DE20021145U1 - Mobiltelefon-Antenne - Google Patents

Description

M 5377 MOBILTELEFON-ANTENNE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mobiltelefon-Antenne, und insbesondere eine Mobiltelefon-Antenne, die als Ersatz für eine herkömmliche Spulenantenne eine gedruckte Schaltung verwendet, damit die Antenne mit verringerten Kosten hergestellt werden kann und eine erhöhte Frequenzstabilität bereitstellt.

Durch den Fortschritt der aktuellen Technik sind Mobiltelefone nicht nur immer kleiner geworden, sondern sind auch hinsichtlich ihres Aussehens veränderbar. Die meisten Mobiltelefone weisen eine Antenne auf, die nahezu unveränderbar ist, nämlich einen schwarzen, dicken und kurzen Stab, der von der Oberseite des Mobiltelefons vorsteht und dazu dient, Signale zu empfangen und zu senden. Bestimmte Hersteller entwickeln Antennen für Mobiltelefone, die in der Lage sind, Licht zu emittieren, zusätzlich zum Empfangen und Senden von Signalen, und Nutzer damit in die Lage versetzen, aktuelle Zustände ihres Mobiltelefons nicht nur durch Schall und Vibration, sondern auch durch Licht zu erkennen.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Aufbaus einer herkömmlichen Mobiltelefon-Antenne 1. Die Antenne umfaßt hauptsächlich eine Abdeckhaube 11, eine Antenne 12, ein lichtemittierendes Element 13, eine Unterteilungsplatte 14, ein Isolationselement 15, eine Signalnadel 16, ein Spulenelement 17 und eine Basis 18. Die Unterteilungsplatte 14 ist mit der Oberseite der Signalnadel 16 zum Einsetzen des Spulenelements 17 fest verbunden. Die Unterteilungsplatte 14 verhindert, daß die Antenne 12 das Spulenelement 17 kontaktiert, und sie schützt dadurch die Antenne gegenüber Kurzschluß, der eine

Störung der Antenne 12 beim Empfangen und Senden von Signalen hervorrufen würde. Die Oberseite der Unterteilungsplatte 14 ist elektrisch leitend für das untere Ende der Antenne 12, und ein erster Stift des lichtemittierenden Elements 13 ist daran fest angeschweißt. Die Basis 18 hat die Form eines Trichters, und sie ist mit einem sich axial erstreckenden Durchgangsloch 181 versehen. Das Durchgangsloch 181 ist auf einer Innenumfangswandung mit einer Isolationsschicht versehen, um zu verhindern, daß die Signalnadel 16, welche in dem Durchgangsloch angeordnet ist, unbeabsichtigt in Kontakt mit der Basis 18 gelangt, was Kurzschluß hervorruft und eine Störung beim Empfangen und Senden von Signalen. Das Isolationselement 15 ist ein zylindrisches Element, welches mit der Signalnadel 16 derart verbunden ist und diese umgibt, daß das Isolationselement 15 in einem oberen Ende des Durchgangslochs 181 zu liegen kommt. Ein zweiter Stift des lichtemittierenden Elements 13 ist an die Oberseite des Spulenelements 17 geschweißt. Die Basis 18 weist einen Außengewindeabschnitt auf, damit die Basis 18 auf die Oberseite des Mobiltelefons geschraubt werden kann und eine negative Elektrode einer Stromversorgung in dem Mobiltelefon kontaktiert. Schließlich wird die Abdeckhaube 11 auf der Basis 18 diese abdeckend angeordnet, um die Antenne 12 zu umschließen.

Die vorstehend erläuterte herkömmliche Mobiltelefon-Antenne weist komplizierte Bauteile auf, die nicht ohne weiteres problemlos montiert werden können, und sie erfordert erhöhte Herstellungskosten und einen entsprechend großen Verkaufspreis. Die vorstehend erläuterte herkömmliche Mobiltelefon-Antenne weist die folgenden Nachteile auf:

1. Die große Anzahl von komplizierten Bestandteilen führt zu Fehlern beim Montieren der Antenne, wodurch die Qualität der empfangenen Signale beeinträchtigt wird.

2. Bei der herkömmlichen Antenne, welche außerdem Licht emittiert, weist ein Spannungssignal am Ausgang der Antenne einen Maximalwert gleich ihrem Spitzenwert Vm auf, und ausschließlich eine begrenzte Anzahl von lichtemittierenden Elementen (Lasten) am Ausgang können durch die Ausgangsspannung zum Emittieren von Licht getrieben werden.

Im Hinblick auf die beim herkömmlichen Mobiltelefon vorliegenden Nachteile hat der Erfinder der vorliegenden Anmeldung versucht, eine verbesserte Mobiltelefon-Antenne mit dem Ziel zu entwickeln, diese Nachteile zu überwinden.

Eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Mobiltelefon-Antenne zu schaffen, die eine gedruckte Schaltung verwendet, um die herkömmliche Spulenantenne zu ersetzen, um die Herstellungskosten der Antenne zu verringern und ihre Frequenzstabilität zu erhöhen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Mobiltelefon-Antenne zu schaffen, die zumindest ein lichtemittierendes Element zum Emittieren von Licht als Anzeige für empfangene Signale umfaßt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit anderen Worten umfaßt die Mobiltelefon-Antenne in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hauptsächlich eine Mehrschichten-Schaltkarte geringer Profiltiefe bzw. geringen Profils, die auf einer Basis angebracht und durch eine lichtdurchlässige Haube schützend abgedeckt ist, die um die Basis angeordnet ist. Die Mehrschichten-Schaltkarte geringer Profiltiefe ist auf der Rückseite mit einer gedruckten Antenne und auf der Vorderseite mit einer Halbwellen-Spannungsverdopplungsschaltung und einem lichtemittierenden Element versehen. Der Energie- bzw. Stromeingang der Halbwellen-Spannungsverdopplungsschaltung ist durch eine gedruckte Induktanz ersetzt, um eine Wechselspannung zu induzieren und um eine Resonanz zu erzeugen, damit die kapazitive Reaktanz in einer Diode eliminiert wird, die in der Schaltung enthalten ist. Die Diode richtet die induzierte Wechselspannung in eine Gleichspannung gleich, um das lichtemittierende Element zum Emittieren von Licht zu treiben. Wenn zusätzliche &eegr;-Dioden und n-Kondensatoren parallel zu der Halbwellen-Spannungsverdopplungsschaltung geschaltet sind, ist eine Halbwellen-Spannungsvervielfachungsschaltung derart bereitgestellt, daß eine verstärkte Ausgangsspannung (n+1)Vm-mal so groß wie ein empfangenes Spannungssignal gewonnen werden kann, um mehrere lichtemittierende Elemente zu treiben, die mit dem Ausgang der Schaltung zum Emittieren von Licht verbunden sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert; in diesen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Mobiltelefon-Antenne in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Zusammenbauansicht der Antenne von Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Zusammenbauansicht einer Mobiltelefon-Antenne in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Halbwelienschaltung,

Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Halbwellen-Spannungsvervielfachungsschaltung,

Fig. 6 die Verbindung bzw. den Anschluß einer erfindungsgemäßen Antenne mit bzw. an einem Mobiltelefon, und

Fig. 7 eine perspektivische Explosionsansicht einer herkömmlichen Mobiltelefon-Antenne.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Explosionsansicht und eine perspektivische Zusammenbauansicht einer Mobiltelefon-Antenne 2 in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Demnach umfaßt die Antenne 2 hauptsächlich eine lichtdurchlässige Haube 21, eine Mehrschichten-Schaltkarte 22 niedriger Profiltiefe und eine Basis 23. Die lichtdurchlässige Haube 21 umfaßt ein an der Oberseite geschlossenes rundes Rohr, das dazu ausgelegt ist, bodenseitig mit der Basis 23 verbunden zu werden und diese zu umgeben. Die Basis 23 umfaßt eine runde flache Oberseite 231, die elektrisch leitend ist. Die flache Oberseite 231 ist an der Oberfläche mit einem Schlitz 232 versehen, in welchen die Mehrschichten-

Schaltkarte 22 mit niedriger Profiltiefe eingesetzt bzw. eingeführt wird, und an einer Unterseite mit einem abwärts sich erstreckenden Bolzen 233. Die Mehrschichten-Schaltkarte 22 niedriger Profiltiefe ist eine rechteckige Karte, und sie ist auf der Rückseite mit einer gedruckten Antenne 221 bedruckt und an der Vorderseite mit einer Halbwellen-Spannungsvervielfachungsschaltung 224-und einem lichtemittierenden Element (versehen). Die Antenne 2, die aus den vorstehend genannten Bauteilen zusammengebaut ist, kann direkt mit einem Mobiltelefon 3 durch Schrauben des Bolzens 233 in ein Antennenloch 31 verbunden werden, das an dem Mobiltelefon 3 vorgesehen ist, wie in Fig. 6 gezeigt.

Fig. 3 zeigt eine Mobiltelefon-Antenne in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Antenne 2 gemäß dieser zweiten Ausführungsform ist allgemein ähnlich zur Antenne 2 gemäß der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß sie einen runden (elektrisch) leitenden Sitz 24 mit flacher Oberseite verwendet, um die Basis 23 bei der ersten Ausführungsform zu ersetzen; außerdem umfaßt sie einen rückziehbaren Träger 25 und eine Basis 26. Der Sitz 24 ist an seiner flachen Oberseite mit einem Schlitz 241 versehen, in welchen die Schaltkarte 22 eingesetzt ist bzw. eingeführt wird, und an seiner Unterseite mit einem Verbindungskopf 242 zum Verbinden eines oberen Endes des rückziehbaren Trägers 25. Die Basis 26 ist in der Mitte mit einem sich axial erstreckenden Durchgangsloch 261 und an der Unterseite mit einem abwärts .vorstehenden Bolzen 262 versehen, der dazu ausgelegt ist, in das Antennenloch 31 des Mobiltelefons 3 geschraubt.zu werden. Das untere Ende des rückziehbaren Trägers 25 erstreckt sich abwärts durch das Durchgangsloch 261 derart, daß der rückzieh-

bare Träger 25 in dem Durchgangsloch 261 relativ zur Basis 26 axial beweglich ist.

Fig. 4 zeigt eine Halbwellenschaltung für die Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung. Demnach umfaßt die Halbwellenschaltung eine gedruckte Antenne 221, die auf der Rückseite der Mehrschichten-Schaltkarte 22 mit niedriger Profiltiefe vorgesehen ist, und eine Halbwellen-Spannungsverdopplungsschaltung 222 sowie ein lichtemittierendes Element 223, die auf der Vorderseite der Mehrschichten-Schaltkarte 22 niedriger Profiltiefe vorgesehen sind.

Die gedruckte Antenne 221 ist auf der Rückseite der Mehrschichten-Schaltkarte 22 niedriger Profiltiefe zum Empfangen und Senden von Hochfrequenzsignalen und Senden von empfangenen Spannungssignalen zum Eingang der Halbwellen-Spannungsverdopplungsschaltung 222 versehen. Die Halbwellen-Spannungsverdopplungsschaltung 222 umfaßt eine Induktanz 2221, welche den Stromeingang der Schaltung 222 zum Induzieren einer Wechselspannung ersetzt, eine Diode 2222 und einen Kondensator 2223. Die Induktanz 2221 resoniert mit der Summe eines Mikrokondensators in der Diode 2222 und einer Kapazität des Kondensators 2223, und sie ersetzt die kapazitive Reaktanz in der Diode 2222. Die induzierte Wechselspannung wird durch die Diode 2222 in eine Gleichspannung gleichgerichtet.

Im Fall, daß mehrere, beispielsweise n+1 lichtemittierende Elemente 223 getrieben werden sollen, müssen &eegr; Dioden 2222 und &eegr; Kondensatoren 2223 parallel zur Schaltung 222 geschaltet werden, um eine Halbwellen-Spannungsvervielfachungsschaltung 224 zu bilden, wie in dem in Fig. 5 mit durchbrochenen Linien dargestellten Rahmen gezeigt, so' daß die Halbwellen-Spannungs-

Vervielfachungsschaltung 224 ein empfangenes Spannungssignal auf eine maximale Ausgangsspannung verstärken kann, die (n+1)Vm-mal größer ist als das ursprünglich empfangene Spannungssignal, um sämtliche der lichtemittierenden Elemente 223 am Ausgang der Halbwellenschaltung der Mobiltelefon-Antenne in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu treiben.

Bei dem lichtemittierenden Element 223 handelt es sich um eine lichtemittierende Diode. Wenn ein Gleichspannungssignal von der Halbwellen-Spannungsverdopplungsschaltung 222 oder der Halbwellen-Spannungsvervielfachungsschaltung 224 die lichtemittierende Diode 223 treibt, emittiert die lichtemittierende Diode 223 Licht. Da die Halbwellen-Spannungsvervielfachungsschaltung 224 eine Eingangsspannung Vm zu verstärken vermag, um eine verstärkte Ausgangsspannung (n+1)Vm auszugeben, ist es möglich, mehrere lichtemittierende Dioden (Lasten) am Ausgang der Halbwellenschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen.

Mit den vorstehend genannten Anordnungen stellt die erfindungsgemäße Mobiltelefon-Antenne zumindest die folgenden Vorteile bereit:

1. Entweder die reguläre oder die rückziehbare Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung kann bequem und rasch am Mobiltelefon angebracht werden.

2. Die erfindungsgemäße Antenne verwendet eine integrierte gedruckte Schaltung und einen einfachen Aufbau, was zu einer Verringerung der Herstellungskosten und zu einer raschen Montierbarkeit der Antenne in ein Fertigprodukt

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führt, und zwar zur Montage an einem Mobiltelefon, was für den Nutzer Vorteile mit sich bringt.

3. Die Halbwellen-Spannungsvervielfachungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung stellt eine verstärkte Ausgangsspannung bereit, die (n+1)Vm-mal größer ist als die empfangene Spannung. Mehrere lichtemittierende Dioden (Lasten) können deshalb mit dem Ausgang der Schaltung verbunden werden.

Bezugszeichenliste

1 Antenne

11 Abdeckhaube

12 Mobiltelefon-Antenne

13 lichtemittierendes Element

14 Unterteilungsplatte

15 Isolationselement

16 Signalnadel

17 Spulenelement

18 Basis

181 Durchgangsloch

2 Antenne

21 lichtdurchlässige Haube

22 Mehrschichten-Schaltungskarte mit geringer Profiltiefe

221 gedruckte Antenne

222 HalbweIlen-Spannungsverdopplungsschaltung

2221 Induktanz

2222 Diode

2223 Kapazität

223 lichtemittierendes Element

224 Halbwellen-Spannungsvervielfachungsschaltung

23 Basis

231 leitende flache Oberseite

232 Schlitz

233 Bolzen

24 leitender Sitz mit flacher Oberseite

241 -Schlitz

242 Verbindungskopf

25 rückziehbarer Träger

26 Basis

261 Durchgangsloch

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262	Bolzen
3	Mobiltelefon
31	Antennenloch

Claims (4)

1. Mobiltelefon-Antenne, aufweisend eine lichtdurchlässige Haube, eine Mehrschichten-Schaltkarte niedriger Profiltiefe, die durch die Haube schützend abgedeckt ist, und eine Basis, auf welcher die Mehrschichten-Schaltkarte niedriger Profiltiefe angebracht ist und um welche die Haube angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß: die Mehrschicht-Schaltkarte niedriger Profiltiefe auf der Rückseite mit einer gedruckten Antenne und auf der Vorderseite mit einer Halbwellen-Spannungsverdopplungsschaltung und zumindest einem lichtemittierenden Element versehen ist, ein Stromeingang der Halbwellen-Spannungsverdopplungsschaltung durch eine gedruckte Induktanz ersetzt ist, um eine Wechselspannung zu induzieren und eine Resonanz zu erzeugen, um eine kapazitive Reaktanz in einer Diode zu eliminieren, die in der Halbwellen- Spannungsverdopplungsschaltung zum Gleichrichten der induzierten Wechselspannung in eine Gleichspannung zum Treiben des zumindest einen lichtemittierenden Elements zum Emittieren von Licht enthalten ist.

2. Mobiltelefon-Antenne nach Anspruch 1, wobei das lichtemittierende Element eine lichtemittierende Diode ist.

3. Mobiltelefon-Antenne nach Anspruch 1, wobei die Mehrschicht-Schaltkarte niedriger Profiltiefe zwei oder mehrere lichtemittierende Elemente umfaßt.

4. Mobiltelefon-Antenne nach Anspruch 1, wobei die Halbwellen-Spannungsverdopplungsschaltung dazu ausgelegt ist, mit zusätzlichen n Dioden und n Kondensatoren parallel geschaltet zu werden, um eine Halbwellen-Spannungsvervielfachungsschaltung zu bilden, welche ein empfangenes Spannungssignal in eine Ausgangsspannung verstärkt, die (n + 1)Vm-mal größer ist als das empfangene Spannungssignal.