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WO2004054036A1 - Antennenstruktur für zwei überlappende frequenzbänder - Google Patents

Antennenstruktur für zwei überlappende frequenzbänder Download PDF

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Publication number
WO2004054036A1
WO2004054036A1 PCT/DE2003/003821 DE0303821W WO2004054036A1 WO 2004054036 A1 WO2004054036 A1 WO 2004054036A1 DE 0303821 W DE0303821 W DE 0303821W WO 2004054036 A1 WO2004054036 A1 WO 2004054036A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna structure
antenna
branches
structure according
frequency bands
Prior art date
Application number
PCT/DE2003/003821
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sheng-Gen Pan
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to US10/539,665 priority Critical patent/US7737909B2/en
Priority to EP03779707A priority patent/EP1570544A1/de
Publication of WO2004054036A1 publication Critical patent/WO2004054036A1/de

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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
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    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
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    • H01Q5/371—Branching current paths
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element

Definitions

  • the invention relates to an antenna structure in a substantially flat construction with a ground terminal and at least one RF feed terminal, which is designed for use for at least two frequency bands.
  • dual-band antennas are known, which are referred to by the term "dual-band antennas.”
  • Such dual-band antennas are designed to be suitable for radiating and receiving within two remote cellular radio frequency bands, a typical example being one Dual-band antenna that works for the GSM 900 and GSM 1800 standard radio frequency bands, these two frequency bands do not overlap with each other, and the resulting antenna adjustments are concentrated around the relevant center frequencies of the standard mobile radio frequency bands.
  • Antenna has a large reactance near its resonance frequencies.
  • the antenna volume can be increased, resulting in broadband resonances. However, this has the
  • Disadvantage is to provide more space for the antenna volume just within a mobile phone.
  • the invention has the object, an antenna structure of the type mentioned in such a way that it requires a small antenna volume, while the two frequency bands show a suitable overlap.
  • an antenna structure in a substantially flat construction with a ground terminal and at least one RF feed terminal, which is designed for use for at least two frequency bands, wherein the antenna structure from a footer comprising the ground terminal, two antenna branches, in the foot area two spaced RF feed ports are provided and the two antenna branches of the antenna structure are formed such that their respective frequency bands overlap.
  • the broadband nature of the intended antenna structure is due to the fact that two RF feed ports arranged at a distance from one another are provided, whose exact position at the foot point can be adjusted such that a suitable overlap results between the two frequency bands.
  • the actual shape of the antenna branches of the antenna structure can be chosen arbitrarily, it being considered as a boundary condition that the respective antenna branch is suitably designed for a resonant frequency associated with it, which defines its frequency range.
  • the antenna structure can be used as an internal antenna for mobile phones.
  • the antenna structure may be formed as a planar, inverted F-structure (PIFA).
  • the antenna structure is characterized by a particularly low volume when the two antenna branches of the antenna structure are each formed meandering.
  • the antenna branches can be arranged next to each other, so that the two meander-shaped antenna branches each define an associated antenna surface, wherein the resulting two antenna surfaces are at a distance from one another.
  • the two antenna branches may be in the form of a double meander, in which the respective meander of a ⁇ ntennenzweiges engages the meander of the other antenna branch, so that the two antenna branches are substantially parallel to each other.
  • the distance between the two meandering antenna branches may be in the range between 0.5 and 10 mm, which also leads to a volume-saving antenna structure, which is used in mobile phones as an internal antenna structure.
  • the distance between the two RF feed ports may be in the range of 5 to 30 mm with the location of the RF feed ports and their distance from each other and to the ground terminal respectively matched to the desired frequency bands for the two antenna branches.
  • the antenna structure can have an excitation circuit with an HF supply line which is branched to the two RF supply connections. In this way, the same excitation signal is present at both RF supply terminals.
  • the antenna structure is designed for the cellular standard frequency ranges GSM 850 and EGSM 900, the two overlapping frequency ranges yielding a broadband spectrum comprising the two standard frequency ranges.
  • GSM 1800 and EGSM 1900 A design for the mobile radio frequency bands GSM 1800 and EGSM 1900 is also possible, wherein an adaptation of the dimensions of the antenna branches has to be made.
  • FIG. 1 is a schematic overview of a general antenna structure
  • FIG. 2 is a schematic representation of a first embodiment of the antenna structure of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows an antenna adaptation of the antenna structure of FIG. 3
  • FIG. 2 shows another embodiment of the antenna structure of FIG. 1 and FIG. 5 shows a further embodiment of the antenna structure of FIG. 1.
  • FIG. 1 shows in a schematic way the general structure of an antenna structure which is designed for radiating and receiving in the range of two mutually adjacent mobile radio frequency ranges.
  • the antenna surface which is occupied by radiation-relevant elements of the antenna structure is generally indicated by the reference symbol "A" in Figure 1.
  • a foot region F of the antenna structure there are two RF supply connections P1, P3, between which a ground connection P2 is provided RF supply ports Pl, P3 are in communication with a connection point S for an RF signal, from which an excitation circuit supply line C branches to the RF supply ports Pl, P3.
  • the distance between the two arranged in the foot area F RF feed points Pl, P3 is in the range between 5 and 30 mm.
  • the distance between the antenna surface A and a base plate (not shown), which is substantially parallel to the antenna surface A, is in the range between 4 and 7 mm.
  • Embodiment of an antenna structure is a known PIFA antenna structure, d. H. the structure shown falls under the above-mentioned generic term.
  • the antenna surface A is concretized in terms of its structure.
  • the antenna structure has two antenna branches ZI, Z2, which are respectively maander-shaped and interlock, so that the external shape of a double meander is formed.
  • This outer shape of the two antenna branches ZI, Z2 leads to a small volume for the antenna structure as a whole.
  • the edge lengths are 3.6 cm (width), 1.8 cm (length) and 0.6 cm (height).
  • the width of the two antenna branches ZI, Z2 is 2 mm, while the distance between the two antenna branches ZI, Z2 is selected to be 4 mm (center to center).
  • the lengths of the two meandering antenna branches ZI, Z2 are 98 mm and 86 mm, with respect to the ground terminal P2. These lengths correspond to a value of lambda / 4 for each of the middle wavelengths of the two associated frequency ranges, one of which relates to the mobile radio standard GSM 850 and the other to the standard mobile radio frequency range EGSM 900.
  • the distance between the RF supply terminal P1 and the ground terminal P2 in the antenna structure of FIG. 2 is 6 mm, while the distance between the RF supply terminal P3 and the ground terminal P2 is 4 mm.
  • the line C which connects the two RF supply ports Pl, P3, has a length of 14 mm.
  • the line C is arranged on the base plate, so that the resulting two ends of the line C via contact springs (not shown) are connected to the RF supply ports Pl, P3.
  • the Contact springs have for the embodiment of Figure 2 has a length of about 6 to 7 mm.
  • the distance between the electromagnetically coupled, meandering antenna branches ZI, Z2 can be in the range of 0.5 to 10 mm. This also applies to the later explained embodiment of an antenna structure according to FIGS. 4 and 5.
  • Figure 3 shows an adaptation of the explained with reference to Figure 2 antenna structure, which is a calculated dependence between a
  • Reflection coefficients Su and a frequency is.
  • the two relevant standard mobile radio frequency ranges for GSM 850 and EGSM 900 are indicated by dashed lines in FIG. 3. It can be seen that the antenna structure of Figure 2 with coupled, meandering, intermeshing antenna branches ZI, Z2 shows a broadband spectrum, the minimum for the reflection coefficient is about 6 dB. Such a frequency response for the
  • Reflection coefficient Su is readily satisfactory for the requirements in the mobile communications sector.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of an antenna structure in which the two
  • Antenna branches ZI, Z2 also have a meandering shape, but deviating from the embodiment of Figure 2, are arranged side by side.
  • the antenna structure of Figure 4 requires a little more volume, but can be made easier and easier to set than the
  • the distance between the two antenna branches ZI, Z2 in the antenna structure according to FIG. 4 is between 0.5 and 10 mm, this distance being defined as the smallest distance between the two antenna branches ZI, Z2.
  • the antenna structure of Figure 4 compared to the antenna structure of Figure 2 (3.9 cm 3 ), requires a volume of 4.5 cm 3 , which corresponds to the edge lengths 3.6 cm (width), 2.1 cm (length) and 0.6 cm (height) corresponds.
  • FIG. 5 shows a further antenna structure, which is common to the antenna structures of FIGS. 2 and 4, in that the two RF feed ports P3, Pl are provided at a distance from one another, whereby the line C is also in the same form as in the embodiments according to Figures 2 and 4.
  • the antenna structure also has the two antenna branches ZI, Z2, which vary in their width over their length and are electromagnetically coupled.
  • the embodiments shown here relate to the adjacent standard mobile frequency ranges for GSM 850 and EGSM 900.
  • the exemplary embodiments can be readily transferred to antenna structures which are to have overlapping frequency ranges for the standard mobile radio frequency ranges GSM 1800 and EGSM 1900.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antennenstruktur in im wesentlichen flacher Bauweise mit einem Masseanschluss (P2) und mindestens einem HF-Zuführungsanschluss (P1), die zur Verwendung fürmindestens zwei Frequenzbänder ausgebildet ist, wobei, dass die Antennenstruktur von einemFußbereich (F) aus, der den Masseanschluss umfasst, zwei Antennenzweige (Z1, Z2) aufweist, in dem Fußbereich (F) zwei in einem Abstand zueinander angeordnete HF-Zuführungsanschlüsse (P1, P3) vorgesehen sind und die zwei Antennenzweige (Z1, Z2) der Antennenstruktur derart ausgebildet sind, dass sich ihre zugehörigen Frequenzbänder überlappen.

Description

Beschreibung
Antennenstruktur für zwei überlappende Frequenzbänder
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenstruktur in im wesentlichen flacher Bauweise mit einem Masseanschluss und mindestens einem HF-Zuführungsanschluss, die zur Verwendung für mindestens zwei Frequenzbänder ausgebildet ist .
Beispielsweise im Mobilfunkbereich sind Antennenstrukturen bekannt, die mit dem Begriff „Dualband-Antennen" bezeichnet werden. Solche Dualband-Antennen sind dafür ausgelegt, dass sie zum Ausstrahlen und Empfangen innerhalb von zwei entfernt voneinander gelegenen Mobilfunk-Standardfrequenzbändern geeignet sind. Ein typisches Beispiel ist eine Dualband- Antenne, die für die Mobilfunk-Standardfrequenzbereiche GSM 900 und GSM 1800 funktionsfähig ist. Diese beiden Frequenzbänder weisen zueinander keinerlei Überlapp auf. Vielmehr sind die sich ergebenden Antennenanpassungen um jeweils einschlägige Mittenfrequenzen der Standard-Mobilfunk- Frequenzbereiche konzentriert. Insofern besitzt die Dualband- Antenne eine große Reaktanz in der Nähe ihrer Resonanzfrequenzen.
In der Mobilfunktechnik sind zwei weitere Standard- Frequenzbereiche von großer Bedeutung, die insbesondere im US-amerikanischen Raum Anwendung finden. Dabei handelt es sich um die Mobilfunk-Standardfrequenzbereiche EGSM 900 und EGSM 1900. Es ist offensichtlich, dass die Frequenzbänder der Standards GSM 850 und EGSM 900 sowie der Standards GSM 1800 und EGSM 1900 jeweils einander benachbart im FrequenzSpektrum angeordnet sind. Insofern sind bereits Versuche unternommen worden, für solche benachbarten Mobilfunk- Standardfrequenzbereiche Antennen zu entwickeln, die vergleichsweise breitbandig sind. Auf dem Gebiet der internen Antennen, d. h. der Antennen, die innerhalb eines Mobilfunkgehäuses untergebracht sind, sind bereits folgende Lösungsansätze für breitbandige Antennen untersucht worden:
Das Antennenvolumen kann vergrößert werden, so dass sich breitbandige Resonanzen ergeben. Dies hat jedoch den
Nachteil, dass gerade innerhalb eines Mobiltelefons mehr Platz für das Antennenvolumen bereit zu stellen ist.
Beispielsweise aus der WO 01/82412 AI sind mehrschichtige interne Antennen in Stapelbauweise bekannt, wobei oberhalb und/oder unterhalb eines Hauptstrahlungselements sog. „parasitäre" Strahlungselemente angeordnet sind, die elektromagnetisch an das Haupt-Strahlungselement gekoppelt sind, jedoch keinen eigenen HF-Zuführungsanschluss aufweisen. Um eine Kopplung zu vermindern, so dass sich eine breitere Antennenanpassung ergibt, sind große Abstände zwischen den Strahlungselementen oder eine große Dicke der Strahlungselemente erforderlich. Insgesamt beansprucht eine solche Antennenstruktur ein recht großes Volumen, was gerade bei internen Antennen für Mobiltelefone unerwünscht ist.
Des weiteren ist aus der US 6,166,694 eine Antennenstruktur für zwei Resonanzfrequenzen, d. h. zwei Frequenzbereiche, bekannt, die über einen einzigen HF-Zuführungsanschluss verfügt. Bei der dort beschriebenen Antennenstruktur können die zwei Frequenzbänder nicht überlappt werden.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antennenstruktur der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie ein geringes Antennenvolumen benötigt, während die zwei Frequenzbänder einen geeigneten Überlapp zeigen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Antennenstruktur in im wesentlichen flacher Bauweise mit einem Masseanschluss und mindestens einem HF-Zuführungsanschluss, die zur Verwendung für mindestens zwei Frequenzbänder ausgebildet ist, wobei die Antennenstruktur von einem Fußbereich aus, der den Masseanschluss umfasst, zwei Antennenzweige aufweist, in dem Fußbereich zwei in einem Abstand zueinander angeordnete HF- Zuführungsanschlüsse vorgesehen sind und die zwei Antennenzweige der Antennenstruktur derart ausgebildet sind, .dass sich ihre zugehörigen Frequenzbänder überlappen.
Die Breitbandigkeit der vorgesehenen Antennenstruktur rührt daher, dass zwei in einem Abstand zueinander angeordnete HF- Zuführungsanschlüsse vorgesehen sind, deren exakte Lage an dem Fußpunkt so eingestellt werden kann, dass sich ein geeigneter Überlapp zwischen den zwei Frequenzbändern ergibt . Die eigentliche Form der Antennenzweige der Antennenstruktur kann willkürlich gewählt werden, wobei als Randbedingung zu berücksichtigen ist, dass der jeweilige Antennenzweig für eine ihm zugeordnete Resonanzfrequenz, die seinen Frequenzbereich definiert, geeignet ausgelegt ist. Durch zutreffende Anordnung der zwei HF-Zuführungsanschlüsse kann ein gewünschter Überlapp der zwei Frequenzbänder erreicht werden.
Die Antennenstruktur kann als interne Antenne für Mobiltelefone benutzt werden. Insbesondere kann die Antennenstruktur als planare, invertierte F-Struktur (PIFA) ausgebildet sein.
Die Antennenstruktur zeichnet sich durch ein besonders geringes Volumen aus, wenn die zwei Antennenzweige der Antennenstruktur jeweils mäanderfδrmig ausgebildet sind. Dabei können die Antennenzweige nebeneinander angeordnet sein, so dass die zwei mäanderförmige Antennenzweige jeweils eine zugehörige Antennenfläche definieren, wobei die sich ergebenden zwei Antennenflächen in einem Abstand zueinander liegen. Bei einer besonders platzsparenden Ausführungsform können die zwei Antennenzweige in der Form eines Doppelmäanders vorliegen, bei dem der jeweilige Mäander eines Äntennenzweiges in den Mäander des anderen Antennenzweiges eingreift, so dass die beiden Antennenzweige im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Der Abstand zwischen den beiden mäanderförmigen Antennenzweigen kann im Bereich zwischen 0,5 und 10 mm liegen, was ebenfalls zu einer volumensparenden Antennenstruktur führt, die bei Mobiltelefonen als interne Antennenstruktur verwendbar ist.
Der Abstand zwischen den beiden HF-Zuführungsanschlüssen kann in dem Bereich von 5 bis 30 mm liegen, wobei der Ort der HF- Zuführungsanschlüsse und ihr Abstand zueinander und zu dem Masseanschluss jeweils auf die gewünschten Frequenzbänder für die zwei Antennenzweige angepasst sind.
Neben den als Strahlungselementen und Empfangselementen wirkenden zwei Antennezweigen kann die Antennenstruktur einen Anregungsschaltkreis mit einer HF-Zuleitung aufweisen, die zu den beiden HF-Zuführungsanschlüssen verzweigt ist. Auf diese Weise liegt an beiden HF-Zuführungsanschlüssen dasselbe Anregungssignal vor.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Antennenstruktur für die Mobilfunk-Standardfrequenzbereiche GSM 850 und EGSM 900 ausgelegt, wobei die zwei überlappenden Frequenzbereiche ein breitbandiges Spektrum ergeben, das die beiden Standardfrequenzbereiche umfasst. Auch eine Auslegung für die Mobilfunk-Standardfrequenzbereiche GSM 1800 und EGSM 1900 ist möglich, wobei eine Anpassung der Abmessungen der Antennenzweige zu erfolgen hat .
Die kompakte Bauform der Antennenstruktur gewährleistet, dass sie lediglich ein Volumen von etwa 3 bis 5 cm3 benötigt, wobei der bisher für interne Mobilfunkantennen übliche Wert erheblich unterschritten wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert, wobei in den Zeichnungsfiguren einander funktioneil entsprechende Bauelemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:
Figur 1 eine schematisch Übersichts-Darstellung einer allgemeinen Antennenstruktur Figur 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Antennenstruktur von Figur 1,
Figur 3 eine Antennenanpassung der Antennenstruktur von
Figur 2 , Figur 4 eine andere Ausführungsform der Antennenstruktur von Figur 1 und Figur 5 eine weitere Ausführungsform der Antennenstruktur von Figur 1.
Figur 1 zeigt in sche atischer Weise den allgemeinen Aufbau einer Antennenstruktur, die zum Ausstrahlen und Empfangen im Bereich von zwei einander benachbarten Mobilfunk- Standardfrequenzbereichen ausgelegt ist. Mit dem Bezugszeichen „A" ist in Figur 1 allgemein die Antennenfläche angegeben, die von strahlungsrelevanten Elementen der Antennenstruktur eingenommen wird. In einem Fußbereich F der Antennenstruktur befinden sich zwei HF-Zuführungsanschlüsse Pl, P3 , zwischen denen ein Masseanschluss P2 vorgesehen ist. Die beiden HF-Zuführungsanschlüsse Pl, P3 stehen in Verbindung mit einem Anschlusspunkt S für ein HF-Signal, von dem aus sich eine Anregungsschaltkreis-Zuführungsleitung C zu den HF-Zuführungsanschlüssen Pl, P3 verzweigt.
Der Abstand zwischen den beiden im Fußbereich F angeordneten HF-Zuführungspunkten Pl, P3 liegt in dem Bereich zwischen 5 und 30 mm. Der Abstand zwischen der Antennenfläche A und einer Grundplatte (nicht dargestellt) , die im wesentlichen parallel zu der Antennenfläche A verläuft, liegt im Bereich zwischen 4 und 7 mm. Bei dem in Figur 1 dargestellten allgemeinen
Ausführungsbeispiel für eine Antennenstruktur handelt es sich um eine an sich bekannte PIFA-Antennenstruktur, d. h. die dargestellte Struktur fällt unter den genannten Oberbegriff.
In der Figur 2 ist die Antennenfläche A von ihrer Struktur her konkretisiert. Von dem Fußbereich F aus weist die Antennenstruktur zwei Antennenzweige ZI, Z2 auf, die jeweils maanderformig sind und ineinander greifen, so dass die äußere Form eines Doppelmäanders entsteht. Diese äußere Form der beiden Antennenzweige ZI, Z2 führt zu einem geringen Volumen für die Antennenstruktur insgesamt. So ergibt sich für das zugehörige Volumen, dass die Kantenlängen 3,6 cm (Breite), 1,8 cm (Länge) und 0,6 cm (Höhe) betragen. Die Breite der beiden Antennenzweige ZI, Z2 beträgt 2 mm, während der Abstand zwischen den zwei Antennenzweigen ZI, Z2 zu 4 mm gewählt ist (Mittelpunkt zu Mittelpunkt) . Die Längen der beiden mäanderfδrmigen Antennenzweige ZI, Z2 sind 98 mm und 86 mm, und zwar in bezug auf den Masseanschluss P2. Diese Längen entsprechen einem Wert von Lambda/4 für jeweils mittlere Wellenlängen der beiden zugehörigen Frequenzbereiche, von denen einer den Mobilfunkstandard GSM 850 und der andere den Mobilfunk-Standardf equenzbereich EGSM 900 betrifft.
Der Abstand zwischen dem HF-Zuführungsanschluss Pl und dem Masseanschluss P2 bei der Antennenstruktur von Figur 2 beträgt 6 mm, während der Abstand zwischen dem HF- Zufuhrungsanschluss P3 und dem Masseanschluss P2 4 mm groß ist. Die Leitung C, welche die beiden HF-Zuführungsanschlüsse Pl, P3 miteinander verbindet, hat eine Länge von 14 mm. In üblicher Weise ist die Leitung C auf der Grundplatte angeordnet, so dass die sich ergebenden beiden Enden der Leitung C über Kontaktfedern (nicht dargestellt) mit den HF- Zuführungsanschlüssen Pl, P3 verbunden sind. Die Kontaktfedern haben für das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 eine Länge von etwa 6 bis 7 mm.
Allgemein kann der Abstand zwischen den elektromagnetisch gekoppelten, mäanderförmigen Antennenzweigen ZI, Z2 in dem Bereich von 0,5 bis 10 mm liegen. Dies gilt auch für die später erläuterte Ausführungsform einer Antennenstruktur gemäß Figuren 4 und 5.
Figur 3 zeigt eine Anpassung der anhand von Figur 2 erläuterten Antennenstruktur, wobei es sich um eine berechnete Abhängigkeit zwischen einem
Reflektionskoeffizienten Su und einer Frequenz handelt. Die beiden hier relevanten Standard-Mobilfunkfrequenzbereiche für GSM 850 und EGSM 900 sind jeweils gestrichelt in der Figur 3 angegeben. Es ist ersichtlich, dass die Antennenstruktur von Figur 2 mit gekoppelten, mäanderförmigen, ineinander greifenden Antennenzweigen ZI, Z2 ein breitbandiges Spektrum zeigt, wobei das Minimum für den Reflektionskoeffizienten bei etwa 6 dB liegt. Ein solcher Frequenzverlauf für den
Reflektionskoeffizienten Su ist für die Anforderungen im Mobilfunkbereich ohne weiteres zufriedenstellend.
In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Antennenstruktur dargestellt, bei der die beiden
Antennenzweige ZI, Z2 ebenfalls eine Mäanderform aufweisen, jedoch abweichend von der Ausführungsform nach Figur 2, nebeneinander angeordnet sind. Die Antennenstruktur nach Figur 4 benötigt etwas mehr Volumen, lässt sich jedoch einfacher herstellen und auch einfacher einstellen als die
Struktur nach Figur 2. Dabei wird bei einer Einstellung der Antennenstruktur für einen geeigneten Überlapp der beiden Frequenzbereiche eine Lageveränderung für die HF- Zuführungspunkte Pl, P3 vorgenommen.
Der Abstand zwischen den beiden Antennenzweigen ZI, Z2 bei der Antennenstruktur nach Figur 4 beträgt zwischen 0,5 und 10 mm, wobei dieser Abstand als der kleinste Abstand zwischen, den beiden Antennenzweigen ZI, Z2 definiert ist. Die Antennenstruktur nach Figur 4 benötigt, verglichen mit der Antennenstruktur von Figur 2 (3,9 cm3), ein Volumen von 4,5 cm3, was den Kantenlängen 3,6 cm (Breite), 2,1 cm (Länge) und 0,6 cm (Höhe) entspricht.
Figur 5 zeigt eine weitere Antennenstruktur, der mit den Antennenstrukturen der Figuren 2 und 4 gemeinsam ist, dass die zwei in einem Abstand zueinander vorgesehenen HF- Zuführungsanschlüsse P3 , Pl vorhanden sind, wobei auch die Leitung C in derselben Form vorliegt, wie bei den Ausführungsformen nach den Figuren 2 und 4. Die Antennenstruktur weist ebenfalls die zwei Antennenzweige ZI, Z2 auf, die von ihrer Breite her über ihre Länge variieren und elektromagnetisch gekoppelt sind. Durch geeignete Wahl der Lagen für die Anschlusspunkte Pl, P2 , P3 ist es auch bei der hier gezeigten Antennenstruktur möglich, überlappende Frequenzbereiche der beiden Antennenzweige ZI, Z2 zu verwirklichen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die hier gezeigten Ausführungsbeispiele sich auf die einander benachbarten Standard-Mobilfunkfrequenzbereiche für GSM 850 und EGSM 900 beziehen. Die Ausführungsbeispiele lassen sich ohne weiteres auf Antennenstrukturen übertragen, die überlappende Frequenzbereiche für die Standard-Mobilfunkfrequenzbereiche GSM 1800 und EGSM 1900 aufweisen sollen.

Claims

Patentansprüche
1. Antennenstruktur in im wesentlichen flacher Bauweise mit einem Masseanschluss und mindestens einem HF- Zufuhrungsanschluss, die zur Verwendung für mindestens zwei
Frequenzbänder ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenstruktur von einem Fußbereich (F) aus, der den Masseanschluss (P2) umfasst, zwei Antennenzweige (ZI, Z2) aufweist, in dem Fußbereich (F) zwei in einem Abstand zueinander angeordnete HF-Zuführungsanschlüsse (Pl, P3) vorgesehen sind und die zwei Antennenzweige (ZI, Z2) der Antennenstruktur derart ausgebildet sind, dass sich ihre zugehörigen Frequenzbänder überlappen.
2. Antennenstruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie als planare, invertierte F-Struktur vorliegt.
3. Antennestruktur nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Antennenzweige (ZI, Z2) der Antennenstruktur jeweils m anderformig ausgebildet sind.
4. Antennenstruktur nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Antennenzweige (ZI, Z2) in der Form eines Doppelmäanders vorliegen.
5. Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeic net, dass der Abstand zwischen den beiden mäanderförmigen Antennenzweigen (ZI, Z2) im Bereich zwischen 0,5 und 10 mm liegt .
6. Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den beiden HF-Zuführungsanschlüssen (Pl, P3) im Bereich zwischen 5 und 30 mm liegt.
7. Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen AnregungsSchaltkreis mit einer HF-Zuleitung C aufweist, die zu den beiden HF-Zuführungsanschlüssen (Pl, P3) verzweigt ist.
8. Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie für die Mobilfunk-Standardfrequenzbereiche GSM 850 und EGSM 900 ausgelegt ist.
9. Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie für die Mobilfunk-St ndardfrequenzbereiσhe GSM 1800 und EGSM 1900 ausgelegt ist.
10. Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antennenzweige (ZI, Z2) der Antennenstruktur jeweils eine Länge aufweisen, die dem Wert λ/4 einer mittleren Wellenlänge eines der Frequenzbänder entspricht.
PCT/DE2003/003821 2002-12-12 2003-11-18 Antennenstruktur für zwei überlappende frequenzbänder WO2004054036A1 (de)

Priority Applications (2)

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