DE10119531A1 - Mobile Rechnereinheit - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Rechnereinheit, insbesondere ein PDA, mit einer integrierten Funkeinheit, mindestens einer Antenne und einem Gehäuse zur Aufnahme der Funkeinheit mit einem Gehäuseunterteil und einem Deckel, wobei die mindestens eine Antenne in dem Gehäuse integriert ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Rechnerein
heit, insbesondere ein Personal Digital Assistant (PDA). PDAs
mit einem integrierten Funkmodul benötigen eine Antenne, die
bislang als externe Antenne ausgeführt ist. Die Antenne ist
bislang starr mit dem Gehäuse des PDAs verbunden und ragt aus
dem Gehäuse, meist an der oberen Seite des Gehäuses heraus.
Da bei Nutzung eines PDAs meist eine Eingabe per Tastatur
vorgenommen wird, liegt das PDA zu diesem Zeitpunkt vorzugs
weise plan auf einer Unterlage, wie beispielsweise einem
Tisch, auf. Dies ist die häufigste Arbeitsposition eines
PDAs. In dieser Position ist jedoch eine Antenne, die bei
PDAs mit einem integrierten Funkmodul unerlässlich ist, oft
sehr ineffizient.
Zum einen kann die Unterlage bzw. die Arbeitsfläche, auf wel
cher das PDA aufliegt, je nach Beschaffenheit absorbierend,
reflektierend und/oder verzerrend auf das Antennenfeld ein
wirken, was mit einer schlechten Funkübertragung einhergehen
kann.
Zum anderen befindet sich die Antenne, die meist an der Seite
des Gehäuses herausragt, in der genannten häufigsten Arbeits
position des PDAs nur in sehr geringem Abstand parallel zur
Arbeitsfläche bzw. zur Unterlage des PDAs. Dadurch könnte
sich ein sehr schlechter Wirkungsgrad der Antenne ergeben.
Dies wird hauptsächlich durch die Verstimmung der Resonanz
frequenz der Antenne bewirkt, wodurch sich die Reichweite der
Funkverbindung verringert und möglicherweise zusätzlich die
Stromaufnahme der Sendeendstufe steigt. Zudem ist somit keine
Abstrahlcharakteristik in alle Richtungen, d. h. keine omnidi
rektionale Abstrahlcharakteristik der Antenne gegeben. Nur
eine omnidirektionale Abstrahlcharakteristik, beispielsweise
ein Dipol, bietet die Möglichkeit alle Basisstationen aus un
terschiedlichen Richtungen auf direktem Weg gleich gut zu
empfangen. Eine parallel zur Tischfläche ausgerichtete Anten
ne strahlt in großen Teilen nach oben und nach unten.
Eine Aufgabe der Erfindung war es, eine mobile Rechnereinheit
mit einer Antenne vorzusehen, wobei die Antenne einen mög
lichst hohen Wirkungsgrad und eine verbesserte Abstrahlcha
rakteristik im typischen Anwendungsfall aufweist.
Gelöst wurde diese Aufgabe durch eine erfindungsgemäße mobile
Rechnereinheit gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsfor
men sind jeweils in den entsprechenden Unteransprüchen aufge
führt.
Gemäß Anspruch 1 wird eine mobile Rechnereinheit, insbesonde
re ein Personal Digital Assistant (PDA), bereitgestellt. Die
Rechnereinheit enthält eine integrierte Funkeinheit, mindes
tens eine Antenne und ein Gehäuse zur Aufnahme der Funkein
heit mit einem Gehäuseunterteil und einem Deckel, wobei die
Antenne in das Gehäuse integriert ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet eine Integrati
on der Antenne in das Gehäuse der mobilen Rechnereinheit,
dass die Antenne gemäß dem äußeren Erscheinungsbild der Rech
nereinheit mit dem Gehäuse eine Einheit bildet, d. h. die An
tenne steht nicht von dem Gehäuse ab oder ragt aus dem Gehäu
se hervor. Die Antenne kann aber beispielsweise sowohl inner
halb des Gehäuses angeordnet sein als auch auf dieses aufge
bracht, beispielsweise aufgeklebt sein.
Vorzugsweise ist die Antenne in dem Deckel des Gehäuses in
tegriert. Der Deckel der mobilen Rechnereinheit, vorzugsweise
des PDAs wird bei Benutzung der mobilen Rechnereinheit aufge
klappt, wodurch die vorzugsweise in den Deckel integrierte
Antenne in eine vertikale Position kommt. Sie kann somit ei
nen hohen Wirkungsgrad erzielen. Sie ist so in maximalem Ab
stand zu der Arbeitsfläche bzw. der Unterlage und dadurch nur
wenig den absorbierenden, reflektierenden und/oder verzerren
den Einwirkungen der Unterlage auf das Antennenfeld ausge
setzt. Zudem hat sie in der vertikalen Position eine omnidi
rektionale Abstrahlcharakteristik, d. h. sie kann aus dieser
vertikalen Position heraus in alle Richtungen abstrahlen.
Vorzugsweise werden geeignete mechanische Anschläge vorgese
hen, mit deren Hilfe der Deckel während der Nutzung der mobi
len Rechnereinheit in der günstigsten Lage bezüglich der An
tenneneffizienz fixiert werden kann.
Vorzugsweise ist der Deckel über elektrische Hochfrequenzlei
tungen mit der Funkeinheit des PDA verbunden. Vorzugsweise
erfolgt die mechanische Befestigung des Deckels an dem Gehäu
seunterteil mittels ein oder mehrerer Scharniere, die geeig
net, vorzugsweise an den Seiten des Deckels und/oder dem Ge
häuseunterteil der mobilen Rechnereinheit, vorzugsweise des
PDAs, angeordnet sind. In einer besonders bevorzugten Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen mobilen Rechnereinheit, vor
zugsweise des PDAs, ist mindestens eines der Scharniere, die
den Deckel mechanisch mit dem Gehäuseunterteil verbinden, als
elektrische Hochfrequenzleitung ausgebildet. Vorzugsweise
handelt es sich dabei wiederum um zusammenwirkende Koaxial
stecker und entsprechende Koaxialbuchsen. Diese bieten eine
dämpfungsarme, vollständig geschirmte Zuleitung der Antenne.
Ferner kann es sich bei der elektrischen Verbindung auch um
eine koaxiale oder um eine planare Hochfrequenzleitung aus
einem flexiblen Leiterplattenmaterial handeln. Dabei entfällt
eine verschleißanfällige, mechanische Kontaktstelle. Die Zu
verlässigkeit der Antennenkontaktierung wird somit verbes
sert.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungs
gemäßen mobilen Rechnereinheit ist die Antenne als eine ge
druckte Struktur ausgeführt. Diese kann in einer Single- oder
Multilayertechnik hergestellt werden. Durch großflächige An
tennen sind breitbandige Antennen herstellbar, beispielsweise
Patch-Antennen, Spiralantennen oder fraktale Antennen, die
unempfindlicher gegen äußere Beeinflussung sind. Monoband-
oder Multibandantennen sind durch Dipole in gestreckter, mä
anderförmiger, spiralförmiger oder abgewinkelter Bauform in
tegrierbar. Eine derartige Ausführungsform der Antenne ist
kostengünstig und einfach hinsichtlich der Herstellung.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu
sehen, dass die integrierte Antenne bei Integration in das
Gehäuse der mobilen Rechnereinheit nach außen hin nicht
sichtbar ist, was eine sehr gute Integrationsfähigkeit in das
Design der gesamten Rechnereinheit bietet, d. h. bei Wahl des
Designs muss die Antenne in dem äußeren Erscheinungsbild der
Rechnereinheit nicht berücksichtigt werden. Zudem stellt die
Antenne keine hinderliche Einheit dar, die seitlich von dem
Gehäuse absteht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs
gemäßen mobilen Rechnereinheit sind mehrere Antennen vorgese
hen. Somit ist es recht einfach möglich, mehrere Frequenzbän
der und/oder mehrere breitbandige Frequenzbereiche gleichzei
tig abzudecken. Ferner kann die Antenne mehrere strahlende
Strukturen aufweisen, wodurch eine Multibandantenne mit mehr
als zwei Bändern realisiert wird. Die Antenne kann dabei in
ihren sämtlichen Maßen zur Anpassung an die unterschiedlichen
Anforderungen variieren. Vorzugsweise ist die Struktur der
Antenne so ausgebildet, dass eine an die jeweilige mobile
Rechnereinheit angepasste Platzoptimierung erfolgt.
Zur Herstellung der Antenne gibt es mehrere Möglichkeiten.
Zunächst kann die erfindungsgemäße Antenne auf einem PCB
(Printed Circiut Board) realisiert werden. Ferner kann sie
aus einem Blech mittels einer Stanz-Biege-Technik hergestellt
oder als eine metallisierte Folie ausgeführt werden. Man ver
wendet hier beispielsweise biegsames flexibles Kunststoffma
terial, insbesondere Folie aus Polycarbonat oder Polyetheri
mid. Auf jeder Lage kann eine Leiterbahn strukturiert sein,
die einen Strahler oder ein anderes beliebiges elektrisches
Element darstellt. Die Strukturierung kann mittels verschie
dener Technologien, bekannt aus der selektiven Strukturierung
bei den sogenannten MID-Anwendungen, erzeugt werden. Hierbei
sind insbesondere das vollflächige Metallisieren mit an
schließendem Laserstrukturieren, das Aufbringen eines Primer
lacks zur Metallisierung durch Maskenabdeckung oder Tampon
druck (Boymetec-Verfahren) und anschließender Metallisierung
zu nennen. Mit Metallisierung ist hierbei das chemische Ab
scheiden und/oder galvanische Abscheiden von Metallen ge
meint. Eine weitere Variante ist z. B. das Aufdrucken eines
leitfähigen Lackes durch Stempel-, Tampon- oder Siebdruck.
Schließlich kann die erfindungsgemäße Antenne in der MID-
Technik (Moulded Interconnected Device) ausgeführt werden.
Das Material, auf dem die Struktur im Falle der PCB und der
MID-Technik aufgebracht wird, ist frei wählbar. Vorzugsweise
ist es hochfrequenztauglich. Es kann auch biegsames flexibles
Material sein, wodurch eine Anpassung an Gehäuse- bzw. Gerä
tekonturen möglich ist.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen mobilen Rechnereinheit
werden anhand der folgenden Figur aufgezeigt. Es zeigt
Fig. 1 schematische Darstellung einer Ausführungsform ei
ner erfindungsgemäßen mobilen Rechnereinheit.
In Fig. 1 ist eine mobile Rechnereinheit 1 dargestellt. Vor
zugsweise handelt es sich dabei um ein Personal Digital As
sistant (PDA). Die mobile Rechnereinheit 1 weist eine integ
rierte Funkeinheit 2, eine Antenne 3 und ein Gehäuse 4 zur
Aufnahme der Funkeinheit 2 auf. Das Gehäuse 4 wiederum um
fasst ein Gehäuseunterteil 5 und einen Deckel 6. Das Gehäuse
unterteil 5 nimmt dabei die Funkeinheit 2 auf. In dem Deckel
6 ist die Antenne 3 integriert. Die Antenne 3 kann dabei in
nerhalb des Deckels 6 angeordnet sein oder auf dem Deckel 6
aufgebracht sein. Im vorliegenden Beispiel ist die Antenne 3
mäanderförmig ausgeführt. Der Deckel 6 ist mit dem Gehäuseun
terteil 5 mechanisch mittels mindestens eines Scharniers 7
verbunden. Vorzugsweise ist das mindestens eine Scharnier 7
als elektrische Hochfrequenzleitung, vorzugsweise als koaxia
le Hochfrequenzleitung ausgebildet. Dadurch wird eine dämp
fungsarme, vollständig geschirmte Zuleitung der Antenne 3 ge
währleistet.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Scharnier 7 derart aus
gestaltet, dass der Deckel 6 während der Nutzung der mobilen
Rechnereinheit 1 in der günstigsten Lage bezüglich der Anten
neneffizienz fixiert werden kann.
Claims (5)
1. Mobile Rechnereinheit (1), insbesondere ein Personal Digi
tal Assistant (PDA), mit einer integrierten Funkeinheit (2),
mindestens einer Antenne (3) und einem Gehäuse (4) zur Auf
nahme der Funkeinheit (2) mit einem Gehäuseunterteil (5) und
einem Deckel (6),
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Antenne (3) in das Gehäuse (4) in
tegriert ist.
2. Mobile Rechnereinheit (1), insbesondere ein PDA nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antenne (3) in den Deckel (6) des Gehäuses (4) in
tegriert ist.
3. Mobile Rechnereinheit (1), insbesondere ein PDA, nach An
spruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Deckel (6) über elektrische Hochfrequenzleitungen
mit der Funkeinheit (2) der mobilen Rechnereinheit (1) ver
bunden ist.
4. Mobile Rechnereinheit (1), insbesondere ein PDA, nach An
spruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Scharnier (7), das den Deckel (6) mecha
nisch mit dem Gehäuseunterteil (5) verbindet, als elektrische
Hochfrequenzleitung, insbesondere als koaxiale Hochfrequenz
leitung ausgebildet ist.
5. Mobile Rechnereinheit (1), insbesondere ein PDA, nach ei
nem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antenne (3) als eine gedruckte Struktur ausgeführt
ist.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |