EP0669672A1 - Portable radio apparatus - Google Patents

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EP0669672A1
EP0669672A1 EP95102317A EP95102317A EP0669672A1 EP 0669672 A1 EP0669672 A1 EP 0669672A1 EP 95102317 A EP95102317 A EP 95102317A EP 95102317 A EP95102317 A EP 95102317A EP 0669672 A1 EP0669672 A1 EP 0669672A1
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EP
European Patent Office
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circuit board
sheet metal
slot
metal part
antenna
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EP95102317A
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German (de)
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Bruno Stuber
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Ascom Schweiz AG
Original Assignee
Ascom Business Systems AG
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Publication of EP0669672A1 publication Critical patent/EP0669672A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0669672B1 publication Critical patent/EP0669672B1/en
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas

Definitions

  • the invention relates to a handheld radio in accordance with the preamble of the first claim.
  • Handheld radio devices are known, for example as a handheld device of a cordless telephone or as a mobile phone. In general, they have a rod-shaped antenna protruding from the housing, the length of which depends on the wavelength used. At today's high frequencies, the length can have shrunk to a few centimeters. Nevertheless, such an antenna is a vulnerable part of the radio. For the latter reason, telescopic antennas are known for small radio devices which can be inserted into the interior of the housing when not in use.
  • a very small radio receiver is known from the document DE 32 14 449 A1, in which the arms or the two halves of a dipole antenna are closely connected to the circuit board of the receiver. In this way, the antenna, like the electronics, can be completely enclosed by the associated housing.
  • slot antenna forms part of the housing wall and that the housing is either made of metal or is designed as an at least partially metallized plastic part.
  • the slot antenna is arranged on an end face of the housing and is preferably designed as a double-l bent antenna which touches the end face and additionally two side surfaces of the housing.
  • FIG. 1 shows a slot antenna 10 which is known per se. This consists primarily of a flat sheet metal part 11 or of a plate made of metal or another electrically highly conductive material, an elongated, generally rectangular slot 12 being removed in the middle.
  • the length L of the slot 12 surrounded on all sides by sheet metal corresponds (in the simplest case) to approximately half the wavelength of the electromagnetic wave radiated by the antenna 10.
  • the width B of the slot 12 is small compared to the length L. Further requirements are not necessary; however, sizes L and B as well as other factors such as the exact shape of the slot 12 the special properties of the respective antenna.
  • the antenna 10 is supplied or decoupled via two connection points 13, 14, which are essentially opposite one another on the longitudinal edges of the slot 12.
  • connection points 13, 14 are arranged approximately in the middle of the longitudinal edges (as shown in FIG. 1), the coupling or uncoupling takes place with relatively high resistance. If, on the other hand, the connection points have moved to the edge of the longitudinal edges, the coupling or decoupling takes place with significantly less high resistance.
  • a slot antenna 10 can be folded or folded in a double-L-shaped manner, which results in better spatial radiation characteristics than with flat antennas.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the structure of the inner elements of a radio device to be carried in the hand, in particular the hand-held device of a cordless telephone.
  • a radio device to be carried in the hand, in particular the hand-held device of a cordless telephone.
  • all of the electronics can be accommodated on a single, rectangular printed circuit board 17, for example, equipped on both sides.
  • On one end face 19 of the plate 17 is now a double L-shaped slot antenna 10 made of an electrically highly conductive, mechanically elastic metal sheet 11 (eg nickel silver).
  • this sheet metal part 11 or the slot antenna 10 is shown again in an exploded view in FIG. 3.
  • the slot width B of the antenna 10 corresponds approximately to the thickness of the printed circuit board 17.
  • the slot 12 of the antenna 10 is with its central part 21 at a comparatively small distance, e.g. 1 mm, in the middle of the front edge 19, i.e. the thin end face of the circuit board 17 is arranged.
  • the two legs 22, 23 of the sheet metal part 11 are laterally on the side edges 25, 26 of the circuit board 17 with a small distance.
  • the antenna 10 is kept loose by the spring property of the sheet metal part 11.
  • the antenna In order to support the spring properties and to maintain the aforementioned small distances between the antenna 10 and the circuit board edges 19, 25, 26, the antenna has continuous stiffening ribs 29, 30 in its central part 21 above and below the slot 12. Further, the middle part 21 is e.g. bent a kink 32 very slightly V-shaped out of its actual plane. The same effect results from a very flat, U-shaped arch of the middle part 21.
  • One leg 22 of the sheet metal part 11 is significantly longer than the other leg 23.
  • the slot 12 is located throughout the entire length of the middle part 21, to a substantial extent in the longer leg 22 and only to a very small extent in the shorter leg 23.
  • connection points 13, 14 are located in the end region of the slot 12 in the longer leg 22. They are designed as spring contacts which are formed from (slot material) during the manufacture of the slot 12. In the assembled state of the printed circuit board 17 and slot antenna 10, they make contact with associated contacts on the printed circuit board 17. These contacts can either be arranged on the same side of the plate 17 or individually on the two sides of the plate 17.
  • the circuit board 17 of a radio of the type described generally has a ground surface 18. This covers a substantial part of the plate surface, e.g. forms the ground surface 18 a separate layer of a multilayer plate 17.
  • FIG. 4 shows a top view of the printed circuit board 17 with the ground surface 18 and the attached antenna 10. The edge region of the plate 17 is essentially in the region 20 adjacent to the slot antenna 10 Ground area 18 free. One of the contacts of the printed circuit board 17 is then located at the location of a remaining ground surface in the edge region mentioned and thus forms a ground point.
  • the slot antenna 10 and the printed circuit board 17 are further matched in terms of size and mechanically to one another and to the housing of the radio which completely surrounds these parts and which is not shown. This means that the coordination is such that, in the assembled state, all of the inner parts are connected and held together in an electrically and mechanically stable manner.
  • the printed circuit board 17 this means that it is fixed in the housing by associated holding elements.
  • the antenna 10 that it is guided orthogonally and at the end to the printed circuit board 17 at several points by mechanical elements and is thus held in a stable position.
  • the kink 32 and the stiffening ribs 29, 30 provide elastic, constant, well-defined distances between the antenna 10 and the dielectric materials of the housing and the plate 17.
  • FIG. 5 shows the side view of the inner elements of a second radio device of the type discussed here.
  • the electronics are distributed over two circuit boards 16, 17 arranged parallel to one another.
  • the slot 12 of the antenna 10 is advantageously located centrally and parallel between the two plates 16, 17.
  • the sheet metal part 11 or the antenna 10 is leaned closely against the end edges 19 of the two plates 16, 17.
  • the structure is generally such that the surfaces of the antenna 10 are arranged essentially orthogonally to the surfaces of the one or two printed circuit board (s) 16, 17.

Abstract

The handset has at least one circuit board (17) for the electronic circuit components, enclosed by a housing and a slit antenna (10), contained within the housing, provided by a double-L shaped sheet metal element (11). The latter has 2 side arms (22,23) which are each shorter than the centre arm (21), which is mechanically stiffened by a pair of ribs (29,30) and knocked at the centre for bending into a slight V shape. The sheet metal element is spring biased against one end of the circuit board, with the slit (12) positioned centrally relative to the circuit board edge (19). Spring contacts (13,14) are provided between one end of the slit and the circuit board.

Description

Die Erfindung betrifft ein in der Hand zu tragendes Funkgerät entsprechend dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a handheld radio in accordance with the preamble of the first claim.

In der Hand zu tragende Funkgeräte sind bekannt, beispielsweise als Handgerät eines Schnurlostelefons oder als Mobilfunk-Telefon. Im allgemeinen weisen sie eine aus dem Gehäuse herausragende, stabförmige Antenne auf, deren Länge von der verwendeten Wellenlänge abhängt. Bei den heute üblichen hohen Frequenzen kann die Länge auf wenige Zentimeter zusammengeschrumpft sein. Trotzdem bildet eine solche Antenne einen verletzlichen Bestandteil des Funkgerätes. Für kleine Funkgeräte sind aus dem letzteren Grund auch Teleskopantennen bekannt, die bei Nichtbenutzung in das Innere des Gehäuses einschiebbar sind.Handheld radio devices are known, for example as a handheld device of a cordless telephone or as a mobile phone. In general, they have a rod-shaped antenna protruding from the housing, the length of which depends on the wavelength used. At today's high frequencies, the length can have shrunk to a few centimeters. Nevertheless, such an antenna is a vulnerable part of the radio. For the latter reason, telescopic antennas are known for small radio devices which can be inserted into the interior of the housing when not in use.

Aus den erwähnten Gründen besteht der generelle Wunsch, die Dimension der Antenne so weit zu reduzieren, dass diese bei der alltäglichen Handhabung der Funkgeräte nicht mehr stört und/oder verletzt werden kann.For the reasons mentioned, there is a general desire to reduce the size of the antenna to such an extent that it can no longer be disturbed and / or injured in the everyday handling of the radio equipment.

Aus der Schrift DE 32 14 449 A1 ist ein sehr kleiner Funkempfänger bekannt, bei dem die Arme bzw. die beiden Hälften einer Dipolantenne mit der Leiterplatte des Empfängers eng verbunden sind. Auf diese Weise kann die Antenne gleich wie die Elektronik vom zugehörigen Gehäuse vollständig umschlossen werden.A very small radio receiver is known from the document DE 32 14 449 A1, in which the arms or the two halves of a dipole antenna are closely connected to the circuit board of the receiver. In this way, the antenna, like the electronics, can be completely enclosed by the associated housing.

Aus der Publikation H. Kuboyama, K. Fujimoto, K. Hirasawa, (UHF Bent-Slot Antenna System for Portable Equipment - I), IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. VT.36, No.2, May 1987 ist eine theoretische Arbeit bekannt, die die Verwendung einer Schlitzantenne für tragbare Funkgeräte behandelt. Die Untersuchungen gehen davon aus, dass die Schlitzantenne einen Teil der Gehäusewandung bildet, und dass das Gehäuse entweder aus Metall gefertigt oder als zumindest teilweise metallisiertes Kunststoffteil ausgebildet ist. Die Schlitzantenne ist dabei an einer Stirnseite des Gehäuses angeordnet und bevorzugt als doppelLförmig geknickte Antenne ausgebildet, die die Stirnseite und zusätzlich zwei Seitenflächen des Gehäuses berührt.From the publication H. Kuboyama, K. Fujimoto, K. Hirasawa, (UHF Bent-Slot Antenna System for Portable Equipment - I), IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. VT.36, No.2, May 1987 is a theoretical one Known work dealing with the use of a slot antenna for portable radios. The investigations assume that the slot antenna forms part of the housing wall and that the housing is either made of metal or is designed as an at least partially metallized plastic part. The slot antenna is arranged on an end face of the housing and is preferably designed as a double-l bent antenna which touches the end face and additionally two side surfaces of the housing.

Aus der Schrift J. Rasinger, A.L. Scholtz, W. Pichler, E. Bonek, (A New Enhanced-Bandwidth Internal Atenna for Portable Communication Systems), CH2846-4/90/0000-0007 $1.00 Copyright 1990 IEEE ist eine weitere theoretische Arbeit bekannt, die sich mit der Problematik und den Eigenschaften einer Antenne befasst, die in das Gehäuse eines tragbaren Funkgerätes integriert ist. Hierbei handelt es sich um eine strahlungsgekoppelte, doppel-L-förmige Zungenantenne.From J. Rasinger, A.L. Scholtz, W. Pichler, E. Bonek, (A New Enhanced-Bandwidth Internal Atenna for Portable Communication Systems), CH2846-4 / 90/00000007 $ 1.00 Copyright 1990 IEEE is known for another theoretical work dealing with the problem and deals with the properties of an antenna that is integrated into the housing of a portable radio. This is a radiation-coupled, double-L-shaped tongue antenna.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine praktisch realisierbare, preiswerte Antenne für ein in der Hand zu tragendes Funkgerät anzugeben, die nicht über das Gehäuse des Geräts hinausragt, jedoch alle Anforderungen bezüglich Leistung und StrahlungsCharakteristik eines Funkgerätes zumindest ausreichend erfüllt.Based on this prior art, it is the object of the invention to provide a practically feasible, inexpensive antenna for a handheld radio that does not protrude beyond the housing of the device, but at least sufficiently fulfills all requirements with regard to the power and radiation characteristics of a radio .

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch den kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs gegeben. Die abhängigen Ansprüche geben Einzelheiten und technische Ausgestaltungen an.The solution to this problem is given by the characterizing part of the independent claim. The dependent claims provide details and technical configurations.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von fünf Figuren beispielsweise beschrieben. Die Figuren zeigen:

  • Fig. 1 - Ansicht einer Schlitzantenne (Stand der Technik),
  • Fig. 2 bis 4 - Perspektivische Ansicht, Explosionsdarstellung bzw. Aufsicht auf die inneren Elemente eines in der Hand zu tragenden Funkgerätes,
  • Fig.5 - Seitenansicht auf die inneren Elemente eines zweiten Funkgerätes.
In the following the invention is described for example with reference to five figures. The figures show:
  • 1 - view of a slot antenna (prior art),
  • 2 to 4 - perspective view, exploded view or top view of the inner elements of a radio device to be carried in the hand,
  • Fig.5 - side view of the inner elements of a second radio.

Fig. 1 zeigt eine an sich bekannte Schlitzantenne 10. Diese besteht vor allem aus einem ebenen Blechteil 11 bzw. aus einer Platte aus Metall oder einem andern elektrisch gut leitenden Material, wobei in der Mitte ein länglicher, im allgemeinen rechteckiger Schlitz 12 herausgenommen ist. Die Länge L des allseitig von Blech umgebenen Schlitzes 12 entspricht dabei (im einfachsten Fall) in etwa der halben Wellenlänge der von der Antenne 10 abgestrahlten elektromagnetischen Welle. Die Breite B des Schlitzes 12 ist klein gegenüber der Länge L. Weitere Anforderungen sind nicht notwendig; jedoch beeinflussen die Grössen L und B sowie weitere Faktoren wie z.B. die genaue Form des Schlitzes 12 die speziellen Eigenschaften der jeweiligen Antenne. Die Anspeisung bzw. die Auskopplung der Antenne 10 erfolgt über zwei Anschlusspunkte 13, 14, die sich an den Längskanten des Schlitzes 12 im wesentlichen einander gegenüberliegen. Sind die Anschlusspunkte 13, 14 etwa in der Mitte der Längskanten angeordnet (wie in Fig. 1 gezeigt), so erfolgt die An- bzw Auskopplung relativ hochohmig. Sind die Anschlusspunkte dagegen an den Rand der Längskanten gerückt, so erfolgt die An- bzw. Auskopplung wesentlich weniger hochohmig.1 shows a slot antenna 10 which is known per se. This consists primarily of a flat sheet metal part 11 or of a plate made of metal or another electrically highly conductive material, an elongated, generally rectangular slot 12 being removed in the middle. The length L of the slot 12 surrounded on all sides by sheet metal corresponds (in the simplest case) to approximately half the wavelength of the electromagnetic wave radiated by the antenna 10. The width B of the slot 12 is small compared to the length L. Further requirements are not necessary; however, sizes L and B as well as other factors such as the exact shape of the slot 12 the special properties of the respective antenna. The antenna 10 is supplied or decoupled via two connection points 13, 14, which are essentially opposite one another on the longitudinal edges of the slot 12. If the connection points 13, 14 are arranged approximately in the middle of the longitudinal edges (as shown in FIG. 1), the coupling or uncoupling takes place with relatively high resistance. If, on the other hand, the connection points have moved to the edge of the longitudinal edges, the coupling or decoupling takes place with significantly less high resistance.

Es ist weiter an sich bekannt, dass eine Schlitzantenne 10 in doppel-L-förmiger Weise gefaltet bzw. geknickt sein kann, was eine bessere räumliche Abstrahlungscharakteristik als bei ebenen Antennen ergibt.It is also known per se that a slot antenna 10 can be folded or folded in a double-L-shaped manner, which results in better spatial radiation characteristics than with flat antennas.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht den Aufbau der inneren Elemente eines in der Hand zu tragenden Funkgerätes, insbesondere des Handgerätes eines Schnurlostelefons. Bei einem solchen batteriebetriebenen Handgerät kann die gesamte Elektronik auf einer einzigen, z.B. beidseitig bestückten, rechteckigen Leiterplatte 17 untergebracht sein. An der einen Stirnseite 19 der Platte 17 ist nun eine doppel-L-förmige Schlitzantenne 10 aus einem elektrisch gut leitenden, mechanisch elastischen Metallblech 11 (z.B. Neusilber) aufgesteckt. Dieses Blechteil 11 bzw. die Schlitzantenne 10 wird der besseren Übersicht halber in Fig. 3 nochmals in Explosionsdarstellung gezeigt.2 shows a perspective view of the structure of the inner elements of a radio device to be carried in the hand, in particular the hand-held device of a cordless telephone. In such a battery-operated hand-held device, all of the electronics can be accommodated on a single, rectangular printed circuit board 17, for example, equipped on both sides. On one end face 19 of the plate 17 is now a double L-shaped slot antenna 10 made of an electrically highly conductive, mechanically elastic metal sheet 11 (eg nickel silver). For the sake of clarity, this sheet metal part 11 or the slot antenna 10 is shown again in an exploded view in FIG. 3.

Die Schlitzbreite B der Antenne 10 entspricht etwa der Dicke der Leiterplatte 17. Der Schlitz 12 der Antenne 10 ist mit seinem Mittelteil 21 bei vergleichsweise geringem Abstand, z.B. 1 mm, mittig vor der Stirnkante 19, d.h. der dünnen Stirnfläche der Leiterplatte 17 angeordnet. Die beiden Schenkel 22, 23 des Blechteils 11 liegen seitlich an den Seitenkanten 25, 26 der Leiterplatte 17 ebenfalls mit geringem Abstand an. Hierbei wird die Antenne 10 durch die Federeigenschaft des Blechteils 11 lose gehalten.The slot width B of the antenna 10 corresponds approximately to the thickness of the printed circuit board 17. The slot 12 of the antenna 10 is with its central part 21 at a comparatively small distance, e.g. 1 mm, in the middle of the front edge 19, i.e. the thin end face of the circuit board 17 is arranged. The two legs 22, 23 of the sheet metal part 11 are laterally on the side edges 25, 26 of the circuit board 17 with a small distance. Here, the antenna 10 is kept loose by the spring property of the sheet metal part 11.

Zur Unterstützung der Federeigenschaften und zur Einhaltung der genannten geringen Abstände zwischen der Antenne 10 und den Leiterplattenkanten 19, 25, 26 weist die Antenne in ihrem Mittelteil 21 ober- und unterhalb des Schlitzes 12 durchgehende Versteifungsrippen 29, 30 auf. Weiter ist das Mittelteil 21 durch z.B. einen Knick 32 sehr geringfügig V-förmig aus seiner eigentlichen Ebene herausgebogen. Die gleiche Wirkung ergibt sich durch einen sehr flachen, U-förmigen Bogen des Mittelteils 21.In order to support the spring properties and to maintain the aforementioned small distances between the antenna 10 and the circuit board edges 19, 25, 26, the antenna has continuous stiffening ribs 29, 30 in its central part 21 above and below the slot 12. Further, the middle part 21 is e.g. bent a kink 32 very slightly V-shaped out of its actual plane. The same effect results from a very flat, U-shaped arch of the middle part 21.

Der eine Schenkel 22 des Blechteils 11 ist deutlich länger als der andere Schenkel 23 ausgebildet. Der Schlitz 12 befindet sich durchgehend auf der gesamten Länge des Mittelteils 21, zu wesentlichem Teil im längeren Schenkel 22 und nur zu einem sehr geringen Teil im kürzeren Schenkel 23.One leg 22 of the sheet metal part 11 is significantly longer than the other leg 23. The slot 12 is located throughout the entire length of the middle part 21, to a substantial extent in the longer leg 22 and only to a very small extent in the shorter leg 23.

Die Anschlusspunkte 13, 14 befinden sich im Endbereich des Schlitzes 12 im längeren Schenkel 22. Sie sind als Federkontakte ausgebildet, die bei der Fertigung des Schlitzes 12 aus (Schlitzmaterial) gebildet werden. Im montierten Zustand von Leiterplatte 17 und Schlitzantenne 10 kontaktieren sie mit zugeordneten Kontakten auf der Leiterplatte 17. Hierbei können diese Kontakte entweder beide auf der gleichen Seite der Platte 17 angeordnet sein oder einzeln auf den beiden Seiten der Platte 17.The connection points 13, 14 are located in the end region of the slot 12 in the longer leg 22. They are designed as spring contacts which are formed from (slot material) during the manufacture of the slot 12. In the assembled state of the printed circuit board 17 and slot antenna 10, they make contact with associated contacts on the printed circuit board 17. These contacts can either be arranged on the same side of the plate 17 or individually on the two sides of the plate 17.

Aus hochfrequenztechnischen Gründen weist die Leiterplatte 17 eines Funkgerätes der beschriebenen Art im allgemeinen eine Massefläche 18 auf. Diese überdeckt einen wesentlichen Teil der Plattenfläche, z.B. bildet die Massefläche 18 eine eigene Schicht einer mehrschichtigen Platte 17. Fig. 4 zeigt in Aufsicht die Leiterplatte 17 mit der genannten Massefläche 18 sowie die aufgesteckte Antenne 10. Der Randbereich der Platte 17 ist dabei im zur Schlitzantenne 10 benachbarten Bereich 20 im wesentlichen von der Massefläche 18 frei. Der eine der genannten Kontakte der Leiterplatte 17 befindet sich dann an der Stelle einer verbliebenen Massefläche im genannten Randbereich und bildet damit einen Massepunkt.For reasons of radio frequency technology, the circuit board 17 of a radio of the type described generally has a ground surface 18. This covers a substantial part of the plate surface, e.g. forms the ground surface 18 a separate layer of a multilayer plate 17. FIG. 4 shows a top view of the printed circuit board 17 with the ground surface 18 and the attached antenna 10. The edge region of the plate 17 is essentially in the region 20 adjacent to the slot antenna 10 Ground area 18 free. One of the contacts of the printed circuit board 17 is then located at the location of a remaining ground surface in the edge region mentioned and thus forms a ground point.

Die Schlitzantenne 10 und die Leiterplatte 17 sind weiter aufeinander und an das nicht gezeigte, diese genannten Teile vollständig umschliessende Gehäuse des Funkgerätes grössenmässig und mechanisch abgestimmt. Dies bedeutet, die Abstimmung ist so, dass im montierten Zustand insgesamt alle inneren Teile sowohl elektrisch als auch mechanisch stabil miteinander verbunden sind bzw. gehalten werden. Für die Leiterplatte 17 heisst das, dass sie durch zugeordnete Halteelemente im Gehäuse fixiert ist. Und es bedeutet für die Antenne 10, dass sie orthogonal und stirnseitig zur Leiterplatte 17 an mehreren Stellen durch mechanische Elemente geführt und damit lagestabil gehalten wird. Der Knick 32 und die Versteifungsrippen 29, 30 sorgen dabei elastisch für gleichbleibende, wohldefinierte Abstände zwischen der Antenne 10 und den dielektrischen Materialien des Gehäuses und der Platte 17.The slot antenna 10 and the printed circuit board 17 are further matched in terms of size and mechanically to one another and to the housing of the radio which completely surrounds these parts and which is not shown. This means that the coordination is such that, in the assembled state, all of the inner parts are connected and held together in an electrically and mechanically stable manner. For the printed circuit board 17, this means that it is fixed in the housing by associated holding elements. And it means for the antenna 10 that it is guided orthogonally and at the end to the printed circuit board 17 at several points by mechanical elements and is thus held in a stable position. The kink 32 and the stiffening ribs 29, 30 provide elastic, constant, well-defined distances between the antenna 10 and the dielectric materials of the housing and the plate 17.

Fig.5 zeigt die Seitenansicht auf die inneren Elemente eines zweiten Funkgerätes der hier behandelten Art. Bei diesem Gerät ist die Elektronik auf zwei parallel zueinander angeordnete Leiterplatten 16, 17 verteilt.5 shows the side view of the inner elements of a second radio device of the type discussed here. In this device, the electronics are distributed over two circuit boards 16, 17 arranged parallel to one another.

Der Schlitz 12 der Antenne 10 befindet sich hierbei mit Vorteil mittig und parallel zwischen den beiden Platten 16, 17. Das Blechteil 11 bzw. die Antenne 10 lehnt sich dicht an die Stirnkanten 19 der beiden Platten 16, 17 an.The slot 12 of the antenna 10 is advantageously located centrally and parallel between the two plates 16, 17. The sheet metal part 11 or the antenna 10 is leaned closely against the end edges 19 of the two plates 16, 17.

Der Aufbau ist generell so, dass die Antenne 10 mit ihren Flächen im wesentlichen orthogonal zu den Flächen der einen oder der zwei Leiterplatte(n) 16, 17 angeordnet ist.The structure is generally such that the surfaces of the antenna 10 are arranged essentially orthogonally to the surfaces of the one or two printed circuit board (s) 16, 17.

Insgesamt gesehen, ist der Aufbau aus einer oder zwei Leiterplatte(n) 16, 17, Antenne 10 und Gehäuse sehr einfach und damit preiswert herstellbar. Die Antenne 10 ist vollständig in das Innere des Gehäuses verlegt und damit nicht verletzbar. Dies sind entscheidende Faktoren im heutigen Markt für z.B. Schnurlostelefone. Im Zusammenhang hiermit steht weiter, das beim Gestalten des ästhetischen Äusseren des Gerätes im wesentlichen keine Rücksicht mehr auf die Antenne genommen werden muss.Seen overall, the construction of one or two printed circuit board (s) 16, 17, antenna 10 and housing is very simple and therefore inexpensive to manufacture. The antenna 10 is completely moved inside the housing and is therefore not vulnerable. These are crucial factors in today's market for e.g. Cordless phones. In connection with this, there is also the fact that, when designing the aesthetic exterior of the device, there is essentially no longer any need to take the antenna into account.

Im folgenden werden einige Varianten und Ergänzungen der Erfindung angegeben:

  • - Das Blechteil 11 der Schlitzantenne 10 kann symmetrisch mit zwei gleichlangen Schenkeln 22, 23 ausgebildet sein. Es ist desgleichen auch - wie gezeigt - ein unsymmetrischer Aufbau mit ungleichlangen Schenkeln möglich.
  • - Der Aufbau der Schlitzantenne 10 kann anstatt durch ein selbsttragendes Blechteil 11 auch anders erfolgen. So kann die Antenne 11 als gedruckte Leiterplatte ausgebildet sein, wobei eine dünne Metallschicht durch das Substrat bzw. das Trägermaterial mechanisch stabil gehalten wird. Der Schlitz 12 kann dabei durch Wegätzen der Metallschicht gebildet sein oder durch Ausstanzen zusammen mit dem Substrat. Das Substrat selbst kann steif oder auch flexibel sein.
  • - Die Länge L des Schlitzes 12 ist der wesentlichste Faktor für die Resonanzfrequenz der Antenne 10. Es ist nun möglich, durch Überkleben des Schlitzes 12 des Blechteils 11 mit einer dielektrischen Folie, insbesondere einem Selbstklebstreifen, die Resonanzfrequenz der Antenne 10 bis zu etwa 10 % zu variieren. Damit kann die Antenne bei gleichbleibender Form bequem auf eine jeweilige, gewünschte Arbeitsfrequenz abgestimmt werden. Die Wirkung der Überklebung ist im Mittelteil 21 der Antenne 10 am grössten. Gegen die Schenkel hin nimmt die Wirkung ab, was eine Feinabstimmung ermöglicht. Die Wirkung hängt weiter von der Art und Dicke des Dielektrikums und von anderen Parametern ab. Ist die Antenne 10 als gedruckte Platte ausgebildet, entspricht das dielektrische Trägermaterial bereits einer (Überklebung). In diesem Fall kann die Abstimmung durch Wegnahme des Trägermaterials aus dem Schlitzbereich erfolgen
  • - Die Form der Antenne 10 bzw. des Blechteils 11 erlaubt zahlreiche Abweichungen von der genannten, bevorzugten Rechteckform. Insbesondere können im wesentlichen problemlos vom Aussenrand her Positionierungsschlitze angebracht und Verformungen des Blechteils 11 vorgenommen werden. Weiter muss der Antennenschlitz 12 keine konstante Breite B aufweisen, sondern kann Verbreiterungen und/oder Verengungen aufweisen.
  • - Die Antenne 11 kann mechanisch starr mit der bzw. den Leiterplatte(n) 16, 17 verbunden sein, z.B. durch Verklebung.
Some variants and additions to the invention are given below:
  • - The sheet metal part 11 of the slot antenna 10 can be formed symmetrically with two legs 22, 23 of equal length. As shown, it is also possible to have an asymmetrical structure with legs of different lengths.
  • - The structure of the slot antenna 10 can be done differently instead of a self-supporting sheet metal part 11. The antenna 11 can thus be designed as a printed circuit board be, wherein a thin metal layer is held mechanically stable by the substrate or the carrier material. The slot 12 can be formed by etching away the metal layer or by punching it out together with the substrate. The substrate itself can be stiff or flexible.
  • - The length L of the slot 12 is the most important factor for the resonance frequency of the antenna 1 0 . It is now possible to vary the resonance frequency of the antenna 10 by approximately 10% by pasting the slot 12 of the sheet metal part 11 with a dielectric film, in particular a self-adhesive strip. This allows the antenna to be easily adjusted to a desired working frequency while maintaining the same shape. The effect of the over-sticking is greatest in the middle part 21 of the antenna 10. The effect decreases towards the thighs, which enables fine tuning. The effect also depends on the type and thickness of the dielectric and on other parameters. If the antenna 10 is designed as a printed plate, the dielectric carrier material already corresponds to one (over-gluing). In this case, the adjustment can be carried out by removing the carrier material from the slot area
  • - The shape of the antenna 10 or the sheet metal part 11 allows numerous deviations from the preferred rectangular shape mentioned. In particular, positioning slots can be provided and deformations of the sheet metal part 11 can be made essentially without problems from the outer edge. Furthermore, the antenna slot 12 does not have to have a constant width B, but can have widenings and / or constrictions.
  • - The antenna 11 can be mechanically rigidly connected to the circuit board (s) 16, 17, for example by gluing.

Claims (12)

1. In der Hand zu tragendes Funkgerät, umfassend wenigstens eine Leiterplatte (16, 17) für die elektronischen Bauteile, ein Gehäuse zum Umschliessen der Leiterplatte(n) (16, 17) und eine Antenne (10) die nicht über das Gehäuse hinausragt,
dadurch gekennzeichnet, - dass die Antenne (10) als Schlitzantenne ausgebildet ist, die aus einem im wesentlichen ebenen, rechteckigen Blechteil (11) besteht, in das ein ebenfalls im wesentlichen rechteckiger, länglicher Schlitz (12) als allseitig umschlossene Öffnung eingefügt ist, - dass das Blechteil (11) doppel-L-förmig gebogen ist mit einem im wesentlichen geradlinigen Mittelteil (21) und mit zwei vergleichsweise kürzeren, ebenfalls im wesentlichen geradlinigen Schenkeln (22, 23), - dass der Schlitz (12) durchgehend dem Mittelteil (21) und den Schenkeln (22, 23) zugeordnet ist, - dass zwei Anschlusspunkte (13, 14) am einen Schenkel (22) nahe dem einen Ende des Schlitzes (12) und an dessen Seitenkanten einander gegenüberliegend vorgesehen sind, - dass das Blechteil (11) federnd und mit seiner Ausrichtung im wesentlichen orthogonal zu den Flächen der Leiterplatte-(n) (16, 17) auf die Stirnkante (19) wenigstens einer Leiterplatte (16 17) aufgesteckt ist, - dass die Anschlusspunkte (13, 14) mit zugeordneten Kontakten auf einer Leiterplatte (16, 17) kontaktieren, und - dass das Blechteil (11) im zusammengebauten Zustand des Funkgerätes durch die Leiterplatte(n) (16, 17) und das Gehäuse mechanisch stabil im Inneren des Gehäuses gehalten ist. 1. A radio device to be carried in the hand, comprising at least one circuit board (16, 17) for the electronic components, a housing for enclosing the circuit board (s) (16, 17) and an antenna (10) which does not protrude beyond the housing,
characterized, - That the antenna (10) is designed as a slot antenna, which consists of an essentially flat, rectangular sheet metal part (11), into which an also substantially rectangular, elongated slot (12) is inserted as an opening enclosed on all sides, - that the sheet metal part (11) is bent in a double L-shape with an essentially straight central part (21) and with two comparatively shorter, also essentially straight legs (22, 23), - That the slot (12) is continuously assigned to the middle part (21) and the legs (22, 23), - that two connection points (13, 14) are provided on one leg (22) near one end of the slot (12) and on the side edges thereof opposite one another, - that the sheet metal part (11) is resiliently and with its orientation essentially orthogonal to the surfaces of the printed circuit board (s) (16, 17) on the end edge (19) of at least one printed circuit board (16 17), - That the connection points (13, 14) contact with assigned contacts on a circuit board (16, 17), and - That the sheet metal part (11) is mechanically stable in the interior of the housing in the assembled state of the radio by the circuit board (s) (16, 17) and the housing. 2. Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, - dass eine einzige Leiterplatte (17) vorgesehen ist, und - dass der Schlitz (12) im wesentlichen mittig vor der Stirnkante (19) und den Seitenkanten (25, 26) der Leiterplatte (17) liegt. 2. Radio device according to claim 1,
characterized, - That a single circuit board (17) is provided, and - That the slot (12) is substantially centered in front of the end edge (19) and the side edges (25, 26) of the circuit board (17). 3. Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, - dass zwei Leiterplatten (16, 17) vorgesehen sind, und - dass der Schlitz (12) im wesentlichen mittig zwischen und parallel zu den Stirnkanten (19) und den Seitenkanten (25, 26) der beiden Leiterplatten (16, 17) liegt. 3. Radio device according to claim 1,
characterized, - That two circuit boards (16, 17) are provided, and - That the slot (12) is substantially centered between and parallel to the end edges (19) and the side edges (25, 26) of the two printed circuit boards (16, 17). 4. Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, - dass im Mittelteil (21) des Blechteils (11) und im wesentlichen parallel zum Schlitz (12) zwei Versteifungsrippen (29, 30) vorgesehen sind, und - dass das Mittelteil (21) sehr leicht U-oder V-förmig gebogen ist. 4. Radio device according to claim 1,
characterized, - That in the central part (21) of the sheet metal part (11) and substantially parallel to the slot (12) two stiffening ribs (29, 30) are provided, and - That the middle part (21) is bent very easily in a U or V shape. 5. Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, - dass jede Leiterplatte (16, 17) eine Massefläche (18) aufweist, die umfangmässig einem erheblichen Teil der Gesamtfläche der Platte (17) entspricht, und - dass der zum Blechteil (11) benachbarte Bereich der Platte(n) (16, 17) im wesentlichen von der Massefläche (18) frei ist. 5. Radio device according to claim 1,
characterized, - That each printed circuit board (16, 17) has a ground surface (18), the circumference corresponds to a significant part of the total area of the plate (17), and - That the area of the plate (s) (16, 17) adjacent to the sheet metal part (11) is essentially free of the ground surface (18). 6. Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet.
dass die Schenkel (22, 23) des Blechteils (11) gleich lang sind.6. Radio device according to claim 1,
characterized.
that the legs (22, 23) of the sheet metal part (11) are of equal length. 7. Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schenkel (22, 23) des Blechteils (11) ungleich lang sind, und
dass die zwei Anschlusspunkte (13, 14) am längeren Schenkel (22) angeordnet sind.7. Radio device according to claim 1,
characterized,
that the legs (22, 23) of the sheet metal part (11) are of unequal length, and
that the two connection points (13, 14) are arranged on the longer leg (22). 8. Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schlitz (12) zum Zwecke der Frequenzabstimmung wenigstens teilweise mit einer nichtleitenden, dielektrischen Schicht überdeckt ist.8. Radio device according to claim 1,
characterized,
that the slot (12) is at least partially covered with a non-conductive, dielectric layer for the purpose of frequency tuning. 9. Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Blechteil (11) selbsttragend ist.9. Radio device according to claim 1,
characterized,
that the sheet metal part (11) is self-supporting. 10. Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Blechteil (11) nicht selbsttragend und deshalb auf einem tragenden, nichtleitenden Trägermaterial angeordnet ist.10. Radio according to claim 1,
characterized,
that the sheet metal part (11) is not self-supporting and is therefore arranged on a load-bearing, non-conductive carrier material. 11. Funkgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Trägermaterial flexibel ist.11. Radio according to claim 10,
characterized,
that the backing material is flexible. 12. Funkgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zwei Anschlusspunkte (13, 14) als Federkontakte ausgebildet sind, die im zusammengebauten Zustand des Funkgerätes mit den zugeordneten Kontakten auf der einen Leiterplatte (16, 17) federnd kontaktieren.12. Radio device according to claim 1,
characterized,
that the two connection points (13, 14) are designed as spring contacts which, in the assembled state of the radio, make spring contact with the associated contacts on the one printed circuit board (16, 17).
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