DE69731861T2

DE69731861T2 - Funkübertragungseinrichtung mit einer ausziehbaren Antenne und eine Antenne für eine solche Einrichtung

Info

Publication number: DE69731861T2
Application number: DE69731861T
Authority: DE
Inventors: David Duperray
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1997-09-15
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2017-09-16
Also published as: US5900839A; JP3919895B2; EP0833402B1; DE69731861D1; EP0833402A1; JPH10112606A

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkübertragungseinrichtung mit einer aus einer eingezogenen Position in eine ausgezogenen Position ausziehbaren Antenne, wobei die Einrichtung gebildet wird aus:

– einer Erregerverbindung (20), um mit Sende- und/oder Empfangsschaltungen verbunden zu werden,
– einer ersten Strahlungsspirale (25), deren erstes Ende mit der besagten Erregerverbindung verbunden ist,
– einem ersten Strahlungshalm (30) zum Ausstrahlen und/oder Empfangen der Energie aus oder in Richtung der besagten Erregerverbindung, insbesondere in ausgezogener Position, mit an einem seiner Enden einem Kontaktteil in Ringform (21), um in ausgezogener Position mit der besagten Erregerverbindung verbunden zu werden.
– einer zweiten Spirale (35), die in der Nähe eines Endes des besagten Halms angeordnet ist,
– einem Isolierelement (50), um das andere Ende des besagten Halms von der besagten zweiten Spirale zu isolieren.

Die Erfindung betrifft auch eine Antenne für eine solche Einrichtung.
Die Erfindung findet im Bereich des Mobilfunks, wie er in den Zellularnetzen der Art GSM, AMPS, ETACS etc. verwendet wird, breite Einsatzbereiche. In den modernen Netzen ist die verwendete Bandbreite relativ umfangreich. Da die verwendeten Einrichtungen tragbar sind möchte man, dass ihre Abmessungen gering sind, was bedingt, dass auch die Antennen vor allem dann so wenig sperrig wie möglich sind, wenn die Einrichtungen in Wartephase auf eine Kommunikation befindlich sind. Dafür werden die Antennen in ihre eingezogene Position gebracht. Man wird folglich mit dem Problem konfrontiert, eine Breitband-Funktionsweise mit reduzierten Abmessungen der Antennen in Einklang zu bringen. Man muss daran erinnern, dass es schwierig ist, Antennen mit kleinen Abmessungen über ein breites Band zum Funktionieren zu bringen.
Eine aus solch einer Antenne gebildete Einrichtung ist aus dem Patentdokument WO 9512224A bekannt.
In ausgezogener Position bringt diese Antenne die zwei Spiralen mittels eines Strahlungshalms in Serie, wobei die so genannte untere, bei der Versorgungsbrücke angeordnete Spirale der Antenne eine schwere Fehlanpassung bereiten wird. Denn tatsächlich haben die sich um ein Viertel der Wellenlänge annähernden Antennen eine leicht anzupassende Impedanz, und jedes weiter hinzugefügte Element wird einen Störeffekt auslösen. Dies kann als Nachteil betrachtet werden. Ein anderer Nachteil liegt der Tatsache zugrunde, dass die Höhe der Antenne in ausgezogenen Position auf die Höhe der unteren Spirale begrenzt ist.
Die Erfindung schlägt eine Einrichtung der in der Einleitung aufgeführten Art vor, welche die vorgenannten Nachteile in großem Ausmaß abschwächt.
Eine solche Einrichtung ist deshalb bemerkenswert, da ein zweites Kontaktteil in Ringform (28) vorgesehen ist, das mit dem zweiten Ende der ersten Spirale (25) verbunden ist, um die zwei Spiralen in eingezogener Position in Kaskade miteinander zu verbinden, und deshalb, da ein Hohlraum (32) vorgesehen ist, um in eingezogener Position mindestens einen Teil des besagten Halms aufzunehmen.
Die folgende Beschreibung wird hinsichtlich der beigefügten Zeichnungen als nicht erschöpfendes Beispiel gut verständlich machen, wie die Erfindung gebaut werden kann.
1 zeigt eine der Erfindung entsprechende Einrichtung.
2 zeigt die Antenne als Teil der Einrichtung in ihrer ersten Position.
3 zeigt die Antenne als Teil der Einrichtung in ihrer zweiten Position.
Auf 1 wurde eine der Erfindung entsprechende Einrichtung 1 dargestellt. Diese Einrichtung kann ein GSM-Terminal sein und muss daher geringe Abmessungen aufweisen. Sie enthält wie gewohnt eine Tastatur 2, eine Anzeigevorrichtung 3, ein Mikrophon 4 und einen Hörer 5. Sie ist auch mit einer Antenne 10 mit einer eingezogenen Position, was auf 1 bei A gezeigt wird, und einer ausgezogenen Position, was auf derselben Figur bei B gezeigt wird, ausgerüstet. Die eingezogene Position wird verwendet, wenn die Einrichtung eine Kommunikation erwartet. Dies setzt voraus, dass nur der Empfangsteil der Einrichtung in Betrieb ist. In ausgezogener Position ist die Einrichtung auf Sendung, und in diesem Falle müssen die Adaptationsleistungen der Antenne besser sein.
2 zeigt die Antenne 10 mehr im Detail. Diese Antenne wird bei A in eingezogener Position und bei B in ausgezogener Position gezeigt. Auf dieser Figur zeigt die Referenz 20 den Erregerpunkt der Antenne. Dieser Punkt ist mit einem Ringleiter 21 in Kontakt, der mit einem ersten Ende einer ersten Spirale 25 in Kontakt ist. Das andere Ende dieser Spirale ist mit einem Ringleiter 28 in Kontakt. Diese zwei Ringe 21 und 28 ermöglichen den Durchgang eines Strahlungshalms 30. Dieser Strahlungshalm dringt in einen in der Einrichtung 1 ausgesparten Hohlraum 32 ein, wenn die Antenne in eingezogener Position ist, und dringt nach außen vor, wenn die Antenne in ausgezogener Position ist. Über diesem Strahlungshalm 30 ist eine zweite Spirale 35 angeordnet.
Der Erfindung gemäß ermöglicht ein Isolierelement 50 eine mechanische Verbindung dieser Spirale 35 mit dem oberen Ende des besagten Halms 30. Dieses Element wird bei A durch einen in die Zeichnung eingebrachten Ausschnitt sichtbar gemacht.
Das untere Ende des Halms 30 ist mechanisch und elektrisch mit einem kreisförmigen Leiterteil 55 verbunden.
Somit beteiligen sich, wenn die Antenne in ausgezogener Position ist, der Halm 30 und die Spirale 25 an der Strahlung. Da die elektrischen Längen dieses Halms und dieser Spirale nahe λ/4 liegen (wobei λ eine durchschnittliche Wellenlänge ist, mit der die Antenne strahlt), hat die Antenne aufgrund dieser zwei gekoppelten Resonanzsysteme eine weitläufige Bandbreite.
Wenn die Antenne in eingezogener Position ist, werden die zwei Spiralen in Serie oder in Kaskade gebracht, was ihre mechanische Höhe erhöht und damit die funkelektrische Leistung, die mit dieser Höhe verbunden ist.
3 zeigt die Leistungen im Stehwellenverhältnis (VSWR), welche mit diesen Antennen erreicht werden.
Bei A werden die mit durchgehendem Strich gezeigten Leistungen der Antenne mit denen eines gestrichelt gezeigten Halms λ/4 verglichen.
Bei B werden die mit durchgehendem Strich gezeigten Leistungen der Antenne mit denen einer gestrichelt dargestellten alleinigen Spirale verglichen.

Claims

Funkübertragungseinrichtung mit einer aus einer eingezogenen Position in eine ausgezogenen Position ausziehbaren Antenne, wobei die Einrichtung gebildet wird aus: – einer Erregerverbindung (20), um mit Sende- und/oder Empfangsschaltungen verbunden zu werden, – einer ersten Strahlungsspirale (25), deren erstes Ende mit der besagten Erregerverbindung verbunden ist, – einem ersten Strahlungshalm (30) zum Ausstrahlen und/oder Empfangen der Energie aus oder in Richtung der besagten Erregerverbindung, insbesondere in ausgezogener Position, mit an einem seiner Enden einem Kontaktteil in Ringform (21), um in ausgezogener Position mit der besagten Erregerverbindung verbunden zu werden. – einer zweiten Spirale (35), die in der Nähe eines Endes des besagten Halms angeordnet ist, – einem Isolierelement (50), um das andere Ende des besagten Halms von der besagten zweiten Spirale zu isolieren, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Kontaktteil in Ringform (28) vorgesehen ist, das mit dem zweiten Ende der ersten Spirale (25) verbunden ist, um die zwei Spiralen in eingezogener Position in Kaskade miteinander zu verbinden, und dadurch, dass ein Hohlraum (32) vorgesehen ist, um in eingezogener Position mindestens einen Teil des besagten Halms aufzunehmen.
Funkübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Isolierelement in das Innere der besagten Spirale kommt, wenn die Antenne in eingezogener Position ist.
Antenne gebildet aus: – einer Erregerverbindung (20), um mit Sende- und/oder Empfangsschaltungen verbunden zu werden, – einer ersten Strahlungsspirale (25), deren erstes Ende mit der besagten Erregerverbindung verbunden ist, – einem ersten Strahlungshalm (30) zum Ausstrahlen und/oder Empfangen der Energie aus oder in Richtung der besagten Erregerverbindung, insbesondere in ausgezogener Position, mit an einem seiner Enden einem Kontaktteil in Ringform (21), um in ausgezogener Position mit der besagten Erregerverbindung verbunden zu werden, einer zweiten Spirale (35), die in der Nähe eines Endes des besagten Halms angeordnet ist, – einem Isolierelement (50), um das andere Ende des besagten Halms von der besagten zweiten Spirale zu isolieren, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Kontaktteil in Ringform (28) vorgesehen ist, das mit dem zweiten Ende der ersten Spirale (25) verbunden ist, um die zwei Spiralen in eingezogener Position in Kaskade miteinander zu verbinden, und dadurch, dass ein Hohlraum (32) vorgesehen ist, um in eingezogener Position mindestens einen Teil des besagten Halms aufzunehmen.
Ausziehbare Antenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Isolierelement in das Innere der besagten Spirale kommt, wenn die Antenne in eingezogener Position ist.