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DE19983744B4 - Antennenvorrichtung - Google Patents

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DE19983744B4
DE19983744B4 DE19983744.9T DE19983744T DE19983744B4 DE 19983744 B4 DE19983744 B4 DE 19983744B4 DE 19983744 T DE19983744 T DE 19983744T DE 19983744 B4 DE19983744 B4 DE 19983744B4
Authority
DE
Germany
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plate
antenna device
edge
conductive
antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19983744.9T
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English (en)
Other versions
DE19983744T1 (de
DE19983744T8 (de
Inventor
Annika Yidong Hu
Ola Skogsfors
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Smarteq Wireless AB
Original Assignee
Smarteq Wireless AB
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Publication date
Application filed by Smarteq Wireless AB filed Critical Smarteq Wireless AB
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Publication of DE19983744T8 publication Critical patent/DE19983744T8/de
Publication of DE19983744B4 publication Critical patent/DE19983744B4/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; 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
    • H01Q1/243Supports; 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

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Abstract

Antennenvorrichtung für eine Funkkommunikationsvorrichtung, die aufweist:- eine leitende, erste Platte (1) mit einer ersten Oberfläche (1a), die derart angeordnet ist, dass sie mit einer Signalerde der Funkkommunikationsvorrichtung verbunden ist,- eine leitende, zweite Platte (2) mit einer ersten Kante (21) und einer zweiten Kante (22), die sich gegenüberstehen und teilweise eine zweite Oberfläche (2b) der zweiten Platte (2) begrenzen, die derart mit Abstand zu der ersten Platte (1) angeordnet ist, dass die erste Oberfläche (1a) und die zweite Oberfläche (2b) sich gegenüberstehen,- eine leitende Erdungseinrichtung (9), die die erste Platte (1) und die zweite Platte (2) zumindest entlang eines Abschnittes der ersten Kante (21) der zweiten Platte (2) verbindet, dadurch gekennzeichnet,- dass eine leitende, dritte Platte (3), die eine dritte (33) Kante und eine vierte Kante (34) hat, die sich gegenüberstehen, zwischen der ersten Platte (1) und der zweiten Platte (2) angeordnet ist,- und dass die dritte Platte (3) mit einem Einspeiseabschnitt (35) versehen ist, der mit der Schaltung der Funkkommunikationsvorrichtung verbunden werden kann, wodurch es erreicht wird, dass die empfangenen/gesendeten Signale in einem ersten Frequenzband zwischen der zweiten (2) und der dritten Platte (3) kapazitiv gekoppelt sind und dass die zweite Platte (2) die Abstrahlfunktion der Antennenvorrichtung in dem ersten Frequenzband durchführt, und- dass die dritte Kante (33) diejenige Kante der dritten Platte (3) ist, die am nächsten an der Erdungseinrichtung (9) und mit einem Abstand dazwischen angeordnet ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Antennenvorrichtung für eine Funkkommunikationsvorrichtung, die aufweist: eine leitende, erste Platte mit einer ersten Oberfläche, die derart angeordnet ist, dass sie mit der Signalerde der Funkkommunikationsvorrichtung verbunden ist; eine leitende, zweite Platte, die erste und zweite, gegenüberliegende Kanten hat, die teilweise eine zweite Oberfläche der zweiten Platte begrenzen, und die derart angeordnet ist, dass sie von der ersten Platte entfernt ist, wobei sich die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche gegenüber stehen; und eine leitende Erdungseinrichtung, die die erste Platte und die zweite Platte zumindest entlang eines Abschnitts der ersten Kante der zweiten Platte verbindet.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere eine Antennenvorrichtung, die eine Gehäuseabdeckung enthält, die an einer Glasscheibe angebracht werden kann, z.B. an dem oberen Abschnitt einer Windschutzscheibe oder einer Heckscheibe eines Automobils.
  • Stand der Technik und Hintergrund der Erfindung
  • Die WO-A1-97/44 856 und die EP-A1-0 856 907 offenbaren Antennenvorrichtungen des Typs, der in dem vorstehenden ersten Absatz beschrieben ist. Diese Antennenvorrichtungen sind öffnungsgekoppelte bzw. flächengekoppelte Planarantennenvorrichtungen für mobile Funkkommunikationsvorrichtungen, z.B. für handtragbare Telefone. Diese Antennenvorrichtungen werden durch einen Zuführleiter versorgt, der eine Öffnung bzw. Fläche erregt, wodurch ein elektromagnetisches Feld entlang der Öffnung bzw. der Fläche erzeugt wird. Sie können klein und kompakt hergestellt werden, so dass sie in eine mobile Funkkommunikationsvorrichtung passen, wie z.B. in ein handtragbares Telefon.
  • Es ist bekannt, dass die Größe einer Antenne kritisch für ihre Eigenschaften ist (vergleiche Johnsson, Antenna Engineering Handbook, McGrawHill 1993, Kapitel 6). Dies kann als eine Begrenzung des Produkts aus der relativen Bandbreite (Δf /f) und des Wirkungsgrades (η) ausgedrückt werden, das immer kleiner als eine Konstante multipliziert mit dem effektiven Volumen (V) der Antenne (ausgedrückt in Kubikwellenlänge): (Δf/f)η < Konstante (v/λ3)
  • Es ist deshalb für kleine Antennen wichtig, dass das verfügbare Volumen effektiv ausgenutzt wird.
  • Weiterhin sind durch EP-A2-0 821 429 , JP-A-10016646 , EP-A2-0 841 715 , und DE-A1-196 16 974 unterschiedliche Lösungen dafür offenbart, eine Antennenvorrichtung nahe an einer Glasscheibe oder ähnlichem an einem Automobil unterzubringen. Diese Antennenvorrichtungen sind jedoch nicht sehr effizient oder sie haben einen komplizierten Aufbau, der dazu führt, dass sie nur aufwendig hergestellt werden können. Zudem stellen sie nur einen Einzelbandbetrieb bereit.
  • Die Druckschrift US 5,148,181 offenbart eine Mobilfunkkommunikationsvorrichtung mit einer Antenne, die an der oberen Oberfläche eines Gehäuses angebracht ist und aus einer rechteckigen ersten leitfähigen Platte besteht, die parallel zu der oberen Oberfläche angeordnet ist, und um einen vorbestimmten Abstand von der ersten leitfähigen Platte beabstandet ist. Es ist auch eine rechteckige zweite leitfähige Platte vorgesehen, die sich senkrecht zu der ersten leitfähigen Schicht erstreckt, mit einer Höhe H2. Des Weiteren ist eine rechteckige dritte leitfähige Platte vorgesehen, die sich senkrecht von der zweiten leitfähigen Platte und parallel zu der ersten leitfähigen Platte erstreckt. Es ist auch eine Kurzschlussplatte vorgesehen, die sich senkrecht von einer Seite der ersten leitfähigen Platte um eine Höhe H1 erstreckt und eine Länge M, gemessen in einer Richtung parallel zur Länge L1, aufweist. Die Höhe H1 der Kurzschlussplatte ist größer als die Höhe H2 der zweiten leitfähigen Platte, während die Länge M der Kurzschlussplatte gleich oder kleiner als die Länge L1 der ersten leitfähigen Platte ist.
  • Die Druckschrift US 4, 907,006 offenbart eine Antennenvorrichtung für Fahrzeuge, die eine Bodenplatte mit einer ebenen Oberfläche aufweist, auf der eine L-förmige Strahlerplatte angebracht ist. Die L-förmige Strahlerplatte weist einen Schenkel auf, der parallel zur Bodenplatte angeordnet ist, wobei der andere Schenkel senkrecht zu der Bodenplatte angeordent ist. Ferner ist ein Nebenstrahlerelement vorgesehen, das aus einer L-förmigen Platte gebildet ist und starr an der Bodenplatte in unmittelbarer Nähe an einer Kühlerplatte, welche einen engen Spalt zwischen dem unteren Ende des vertikalen Schenkels und der oberen Oberfläche der Bodenplatte aufweist, angeordnet ist.
  • Die Druckschrift US 5,434,579 offenbart eine invertierte F-Antenne mit einem Plattenleiter. Es ist eine mit einer Speiseleitung verbunden Streifenleiterplatte vorgesehen. Die invertierte F-Antenne und ein Resonator sind durch Kopplungsmittel integriert, um eine Impedanzanpassung durchzuführen, wobei die invertierte F-Antenne und der Resonator ein Bandpassfilter bilden.
  • Überblick über die Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine effiziente Antennenvorrichtung bereitzustellen, die kompakt ist, und derart ausgelegt werden kann, dass eine effiziente Verwendung des verfügbaren Raumangebots gegeben ist, wobei die Antennenvorrichtung für eine kosteneffiziente Produktion in großen Stückzahlen geeignet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Durch die Merkmale der Erfindung wird auch eine Antennenvorrichtung erreicht, die in einem ausgewählten Frequenzband ohne eine aufwendige Anpassungseinrichtung arbeiten kann.
  • Durch die Merkmale der Erfindung wird auch eine kompakte Antennenvorrichtung erreicht, die gute Richteigenschaften und einen vorteilhaften Gewinn hat.
  • Durch die Merkmale der Erfindung wird auch eine Antennenvorrichtung erreicht, die für eine kosteneffektive Produktion in hohen Stückzahlen geeignet ist. Der leitende Abschnitt der Antennenvorrichtung kann durch Stanzen und Biegen hergestellt werden, die genaue Prozesse sind, durch die verbesserte mechanische Toleranzen erhalten werden.
  • Durch Formen der Plattenantennenvorrichtung aus einem leitenden Blech kann eine stabile Antennenvorrichtung mit einfacher Herstellung erhalten werden.
  • Durch Bereitstellen der Antennenvorrichtung mit einer Abdeckung, die an den leitenden Teilen in der Antennenvorrichtung angebracht ist, wird eine stabile und robuste Antennenvorrichtung erhalten, die einfach anzubringen ist und hervorragende Eigenschaften hat.
  • Durch Anordnen einer dielektrischen Stütze zwischen den Platten der Antennenvorrichtung kann eine Antennenvorrichtung erreicht werden, die sehr stabil ist, und eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Schwingungen bzw. Vibrationen hat.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie II-II in 1 verläuft.
    • 3 zeigt einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung.
    • 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4.
    • 6 zeigt eine Antennenvorrichtung für vielfachen Bandbetrieb gemäß der Erfindung.
    • 7 zeigt eine Antennenvorrichtung, die mit einer Abdeckung gemäß der Erfindung versehen ist.
    • 8 ist ein Querschnitt, der sich entlang der Linie VIII-VIII in 7 erstreckt.
    • 9 ist eine vergrößerte Aufsicht auf einen Abschnitt der ersten Platte, die mit Befestigungseinrichtungen versehen ist.
    • 10 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch einen Vorsprung zum Befestigen und Stabilisieren der ersten, der zweiten und der dritten Platte.
    • 11 zeigt einen vergrößerten Abschnitt einer ersten Platte, die mit einer Erdeverbindungseinrichtung versehen ist.
    • 12 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die zweite Platte mit stabilisierenden Längsrillen versehen ist.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • In 1 wird eine erste Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die eine Antennenvorrichtung betrifft und allgemein mit 10 bezeichnet ist. Die Antennenvorrichtung ist insbesondere für eine Funkkommunikationsvorrichtung vorgesehen. Unter einer Funkkommunikationsvorrichtung ist eine Vorrichtung zu verstehen, die Funksignale empfangen und/oder senden kann, z.B. ein Funktelefon oder ein GPS-Empfänger, die direkt oder über ein Kabel mit einer Antennenvorrichtung verbunden werden können. Die Antennenvorrichtung enthält eine leitende, erste Platte 1, die mit der Signalerde der Funkkommunikationsvorrichtung an dem Verbindungspunkt 13 verbunden ist. Eine leitende, zweite Platte 2 ist über der ersten Platte 1 mit einem Abstand zwischen den Platten angeordnet. Der Vorsprung der zweiten Platte über der Ebene der ersten Platte wird bevorzugt vollständig durch die erste Platte überlappt. Optional kann sich die erste Platte 1, die eine Erdeebene ist, außerhalb dieses Vorsprungs erstrecken. Dies kann von Vorteil sein, da die Größe der ersten Platte 1 die Antenneneigenschaft und Bandbreite beeinflusst. Eine größere Abmessung der ersten Platte 1, und zwar zumindest eine Erhöhung der Weite W1 bis auf λ/2, verbessert die Eigenschaften bzw. Leistungsfähigkeit und die Bandbreite der Antenne, wobei λ eine Wellenlänge der zu sendenden/empfangenden Signale ist. Auch die Richtwirkung des Strahlungsmusters wird durch die Größe der ersten Platte oder der Erdeebene 1 beeinflusst, wie auch durch den Abstand zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte. Eine große Erdeebene und ein geringer Abstand zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte resultiert darin, dass die Antennenvorrichtung hauptsächlich von der zweiten Platte in Richtungen weg von der ersten Platte strahlt.
  • Die erste Platte und die zweite Platte sind leitend an einer ersten Kante 11 bzw. 21 bzw. an einem ersten Rand mittels einer leitenden Erdungseinrichtung 9 verbunden. An einer Kante 12, die gegenüber der ersten Kante 11 liegt, ist die erste Platte oder Erdeplatteebene 1 mit einer leitenden dritten Platte 3 verbunden. Die dritte Platte 3 ist im Wesentlichen parallel zu der ersten Platte 1 angeordnet und ist mit Sender/Em pfän ger-Schaltungen der Funkkommunikationsvorrichtung an einem Einspeiseabschnitt 35 verbunden, der sich in der Nachbarschaft der dritten Kante 33 der dritten Platte befindet. An einer vierten Kante 34, die gegenüber der dritten Kante 33 ist, ist die dritte Platte mit der ersten Platte 1 verbunden. Die zweite Platte 2 und die dritte Platte 3 sind vorzugsweise rechtwinklig. Zudem ist die zweite Platte 2 größer als die dritte Platte 3, die vollständig durch die zweite Platte 2 überlappt ist.
  • In 2 ist ein Querschnitt der Antennenvorrichtung von 1 entlang einer Linie II-II gezeigt. Eine erste Oberfläche 1a der ersten Platte 1 und eine zweite Oberfläche 2b der zweiten Platte 2 stehen sich gegenüber. Die Platten sind bevorzugt eben und eine Ebene der ersten Platte bzw. eine ebene der zweiten Platte schneiden sich bevorzugt in einem Winkel α, wobei 0° < α ≤ 45° ist. Die Größe des Winkels hängt von dem Raum ab, der für die Antennenvorrichtung verfügbar ist. In vielen Anwendungen kann ein Winkel 8° < α ≤ 25° oder ein Winkel α von ungefähr 10° bevorzugt werden. Andere Winkel als die erwähnten sind jedoch möglich. In Alternative können die Platten z.B. parallel sein.
  • Die Signale, die der dritten Platte oder der nicht geerdeten Platte 3 zugeführt werden, werden kapazitiv mit der zweiten Platte gekoppelt, die die Hochfrequenzsignale abstrahlt und im Wesentlichen die Abstrahlfunktion der Antennenvorrichtung durchführt. Die Hochfrequenzsignale, die von der zweiten Platte 2 empfangen werden, werden kapazitiv mit der dritten Platte 3 gekoppelt und zu den Sender/Empfänger-Schaltungen der Funkkommunikationsvorrichtung gesendet. Der Abstand zwischen der dritten Platte 3 und der zweiten Platte 2 beeinflusst die Mittenfrequenz des Frequenzbands der Antennenvorrichtung, wobei ein größerer Abstand die Mittenfrequenz absenkt. Auch der Abstand zwischen der ersten Kante 21 und der zweiten Kante 22 der zweiten Platte 2 beeinflusst die Mittenfrequenz, da eine Erhöhung des Abstands eine abgesenkte Mittenfrequenz ergibt. Der Abstand zwischen der ersten Kante 21 und der zweiten Kante 22 der zweiten Platte 2 und die Längen dieser Kanten beeinflussen zudem die Bandbreite und die Richtung des Gewinnes. Längere Kanten 21, 22 oder eine breitere Platte 2 erhöhen die Bandbreite. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen der ersten Kante 21 und der zweiten Kante 22 der zweiten Platte 2 ungefähr λ/4, wobei λ eine Wellenlänge der Signale ist, die gesendet/empfangen werden sollen.
  • Eine Kapazität wird zwischen der ersten Platte oder der Erdeebene 1 und der dritten Platte 3 erzeugt und es wird auch eine Induktivität in dem Bereich der vierten Kante 34 erzeugt. Diese Kapazität und Induktivität können in der Antennenvorrichtung eingestellt werden, so dass sie an die Empfänger/Sender-Schaltungen der Funkkommunikationsvorrichtung angepasst werden kann, die vorzugsweise eine Impedanz von 50 Ohm zeigt. Diese Kapazität kann z.B. durch Einstellen der Abstände, Abmessungen, Formen oder durch Anordnen eines anderen dielektrischen Materials als Luft zwischen den Platten eingestellt werden. Das bedeutet, dass keine Anpassschaltung erforderlich ist, vorausgesetzt, dass die Übertragungsleitung eine charakteristische Impedanz von 50 Ohm hat.
  • Es gibt verschiedene Wege, wie eine Antenne angepasst werden kann, und das im vorstehenden Absatz beschriebene Verfahren ist für Frequenzen bis zu 900 MHz sehr geeignet. Für Frequenzen um 1400 MHz und höher kann eine Ausführungsform der Erfindung, von der eine Querschnitt in 3 gezeigt ist, geeigneter sein. In dieser Ausführungsform ist die dritte Platte 3 an der ersten Platte 1 mittels einer dielektrischen Stütze 6 angeordnet. Es gibt keine leitende Verbindung zwischen der ersten Platte und der dritten Platte, was eine sehr kleine Induktivität - wenn überhaupt - zwischen den beiden Platten ergibt.
  • Die Ausführungsform der 1 ist vorzugsweise durch Ausstanzen der leitenden Abschnitte in einem Teil aus einem Metallblech und durch Biegen des Werkstücks in die letztendliche Form hergestellt. Die Verbindungen an dem Verbindungspunkt 13 und der Einspeiseabschnitt 35 können durch Löten oder durch eine Anordnung der Verbindungseinrichtungen erhalten werden.
  • In 4 wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In dieser Ausführungsform wird die dritte Platte 3 und eine Einrichtung für ihre Verbindung mit der ersten Platte aus der ersten Platte 1 ausgeschnitten, die eine entsprechende Öffnung 14 aufweist. Diese Ausführungsform wird bevorzugt in einer ähnlichen Art und Weise, wie zuvor beschrieben wurde, hergestellt, wobei die dritte Platte im Stanzschritt ausgeschnitten wird. Ein Querschnitt der Ausführungsform von 4 entlang einer Linie V-V ist in 5 gezeigt.
  • In 6 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Diese Ausführungsform betrifft eine Antennenvorrichtung für vielfachen Bandbetrieb. Die leitende, erste Platte oder Erdeebene 1, die leitende, zweite Platte 2 und die leitende Erdungseinrichtung 9 haben im Wesentlichen die gleichen Formen und Funktionen, wie zuvor beschrieben wurde. Die dritte Platte 3 ist mit einer vierten Platte 4 versehen, und zwar vorzugsweise einstückig mit der dritten Platte 3. Die vierte Platte ist rechtwinklig oder quadratisch und ist an einer ihrer Kanten 41 mit einem Abschnitt einer Kante 36 der dritten Platte verbunden. Dieser Abschnitt der Kante 36 ist vorzugsweise nahe an der Kante 33 angeordnet oder näher zur Kante 33 als zur Kante 34. Die leitende dritte Platte hat im Wesentlichen die gleiche Form wie zuvor beschrieben wurde, und im Wesentlichen die gleiche Funktion, wenn sie in einem ersten Frequenzband, z.B. 900 MHz, arbeitet. Wenn sie in einem zweiten Frequenzband, z.B. 1800 MHz, arbeitet, strahlt und leistet die vierte Platte 4 einen wesentlichen Teil der Abstrahlfunktion (und/oder Empfangsfunktion) der Antennenvorrichtung, da sie im Wesentlichen nicht durch die zweite Platte abgedeckt oder überlappt ist. Die vierte Platte 4 ist mit den Sender/Empfänger-Schaltungen der Funkkommunikationsvorrichtung über die dritte Platte 3 und durch ihre Verbindung an dem Einspeiseabschnitt 35 mit den Sender/Empfänger-Schaltungen verbunden.
  • Bei einer Antenne gemäß der Ausführungsform von 6, damit sie in dem 900 MHz Band und dem 1800 MHz Band arbeiten kann, kann die erste Platte 1 eine Weite bzw. Breite W1 von 70 bis 120 mm und eine Länge L1 von ungefähr 60 bis 70 mm haben. Zudem kann die zweite Platte 2 eine Weite W2 von ungefähr 35 mm und einer Länge L2 von ungefähr 60 mm haben, während die dritte Platte 3 eine Weite W3 von ungefähr 25 mm und eine Länge L3 von ungefähr 37 mm haben kann. Der Abstand zwischen der ersten Platte und der dritten Platte kann ungefähr 4 mm betragen, der größte Abstand zwischen der ersten Platte und der dritten Platte kann ungefähr 22 mm betragen und der Winkel a ist bevorzugt zwischen 10° und 20°.Die vierte Platte 4 kann quadratisch mit einer Seitenlänge von 20 mm sein. Dies ist ein Beispiel für eine gutfunktionierende Antennenvorrichtung für den Betrieb in diesen Frequenzbändern und für eine Antennenvorrichtung, die innerhalb eines Automobils nahe an einem Fenster angebracht wird, z.B. in Übereinstimmung mit dem, was in Verbindung mit 7 und 8 nachfolgend beschrieben wird. Viele Modifikationen und Änderungen können jedoch innerhalb des Bereichs der Erfindung ausgeführt werden.
  • In 7 ist eine Antennenvorrichtung gemäß der Erfindung mit ihrer Abdeckung 7 gezeigt. Die Abdeckung ist vorzugsweise muldenförmig und hat eine Bodenwand 71, zwei Seitenwände 72, 73, eine Rückwand 74 und eine Vorderwand 75. Die Wände oder Abschnitte davon, z.B. der Boden 71 und die Rückwand 74, können metallisiert sein oder mit einer leitenden Oberfläche bedeckt sein, die Vorzugsweise mit Signalerde verbunden ist. In dieser Ausführungsform ist die erste Platte 1 an der Bodenwand 71 derart angebracht, dass eine Einheit ausgebildet wird.
  • In 8, die einen Querschnitt der Ausführungsform von 7 entlang einer Linie VIII-VIII zeigt, ist gezeigt, wie die Antennenvorrichtung an einem oberen Abschnitt einer Windschutzscheibe 8 eines Automobils angebracht ist. Die Kanten bzw. Ränder der Wände 72, 73, 74 und 75 sind derart geformt, dass die Abdeckung auf die Windschutzscheibe 8 passt, die die geöffnete Seite der Abdeckung 7 abdeckt. Da die Windschutzscheiben moderner Automobile oft an ihren oberen Abschnitten dunkel sind, sind die Innenseite der Abdeckung und die Antennenelemente nicht sichtbar. In Alternative, z.B. für Automobile, die keine dunklen, oberen Abschnitte haben, kann die geöffnete Seite mit einer nicht transparenten oder dunklen Blende versehen werden, die vorzugsweise an den Wänden der Abdeckung befestigt ist. Diese Blende kann mit einem Kleber, z.B. einem doppelseitigen Klebeband, auf der Seite versehen sein, die von der Abdeckung wegschaut. Der Kleber wird zum Befestigen der Antennenvorrichtung an der Windschutzscheibe 6 verwendet.
  • Zudem kann das Gehäuse Funkschaltungen zum Verarbeiten ankommender/abgehender Signale aufweisen. Auch weitere Antennenvorrichtungen können im Gehäuse untergebracht werden. Z.B. kann eine weitere Antenne oder können weitere Antennen für den Betrieb in weiteren Frequenzbändern und/oder weitere Antennen, z.B. für Navigationssysteme, z.B. GPS, in dem Gehäuse untergebracht werden.
  • Die leitenden Platten können an der Abdeckung in vielen unterschiedlichen Wegen befestigt werden, z.B. können die leitende Erdungseinrichtung 9 oder die erste Platte 1 oder die zweite Platte 2 an der Abdeckung angebracht werden. Dies kann mittels eines Klebers ausgeführt werden. Ein bevorzugtes Verfahren für das Anbringen besteht jedoch darin, Vorsprünge 76 zu verwenden, die vorzugsweise leicht konisch sind, von der Abdeckung abstehen und durch Löcher 15 in z.B. der ersten Platte hindurch gehen. Wenn die Vorsprünge 76 z.B. aus einem thermoplastischen Material hergestellt sind, können sie durch Schmelzen deformiert werden, um die Platten zu sichern. In Alternative können die Löcher oder Öffnungen 15 in der Platte mit Zungen 16 versehen sein, die V-förmige Enden haben und dafür ausgelegt sind, in die vorzugsweise konischen Vorsprünge 76 in einem Sperrbetrieb oder Einrastbetrieb einzugreifen. Dies ist in 9 gezeigt, die eine vergrößerte Aufsicht auf einen Abschnitt der ersten Platte 1 ist. Wenn die Vorsprünge derart angeordnet sind, dass sie durch die Löcher oder Öffnungen 15 in mehr als einer Platte hindurch gehen, z.B. die erste Platte 1, die zweite Platte 2 und die dritte Platte 3, wird die Stabilität der Antennenvorrichtung erhöht. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn der Vorsprung mit ringförmigen Schultern bzw. Anschlägen versehen ist, und die Löcher oder Öffnungen daran angepasst sind, wie in 10 gezeigt ist, die einen vergrößerten Schnitt durch einen Vorsprung 76 zeigt, an dem die erste Platte, die zweite Platte und die dritte Platte mittels dieser v-förmigen Zungen 16 gesichert sind. In Alternative kann zum Erhöhen der Stabilität ein anderes Dielektrikum als Luft zwischen den Platten verwendet werden, z.B. ein Kunststoff oder ein Keramikmaterial. Eine weitere Alternative zum Verbessern der Stabilität besteht darin, eine Platte oder mehrere der Platten mit länglichen Rillen zu versehen, die sich in Richtungen im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Kante 71, der zweiten Kante 22, der dritten Kante 33 und der vierten Kante 34 erstrecken. In 12 ist gezeigt, wie die zweite Platte 2 mit solchen Rillen 23 versehen ist.
  • Weitere Vorteile bei der Herstellung einschließlich Stanzen/Ausstanzen bzw. Lochen können erhalten werden, wenn Zungen für die Verbindungseinrichtungen an dem Einspeiseabschnitt 35 und an dem Verbindungspunkt 13 in dem gleichen Stanzschritt wie beim Ausschneiden der Platten ausgebildet werden können. Eine Zunge am Verbindungspunkt 13 kann in einer gecrimpten Verbindung bzw. Quetschverbindung enthalten sein, wobei ein leitender Stützring unter dem Erdeleiter vorgesehen ist und ein Crimpring um den Erdeleiter und die Zunge herum gecrimpt wird. Dies ist in 11 gezeigt, die einen vergrößerten Abschnitt der ersten Platte 1 zeigt, von dem eine ausgeschnittene Zunge an dem Erdeleiter der Übertragungsleitung angecrimpt ist. Eine Zunge, die am Einspeiseabschnitt 35 vorgesehen ist, kann aus der dritten Platte 3 ausgeschnitten werden oder aus dem umgebenden Abschnitt des Blechs ausgeschnitten werden, um einen eigenständigen Teil auszubilden, der einstückig mit der dritten Platte vorliegt. Diese Zunge kann selbst an dem Signalleiter angecrimpt sein.
  • Obwohl die Erfindung mittels der vorstehenden Beispiele beschrieben wurde, sind selbstverständlich viele Änderungen innerhalb des Bereichs der Erfindung möglich. Z.B. können die erste Platte, die zweite Platte, die dritte Platte und die vierte Platte viele unterschiedliche Formen im Vergleich mit den beschriebenen Formen haben und trotzdem immer noch den gewünschten Betrieb bzw. die gewünschte Funktion bereitstellen. Die zweite Platte kann z.B. mindestens einen keilförmigen Abschnitt und möglicherweise abgerundete Ecken aufweisen.

Claims (21)

  1. Antennenvorrichtung für eine Funkkommunikationsvorrichtung, die aufweist: - eine leitende, erste Platte (1) mit einer ersten Oberfläche (1a), die derart angeordnet ist, dass sie mit einer Signalerde der Funkkommunikationsvorrichtung verbunden ist, - eine leitende, zweite Platte (2) mit einer ersten Kante (21) und einer zweiten Kante (22), die sich gegenüberstehen und teilweise eine zweite Oberfläche (2b) der zweiten Platte (2) begrenzen, die derart mit Abstand zu der ersten Platte (1) angeordnet ist, dass die erste Oberfläche (1a) und die zweite Oberfläche (2b) sich gegenüberstehen, - eine leitende Erdungseinrichtung (9), die die erste Platte (1) und die zweite Platte (2) zumindest entlang eines Abschnittes der ersten Kante (21) der zweiten Platte (2) verbindet, dadurch gekennzeichnet, - dass eine leitende, dritte Platte (3), die eine dritte (33) Kante und eine vierte Kante (34) hat, die sich gegenüberstehen, zwischen der ersten Platte (1) und der zweiten Platte (2) angeordnet ist, - und dass die dritte Platte (3) mit einem Einspeiseabschnitt (35) versehen ist, der mit der Schaltung der Funkkommunikationsvorrichtung verbunden werden kann, wodurch es erreicht wird, dass die empfangenen/gesendeten Signale in einem ersten Frequenzband zwischen der zweiten (2) und der dritten Platte (3) kapazitiv gekoppelt sind und dass die zweite Platte (2) die Abstrahlfunktion der Antennenvorrichtung in dem ersten Frequenzband durchführt, und - dass die dritte Kante (33) diejenige Kante der dritten Platte (3) ist, die am nächsten an der Erdungseinrichtung (9) und mit einem Abstand dazwischen angeordnet ist.
  2. Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, worin sich der Einspeiseabschnitt (35) in der Nachbarschaft der dritten Kante (33) befindet.
  3. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, worin die dritte Platte (3) leitend mit der ersten Platte (1) zumindest entlang eines Abschnitts der vierten Kante (34) der dritten Platte (3) verbunden ist.
  4. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, worin die dritte Platte (3) an der ersten Platte (1) mittels eines dielektrischen Trägers (6) angeordnet ist, wodurch eine kapazitive Kopplung zwischen der dritten Platte (3) und der Signalerde erreicht wird.
  5. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die erste Kante (21) und die dritte Kante (33) parallel zueinander sind.
  6. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin sich die dritte Platte näher an der ersten Platte (1) als an der zweiten Platte (2) befindet.
  7. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die dritte Platte (3) vollständig durch die zweite Platte (2) überlappt ist.
  8. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die dritte Platte (3) an einer Kante (36) zwischen gegenüberliegenden Enden der dritten Kante (33) und der vierten Kante (34) mit einer leitenden, vierten Platte (4) verbunden ist, wodurch es erreicht wird, dass die empfangenen/gesendeten Signale in einem zweiten Frequenzband durch die vierte Platte (4) und die erste Platte (1) gesendet werden.
  9. Antennenvorrichtung nach Anspruch 8, worin die vierte Platte (4) im Wesentlichen nicht durch die zweite Platte (2) überlappt ist.
  10. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 9, worin das zweite Frequenzband eine Mittenfrequenz hat, die zweimal der des ersten Frequenzbandes entspricht.
  11. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die zweite Platte (2) rechtwinklig ist und die Längen der ersten Kante (21) und der zweiten Kante (22) kleiner als der Abstand zwischen den Kanten ist.
  12. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin die erste Platte (1) und die zweite Platte (2) parallel zueinander sind.
  13. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin die erste Platte (1) und die zweite Platte (2) eben sind und worin sich die Ebenen der entsprechenden Platten in einen Winkel a schneiden, wobei 0° < α ≤ 45° ist.
  14. Antennenvorrichtung nach Anspruch 13, worin 8° < α ≤ 25° ist.  
  15. Antennenvorrichtung nach Anspruch 14, worin α 10° beträgt.  
  16. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, - worin die erste Platte (1), die zweite Platte (2) und die dritte Platte (3) durch ein leitendes Blech ausgebildet sind, und - worin die erste Kante (22) und die vierte Kante (34) durch Biegeabschnitte des Blechs ausgebildet sind.
  17. Antennenvorrichtung nach Anspruch 16, worin die dritte Platte (3) aus einem Abschnitt des leitenden Blechs, das die erste Platte (1) bildet, ausgeschnitten ist.
  18. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, worin zumindest eine der leitenden Platten mit stabilisierenden länglichen Rillen versehen ist.
  19. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, - worin eine Abdeckung (7) an der ersten Platte (1) und/oder der zweiten Platte (2) und/oder der leitenden Erdungseinrichtung (9) angeordnet ist, und - worin die Abdeckung (7) eine offene Seite hat, die möglicherweise mit einer Blende abgedeckt ist, wobei die Abdeckung derart angeordnet ist, dass sie mit der offenen Seite zu einer Glasscheibe (8) hin angebracht ist.
  20. Antennenvorrichtung nach Anspruch 19, worin die Abdeckung (7) Innenwände (71, 72, 73, 74) hat, von denen Hauptabschnitte durch eine leitende Erdeoberfläche abgedeckt sind.
  21. Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, worin mindestens zwei der leitenden Platten mechanisch aneinander mit einem vorgegebenen Abstand mittels mindestens einer dielektrischen Stütze gesichert sind.
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