DE102005030384B3

DE102005030384B3 - Antennevorrichtung für Funk basierte Telefone

Info

Publication number: DE102005030384B3
Application number: DE102005030384A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Gapski; Stephan Herrmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Gigaset Communications GmbH
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: US7728777B2; RU2008103271A; EP1897168A1; CN101213706A; EP1897168B1; WO2007000360A1; CN101213706B; RU2381599C2; US20090231209A1

Abstract

Es wird auf der Basis einer Leiterplattenantenne bzw. einer Leiterbahnenantenne eine derart technisch verbesserte Antennenvorrichtung für Funk-basierte Telefone vorgeschlagen, dass diese kostengünstig und einfach herzustellen ist, einen hohen Wirkungsgrad aufweist und trotzdem dafür sorgt, dass die technische Belastung für einen Benutzer des zu Grunde liegenden Funk-basierten Telefons und die Störbeeinflussung des Telefon durch den Benutzer herabgesetzt wird. Erreicht wird dies durch eine Antennenvorrichtung (2), bei der der Leiterbahnenträger (1) um die als Antenne genutzte Leiterbahn (3) herum bis auf einen für die Verbindung der als Antenne genutzten Leiterbahn (3) mit den übrigen Leiterbahnen des Leiterbahnenträgers (1) genutzten Steg (6) ausgeschnitten (4) ist. Außerdem ist der die als Antenne genutzte Leiterbahn (3) tragende, ausgeschnittene Bereich (5) des Leiterbahnenträgers (1) zumindest im montierten Zustand des Leiterbahnenträgers (1) im Funk-basierten Telefon durch technische Mittel (7) aus der Ebene der übrigen Bereiche des Leiterbahnenträgers (1) herausgelenkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenvorrichtung für Funk basierte Telefone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Funk basierte Telefone weisen eine Antenne auf, mit deren Hilfe eine drahtlose Verbindung zu entsprechenden zugehörigen Sender-/Empfängerstationen hergestellt werden kann.

Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten der Realisierung von Antennen in einem Funk basierten Telefon.

Erstens ist es möglich, ein zusätzliches externes Bauteil als Antenne zu verwenden.

Eine solche Realisierung ist beispielsweise aus dem Dokument DE 696 22 451 T2 bekannt.

Die gemäß diesem Dokument realisierte Antennenvorrichtung umfasst ein zusätzliches Antennenbauteil, das aus dem Gehäuse des zu Grunde liegenden Funk basierten Telefons herausgeführt ist.

Eine solche Antennenvorrichtung stellt antennentechnisch zwar eine optimale Lösung dar. Aus Gründen des Designs ist diese Lösung heute aber zumindest im Massenmarkt praktisch nicht mehr vermittelbar.

Zweitens ist es möglich, ein zusätzliches internes Bauteil als Antenne zu verwenden.

Eine solche Realisierung ist beispielsweise aus dem Dokument DE 102 59 839 A1 bekannt.

Die gemäß diesem Dokument realisierte Antennenvorrichtung umfasst ein zusätzliches Antennenbauteil, das zum Beispiel ein Blechteil oder eine Drahtgeometrie sein kann, Dabei weist dieses zusätzliche Antennenbauteil Bereiche auf, die außerhalb der Ebene eines verwendeten Trägers für die Antennenanordnung, aber auch für weitere elektrotechnische Vorkehrungen, angeordnet sind. Damit ist gegenüber einer Anordnung der Antennenvorrichtung auf der Höhe der Ebene des angesprochenen Trägers ein vergrößerter Abstand zwischen dem Kopf eines Benutzers des zu Grunde liegenden Funk basierten Telefons und der Antennenvorrichtung dieses Telefons erhalten. Auf diese Weise ist die Belastung des Kopfes des Benutzers durch elektromagnetische Strahlenwirkung des Telefons herabgesetzt. Umgekehrt ist aber auch die Störbeeinflussung des Benutzers auf das Funk basierte Telefon bzw. dessen Antenne verringert.

In einer in dem zuletzt genannten Dokument offenbarten Seitenansicht ist der besagte vergrößerte Abstand bezüglich der Antenne und dem Leiterbahnenträger gut zu erkennen.

Ein Nachteil einer solchen Antennenvorrichtung ist der Umstand, dass ein zusätzliches Bauteil für die Antenne verwendet ist, das teuer in der Herstellung und aufwändig in der Montage ist.

Drittens ist es möglich, eine Leiterplattenantenne bzw. eine Leiterbahnantenne einzusetzen.

Eine solche Realisierung ist beispielsweise aus dem Dokument DE 201 12 076 U1 bekannt.

Eine derartige Antennenvorrichtung weist im Wesentlichen nur eine Leiterbahn als Antenne auf, die direkt auf einem Leiterbahnenträger angeordnet ist.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Antennenvorrichtung ist, dass der Abstand der als Antenne genutzten Leiterbahn bis zu einer Aussenwandung des zugehörigen Funk basierten Telefons und damit bis zum Kopf eines Benutzers des besagten Funk basierten Telefons sehr gering ist. Dieser geringe Kopfabstand verursacht auch hier wieder neben einer erhöhten Belastung für den Kopf eines Benutzers des Funk basierten Telefons durch die elektromagnetische Strahlenwirkung des Telefons eine unerwünschte Verzerrung des Abstrahldiagramms der Antennenvorrichtung des Telefons. Hierdurch wiederum sind Abstrahlverluste durch Absorption verursacht, die sich in einer geringeren Reichweite des Telefons niederschlagen. Dies zu kompensieren würde eine Erhöhung der Abstrahlleistung bedeuten, was wiederum ein verstärktes Einstrahlen von Hochfrequenzleistung in den Kopf des Benutzers nach sich zieht.

Aus dem Dokument EP 0 986 106 A1 ist eine Schleifenantenne bekannt, die mit ihrem Schleifenelement durch Materialverspannung von Zuführelementen von der Ebene des sie tragenden Trägermaterials beabstandet angeordnet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von einer Antennenvorrichtung der eingangs genannten Art, die Antennenvorrichtung in der Weise technisch zu verbessern, dass sie einfach herzustellen ist, einen hohen Wirkungsgrad aufweist und trotzdem dafür sorgt, dass die technische Belastung für einen Benutzer des zu Grunde liegenden Funk basierten Telefons und die Störbeeinflussung des Telefons durch den Benutzer herabgesetzt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antennenvorrichtung für Funk basierte Telefone gelöst, die die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 aufweist.

Danach ist der Leiterbahnenträger, auf dem die als Antenne genutzte Leiterbahn aufgebracht ist, um die als Antenne genutzte Leiterbahn herum bis auf einen für die Verbindung der als Antenne genutzten Leiterbahn mit den übrigen Leiterbahnen des Leiterbahnenträgers genutzten Steg ausgeschnitten. Außerdem ist der als Antenne genutzte Leiterbahn tragende, ausgeschnittene Bereich des Leiterbahnenträgers zumindest im montierten Zustand des Leiterbahnenträgers im Funk basierten Telefon durch technische Mittel aus der Ebene der übrigen Bereiche des Leiterbahnenträgers herausgelenkt.

Eine derartige Antennenvorrichtung für Funk basierte Telefone verbindet das vorteilhafte Moment der leichten Herstellbarkeit von Leiterplattenantennen mit den Vorteilen eines vergrößerten Abstands der als Antenne genutzten Leiterbahn zum Kopf eines Benutzers des Funk basierten Telefons. Durch den vergrößerten Abstand wird im Betrieb der Antenne die technische Einwirkung auf einen Benutzer reduziert. Andererseits wird auch der Störeinfluss durch den Benutzer auf die Antenne reduziert, so dass sich dadurch wiederum der Wirkungsgrad der Antenne erhöht.

Die Herstellung einer Leiterplattenantenne im Allgemeinen und insbesondere die Herstellung der erfindungsgemäßen Leiterplattenantenne ist einfach, weil sich die Herstellung der Leiterplattenantenne im Fertigungsprozess der Leiterplattenherstellung integrieren lässt. Es werden keine Zusatzteile benötigt, die aufwändig in der Montage sind. Es werden somit zusätzliches Material und der Aufwand für deren Bestückung, für die gegebenenfalls sogar ein Sonderbestücker notwendig sein kann, eingespart. Durch die Einsparung zum Beispiel eines Sonderbestückers lässt sich auch Taktzeit in der Fertigung einsparen.

Weiterhin ist ein Stützelement im Funk basierten Telefon vorgesehen, durch das im montierten Zustand des Leiterbahnenträgers im Funk basierten Telefon der die als Antenne genutzte Leiterbahn tragende, ausgeschnittene Bereich des Leiterbahnenträgers unter reversibel federnder Rückstellkraft aus der Ebene der übrigen Bereiche des Leiterbahnenträgers herausgedrückt gehalten ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Der Vorteil der Erfindung ist, dass kein separater Arbeitsschritt notwendig ist, um vor der Montage des Leiterbahnenträgers in das Funk basierte Telefon den die als Antenne genutzte Leiterbahn tragenden Bereich des Leiterbahnenträgers aus der Ebene der übrigen Bereiche des Leiterbahnenträgers herauszulenken. Dies wird durch entsprechende und entsprechend angeordnete Stützelemente im Funk basierten Telefon bei der Montage des Lei terbahnenträgers in das Funk basierte Telefon automatisch bewerkstelligt. Dadurch, dass die Auslenkung des Bereichs des Leiterbahnenträgers, auf dem sich die als Antenne genutzte Leiterbahn befindet, mit reversibel federnder Rückstellkraft erfolgt, wird vermieden, dass es zu Rissbildungen oder sogar zu Brüchen in der als Antenne genutzten Leiterbahn kommt.

Ein anderer Vorteil ist, dass die als Antenne genutzte Leiterbahn nicht nur gerade verlaufen muss. Sie kann vielmehr auch eine Kurvenform oder eine Mischung aus Geradlinigkeit und Kurvenform aufweisen. Damit können kleinste zur Verfügung stehende Räumen, die nicht nur geradlinig verlaufend ausgebildet sind, für die Unterbringung der Antenne genutzt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Richtung der Herauslenkung des die als Antenne genutzte Leiterbahn tragenden Bereichs aus der Ebene der übrigen Bereiche des Leiterbahnenträgers in der Weise gewählt ist, dass die Herauslenkung in eine solche Richtung bewerkstelligt ist, die von einem Benutzer des Funk basierten Telefons weggerichtet ist. Gerade dadurch lassen sich die Einflüsse der Antenne auf den Benutzer und die Einflüsse des Benutzers auf die Antenne in vorteilhafter Weise, wie es oben schon beschrieben ist, reduzieren.

An dieser Stelle sei der Vollständigkeit wegen noch erwähnt, dass es sich bei einem Funk basierten Telefon insbesondere um ein Schnurlostelefon oder ein Mobiltelefon handeln kann. Aber auch andere Arten von mobilen Funkgeräten, die Funkantennen benötigen, sollen hierin eingeschlossen sein.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 einen Leiterbahnenträger mit einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Stadium vor der Montage des Leiterbahnenträgers in ein Funk basiertes Telefon,

2 einen Leiterbahnenträger gemäß der 1 in einer dreidimensionalen Ansicht,

3 einen Leiterbahnenträger mit einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Stadium nach der Montage des Leiterbahnenträgers in ein Funk basiertes Telefon und in einer dreidimensionalen Ansicht, und

4 einen Leiterbahnenträger gemäß der 3 aus einem zweiten Blickwinkel.

Wie die 1 und 2 zeigen, weist der Leiterbahnenträger 1 für ein Funk basiertes Telefon (in den Figuren nicht näher gezeigt) eine Antennenvorrichtung 2 auf, die an einem Rand des Leiterbahnenträgers 1 angeordnet ist. Zu der Antennenvorrichtung 2 gehört eine Leiterbahn 3, die die eigentliche Antenne bildet. Der Leiterbahnenträger 1 ist partiell um die als Antenne fungierende Leiterbahn 3 mit einem Freischnitt 4 ausgefräst. Auf diese Weise ist ein flexibles Teil 5 erhalten, auf dem die als Antenne genutzte Leiterbahn 3 angeordnet ist. Dieses Teil kann bei entsprechender Wahl des Materials für den Leiterbahnenträger 1 ausreichend federn und somit in jede Position gedrückt werden. Der Freischnitt 4 ist in der Weise gewählt, dass zum übrigen Leiterbahnenträger 1 noch ein Steg 6 verbleibt, der unter anderem für eine Verbindung für die als Antenne genutzte Leiterbahn 3 mit den übrigen Leiterbahnen des Leiterbahnenträgers 1 genutzt ist.
Wie die 3 und 4 zeigen, wird im montierten Zustand des Leiterbahnenträgers 1 in ein Funk basiertes Telefon (in den Figuren nicht näher dargestellt) das federnde Teil 5 im Gehäuse (in den Figuren nicht näher dargestellt) des Funk basierten Telefons durch ein entsprechendes Stützelement 7, zum Beispiel eine entsprechend geformte und platzierte Rippe als ein Beispiel für ein eine solche Funktion ausführendes technisches Mittel, hochgedrückt. Damit ist das flexible Teil 5 gegenüber der Ebene der anderen Bereiche des Leiterbahnenträgers 1 aus deren Ebene gegen eine reversibel federnde Rückstellkraft herausgelenkt.
Die Richtung der Herauslenkung des flexiblen Teils 5 ist in der Weise gewählt, dass die als Antenne genutzte Leiterbahn 3 von einem Benutzer des Funk basierten Telefons weggerichtet ist.
Wie die 1 bis 4 insgesamt zeigen ist das flexible Teil 5, auf dem sich die als Antenne genutzte Leiterbahn 3 befindet, gebogen ausgeführt. Dies entspricht in diesen Ausführungsbeispielen der Form des Gehäuseanschlags an dieser Stelle des Funk basierten Telefons, in das der gezeigte Leiterbahnenträger 1 einzubauen ist. Andere Ausgestaltungsformen für dieses flexible Teil 5 sind jedoch auch denkbar.

Claims

Antennenvorrichtung für Funk basierte Telefone, umfassend einen Leiterbahnenträger, auf dem an einem Rand eine Leiterbahn ausgebildet ist, die als Antenne genutzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterbahnenträger (1) um die als Antenne genutzte Leiterbahn (3) herum bis auf einen für die Verbindung der als Antenne genutzten Leiterbahn (3) mit den übrigen Leiterbahnen des Leiterbahnenträgers (1) genutzten Steg (6) ausgeschnitten (4) ist, dass der die als Antenne genutzte Leiterbahn (3) tragende, ausgeschnittene Bereich (5) des Leiterbahnenträgers (1) zumindest im montierten Zustand des Leiterbahnenträgers (1) im Funk basierten Telefon durch technische Mittel (7) aus der Ebene der übrigen Bereiche des Leiterbahnenträgers (1) herausgelenkt ist, und dass ein Stützelement (7) im Funk basierten Telefon vorgesehen ist, durch das im montierten Zustand des Leiterbahnenträgers (1) im Funk basierten Telefon der die als Antenne genutzte Leiterbahn (3) tragende, ausgeschnittene Bereich (5) unter reversibler federnder Rückstellkraft dieses ausgeschnittenen Bereichs (5) aus der Ebene der übrigen Bereiche des Leiterbahnenträgers (1) herausgedrückt gehalten ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Antenne genutzte Leiterbahn (3) gerade und/oder gekrümmt verlaufend ausgebildet ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Richtung der Herauslenkung des die als Antenne genutzte Leiterbahn (3) tragenden Bereichs (5) aus der Ebene der übrigen Bereiche des Leiterbahnenträgers (1) eine solche Richtung gewählt ist, die von einem Benutzer des Funk basierten Telefons weggerichtet ist.