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Gebiet der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenvorrichtung zum Einsatz
in einem Mobiltelefon, einer Mobilfunk-Kommunikationsvorrichtung
und so weiter.
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Verwandte Technik
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Als
ein Beispiel für
eine Antennenvorrichtung zum Einsatz in einer Mobilfunk-Kommunikationsvorrichtung
kann eine Peitschenantenne, die in einem Mobiltelefon verwendet
wird, genannt werden.
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Wie
in 1 dargestellt, besitzt ein Mobiltelefon 2,
das eine Peitschenantenne 1 enthält, eine Antennenkonfiguration,
bei der ein Anruf getätigt werden
kann, selbst wenn die Peitschenantenne 1 ausgezogen oder
eingefahren ist.
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In
einem Fall eines schlechten Empfangs- und Übertragungszustandes zieht
der Nutzer des Mobiltelefons 2 die Peitschenantenne 1 aus
einem Hauptkörper
des Mobiltelefons 2, um den Empfangs- und Übertragungszustand
so zu verbessern, dass der Nutzer einen Anruf tätigen kann. Wenn die ausgezogene
Peitschenantenne 1 das Tragen des Mobiltelefons oder den
Telefonanruf in einem guten Empfangs- und Übertragungszustand behindert, fährt darüber hinaus
der Nutzer des Mobiltelefons 2 die Peitschenantenne 1 in
den Hauptkörper
ein, so dass der Nutzer einen Anruf tätigen kann.
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2A und 2B zeigen
Querschnittsdarstellungen, die die Konfiguration der herkömmlichen Peitschantenne
darstellen, die in dem Mobiltelefon eingesetzt wird. 2A illustriert
einen Zustand, in dem die Peitschenantenne aus dem Hauptkörper ausgezogen
ist, und 2B zeigt einen Zustand, in dem
die Peitschenantenne in dem Hauptkörper aufgenommen ist.
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Wie
in den 2A und 2B dargestellt, ist
die herkömmliche
Peitschenantenne 1 durch eine Antennenanbringungseinrichtung 12 an
einem Hauptkörper 11 des
Mobiltelefons 2 befestigt. Die Peitschenantenne 1 besitzt
eine Konfiguration, bei der eine Wendelantenne 13 und eine
Monopolantenne 14 miteinander verbunden sind. Die Wendel antenne 13 und
die Monopolantenne 14 sind durch ein Isolierelement 15,
das zwischen diese Antennen eingebracht ist, elektrisch voneinander
getrennt.
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Wie
in 2A dargestellt, wird, wenn die Peitschenantenne 1 ausgezogen
wird, eine Funkschaltung 16 durch eine Speiseeinrichtung 17 elektrisch
mit einem Teil der Grundplatte der Monopolantenne 18 verbunden.
Hierbei ist ein Abschnitt der Funkschaltung 16 leitend
zu der Monopolantenne 14, und nur die Monopolantenne 14 ist
mit elektrischem Strom versorgt und funktioniert als Antenne.
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Während, wie
in 2B dargestellt, wenn die Peitschenantenne 1 in
dem Hauptkörper 11 in
einem unteren Abschnitt aufgenommen ist, wo eine Kunststoffform
zum Schutz der Antenne in Kontakt mit der Antennenanbringungseinrichtung 12 kommt, die
Funkschaltung 16 durch die Speiseeinrichtung 17 elektrisch
mit einem Teil der Grundplatte 20 der Wendelantenne verbunden
ist. Hierbei ist ein Teil der Funkschaltung 16 leitend
zu der Wendelantenne 13, und nur die Wendelantenne 13 ist
mit elektrischem Strom versorgt und funktioniert als Antenne.
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In
einer solchen Antennenvorrichtung für den Einsatz in einer Mobilfunk-Kommunikationsvorrichtung
besteht ein Problem bei der Verbreiterung des Empfangs- und Übertragungsbandes,
insbesondere bei der Verbreiterung des Bandes der Wendelantenne 13.
Speziell in Japan beträgt
im derzeitigen digitalen System des Mobilfunksystems der Abstand
zwischen dem Übertragungsband
und dem Empfangsband 112 MHz, und das für die Gesamtheit des Systems
notwendige Band weist einen Wert von 148 MHz auf.
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Die
folgende Beschreibung kann als eine der Lösungen für das Verbreitern des Bandes
der Wendelantenne 13 erachtet werden. Mit einem Spulendurchmesser
der Wendelantenne 13, dem Abstand, wird die Anzahl der
Wendungen optimiert. Darüber hinaus
wird, wie in 2 dargestellt, der Grundplattenabschnitt 20 der
Wendelantenne in zwei Teile geteilt und ein Abstandhalter 21 aus
einem dielektrischen Material wird dazwischen eingesetzt, so dass eine
LC-Serienresonanzschaltung hergestellt wird. Dadurch wird die Impedanzeigenschaft
der Wendelantenne 13 an die Impedanzeigenschaft der Monopolantenne 14 angeglichen.
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Da
die Impedanzeigenschaft der Wendelantenne 13 der Impedanzeigenschaft
der Monopolantenne 14 entspricht, ist die Wendelantenne 13 mit dem
Teil der Steuerschaltung 16 verbunden, der mit der Monopolantenne 14 kompatibel
ist, und die Wendelantenne 13 kann so die gleichen Breitbandeigenschaften
wie die Monopolantenne 14 annehmen.
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In
der herkömmlichen
Peitschenantenne 1 müssen
jedoch beide Flächen
des Abstandhalters 21 mit einem Klebemittel und so weiter
verklebt werden, und es besteht ein Problem dahingehend, dass die mechanische
Beanspruchbarkeit des verbundenen Abschnittes bei Biegungs- und
Spannungsbelastung der Peitschenantenne 1 unzureichend
ist.
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Das
Dokument zum Stand der Technik
EP 0 613 206 AL offenbart eine ausziehbare
Peitschenantenne für
ein tragbares Telefon, die aus einer Monopolantenne mit halber Wellenlänge mit
einer Spulenantenne mit einer viertel Wellenlänge besteht, welche koaxial
verlaufend auf der Spitze der Antenne angeordnet sind. Die Spulenantenne
ist in einer fixierten Position relativ zu der Monopolantenne angeordnet, so
dass die Spitze der Monopolantenne in der Antennenspule aufgenommen
wird und eine permanente Kapazitätsschaltung
zwischen den beiden Antennenabschnitten hergestellt wird.
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Dokument
US 5.469.177 offenbart eine
ausziehbare Peitschenantenne mit einer Spulenantenne um die Spitze
des monopolen Abschnittes der Antenne. Im eingezogenen Zustand ist
die Spulenantenne zur Steuerschaltung durch eine Kapazitätsschaltung mit
einer Spule um die Antennenhaltevorrichtung verbunden, welche am
Hauptkörper
der Hauptvorrichtung befestigt ist. Die Spule kann entlang des Antennenschafts
verlaufen, um im ausgezogenen Zustand eine Kapazitätsschaltung
mit der Spule um die Antennenhaltevorrichtung bereitzustellen. Wenn
eine solche lange Spule nicht bereitgestellt wird, wird die Spulenantenne
im ausgezogenen Zustand durch die Kapazitätsschaltung zwischen der Spitze
der Monopolantenne und der Spulenantenne aktiviert.
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Die
Peitschenantenne des Dokumentes zum Stand der Technik
EP 0 613 207 AI besteht
aus einer Spulenantenne, die verschiebbar auf der Spitze der Monopolantenne
befestigt ist. In ausgezogenem Zustand verschiebt sich die Spulenantenne
auf eine Position über
der Spitze der Monopolantenne, wo ihre elektrische Verbindung zur
letztgenannten unterbrochen wird. Wenn die Monopolantenne in eine
eingezogene Position verschoben wird, wird die Spule auf eine Position
um die Spitze der Monopolantenne verschoben, so dass die Kapazitätsschaltung
zwischen den beiden hergestellt ist. Die Kapazitätsschaltung zwischen einem
Speisungsabschnitt und der Spitze der Monopolantenne vervollständigt die
Verbindung der Spulenantenne mit der Funkschaltung.
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Offenbarung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antennenvorrichtung
für den
Einsatz in einer Mobilfunk-Kommunikationseinrichtung bereitzustellen,
die das Band der Wendelantenne so verbreitert, dass die mechanische
Beanspruchbarkeit bei Biegungs- und Spannungsbelastung ausreichend
hergestellt ist. Die oben genannte Aufgabe kann durch die Konfiguration
erfüllt
werden, bei der die elektrostatische Kapazität mit einer Impedanzeigenschaft,
die der der Monopolantenne entspricht, zwischen einer Speisungsseite
und einer Wendelantenne erzeugt wird, und bei der die elektrostatische Kapazität sowie
ein Spulenabschnitt der Wendelantenne eine LC-Serienresonanzschaltung bilden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine überblicksartige
Ansicht einer Mobilfunk-Kommunikationseinrichtung;
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2A zeigt
eine allgemeine Querschnittsdarstellung, die einen Zustand illustriert,
in dem eine herkömmliche
Peitschenantenne ausgezogen ist;
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2B zeigt
eine allgemeine Querschnittsdarstellung, die einen Zustand illustriert,
in dem eine herkömmliche
Peitschenantenne eingefahren ist;
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3A zeigt
eine allgemeine Querschnittsdarstellung, die einen Zustand illustriert,
in dem eine Peitschenantenne entsprechend des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ausgezogen ist;
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3B zeigt
eine allgemeine Querschnittsdarstellung, die einen Zustand illustriert,
in dem eine Peitschenantenne entsprechend des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung eingefahren ist;
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die die Form einer in der Peitschenantenne
verwendeten Speiseeinrichtung entsprechend des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung illustriert;
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5 zeigt
eine allgemeine Querschnittsdarstellung, die einen Zustand der Antennenvorrichtung
zum Einsatz in einer Mobilfunk-Kommunikationsvorrichtung entsprechend
eines zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung illustriert; und
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die die Form der Speiseeinrichtung
illustriert, die in der Peitschenantenne entsprechend des zweiten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Bevorzugte
Art und Weise für
die Anwendung der Erfindung
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Im
Folgenden wird die bevorzugte Art und Weise für die Anwendung der Erfindung
mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt. In der folgenden Erklärung befindet
sich eine Anbringungsposition einer Peitschenantenne eines Mobiltelefons
auf einer obere Seite.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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3A und 3B zeigen
Ansichten, die die Konfiguration der Peitschenantenne entsprechend
des Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung illustrieren.
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3A zeigt
einen Zustand, in dem die Peitschenantenne ausgezogen ist, und 3B zeigt
einen Zustand, in dem die Peitschenantenne eingefahren ist.
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Wie
in den 3A und 3B dargestellt, ist
eine Peitschenantenne 101 an einem Mobiltelefon durch Verschrauben
einer Antennenanbringungseinrichtung 112 mit einer an den
Hauptkörper 110 befestigten
Halterung 111 des Mobiltelefons befestigt.
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Die
Peitschenantenne 101 weist eine Konfiguration auf, bei
der eine Wendelantenne 113 und eine Monopolantenne 114 miteinander
verbunden sind. Die Wendelantenne 113 und die Monopolantenne 114 sind
elektrisch durch ein zwischen den beiden Antennen eingebrachtes
Isolierelement 115 voneinander getrennt.
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Eine
Funkschaltung 116 und eine an der Halterung 111 befestigte
Speiseeinrichtung 117 befinden sich in ständigem Kontakt
miteinander und werden leitend.
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die die Form der in der Peitschenantenne 101 verwendeten
Speiseeinrichtung 117 entsprechend des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung illustriert.
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Wie
in 4 dargestellt, weist die Speiseeinrichtung 117 eine
Form auf, bei der ein Federabschnitt 132 auf einem oberen
Abschnitt eines u-förmigen
Mittelabschnittes 131 des Hauptkörpers gebildet ist und eine
dünne leitende
Platte besitzt, die u-förmig gekrümmt ist.
Darüber
hinaus enthält
die Speiseeinrichtung 117 die Auskragungen 135 und 136 im
Mittelabschnitt eines jeden u-förmigen
Endes 133 und 134, die nach innen ausgebildet
sind.
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Die
Speiseeinrichtung 117 ist zum Zwecke der Befestigung an
der Halterung 111 in einem konkaven Abschnitt 141 der
Halterung 111 eingesetzt. An dem Speiseeinrichtungsabschnitt 132 kommt
die Speiseeinrichtung 117 in Kontakt mit der Funkschaltung 116,
wodurch sie leitend wird.
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Wie
in 3A dargestellt, werden, wenn die Peitschenantenne 101 ausgezogen
ist, die Auskragungen 135 und 136 der Speiseeinrichtung 117 mit einem
Grundplattenabschnitt der der Monopolantenne 118 in gegenseitigen
Kontakt gebracht, und die Funkschaltung 116 ist durch die
Speiseeinrichtung 117 elektrisch mit der Monopolantenne 114 verbunden.
Hierbei ist ein Abschnitt der Funkschaltung 116 zur Monopolantenne 114 leitend,
und nur die Monopolantenne 114 funktioniert als Antenne.
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Währenddessen,
wie in 3B dargestellt, wenn die Peitschenantenne 101 in
einem unteren Teil des Hauptkörpers 110 aufgenommen
ist, wo eine Kunststoffform 119 zum Schutz der Wendelantenne 113 in
Kontakt mit der Antennenanbringungseinrichtung 112 kommt,
ein minutiöser
Abstand d1 zwischen einem unteren Endabschnitt 151 der
Antennenanbringungseinrichtung 112 und der oberen Endabschnitte 137 und 138 der
u- förmigen Endabschnitte 133 und 134 der
Speiseeinrichtung 117 ausgebildet ist. Aus diesem Grund
sind die Antennenanbringungseinrichtung 112, die leitend
zu einem Abschnitt der Grundplatte 120 der Wendelantenne ist,
und die Speiseeinrichtung 117 elektrisch voneinander getrennt.
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Hierbei
wird eine elektrostatische Kapazität auf dem Abschnitt des minutiösen Abstandes
d1 erzeugt. Die elektrostatische Kapazität ist aus einem Spulenabschnitt
der Wendelantenne 113 und einer LC-Serienresonanzschaltung
gebildet und die Wendelantenne 113 funktioniert als eine
Antenne.
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Hierbei
wird die Größe der elektrostatischen Kapazität durch
den minutiösen
Abstand d1 bestimmt. Darüber
hinaus wird die Position der Antennenanbringungseinrichtung 112 in
Bezug auf die Halterung 111 eingestellt, so dass ein gewünschtes
Maß an
minutiösem
Abstand d1 einfach eingestellt werden kann.
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Aus
diesem Grund wird in einem Zustand, in dem die Peitschenantenne 101 in
dem Hauptkörper 110 aufgenommen
ist, der minutiöse
Abstand d1 so eingestellt, dass die elektrostatische Kapazität erzeugt
werden kann, die der Impedanz-Eigenschaft der Monopolantenne 114 entspricht.
Dadurch kann eine Breitbandeigenschaft der Wendelantenne 113 erreicht
werden, die der der Monopolantenne 114 ähnlich ist.
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Da
es nicht erforderlich ist, den Abstandshalter zum Zwecke der Befestigung
in den Grundplattenabschnitt der der Wendelantenne einzusetzen,
kann darüber
hinaus die Antennenstruktur selbst vereinfacht werden, weil eine
ausreichende mechanische Beanspruchbarkeit bei Biegungs- und Spannungsbelastung
aufrechterhalten werden kann.
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Das
erste Ausführungsbeispiel
erläuterte
die Struktur, bei der der minutiöse
Abstand d1 durch das Einschrauben der Antennenanbringungseinrichtung 112 in
die Halterung 111 eingestellt wird. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Es wird nämlich eine
Vielzahl von Antennenanbringungseinrichtungen 112 mit verschiedenen Längen verwendet
und eine aus diesen Antennenanbringungseinrichtungen 112 ausgewählt und
an der Halterung 111 befestigt werden, so dass der minuti öse Abstand
d1 genau eingestellt und ein gewünschter Wert
der elektrostatischen Kapazität
erreicht werden kann.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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5 zeigt
eine Querschnittsdarstellung, die die Konfiguration der Wendelantenne
entsprechend des zweiten Ausführungsbeispiels
illustriert und zeigt einen Zustand, in dem die Wendelantenne in
den Hauptkörper
aufgenommen ist. In 5 werden die gleichen Referenznummern
wie in 3B für die mit 3B übereinstimmenden
Teile verwendet, und die Erklärung
wird weggelassen.
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Die
Wendelantenne 201 entsprechend des zweiten Ausführungsbeispiels
unterscheidet sich von der Wendelantenne 101 entsprechend
des ersten Ausführungsbeispiels
lediglich in der Form der Speiseeinrichtung.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die die Form der Peitschenantenne 201 illustriert,
die in der Peitschenantenne 202 entsprechend dem zweiten
Ausführungsbeispiel
verwendet wird. Im Vergleich zu der Speiseeinrichtung 117 hat
eine Speiseeinrichtung 211 eine Anordnung, in der ebene
Elektroden 231 und 232, wobei jede eine vorgegebene Breite
besitzt und zueinander parallel angeordnet sind, an die oberen Enden 137 und 138 der
u-förmigen
Endabschnitte 133 und 134 befestigt sind.
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In
einem Fall, in dem die Speiseeinrichtung 211 an der Peitschenantenne 201 befestigt
ist, sind die Elektroden 231 und 232 an der Sandwichhalterung 111 angeordnet.
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Als
Ergebnis wird, entsprechend dieses Ausführungsbeispiels, die elektrostatische
Kapazität durch
einen minutiösen
Abstand d2 zwischen einer Seitenoberfläche 152 der Antennenanbringungseinrichtung
und der Speiseeinrichtung 211 bestimmt.
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Durch
die Elektroden 231 und 232 an der Sandwichhalterung 111 wird
der minutiöse
Abstand d2 durch die Dicke der Halterung 111 bestimmt. Durch
Einstellung von lediglich der Dicke der Halterung 111 kann
so eine elektrostatische Kapazität
genau und stabil erzielt werden, die der Impedanz-Eigenschaft der
Monopolantenne 114 entspricht.
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Da
die elektrostatische Kapazität
aus dem Spulenabschnitt der Wendelantenne 113 und der LC-Serienresonanzschaltung
besteht, kann dann, ähnlich
wie im ersten Ausführungsbeispiel,
einfach die Wendelantenne 113 mit den gleichen Breitbandeigenschaften
wie die Monopolantenne 114 erzielt werden.
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Wie
oben erläutert
wurde, wird, entsprechend der Antennenvorrichtung für den Einsatz
in einer Mobilfunk-Kommunikationseinrichtung der vorliegenden Erfindung,
die elektrostatische Kapazität
in einem Abstand zwischen einer Speiseeinrichtung und der Wendelantenne
erzeugt, und die elektrostatische Kapazität und der Spulenabschnitt der
Wendelantenne können
die LC-Serienresonanzschaltung bilden. Als Ergebnis kann, selbst
in einem Zustand, in dem die Antenne in den Hauptkörper aufgenommen ist,
die gleiche Breitbandeigenschaft wie in dem Zustand, in dem die
Antenne ausgezogen ist, erreicht werden.
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Da
es nicht erforderlich ist, zum Zwecke der Befestigung den Abstandshalter
in den Grundplattenabschnitt der Wendelantenne einzubringen, kann darüber hinaus
die Antennenstruktur selbst vereinfacht werden, da die mechanische
Beanspruchbarkeit bei Biegungs- und Spannungsbelastung ausreichend
hergestellt ist.
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Diese
Anwendung basiert auf dem Japanischen Patent mit der Anmeldenummer
HEI 10-119557, eingereicht am 28. April 1998, Veröffentlichungsnummer
JP 11312911 .
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung ist für
die Verwendung im Bereich Mobiltelefone, Mobilfunk-Kommunikationseinrichtungen
und so weiter geeignet.