den första antennen anordnad slits (8) och ärförbunden med kondensatorplattan (21), (22), (23).

4. Adapterantenn (2) enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kännetecknad av en an- passningsenhet vid porten (32) bestående av plan vàgledare (26) och kondensa- tor mot jord (27), (28).

5. Adapterantenn (2) enligt patentkrav 2, kännetecknad av att jordslingan är utformad som ledande remsor (29), eller trådar, eller band av ledande material som följer kanterna av den komponent (19) som uppbär kondensatorplattan (21). 20 523 526 7

6. Adapterantenn (2) enligt ett eller flera ovanstående patentkrav, känne- tecknad av att de ledande ytorna är placerade på mönsterkort (19), (20).

7. Adapterantenn (2) enligt ett eller flera ovanstående patentkrav, känne- tecknad av att de ledande ytorna består av metallplàt.

8. Adapterantenn (2) enligt ett eller flera av patentkraven 1-6, kännetecknad av att de ledande ytorna tillverkas genom metallisering av plast.

9. Adapterantenn (2) enligt ett eller flera av patentkraven 1-6, kännetecknad av att de ledande ytorna består av ledande färg.

10. Adapterantenn (2) enligt ett eller flera av patentkraven 1-6, kännetecknad av att de ledande ytorna består av folie.

11. tecknad av att koaxialledningen (3; 33) är försedd med en vågfälla (35) som un- Adapterantenn (2) enligt ett eller flera ovanstående patentkrav, känne- dertrycker strömmar på kabelns skärm (34).

12. Adapterantenn (2) enligt ett eller flera av patentkraven 1-10, känneteck- nad av att koaxialledningen (3; 33) är försedd med en komponent med stor inre förlust som undertrycker strömmar på kabelns skärm (34).