DE69724253T2

DE69724253T2 - Mäanderförmige antennenanordnung

Info

Publication number: DE69724253T2
Application number: DE69724253T
Authority: DE
Inventors: Bo Wass
Original assignee: AMC Centurion AB
Current assignee: Laird Technologies AB
Priority date: 1996-06-15
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2017-06-14
Also published as: US6351241B1; DE69724253D1; WO1997049141A1; SE9602387D0; SE9602387L; US6069592A; CN1222258A; EP0904611B1; SE509638C2; EP0904611A1; AU3280897A; CN1108641C; JP2000516056A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenanordnung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Antennenanordnung für ein tragbares Mobiltelefon, das eine kompakte und wirksame Antenne benötigt. Die erfindungsgemäße Antennenanordnung ist besonders vorteilhaft, wenn zwei oder mehr strahlende Elemente kombiniert werden sollen oder wenn ein Impedanzanpassungsmittel zum Anpassen des oder der Strahlungselements bzw. -elemente der Antennenanordnung an die Sender-Empfänger-Schaltungsanordnung des Telefons erforderlich ist.
Bei einer Verringerung der Größe eines Antennenstrahlers besteht das generelle Problem, daß seine relative Bandbreite verringert wird. Wenn Antennen in beschränkten Räumen mit begrenzter Höhe untergebracht werden sollen, werden üblicherweise wendelförmige Strahler benutzt. Die Windungen einer wendelförmigen Antenne erzeugen jedoch ein Magnetfeld, das Energie bindet, was zu einer weiteren Verringerung der Bandbreite führt. Ferner besteht bei wendelförmigen Strahlern das Problem einer starken gegenseitigen Kopplung, wenn zwei oder mehr Strahler nebeneinander angeordnet werden.
Die GB-A 2 280 789 offenbart eine Antennenanordnung mit mehreren Windungen aus einem leitenden strahlenden Element auf einem dielektrischen Substrat. Das Substrat kann rohrförmig mit leitenden Streifen auf der einen Seite sein, wobei die Streifen längs sich berührender Ränder des rohrförmigen Substrats miteinander verbunden sind. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Substrat flach und hat Leiterstreifen auf beiden Seiten, wobei die Streifen über Durchführungen längs sich gegenüberliegender Ränder des Substrats verbunden sind. Diese bekannte Antennenanordnung hat die inhärenten Nachteile wendelförmiger Antennen und ist schwierig und kompliziert herstellbar, weil Durchführungen im Substrat ausgebildet oder die Leiter an den Rändern verbunden werden müssen.
Obwohl sie relativ wirksam und kompakt sind, gibt es eine Vielzahl verschiedener bekannter Antennenanordnungen, bei denen die erwähnten Probleme aufgrund der Verwendung wendelförmiger Strahler auftreten. Derartige Antennenanordnungen sind beispielsweise in den europäischen Patentanmeldungen mit den Veröffentlichungsnummern 0 635 898 A1, 0 593 185 A1 und 0 467 822 A2, in den PCT-Anmeldungen mit den Veröffentlichungsnummern WO 94/10720 und WO 95/08199 und der US-Patentschrift Nr. 4868576 offenbart.
In der Vergangenheit sind mäanderförmige Antennenbenutzt worden, wenn eine Antennenanordnung eine Gesamtlänge haben soll, die im Vergleich zur Wellenlänge, mit der ein zugehöriger Sender/Empfänger betrieben wird, kurz ist. Die DE-A1 31 29 045 offenbart eine Peilanten ne, die beispielsweise eine Mäanderstruktur hat. Ein strahlendes Element der Antenne hat eine mäandrierende Konfiguration und ist auf einem dielektrischen Träger aufgebracht.
Die DE-A1 31 29 045 wird als der der erfindungsgemäßen Antenne am nächsten kommender Stand der Technik betrachtet. Das dadurch zu lösende Problem ist die Verringerung der Höhe der Peilantenne, insbesondere sie so auszubilden, daß sie verborgen werden kann und mobil ist. Offenbart ist jedoch nur eine Mäander-Antenne mit flacher Konfiguration. Darüber hinaus beinhaltet ihre Lehre die Verbesserung der Bandbreite der Antenne durch Verwendung eines Leiters mit verhältnismäßig hohem ohmschen Widerstand, was zu einer weniger wirksamen Antenne führt. Ferner sind keine Maßnahmen zur Erzielung einer mechanisch dauerhaften Antenne, einer in ein begrenztes Volumen passenden Antenne oder einer mit einer anderen Antennenart kombinierbaren Antenne angegeben.
Ein anderes ebenes mäandrierendes Antennenelement ist in den Abstracts of Japan 60E 1572 (Veröffentlichungsnummer. 6-90108) erwähnt. Sie weist einen mäandrierenden Dipol und ein Anpassungsmittel auf, das mit einer koaxialen Übertragungsleitung verbunden ist. Eine mäandrierende Versorgungsanordnung für eine wendelförmige Antenne ist in dem US-Patent Nr. 5 298 910 offenbart. Bei keiner dieser zuletzt erwähnten beiden Anordnungen ist eine Übertragungsleitung mit einem Ende des mäandrierenden Leiters verbunden.
Die anhängige schwedische Patentanmeldung Nr. 9601706-6 offenbart ein mit der Antenne integriertes Mittel zur Anpassung der Antenne an eine Schaltung eines tragbaren Mobiltelefons. Ein ähnliches Anpassungsmittel ist auch für vorliegende Erfindung geeignet.
Ein Ziel der Erfindung ist die Angabe einer effizienten Antennenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die das Problem löst, eine Antennenanordnung anzugeben, die mechanisch haltbar ist und eine zur Anordnung in einem kleinen Volumen geeignete Form hat. Weitere Ziele sind die Angabe von Substituenten für wendelförmige Strahler, die ebenfalls ein besseres Antennenverhalten haben, um das vorstehend erwähnte Problem der Bindung elektromagnetischer Energie im Strahler oder in den Strahlern der Antennenanordnung zu lösen, um Durchführungen in einem das strahlende Element beziehungsweise die strahlenden Elemente tragenden Träger zu vermeiden, um ein wirksames und kostengünstiges Impedanzanpassungsmittel, das mit der Antennenanordnung integriert ist, um eine Konfiguration, die sowohl wirksam als auch mechanisch haltbar ist, um die Anwendung genauerer Herstellungsverfahren zu ermöglichen, zum Beispiel gewickelte Wendeln, und um eine Antenne anzugeben, bei der verschiedene strahlende Elemente kombiniert werden können, ohne daß sie nachteilig miteinander gekoppelt werden, insbesondere bei der die Kombination eine ausziehbare Peitschenantenne aufweist.
Diese und andere Ziele werden durch eine Antennenanordnung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Diese Strahlergeometrie hat sich als besonders vorteilhaft hinsichtlich Stabilität, Bandbreite und Strahlungseigenschaften erwiesen. Das strahlende erste Element dieser Antennenanordnung ist ein mäandrierender Leiter, der so gekrümmt oder gebogen ist, daß er einen ähnlichen Raum wie ein wendelförmiges strahlendes Element benötigt. Diese Konfiguration ermöglichst es, die erfindungsgemäße Antennenanordnung in den meisten Funkkommunikationsvorrichtungen zu benutzen, insbesondere in Mobiltelefonen, bei denen in der Vergangenheit wendelförmige Antennen benutzt wurden. Im Vergleich zu einer wendelförmigen Antenne liegen die Vorteile der Anwendung der erfindungsgemäßen Antennenanordnung beispielsweise in einer größeren Bandbreite, besseren Herstellungstoleranzen, die zu geringem Ausschuß führen, einem geringeren Kopplungsgrad zwischen benachbarten Strahlern, was den Betrieb in mehreren Bändern erheblich verbessert, und die Möglichkeit, auf demselben Träger eine Impedanzanpassungsschaltung bei im wesentlichen gleichem Herstellungsverfahren zu integrieren. Die alternative Erstreckung des strahlenden Elements in positive und negative Winkelrichtungen in bezug auf ihre Mittelachse sollte so verstanden werden, daß sie einschließt, daß das strahlende Element eine Mäanderkurve beschreibt, bei der sich die Umfangsrichtung wenigstens einmal in seiner Verlängerung längs einer Längsachse eines imaginären zylindrischen Mantels erstreckt, der vorzugsweise eine kreisförmige oder elliptische Grundfläche hat.
Wenn die Antennenanordnung ein oder mehr zusätzliche strahlende Elemente aufweist, ist sie in einem größeren Frequenzbereich oder zwei oder mehr getrennten Frequenzbändern betreibbar. Es ist möglich, alle strahlenden Elemente gleichzeitig in der gleichen Reihenfolge von Herstellungsschritten herzustellen.
Wenn eine Beschränkung der in der strahlenden Struktur gebundenen elektromagnetischen Energie besonders wichtig ist, so weist sie überhaupt keine vollständigen Windungen auf, und vorzugsweise kann sie Konfigurationen aufweisen, die kleine Bruchteile einer vollständigen Windung um eine Mittelachse beschreiben.
Der erste und der zweite Zuführpunkt können miteinander und gemeinsam mit der Schaltungsanordnung der Funkkommunikationsvorrichtung verbunden sein. Dies könnte auch angewandt werden, wenn mehr als zwei strahlende Elemente verwendet werden. Alternativ können die verschiedenen strahlenden Elemente getrennt mit der Funk-Schaltungsanordnung verbunden sein.
Die Antennenanordnung weist vorzugsweise einen dielektrischen Träger auf, der die strahlende Struktur so trägt, daß sie von einem Chassis einer Funkkommunikationsvorrichtung, auf der sie angeordnet ist, nach außen ragt. Dies ermöglicht ein effizientes Strahlungsdiagramm. Der Träger ist vorzugsweise eine dielektrische flexible Folie oder ein Laminat auf der oder in dem die strahlende Struktur angeordnet ist, so daß sie eine leitende Folienstruktur bildet, die möglicherweise durch einen Ätzprozeß erzielt wird. Zur Herstellung in großen Mengen ist ein Druckverfahren geeignet.
Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Antennenanordnung mit einer aus- und einziehbaren Peitschenantenne zu kombinieren, wie sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ergibt. Der Träger und die Leiter der Antennenanordnung können dann ein oder mehrere Schalter zum Verbinden oder Trennen verschiedener strahlender Elemente in verschiedenen Betriebsarten aufweisen.
Insbesondere, wenn der Träger eine flexible Folie mit einer gedruckten Schaltungsanordnung ist, ist es vorteilhaft, auf dem Träger ein Impedanzanpassungsmittel zum Anpassen von Impedanzen eines strahlenden Elements an die Folie oder in Kombination mit der Schaltungsanordnung der Funkkommunikationsvorrichtung, die gewöhnlich einen Eingangswiderstand von 50 Ohm aufweist, zu integrieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1A–B stellen ein tragbares Mobiltelefon mit einer Antennenanordnung gemäß verschiedener grundsätzlich ähnlicher Ausführungsformen der Erfindung dar, wobei sich ein mäandrierender Leiter in zylindrischer Weise und vom Chassis des Telefons, das auch mit einer aus- und einziehbaren Peitschenantenne versehen ist, nach außen erstreckt.
Die 2A–C stellen verschiedene mögliche mäandrierende Leiterkonfigurationen dar, die auf einem erfindungsgemäßen, flexiblen Folienträger angeordnet sind.
2D stellt den flexiblen Folienträger dar, der den mäandrierenden Leiter trägt, der in einer zylindrischen Konfiguration geformt und beispielsweise anstelle eines wendelförmigen Leiters für verschiedene Antennenanwendungsfälle angewandt werden könnte.
Die 3A–B stellen zwei mäanderförmige Leiter, die auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind, auf gemeinsamen flexiblen Folienträgern dar und ermöglichen einen Betrieb einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in zwei Frequenzbereichen, wobei die beiden mäanderförmigen Leiter entweder getrennt oder über einen gemeinsamen Zuführpunkt gespeist werden.
4 stellt eine Kombination eines mäanderförmigen Leiters mit einer zylindrischen Konfiguration und einer aus- und einziehbaren Peitschenantenne dar.
5 stellt eine Kombination eines mäanderförmigen Leiters mit einer zylindrischen Konfiguration und einer aus- und einziehbaren Peitschenantenne dar, wobei ein flexibler Folienträger des mäanderförmigen Leiters mit Anpassungsmitteln zum Anpassen der Impedanzen der mäanderförmigen Leiter und der Peitschenantenne an eine Impedanz einer Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung eines Mobiltelefons versehen ist.
6 stellt eine andere Kombination eines mäanderförmigen Leiters mit einer zylindrischen Konfiguration und einer aus- und einziehbaren Peitschenantenne dar, wobei der mäanderförmige Leiter und die Peitschenantenne in Reihe geschaltet sind, wenn sich die Antenne in ihrer ausgezogenen Lage befindet.
7 stellt noch eine weitere Kombination eines mäanderförmigen Leiters und einer aus- und einziehbaren Peitschenantenne dar, wobei eine Koaxialübertragungsleitung jeweils mit dem mäanderförmigen Leiter und der Peitschenantenne verbunden ist.
8 stellt eine Kombination eines mäanderförmigen Leiters und einer aus- und einziehbaren Peitschenantenne dar, die sich in eingezogener Lage befindet.
9 stellt eine etwas andere Kombination gegenüber der in 8 dargestellten dar, wobei sich die Peitschenantenne in eingezogener Lage befindet.
10A–B stellen noch eine weitere Kombination eines mäanderförmigen Leiters und einer aus- und einziehbaren Peitschenantenne dar, bei der ein oberer Teil der Peitschenantenne den mäanderförmigen Leiter trägt und leitend mit diesem verbunden sein kann.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nach 1A wird ein mäanderförmiges strahlendes Element 1 von einem dielektrischen Träger 2 getragen. Das Element 1 ist auf dem Chassis 3 eines tragbaren Mobiltelefons 4 nach außen ragend angebracht. Die Position des mäanderförmigen Elements 1 auf dem Chassis 3 ist so gewählt, daß die Strahlung des mäanderförmigen Leiters in verschiedenen Positionen, die ein Benutzer im Standby-Betrieb oder während eines Telefongesprächs einnimmt, wirksam ausgestrahlt und empfangen wird. Nach den 1A und 1B ist das mäanderförmige Element auf der einen Seite eines oberen Teils des Chassis 3 nach oben ragend angeordnet.
In 1A ist eine aus- und einziehbare Peitschenantenne 5 in ihrer ausgezogenen Lage dargestellt. Die Peitschenantenne kann gegebenenfalls mit dem mäander förmigen Element kombiniert sein, was von dem gewünschten Antennenverhalten in einem speziellen Fall abhängt. 1B stellt die Anordnung nach 1A dar, bei der die Peitschenantenne eingezogen ist.
2A stellt eine erste mögliche Form 6 des mäanderförmigen strahlenden Elements dar, das ein geätztes Leitermuster auf einem dielektrischen, flexiblen Filmträger 7 in flacher Konfiguration darstellt. Das strahlende Element erstreckt sich von einem Zuführpunkt 8 am einen Rand des Trägers 7, der eine im wesentlichen rechteckige Form hat, in einer alternierenden Kurve, die parallele Abschnitte und halbkreisförmige Windungen aufweist, bis zu einem freien Ende 9 am gegenüberliegenden Rand des Trägers 7. Das einzige mäanderförmige strahlende Element ist aus der flachen Konfiguration in eine Konfiguration zu formen, bei der der Träger 7 rohrförmig ist oder zumindest einen Teil eines Zylinders bildet, wie nachstehend noch ausführlicher gezeigt wird.
Die 2B und 2C stellen jeweils – mit entsprechenden Bezugszahlen – eine zweite und eine dritte alternative Form 10, 11 des mäanderförmigen Elements jeweils in Rechteck- und Sägezahnform dar, die sich in ähnlicher Weise wie das mäanderförmige Element nach 2A auf dem Träger 7 und zusammen mit diesem geformt erstrecken.
2D stellt eine bevorzugte zylindrische Konfiguration dar, in die das mäanderförmige Element 12 und der flexible Film-Träger 13 gemeinsam geformt sind. Diese Konfiguration ist kompakt und sehr haltbar. Sie kann bei den meisten Antennenanwendungen benutzt werden, bei denen im wesentlichen der von einer wendelförmigen Antenne benötigte Raum zur Verfügung steht, und insbesondere dann, wenn ein besseres Betriebsverhalten als das eines wendelförmigen strahlenden Elements erforderlich ist. Alternativ kann der flexible Film-Träger anstelle eines anderen dielektrischen Trägers verwendet werden, wobei er vorzugsweise eine zylindrische Form mit geeignetem Querschnitt aufweist, auf der ein mäanderförmiger Leiter ebenfalls aufgebracht oder nach einem Hochpräzisionsverfahren entwickelt werden kann, zum Beispiel durch Ätzen. Wie 2A zeigt, kann die Konfiguration als eine imaginäre Mittelachse aufweisend bezeichnet werden, um die das mäanderförmige Element 12 so herumgebogen ist, daß der Winkel relativ zur Achse abwechselnd zu- und abnimmt.
In 3A sind zwei mäanderförmige Elemente 14, 15 auf einem gemeinsamen Träger 16 dargestellt, die auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind, so daß sie einen Betrieb der Antennenanordnung in zwei sich überlappenden oder getrennten Frequenzbändern bzw. -bereichen ermöglichen. Diese Elemente werden über einen gemeinsamen Zuführpunkt 17 gespeist, der mit der Schaltungsanordnung eines tragbaren Mobiltelefons zu verbinden ist, gegebenenfalls über ein (nicht dargestelltes) Impedanzanpassungsmittel. Es wäre auch möglich, mehr als zwei mäanderförmige Elemente zusammen anzuordnen, um eine Betriebsfähigkeit in mehr als zwei Frequenzbändern oder einem noch größerem Frequenzband bzw. größeren Frequenzbändern zu erzielen, als sie mittels zweier Elemente erreichbar sind. Obwohl eine gut funktionierende flache Konfiguration in 3A dargestellt ist, ist der flexible Film-Träger der Mehrfach-Mäanderanordnung vorzugsweise zylindrisch geformt, wie es vorstehend für ein einziges mäandrierendes Element beschrieben wurde.
Rechnerisch läßt sich zeigen und durch Simulationen und Tests bestätigen, daß mäanderförmige Elemente gegenüber wendelförmigen Elementen für einen Betrieb in getrennten oder größeren Frequenzbändern vorteilhafter sind, da das Maß einer Kopplung zwischen den einzelnen Elementen bei mäanderförmigen Elementen sehr viel geringer als bei wendelförmigen Elementen ist, wenn man den gleichen oder einen vergleichbaren räumlichen Abstand unterstellt.
3B stellt eine Alternative zu der Zuführanordnung nach 3A dar. Dabei haben die einzelnen Elemente 18, 19 jeweils einen eigenen Zuführpunkt 20, 19, der individuell mit der Schaltungsanordnung des Telefons, gegebenenfalls über eine Impedanzanpassungsschaltung, zu verbinden ist.
4 stellt eine Kombination dar, bei der ein zylindrisch konfiguriertes mäanderförmiges strahlendes Element 22 auf einem zylindrischen, flexiblen Folien-Träger 23 angeordnet ist, bei dem ein Punkt durch einen Zuführpunkt 24 und ein anderer durch ein freies Ende 25 gebildet ist, eine ausziehbare leitende Peitschenantenne 26 an einem unteren Ende einen Anschlag 27 aufweist, der den Zuführpunkt 24 des mäanderförmigen Elements 27 über ein Kontaktglied 28 kontaktiert, wenn die Peitschenantenne 26 ausgezogen ist, wie es in 4 dargestellt ist, und die am gegenüberliegenden Ende 29 einen langgestreckten dielektrischen Teil 30 der Peitschenan tenne aufweist, der einem Knopf 31 zum Festhalten aufweist, wenn die Peitschenantenne 26 verschoben wird.
Die Länge des langgestreckten dielektrischen Teils 30 gleicht weitgehend der Länge des zylindrisch konfigurierten mäanderförmigen Elements 22, so daß die Peitschenantenne 26 sich nicht zusammen mit dem mäanderförmigen Element in der eingezogenen Position (die in 8 dargestellt ist) erstreckt.
Die Strahler 22, 26 der Antennenanordnung nach 4 sind vorzugsweise vom gleichen Typ, zum Beispiel Halbwellen- oder Viertelwellen-Strahler.
Wenn ein besseres Antennenverhältnis erwünscht ist, zum Beispiel bei einem Telefongespräch, wird die Peitschenantenne ausgezogen und über das Kontaktglied mit dem Zuführpunkt des mäanderförmigen Elements kontaktiert, so daß das mäanderförmige Element und die Peitschenantenne parallel mit der Schaltungsanordnung des Telefons verbunden sind. In dieser Konfiguration bewirkt die Peitschenantenne den Hauptanteil der Antennenfunktion. Es ist auch möglich, eine Antenne dieser Art mit komplizierteren Schaltmitteln auszubilden, durch die eines der Elemente, das nicht benötigt wird, vollständig abgeschaltet wird.
5 stellt schematisch eine generelle Möglichkeit der Anordnung eines auf einem dielektrischen Träger 33 der erfindungsgemäßen Antennenanordnung integrierten Impedanzanpassungsmittels 32 dar. Das Anpassungsmittel 32 ist mit einem Zuführpunkt 34 eines mäanderförmigen Elements 35 verbunden und weist reaktive Komponenten 36, 37 (die schematisch dargestellt sind) und Verbindungsanschlüsse 38, 39 für Signal- und Erdverbinder (die nicht dargestellt sind) des Telefons auf.
Die Anordnung nach 6 enthält vorzugsweise ein im wesentlichen Viertelwellen-Mäanderelement 40 auf einem zylindrischen dielektrischen Träger 41, vorzugsweise eine aus- und einziehbare Halbwellen-Peitschenantenne 42 mit einem dielektrischen langgestreckten Teil 43 auf einem oberen Ende 44. Diese Anordnung unterscheidet sich von der nach 4 ferner darin, daß die Peitschenantenne 42 in ihrer ausgezogenen Lage entweder leitend oder kapazitiv an ihrem unteren Ende 45 durch einen oberen Teil des mäanderförmigen Elements 40 gespeist wird.
Die Anordnung nach 7 enthält vorzugsweise ein im wesentlichen viertelwelliges Mäanderelement 46 auf einem zylindrischen dielektrischen Träger 47, vorzugsweise eine ein- und ausziehbare, im wesentlichen viertelwellige Peitschenantenne 58 mit einem dielektrischen langgestreckten Teil 49 auf einem oberen Ende 50. Diese Anordnung unterscheidet sich ferner von der nach 4 darin, daß der innere Leiter 51 einer (Koaxial-)Übertragungsleitung 51 die Peitschenantenne 48 in ihrer ausgezogenen Lage, entweder leitend oder kapazitiv an ihrem unteren Ende 53 speist, wobei ein oberes Ende 54 des mäanderförmigen Elements 46 über eine Abschirmung 55 der Übertragungsleitung 52 gespeist wird, während ein unteres Ende 56 des mäanderförmigen Elements 46 offen ist.
In Situationen, in denen die Antennenanordnung kompakter sein muß, wird die Peitschenantenne 57 eingezogen, wie es in 8 dargestellt ist. Im allgemeinen hat die Peitschenantenne 57 dann nur eine geringe oder keine Antennenfunktion, während das mäanderförmige Element beziehungsweise die mäanderförmigen Elemente 58 Strahlungsleistung ins Telefon überträgt oder von diesem empfängt. Dabei erstreckt sich der dielektrische Teil 59 über die gesamte axiale Länge des mäanderförmigen Elements 58, so daß die Peitsche in der eingezogenen Lage abgekoppelt ist.
Um alternativ, wie es in 9 dargestellt ist, die erforderliche Empfangstiefe im Chassis eines tragbaren Mobiltelefons zu verringern, kann die Peitschenantenne 60 sich in ihrer eingezogenen Lage mit dem zylindrisch konfigurierten mäanderförmigen Element 61 überdeckend erstrecken. In diesem Fall erstreckt sich der langgestreckte dielektrische Teil 62 nur teilweise mit dem mäanderförmigen Element 61 überdeckend, wenn die Peitschenantenne eingezogen ist.
Die 10A und 10B stellen jeweils eine Peitschenantenne 63 in eingezogener und ausgezogener Lage dar. Die Peitschenantenne 63 trägt an ihrem oberen Ende 64 ein mäanderförmiges Element 65. Eine leitende Hülse 66 bildet einen Verbindungspunkt mit der Schaltungsanordnung (oder einem Impedanzanpassungsmittel) eines Telefons. Entweder befindet sich zwischen der Peitsche und den mäanderförmigen Elementen eine leitende Verbindung, so daß sie gemeinsam die Hülse 66 am Teil 64 in der eingezogenen Lage und am Teil 67 in der ausgezogenen Lage kontaktieren, oder es ist kein leitender Kontakt vor handen, so daß das mäanderförmige Element 65 in der eingezogenen Lage allein die Hülse 66 kontaktiert und die Antennenpeitsche 63 die Hülse 66 in der ausgezogenen Lage allein kontaktiert.
Es können die verschiedensten Mehrband-Antennenanordnungen nach dem vorstehend anhand der 4–10 beschriebenen Prinzip ausgebildet werden, wenn mehr als ein mäanderförmiges Element vorgesehen ist.
Obwohl die Erfindung anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsform beschrieben wurde, versteht es sich, daß noch weitere Abwandlungen vorgenommen werden können. Eine solche mögliche Abwandlung besteht darin, das Zuführmittel und die Zuführkonfigurationen anders auszubilden, als es in den 4–10 dargestellt ist.

Claims

Antennenanordnung für eine tragbare Funkkommunikationsvorrichtung (4), die aufweist: – ein strahlendes erstes Element (14; 18), das auf eine erste Frequenz abgestimmt ist, – wobei das erste Element eine mittlere longitudinale erste Achse, ein erstes Ende und zweites Ende, die jeweils einen ersten Zuführpunkt (17; 20) und ein erstes offenes Ende bilden, und eine Mäanderkonfiguration aufweist, – ein strahlendes zweites Element (15; 19), das auf eine zweite Frequenz abgestimmt ist, die von der ersten Frequenz abweicht, – wobei das zweite Element eine mittlere longitudinale zweite Achse, ein erstes Ende und ein zweites Ende, die jeweils einen zweiten Zuführpunkt (18; 21) und ein zweites offenes Ende bilden, und eine Mäanderkonfiguration aufweist, und – die Antennenanordnung in einem ersten und einem zweiten Frequenzband, die jeweils die erste und die zweite Frequenz umgeben, betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß – das erste Element (14; 18) sowie das zweite Element (15; 19) sich abwechselnd in positiven und negativen Winkelrichtungen in Bezug auf die erste Achse erstrecken, so daß sich die Mäanderkurve jedes strahlenden Elements in Umfangsrichtung zumindest einmal über seine Länge ändert.
Antennenanordnung nach Anspruch 1, bei der – keines der strahlenden Elemente eine volle Windung um seine mittlere Achse aufweist.
Antennenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der – der erste Zuführpunkt und der zweite Zuführpunkt (17) miteinander verbunden sind.
Antennenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner aufweist: – einen dielektrischen Träger (2; 16; 23; 33), der die strahlenden Elemente trägt und an der Funkkommunikationsvorrichtung (4) derart anzubringen ist, daß die strahlenden Elemente radial nach außen gerichtet sind.
Antennenanordnung nach Anspruch 4, bei der – der Träger (2; 16; 23; 33) eine Trägeroberfläche aufweist und – die strahlenden Elemente (14, 15; 18, 19) durch eine leitende Folie auf der Trägeroberfläche gebildet sind.
Antennenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, bei der – der Träger (2; 16; 23; 33) eine flexible dielektrische Folie ist, auf der eine leitende Folie aufgedruckt ist, die die strahlenden Elemente (14, 15; 18, 19) bildet.
Antennenanordnung nach Anspruch 6, bei der – die dielektrische Folie (2; 23; 33) weitgehend die Form einer Wand eines Zylinders oder eines Teils von diesem aufweist.
Antennenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der – die Elemente, die eine Mäanderkonfiguration haben, eine Form haben, die wenigstens einem Teil einer Wand eines Zylinders entspricht.
Antennenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der – eine aus- und einziehbare Peitschenantenne (5; 26; 42; 48; 57; 60; 63) in Kombination mit den Elementen, die eine Mäanderkonfiguration aufweisen, betreibbar ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 9, bei der – die Elemente (22; 35) mit einer Mäanderkonfiguration an dem Chassis einer Funkkommunikationsvorrichtung zu befestigen sind, durch das die aus- und einziehbare Peitschenantenne (5; 26; 42; 48) gleitend hindurchschiebbar ist, – wobei die Elemente mit der Mäanderkonfiguration mit der Schaltung der Funkkommunikationsvorrichtung zu verbinden sind, wenn die Peitschenantenne eine eingezogene Lage einnimmt und – die Peitschenantenne mit der Schaltung zu verbinden ist, wenn die Peitschenantenne eine ausgezogene Lage einnimmt.
Antennenanordnung nach Anspruch 9, bei der – die Peitschenantenne (63) in das und aus dem Chassis einer Funkkommunikationsvorrichtung gleitend einschiebbar und herausziehbar ist, – die Elemente (65) mit einer Mäanderkonfiguration koaxial am einen Ende der Peitschenantenne befestigt und ständig außerhalb des Chassis anzuordnen sind, – die Elemente, die eine Mäanderkonfiguration aufweisen, mit der Schaltung der Funkkommunikationsvorrichtung verbindbar sind, wenn die Peitschenantenne ihre eingezogene Lage einnimmt, – die Elemente mit einer Mäanderkonfiguration und die Peitschenantenne in Reihe mit der Schaltung zu verbinden sind, wenn die Peitschenantenne eine ausgezogene Lage einnimmt.
Antennenanordnung nach Anspruch 9, bei der – die Peitschenantenne (63) gleitend in das und aus dem Chassis einer Funkkommunikationsvorrichtung einschiebbar und herausziehbar ist, – die Elemente mit einer Mäanderkonfiguration (65) koaxial an dem einen Ende der Peitschenantenne befestigt und jederzeit außerhalb des Chassis anzuordnen sind, – die Elemente mit einer Mäanderkonfiguration mit der Schaltung der Funkkommunikationsvor richtung zu verbinden sind, wenn die Peitschenantenne sich in einer eingezogenen Lage befindet, und – die Peitschenantenne mit der Schaltung zu verbinden ist, wenn die Peitschenantenne sich in einer ausgezogenen Lage befindet.
Antennenanordnung nach Anspruch 9, bei der – die Elemente mit einer Mäanderkonfiguration, die vorzugsweise eine weitgehend Viertelwellen-Charakteristik haben, an einem Chassis einer Funkkommunikationsvorrichtung zu befestigen sind, durch das die aus- und einziehbare Peitschenantenne, die vorzugsweise eine Halbwellencharakteristik hat, gleitend verschiebbar ist, – die Elemente, die eine Mäanderkonfiguration haben, mit der Schaltung der Funkkommunikationsvorrichtung zu verbinden sind, wenn die Peitschenantenne sich in ihrer eingezogenen Lage befindet, – und die Peitschenantenne, vorzugsweise kapazitiv, mit der Schaltung über einen oberen Teil der Elemente, die eine Mäanderkonfiguration haben, zu verbinden ist, wenn die Peitschenantenne sich in einer ausgezogenen Lage befindet.
Antennenanordnung nach Anspruch 9, bei der – die Elemente (46), die eine Mäanderkonfiguration haben, an einem Chassis einer Funkkommunikationsvorrichtung zu befestigen sind und durch das die ein- und ausziehbare Peitschenantenne (48) gleitend hindurchschiebbar ist, – die Elemente, die eine Mäanderkonfiguration (46) haben, mit einem oberen Teil über eine Übertragungsleitung (52), die sich durch die Elemente mit der Mäanderkonfiguration hindurch erstreckt, mit einer Schaltung der Funkübertragungsvorrichtung zu verbinden sind, wenn die Peitschenantenne (48) eine eingezogene Lage einnimmt, und – die Peitschenantenne (48) an einem unteren Teil, über die Übertragungsleitung (51), wenn sich die Peitschenantenne in einer ausgezogenen Lage befindet.
Antennenanordnung nach Anspruch 9 oder 10, bei der – die Elemente, die eine Mäanderkonfiguration haben, an einem Chassis einer Funkkommunikationsvorrichtung zu befestigen sind, durch das die ein- und ausziehbare Peitschenantenne gleitend verschiebbar ist, – die Elemente, die eine Mäanderkonfiguration haben, mit der Schaltung der Funkkommunikationsvorrichtung zu verbinden sind, wenn sich die Peitschenantenne in einer eingezogenen Lage befindet, und – die Peitschenantenne von der Schaltung zu trennen ist und sich zur Verringerung einer Verlängerungstiefe in die Funkkommunikationsvorrichtung wenigstens teilweise innerhalb der Elemente erstreckt, die eine Mäanderkonfiguration haben, wenn sich die Peitschenantenne in einer eingezogenen Lage befindet.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, die ferner aufweist: – ein auf dem dielektrischen Träger integriertes Impedanzanpassungsmittel (32) zur Anpassung der Impedanzen der Strahlungselemente an die Schaltung der Funkkommunikationsvorrichtung.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, die ferner aufweist: – wenigstens ein weiteres strahlendes Element, das eine Mäanderkonfiguration aufweist und dem ersten und dem zweiten Element ähnelt, jedoch auf eine dritte Frequenz abgestimmt ist, die von der ersten und zweiten Frequenz abweicht.