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Dokumentenidentifikation DE102007020501A1 22.11.2007
Titel Invertierte F-Antenne sowie mobiles Kommunikationsendgerät, in welchem diese verwendet wird
Anmelder Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd., Suwon, Kyonggi, KR
Erfinder Jang, Ki Won, Suwon, Kyonggi, KR;
Lee, Duk Woo, Suwon, Kyonggi, KR;
Seo, Jeong Sik, Daejeon, KR
Vertreter Lindner Blaumeier & Kollegen Patent- und Rechtsanwälte, 90402 Nürnberg
DE-Anmeldedatum 02.05.2007
DE-Aktenzeichen 102007020501
Offenlegungstag 22.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.2007
IPC-Hauptklasse H01Q 1/24(2006.01)A, F, I, 20070813, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01Q 1/38(2006.01)A, L, I, 20070813, B, H, DE   H01Q 9/04(2006.01)A, L, I, 20070813, B, H, DE   
Zusammenfassung Es werden eine invertierte F-Antenne sowie ein mobiles Kommunikationsendgerät, in welchem diese verwendet wird, vorgeschlagen. Die Antenne weist eine flexible Platine und eine auf der flexiblen Platine gebildete Strahlungsplatte auf. Die Antenne weist weiter eine Signalleitung mit einem ersten Ende, das auf der biegsamen Platine gebildet ist und mit der Strahlungsplatte verbunden ist, sowie einem zweiten Ende, das sich von dem ersten Ende erstreckt und als Verbindungsanschluss für Stromzufuhr und Erde vorgesehen ist, auf. Das mobile Kommunikationsendgerät weist eine HF-Platine, eine auf der HF-Platine gebildete Erdungsplatte, eine auf der HF-Platine gebildete Stromzufuhrleitung zum Liefern eines Signals und die invertierte F-Antenne wie oben beschrieben auf.

Beschreibung[de]

Für diese Anmeldung wird die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2006-0040486, angemeldet am 4. Mai 2006 beim Koreanischen Patentamt, beansprucht, deren Offenbarung durch Bezugnahme hier eingeschlossen ist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne für ein mobiles Kommunikationsendgerät, und insbesondere eine invertierte F-Antenne, bei welcher eine Stromzufuhr und ein Erdanschluss integral ausgebildet sind, sowie ein mobiles Kommunikationsendgerät, in welchem diese verwendet wird.

Beschreibung des Stands der Technik

Mit der allgemeinen Verbreitung tragbarer kabelloser Endgeräte einschließlich GPS, PDA, Mobiltelefonen und Ähnlichem in letzter Zeit wurden Endgeräte mit unterschiedlichen Funktionen und Gestaltungen eingeführt. Des Weiteren weisen die Endgeräte schlankere und miniaturisierte Gestaltungen auf, wobei die Bedeutung der Vielfältigkeit an Funktionen der Endgeräte bedeutender als jemals zuvor wurde.

Insbesondere ist die Wahrscheinlichkeit eines Schadens, wenn das Endgerät fallen gelassen wird, erhöht, da die herkömmliche Stabantenne und Wendelantenne mit vorbestimmter Länge aus dem Endgerät hervorstehen, wodurch wiederum die Tragbarkeit verschlechtert wird. Somit wurden in letzter Zeit planare interne Antennen, welche in den Endgeräten angebracht sind, eingeführt.

Die invertierte F-Antenne ist vertikal an einer Platine angebracht und weist einen Vorsprung auf, der sich von deren mittlerem Längsteil parallel zur Platine erstreckt, wobei eine Stromzufuhr mit einem Bereich der Antenne gegenüber der Platine verbunden ist.

1 und 2 sind Draufsichten, in welchen eine herkömmliche invertierte F-Antenne und ein mobiles Kommunikationsendgerät, in welchem diese verwendet wird, gemäß dem Stand der Technik (koreanische Patentanmeldung Nr. 2003-0075469 mit dem Titel "Inverted F-Antenna Using FPCB and Mobile Communication Terminal with the Inverted F-Antenna") dargestellt sind.

Unter Bezugnahme auf 1 ist der Leiter 11 der invertierten F-Antenne 10 in der Form des Buchstabens "F" auf einer flexiblen Platine mit gedruckter Schaltung (FPCB = Flexible Printed Circuit Board) 12 angeordnet. Ein Ende des Leiters 11 der invertierten F-Antenne 10 ist mit einem Transceiver 13b verbunden, welcher ein Signalgeber ist. Der Leiter 11 erstreckt sich gerade in Längsrichtung des FPCB und ist in senkrechter Richtung gebogen, und ist dann mehrfach in senkrechter und waagerechter Richtung gebogen. Eine Anpassungsschaltung 11M ist an dem Bereich des Leiters 11 gebildet, der sich in Längsrichtung des FPCB 12 erstreckt, und ist mit dem Träger 13a verbunden.

Der Teil, an dem die Antenne mehrfach gebogen ist, wird als "Strahler" 14 bezeichnet, der eine Resonanzfrequenz und ein Multiband entsprechend dem Abstand der Leiter 11R, der Breite des Leiters 11R und der Größe des Strahlers 14 erzeugt.

Diese Art Antennenstruktur weist jedoch das Problem auf, dass durch das Biegen und Anbringen der Antenne die Eigenschaften der Antenne verändert werden, da die Signalleitung und die Erdungsleitung getrennt voneinander hergestellt werden.

2 ist eine Draufsicht, in welcher die invertierte F-Antenne auf dem Träger angeordnet ist und in einem mobilen Kommunikationsendgerät der klappbaren Art angebracht ist.

In dem Gehäuse 28 des mobilen Kommunikationsendgeräts ist die invertierte F-Antenne 10 parallel zu dem Träger 25 eingebaut.

Hauptgesichtspunkt dieser Aufbaustruktur der Antenne ist das Reduzieren der Dicke des Endgeräts, jedoch kann in der Praxis das Endgerät nur eingeschränkt miniaturisiert werden, da durch den Platz zum Anbringen der Antenne ein relativ großer Bereich belegt wird. Des Weiteren treten im Betrieb der Antenne Interferenzen durch das Gehäuse des Endgeräts oder Metallbereiche (Tastatur-Baugruppe, LCD-Modul etc.) der Klappe auf, da die Antenne parallel zu der HF-Platine eingebaut ist, wodurch die Strahlungseigenschaften der Antenne behindert werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorgenannten Probleme im Stand der Technik zu lösen, und es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Antenne zu schaffen, welche gegenüber Änderungen der äußeren Umgebung weniger anfällig ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein mobiles Kommunikationsendgerät zu schaffen, bei welchem der Einbaubereich für eine Antenne minimal ist und Interferenzen durch benachbarte Metallteile minimiert werden.

Gemäß einem Gegenstand der Erfindung ist eine invertierte F-Antenne vorgesehen, welche eine flexible Platine; eine Strahlungsplatte, die auf der flexiblen Platine angeordnet ist; und eine Signalleitung mit einem ersten Ende, das auf der biegsamen Platine gebildet ist und mit der Strahlungsplatte verbunden ist, und mit einem zweiten Ende, das sich von dem ersten Ende erstreckt und als Verbindungsanschluss für die Stromzufuhr und Erde vorgesehen ist, aufweist.

Vorzugsweise kann die Signalleitung einen Biegungsteil aufweisen, der zwischen dem ersten und dem zweiten Ende gebildet ist.

Vorzugsweise kann ein Bereich der flexiblen Platine, der dem Biegungsteil entspricht, eine geringere Dicke aufweisen als andere Bereiche.

Vorzugsweise kann das zweite Ende der Signalleitung einen Stromzufuhranschluss und einen Erdungsanschluss aufweisen, die an der gleichen Stelle gebildet sind.

Vorzugsweise kann das zweite Ende der Signalleitung einen Stromzufuhranschluss und einen Erdungsanschluss aufweisen, die mit einem vorbestimmten Abstand voneinander ausgebildet sind.

Vorzugsweise kann die Signalleitung in einem rechten Winkel um die Strahlungsplatte gebildet sein, wobei deren erstes Ende mit einer Seite der Strahlungsplatte verbunden ist.

Die invertierte F-Antenne kann weiter einen Verbinder zum Verbinden des ersten Endes der Signalleitung mit der Strahlungsplatte aufweisen, wobei die Breite der Verbinders schmaler ist als die der Signalleitung.

Vorzugsweise kann die flexible Platine eine rechteckige Form entsprechend der Form der Verbindung der Signalleitung und der Strahlungsplatte aufweisen.

Die invertierte F-Antenne kann weiter einen Stummel aufweisen, der sich von dem ersten Ende der Signalleitung zur Impedanzanpassung erstreckt, und vorzugsweise erstreckt sich der Stummel in entgegengesetzter Richtung zu der Richtung, in der sich die Signalleitung erstreckt.

Gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung ist ein mobiles Kommunikationsendgerät vorgesehen, welches eine HF-Platine; eine auf der HF-Platine gebildete Erdungsplatte; eine auf der HF-Platine gebildete Stromzufuhrleitung zum Liefern eines Signals; und eine invertierte F-Antenne mit einer flexiblen Platine, einer auf der flexiblen Platine gebildeten Strahlungsplatte und einer Signalleitung, deren erstes Ende auf der biegsamen Platine gebildet ist und mit der Strahlungsplatte verbunden ist, und deren zweites Ende sich von dem ersten Ende erstreckt und mit der Erdungsplatte und der Stromzufuhrleitung verbunden ist, aufweist.

Vorzugsweise ist die invertierte F-Antenne an einer Seite der HF-Platine angebracht, wobei die Signalleitung derart gebogen ist, dass die Strahlungsplatte senkrecht zu der Hauptfläche der HF-Platine angeordnet ist.

Die HF-Platine kann eine Aussparung zum Anbringen der gebogenen flexiblen Platine mit der Strahlungsplatte aufweisen.

Vorzugsweise kann die flexible Platine mit einer Fläche an Bauteilen in dem mobilen Kommunikationsendgerät mittels eines Klebstoffs befestigt sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich anhand der folgenden genauen Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungsfiguren, in welchen:

1 eine Draufsicht ist, in welcher eine herkömmliche invertierte F-Antenne unter Verwendung einer FPCB dargestellt ist;

2 eine Draufsicht ist, in welcher die herkömmliche Antenne aus 1 in ein mobiles Kommunikationsgerät eingebaut ist;

3a eine Draufsicht ist, in welcher eine invertierte F-Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, und 3b eine Ansicht ist, in welcher der Stromkreis in der invertierten F-Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;

4a ein Diagramm ist, in welchem das Spannung-Stehwellenverhältnis (VSWR = voltage standing wave ratio) der Antenne dargestellt ist, und 4b ein Diagramm ist, in welchem das Strahlungsmuster der Antenne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;

5a und 5b jeweils eine perspektivische und eine vergrößerte Draufsicht sind, in welchen das mobile Kommunikationsendgerät mit der darin eingebauten Antenne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt sind; und

6a und 6b Draufsichten sind, in welchen eine invertierte F-Antenne gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben.

3a und 3b sind Draufsichten, in welchen eine Planarantenne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.

Unter Bezugnahme auf 3a weist die Planarantenne 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine flexible Platine 32 mit einer Strahlungsplatte 34 und einer darauf gebildeten Signalleitung 31 auf.

Die Signalleitung 31 hat ein erstes Ende 31c, das über einen Verbinder 31a mit der Strahlungsplatte 34 verbunden ist. Des Weiteren weist die Signalleitung 31 ein zweites Ende 33 auf, an dem ein Erdungsanschluss 33a und ein Stromzufuhranschluss 33b gebildet ist. Der Erdungsanschluss 33a ist mit einer externen Erdungsplatte verbunden, und der Stromzufuhranschluss 33b ist mit einer externen Stromzufuhrleitung verbunden.

Die Strahlungsplatte 34 ist in senkrechter Richtung mit der Signalleitung 31 verbunden.

Nun ist ein Stummel 31b in zu der Richtung, in der sich die Signalleitung 31 erstreckt, entgegengesetzter Richtung zur Impedanzanpassung zwischen der Strahlungsplatte 34 und der Signalleitung 31 gebildet. Hier kann der Stummel mit unterschiedlichen Dicken und Längen ausgebildet sein.

In 3a ist beispielhaft ein offener Stummel dargestellt, welcher als Induktor dient, wobei seine Länge L die Beziehung &lgr;/4 < L < &lgr;/2 erfüllt, und als Kondensator, wobei seine Länge L die Beziehung L < &lgr;/4 erfüllt.

Des Weiteren ist der Verbinder 31a, welcher die Strahlungsplatte 34 und die Signalleitung 31 verbindet, schmaler als die Signalleitung 31. Dies dient der Impedanzanpassung, wenn die Signalleitung 31 und die Strahlungsplatte 34 miteinander in Kontakt kommen.

In 3a ist beispielhaft eine planare Strahlungsplatte dargestellt. Die Länge und die Breite der Strahlungsplatte 34 können angepasst werden, um deren Frequenzeigenschaften zu ändern.

Ein Schlitz kann in der planaren Strahlungsplatte ausgebildet sein, welcher die Länge der Antenne erhöht, was niedrigere Frequenzbandeigenschaften ermöglicht als eine planare Strahlungsplatte ohne Schlitz. Die Länge, Richtung und Breite des in die Strahlungsplatte gravierten Schlitzes können angepasst werden, um ebenfalls hohe Frequenzbandeigenschaften herzustellen.

Wie oben beschrieben, kann die in der Strahlungsplatte 34 gebildete Strahlungs-Leiterbahn angepasst sein, um das Frequenzband und die Resonanzfrequenz der Antenne zu bestimmen.

Indessen kann ein Leiter an der Strahlungsplatte 34 angebracht sein, um ausgezeichnete Strahlungseigenschaften zu erzielen.

In 3b ist der Stromkreis und Fließweg des Stroms, mit dem die Antenne gespeist wird, dargestellt.

Der von dem Stromzufuhranschluss 33b der Antenne gelieferte Strom fließt durch die Signalleitung 31, den Stummel 31b und den Verbinder 31a, um zu der Strahlungsplatte 34 übertragen zu werden.

Durch den zu der Strahlungsplatte 34 geflossenen Strom strahlt die Strahlungsplatte 34 eine elektrische Welle eines Hochfrequenz-Signals oder eines Niedrigfrequenz-Signals aus.

Das Antennenmuster kann durch die Länge oder Breite der Strahlungsplatte und den in der Strahlungsplatte gebildeten Schlitz etc. modifiziert werden, wodurch wiederum der Fließweg des Stroms in der Strahlungsplatte geändert wird. Als Folge dessen werden die Eigenschaften der elektrischen Welle, die von der Strahlungsplatte gestrahlt wird, geändert. Somit können durch Abstimmen der Strahlungsplatte die Eigenschaften der Antenne geändert werden.

Der durch die Strahlungsplatte 34 geflossene Strom fließt durch den Verbinder 31a und die Signalleitung 31 und wird in den Erdungsanschluss 33a geleitet.

Wie in 3a und 3b dargestellt ist, können bei dieser Ausführungsform der Stromzufuhranschluss 33b und der Erdungsanschluss 33a an dem zweiten Ende 33 der Signalleitung gebildet sein. Bei einer üblichen invertierten F-Antenne sind der Stromzufuhranschluss und der Erdungsanschluss gesondert mit der Strahlungsleitung verbunden. Somit sind der Abstand zwischen Stromzufuhr- und Erdungsanschluss, die physikalische Änderung des Stromzufuhr- und Erdungsanschlusses etc. Parameter, welche die Antenneneigenschaften beeinflussen, was bei der Gestaltung der Antenne berücksichtigt werden sollte. Da die Antenneneigenschaften in Übereinstimmung mit der Aufbaustruktur und dem Ort der Antenne in dem Endgerät geändert werden, ist es erforderlich, den Stromzufuhr- und den Erdungsanschluss in Verbindung mit der physikalischen Änderung der Strahlungsplatte oder Änderungen der Frequenzeigenschaften physikalisch zu modifizieren und komplementär zueinander zu machen.

Obwohl diese Ausführungsform beispielhaft als invertierte F-Struktur dargestellt ist, sind der Stromzufuhranschluss 33b und der Erdungsanschluss 33a an einem Ende 33 der Signalleitung gebildet, und das Signal wird über die Signalleitung zu der Strahlungsplatte übermittelt. Da der Stromzufuhranschluss 33b und der Erdungsanschluss 33a an einem Ende 33 der Signalleitung 31 elektrisch verbunden (oder kurzgeschlossen) sind, wird das Signal über die Signalleitung 31 zu der mit dem anderen Ende 31c der Signalleitung verbundenen Strahlungsplatte übertragen. Die Antenne gemäß dieser Ausführungsform wird an einem Biegungsteil 36, der an der Signalleitung gebildet ist, wenn sie an einer Seite der HF-Platine angebracht ist, gebogen. Das heißt, dass eine physikalische Änderung stattfindet. Selbst wenn die Signalleitung an dem Biegungsteil 36 gebogen ist, wird nur die Signalleitung 31 von der physikalischen Änderung beeinflusst, und die mit dem zweiten Ende 33 der Signalleitung verbundenen Zufuhranschluss 33b und Erdungsanschluss 33a werden von der physikalischen Änderung nicht beeinflusst. Somit hat die physikalische Änderung der Antenne bei dieser Ausführungsform keine bedeutende Auswirkung auf die Eigenschaften der Antenne.

Somit kann, wenn die Antenne 30 gemäß dieser Ausführungsform in dem mobilen Kommunikationsendgerät angebracht wird, nur die Strahlungsplatte 34 angepasst werden, um die gewünschten Frequenzeigenschaften zu erhalten. Des Weiteren sind die Antenneneigenschaften weniger anfällig für Änderungen der äußeren Umgebung.

Wie oben beschrieben, kann der Ort des Stromzufuhranschlusses und des Erdungsanschlusses frei gewählt werden, solange der Stromzufuhranschluss und der Erdungsanschluss mit dem einen Ende der Signalleitung verbunden sind, so dass nur die Signalleitung physikalisch verändert wird und der Stromzufuhranschluss und der Erdungsanschluss von dieser Änderung nicht beeinflusst werden. Bei dieser Ausführungsform sind der Stromzufuhranschluss und der Erdungsanschluss mit einem vorbestimmten Abstand voneinander innerhalb des zweiten Endes 33 angeordnet, aber sie können ebenfalls am gleichen Ort gebildet sein. Des Weiteren können, sofern sie durch die physikalische Änderung durch das Biegen der Antenne an dem Biegungsteil nicht beeinflusst werden, der Erdungsanschluss und der Stromzufuhranschluss weiter voneinander entfernt angeordnet werden

Die Antenne ist auf der flexiblen Platine 32 angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass dadurch das Anbringen der Antenne in dem mobilen Endgerät durch Biegen an dem Biegungsteil 36 ermöglicht wird. In 3a ist eine Schnittansicht des Biegungsteils der flexiblen Platine dargestellt. Der Bereich der flexiblen Platine 32, welcher dem Biegungsteil 36 entspricht, kann so ausgebildet sein, dass er dünner als andere Bereiche ist. Ein doppelseitiges Klebeband oder ein Klebstoff können auf eine Seite der Platine 32 aufgebracht werden, um die Antenne an einer Seite der HF-Platine oder an internen Bauteilen zu befestigen, wenn die Antenne in dem mobilen Kommunikationsendgerät angebracht wird. Durch das Befestigen der Antenne an internen Bauteilen wird verhindert, dass sich die Antenne durch Einwirkungen von außen von ihrer Position verschiebt, wodurch stabile Frequenzeigenschaften erhalten werden.

4a ist ein Diagramm, in welchem das Stehwellenverhältnis der in 3 dargestellten Antenne dargestellt ist.

In 4a sind die Werte dargestellt, die bei einem Versuch erhalten wurden, der mit einer Antenne durchgeführt wurde, bei der die Strahlungsplatte eine Länge von 13 mm und eine Breite von 3,2 mm, die biegsame Platine eine Länge von 14,7 mm und die Signalleitung eine Länge von 6,9 mm aufweist.

In 4a ist das Stehwellenverhältnis der Antenne dargestellt. Unter Bezugnahme auf 4a wird, wenn das Stehwellenverhältnis am kleinsten ist, die zu der Antenne gelieferte Energie am effektivsten abgestrahlt, und die Frequenz zu diesem Zeitpunkt ist die Resonanzfrequenz der Antenne.

Wie in 4a dargestellt ist, beträgt die Frequenz 2,44 GHz, wenn das Stehwellenverhältnis am kleinsten ist, was der Resonanzfrequenz der Antenne entspricht.

4b ist ein Diagramm, in welchem die Strahlungseigenschaften bei der Resonanzfrequenz der Antenne; gemessen in 4a, dargestellt sind.

Unter Bezugnahme auf 4b ist bei 2,442 GHz der maximale Spitzengewinn 3,938 dBi, und der mittlere Gewinn beträgt –0,23 dBi.

5a ist eine perspektivische Ansicht, in welcher eine Struktur dargestellt ist, bei welcher die Antenne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an der Seite der HF-Platine angebracht und in ein mobiles Kommunikationsgerät eingebaut ist.

Die Antenne 50 ist an der Seite der HF-Platine 55 angebracht, wobei die Signalleitung 51 derart gebogen ist, dass die planare Strahlungsplatte 54 senkrecht zu der Hauptfläche der HF-Platine 55 angeordnet ist.

Die auf der HF-Platine 55 gebildete Stromzufuhrleitung 58 und die mit der Erdungsplatte 57 verbundene Erdungsleitung sind mit einem Ende 53 der Signalleitung 51 verbunden.

Wie oben beschrieben, kann gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, selbst wenn die Antenne gebogen und in das Endgerät eingebaut ist, nur die Signalleitung 51 gebogen sein, ohne den Erdungsanschluss und den Stromzufuhranschluss zu beeinflussen, da sowohl der Erdungsanschluss als auch der Stromzufuhranschluss an dem einen Ende 53 der Signalleitung 51 angebracht ist, wodurch keine Änderungen der Eigenschaften der Antenne verursacht werden.

Es wird bevorzugt, dass ein doppelseitiges Klebeband oder ein Klebstoff auf die Oberfläche der biegsamen Platine 52 aufgebracht wird, so dass die Antenne 50 an einer Seite der HF-Platine 55 und an internen Bauteilen befestigt ist, wenn die Antenne in dem mobilen Kommunikationsendgerät 58 angebracht wird. Durch das Befestigen der Antenne an internen Bauteilen wird verhindert, dass sich die Antenne durch Einwirkungen von außen von ihrer Position verschiebt, wodurch stabile Frequenzeigenschaften erhalten werden.

Im Allgemeinen kann die HF-Platine 55 in einem Endgerätekörper 59 von dessen Umfangsbereich entfernt angeordnet sein, so dass dieser Bereich verwendet werden kann, um die Planarantenne anzubringen, wodurch der Einbaubereich für die Antenne weiter verkleinert werden kann.

Des Weiteren wird, da die Antenne 50 senkrecht zur HF-Platine 55 angebracht ist, die von der Strahlungsplatte 54 erzeugte elektromagnetische Welle weniger durch die Bauteile auf der HF-Platine oder durch in dem Endgerätekörper angebrachte Metallteile beeinflusst, wodurch effektivere Strahlungseigenschaften erhalten werden.

5b stellt eine vergrößerte Draufsicht der Struktur aus 5a dar, wobei die Antenne an der HF-Platine angebracht ist, aber vor dem Biegen der Antenne.

Unter Bezugnahme auf 5b ist die Antenne derart angebracht, dass die Erdungsleitung 57a und die Stromzufuhrleitung 58 auf der HF-Platine 55 (teilweise dargestellt) mit dem zweiten Ende 53 der Signalleitung 51 in Kontakt kommen. Bei dieser Ausführungsform sind im Unterschied zu der in 3 dargestellten Ausführungsform die Stromzufuhrleitung 58 und die Erdungsleitung 57a mit dem gleichen Ort 53a, 53b des zweiten Endes 53 der Signalleitung verbunden.

An der Seite der HF-Platine 55 ist eine Aussparung zum Einbauen der Antenne gebildet. Wenn die HF-Platine 55 und die Antenne 50 in dem Endgerät angebracht werden, wird die Antenne an dem Biegungsteil 56 der Signalleitung 31 derart gebogen, dass die Strahlungsplatte 54 der Antenne mit der Hauptfläche der HF-Platine einen rechten Winkel bildet.

Wie oben beschrieben, sind die Erdungsleitung 57a und die Stromzufuhrleitung 58 mit dem einem Ende 53 der Signalleitung der Antenne verbunden, wodurch nur die Signalleitung 51 physikalisch verändert wird, ohne die mit der Antenne verbundenen Erdungsleitung und Stromzufuhrleitung zu beeinflussen, wenn die Antenne in dem Endgerät angebracht ist. Dadurch werden die Änderungen der Antenneneigenschaften aufgrund physikalischer Änderung der Antenne minimiert. Bei dieser Ausführungsform sind die Erdungsleitung und die Stromzufuhrleitung mit dem gleichen Ort 53a, 53b verbunden, aber solange die Erdungsleitung und die Stromzufuhrleitung nicht durch das Biegen an dem Biegungsteil 56 beeinflusst werden, können die Orte, mit welchen die Erdungsleitung und die Stromzufuhrleitung an dem Ende der Signalleitung verbunden sind, mit einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sein.

Die in der HF-Platine 55 gebildete Aussparung sieht einen Raum vor, in dem die Antenne gebogen und eingebaut wird, ebenso wie einen Abstand, mit welchem die Strahlungsplatte 54 und die HF-Platine 55 voneinander angeordnet werden können. Wird die Antenne in einer gebogenen Stellung eingebaut, dient der Abstand zwischen der Strahlungsplatte 54 und der HF-Platine dazu, die Interferenzen durch andere Bauteile auf der HF-Platine 55 bezogen auf die Antenneneigenschaften zu mindern. Vorzugsweise kann ein Schirm zwischen der HF-Platine 55 und der Strahlungsplatte 54 gebildet sein.

6a und 6b sind Draufsichten, in welchen eine Antenne gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.

Unter Bezugnahme auf 6a und 6b weist die Planarantenne 60, 70 eine biegsame Platine 62, 72 auf, wobei die Strahlungsplatte 64, 74 und die Signalleitung 61, 71 darauf gebildet sind.

Das erste Ende 61c, 71c der Signalleitung 61, 71 ist über den Verbinder 61a und 71a mit der Strahlungsplatte 64, 74 verbunden, und der Erdungsanschluss 63a, 73a und der Stromzufuhranschluss 63b, 73b sind an dem zweiten Ende 63, 73 der Signalleitung 61, 71 gebildet. Der Erdungsanschluss 63a, 73a ist extern mit einer Erdungsplatte verbunden, und der Stromzufuhranschluss 63b und 73b ist extern mit einer Stromzufuhrleitung verbunden.

Bei dieser Ausführungsform sind der Erdungsanschluss und der Stromzufuhranschluss mit einem vorbestimmten Abstand voneinander an dem zweiten Ende der Signalleitung gebildet, im Gegensatz zu der in 3 dargestellten Ausführungsform.

Die Strahlungsplatte, der Stummel und die Signalleitung sind identisch zu jenen der in 3 dargestellten Ausführungsform.

Bei dieser Ausführungsform ist die Antenne beispielhaft mit einer invertierten F-Struktur dargestellt, aber der Stromzufuhranschluss 63b, 73b und der Erdungsanschluss 63a, 73a sind mit einem vorbestimmten Abstand voneinander innerhalb eines Endes 63, 73 der Signalleitung angeordnet, und das Signal wird durch die Signalleitung zu der Strahlungsplatte übermittelt. Obwohl der Stromzufuhranschluss 63b, 73b mit einem vorbestimmten Abstand zu dem Erdungsanschluss 63a, 73a an dem einen Ende 63, 73 der Signalleitung 61, 71 angeordnet ist, sind sie elektrisch miteinander verbunden (oder kurzgeschlossen), und somit verbreitet sich das Signal durch die Signalleitung 61, 71 zu der mit dem anderen Ende 61c, 71c der Signalleitung verbundenen Strahlungsplatte. Bei dieser Ausführungsform ist die Antenne an dem Biegungsteil 66, 76, das an der Signalleitung gebildet ist, gebogen, wenn sie an der Seitenfläche der HF-Platine angebracht wird. Das heißt, dass eine physikalische Änderung stattfindet. Selbst wenn die Antenne an dem Biegungsteil 66, 76 gebogen ist, tritt eine physikalische Änderung nur bei der Signalleitung 61, 71 auf, während der mit dem zweiten Ende 63, 73 der Signalleitung verbundene Stromzufuhranschluss 63b, 73b und Erdungsanschluss 63a, 73a nicht von der physikalischen Änderung beeinflusst werden. Somit hat die physikalische Änderung der Antenne keine bedeutende Wirkung auf die Eigenschaften der Antenne.

Somit kann, wenn die Antenne 60, 70 gemäß dieser Ausführungsform in das mobile Kommunikationsendgerät eingebaut wird, nur die Strahlungsplatte 64, 74 angepasst werden, um die gewünschten Frequenzeigenschaften umzusetzen. Des Weiteren sind die Antenneneigenschaften weniger anfällig für Änderungen in der äußeren Umgebung.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Antenne vorgesehen, deren Eigenschaften durch Änderungen in der äußeren Umgebung weniger beeinflusst werden, und es wird ein mobiles Kommunikationsendgerät vorgesehen, bei dem der Einbaubereich für die Antenne minimal ist und Interferenz durch Metallgeräte in der Umgebung minimiert werden können.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben und dargestellt wurde, wird dem Fachmann offensichtlich sein, dass Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung wie durch die beigefügten Ansprüche definiert abzuweichen.


Anspruch[de]
Invertierte F-Antenne, welche aufweist:

eine flexible Platine;

eine Strahlungsplatte, die auf der flexiblen Platine angeordnet ist; und

eine Signalleitung mit einem ersten Ende, das auf der flexiblen Platine gebildet ist und mit der Strahlungsplatte verbunden ist, und mit einem zweiten Ende, das sich von dem ersten Ende erstreckt und als Verbindungsanschluss für Stromzufuhr und Erde vorgesehen ist
Invertierte F-Antenne gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitung einen Biegungsteil aufweist, der zwischen dem ersten und dem zweiten Ende ausgebildet ist. Invertierte F-Antenne gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich der flexiblen Platine, der dem Biegungsteil entspricht, eine geringere Dicke aufweist als andere Bereiche. Invertierte F-Antenne gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende der Signalleitung einen Stromzufuhranschluss und einen Erdungsanschluss aufweist, die an der gleichen Stelle gebildet sind. Invertierte F-Antenne gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende der Signalleitung einen Stromzufuhranschluss und einen Erdungsanschluss aufweist, die mit einem vorbestimmten Abstand zueinander gebildet sind. Invertierte F-Antenne gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitung rechtwinklig zur Strahlungsplatte ausgebildet ist und ihr erstes Ende mit einer Seite der Strahlungsplatte verbunden ist. Invertierte F-Antenne gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter einen Verbinder zum Verbinden des ersten Endes der Signalleitung mit der Strahlungsplatte aufweist, wobei die Breite des Verbinders schmaler ist als die der Signalleitung. Invertierte F-Antenne gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Platine eine rechteckige Form entsprechend der Form der Verbindung der Signalleitung und der Strahlungsplatte aufweist. Invertierte F-Antenne gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter einen Stummel zur Impedanzanpassung aufweist, der sich von dem ersten Ende der Signalleitung erstreckt. Invertierte F-Antenne gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stummel in entgegengesetzter Richtung zur der Richtung erstreckt, in der sich die Signalleitung erstreckt. Mobiles Kommunikationsendgerät, welches aufweist:

eine HF-Platine;

eine auf der HF-Platine gebildete Erdungsplatte;

eine auf der HF-Platine gebildete Stromzufuhrleitung zum Liefern eines Signals; und

eine invertierte F-Antenne mit einer flexiblen Platine, einer auf der flexiblen Platine gebildeten Strahlungsplatte und einer Signalleitung, deren erstes Ende auf der flexiblen Platine gebildet ist und mit der Strahlungsplatte verbunden ist und deren zweites Ende sich von dem ersten Ende erstreckt und mit der Erdungsplatte und der Stromzufuhrleitung verbunden ist.
Mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die invertierte F-Antenne an einer Seite der HF-Platine angebracht ist und die Signalleitung derart gebogen ist, dass die Strahlungsplatte senkrecht zu der Hauptfläche der HF-Platine angeordnet ist. Mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die HF-Platine eine Aussparung zum Anbringen der gebogenen flexiblen Platine mit der Strahlungsplatte aufweist. Mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Platine mit einer Fläche an Bauteilen in dem mobilen Kommunikationsendgerät mittels eines Klebstoffs befestigt ist. Mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende der Signalleitung einen Stromzufuhranschluss und einen Erdungsanschluss aufweist, die an der gleichen Stelle ausgebildet sind. Mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende der Signalleitung einen Stromzufuhranschluss und einen Erdungsanschluss aufweist, die mit einem vorbestimmten Abstand zueinander ausgebildet sind. Mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitung in einem rechten Winkel zur Strahlungsplatte gebildet ist und deren erstes Ende mit einer Seite der Strahlungsplatte verbunden ist. Mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter einen Verbinder zum Verbinden des ersten Endes der Signalleitung mit der Strahlungsplatte aufweist, wobei die Breite des Verbinders schmaler ist als die der Signalleitung. Mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Platine eine rechteckige Form entsprechend der Form der Verbindung der Signalleitung und der Strahlungsplatte aufweist. Mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter einen Stummel aufweist, der sich von dem ersten Ende der Signalleitung zur Impedanzanpassung erstreckt. Mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stummel in entgegengesetzter Richtung zu der Richtung erstreckt, in der sich die Signalleitung erstreckt.






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