SE506726C2

SE506726C2 - Antenna coupling arrangement connecting RF signal transmission free standing area with radio telephone

Info

Publication number: SE506726C2
Application number: SE9604658A
Authority: SE
Inventors: Ina Ericsson
Original assignee: Allgon Ab
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-02-02
Also published as: SE9604658L; SE9604658D0

Abstract

The conductor circuit capacitively or inductively transmits the radio frequency signals from the free standing antenna to a main antenna. The main antenna is electrically connected to the telephone. The conductor circuit comprises a meander coil (4) of electrically conductive material arranged on a substrate (5) of electrically conductive material. At one end (6) there is a junction to the connecting conduit conductor (7). The second conductor (10) of the connecting conduit is joined to an earth plane (9), coupled to the telephone earth plane. The meander coil (4) for radio frequency signal transmission is located widthways to the main antenna (11).

Description

15 20 25 30 35 506 726 åstadkomma signalkopplingen. 15 20 25 30 35 506 726 provide the signal coupling.

P.g.a. mängden samverkande delar som kräver precision vid tillverkningen så kommer en sådan kopplingsanordning att bli dyr att framställa. Vidare är den känslig för yttre påverkningar såsom fukt och liknande som kan tränga in mellan de olika delarna.P.g.a. the amount of cooperating parts that require precision in manufacture, such a coupling device will be expensive to manufacture. Furthermore, it is sensitive to external influences such as moisture and the like that can penetrate between the various parts.

Förutom ovannämnda ändamål med uppfinningen är nu avsikten att åstadkomma en robust och enkel antennkopplingsanordning som är okänslig för yttre påverkan. Uppfinningen har av den anled- ningen erhållit de i efterföljande patentkrav angivna känne- tecken.In addition to the above-mentioned objects of the invention, it is now the intention to provide a robust and simple antenna coupling device which is insensitive to external influences. For this reason, the invention has obtained the characteristics stated in the appended claims.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningsfigurer.A preferred embodiment of the invention will now be described with reference to the accompanying drawing figures.

Fig. 2 visar i förstoring i relation till fig. > Fig. 1 visar därvid schematiskt uppfinningen. 1 men också schematiskt uppfinningen med antennkopplingsanordningen och övre delen av telefonen.Fig. 2 shows in magnification in relation to Fig.> Fig. 1 schematically shows the invention. 1 but also schematically the invention with the antenna connection device and the upper part of the telephone.

Fig. 3 visar samma som i fig. 2 men telefon och tillhörande antennkopplingsanordning betraktad 90° vriden i förhållande till läget i fig. 2.Fig. 3 shows the same as in Fig. 2, but the telephone and associated antenna connection device are viewed 90 ° rotated in relation to the position in Fig. 2.

I fig. l visas nu således schematiskt från sidan en antenn- kopplingsanordning enligt uppfinningen med förbindelseledning 8 och fristående antenn 2. Av fig. l framgår ej telefonens huvudantenn som kan vara en helixantenn. Vid normal användning av telefonen användes helixantennen och en utdragbar ståndar- antenn. Vid användning av telefonen på avskärmad plats t.ex. i ett fordon kan mottagningsförhållandena väsentligen förbättras med hjälp av en fristående antenn 2.Fig. 1 now shows diagrammatically from the side an antenna coupling device according to the invention with connecting line 8 and a stand-alone antenna 2. Fig. 1 does not show the main antenna of the telephone, which may be a helical antenna. During normal use of the telephone, the helix antenna and a pull-out stand antenna were used. When using the phone in a secluded place, e.g. in a vehicle, the reception conditions can be substantially improved by means of a stand-alone antenna 2.

För detta ändamål är antennen 2 medelst en koaxialkabel 8 ansluten till en kopplingsanordning 3.For this purpose, the antenna 2 is connected by means of a coaxial cable 8 to a coupling device 3.

Kopplingsanordningen 3 överför RF-signa- ler till huvudantennen utan att vara elektriskt ansluten.The coupling device 3 transmits RF signals to the main antenna without being electrically connected.

Tillsammans med fig. 2 och 3 kommer nu själva kopplingsanord- 10 15 20 25 30 35 506 726 ningen att tydligare visas och beskrivas. Kopplingsanordningen 3 består av en meanderslinga 4 som är anbringad på substrat 5.Together with Figs. 2 and 3, the coupling device itself will now be more clearly shown and described. The coupling device 3 consists of a meander loop 4 which is attached to substrate 5.

Substratet 5 består av elektriskt oledande material. Meander- slingan kan utgöras av en elektrisk krets tryckt på substratet eller kan utgöras av en ledare som på lämpligt sätt anbringats mot substratet. Vidare kan meanderslingan vara målad med elektriskt ledande färg på substratet. Exempel på meander- slingans dimension kan vara att den är l0 mm bred har en höjd av 21 mm samt att själva slingan har en tjocklek eller bredd om l mm. Ena änden 6 av meanderslingan är elektriskt ledande förenad med ledaren 7 till en koaxialkabel 8. Koaxialkabelns 8 andra ände är såsom tidigare nämnts elektriskt ledande förenad med den yttre antennen 2. Meanderslingans 4 längd anpassas till den våglängd som gäller för helixantennen på telefonen för att optimera kopplingen. Vidare behövs ett anpassningsnät ' elektriskt anslutet mellan meanderslingan och koaxialkabelns ände för att åstadkomma anpassning med impedansen för koaxial- kabeln.The substrate 5 consists of electrically non-conductive material. The meander loop may be an electrical circuit printed on the substrate or may be a conductor suitably attached to the substrate. Furthermore, the meander loop can be painted with electrically conductive paint on the substrate. An example of the dimension of the meander loop can be that it is 10 mm wide and has a height of 21 mm and that the loop itself has a thickness or width of 1 mm. One end 6 of the meander coil is electrically conductively connected to the conductor 7 of a coaxial cable 8. The other end of the coaxial cable 8 is as previously mentioned electrically conductively connected to the outer antenna 2. The length of the meander coil 4 is adapted to the wavelength of the helical antenna on the telephone to optimize the clutch. Furthermore, a matching network is electrically connected between the meander loop and the end of the coaxial cable to effect matching with the impedance of the coaxial cable.

Kopplingsanordningen innefattar vidare ett jordplan 9. Detta jordplan 9 skall vara så placerat att det bildas en effektiv koppling till telefonens 1 inbyggda jordplan, ej visat. Av den anledningen är företrädesvis på substratet 5 anbringat ett jordplan 9 i form av en skiva som, i visad utföringsform, ligger mot substratets 5 baksida i förhållande till placeringen av meanderslingan 4. Som framgår av fig. 3 har substratet och jordplanet en utsträckning nedåt förbi meanderslingans 4 underkänt som är väsentlig och detta i första hand ur konstruk- tiv synpunkt för att kunna anbringa kopplingsanordningen mot telefonens utsida. Jordplanet 9 är elektriskt ledande förenat med koaxialkabelns skärm 10. Det skall framhållas att jord- planet 9 nödvändigtvis icke behöver sträcka sig uppåt så långt att det ligger bakom meanderslingan men med sådan konstruktion förbättras kopplingen.The coupling device further comprises a ground plane 9. This ground plane 9 must be located so that an effective connection is formed to the built-in ground plane of the telephone 1, not shown. For this reason, a ground plane 9 is preferably arranged on the substrate 5 in the form of a disc which, in the embodiment shown, lies against the back of the substrate 5 in relation to the location of the meander loop 4. As can be seen from Fig. 3, the substrate and the ground plane extend downwards past the meander loop 4 failed which is essential and this primarily from a constructive point of view in order to be able to mount the coupling device towards the outside of the telephone. The ground plane 9 is electrically conductively connected to the shield 10 of the coaxial cable. It should be emphasized that the ground plane 9 does not necessarily have to extend upwards so far that it lies behind the meander loop, but with such a construction the connection is improved.

Jordplanet 9 kan alternativt anordnas på substratet på samma sida som meanderslingan men därvid under denna så att jord- planet förlägges bredvid telefonens sida. 10 15 20 25 30 506 726 Meanderslingan 4 med substrat och jordplan anbringas således mot utsidan av telefonens l hölje. Därvid skall meanderslingan komma att ligga bredvid telefonens helixantenn ll på så sätt som framgår av fig. 2 och 3. För bästa verkan är att symmetri- linjen för helixantennen ll och symmetrilinjen för meander- slingan sammanfaller till linjen 12 i fig. 2 när meanderslingan är förlagd bakom helixantennen vid dennas betraktande. Det kan också uttryckas på så sätt att när meanderslingan är förlagd bredvid den helixformade antennen skall helixantennens symmetriaxel och meanderslingans symmetriaxel båda vara för- lagda i det plan som ligger vinkelrätt mot meanderslingans plan och går genom meanderslingans symmetriaxel. Uppfinningstanken är dock ej begränsad till denna exakta inriktning av meander- slingan i förhållande till helixantennen eller annan form av huvudantenn.The ground plane 9 can alternatively be arranged on the substrate on the same side as the meander loop but thereby below it so that the ground plane is placed next to the side of the telephone. The meandering loop 4 with substrate and ground plane is thus applied to the outside of the cover 1 of the telephone. The meander loop shall then lie next to the helix antenna ll of the telephone in the manner shown in Figs. 2 and 3. For best effect, the line of symmetry of the helix antenna ll and the line of symmetry of the meander loop coincide with the line 12 in Fig. 2 when the meander loop is placed behind the helical antenna when viewed. It can also be expressed in such a way that when the meander loop is placed next to the helical antenna, the axis of symmetry of the helix antenna and the axis of symmetry of the meander loop must both be located in the plane perpendicular to the plane of the meander loop and pass through the meander axis of symmetry. However, the inventive concept is not limited to this exact alignment of the meander loop with respect to the helical antenna or other form of main antenna.

Exempel på jordplanets storlek är 60 x 40 mm. Meanderslingans trådlängd kan exemplifieras till att vara längder som ungefär motsvarar hela kvartsvåglängder. Dock skall observeras att härvid kopplingsanordningen skall fungera i frekvensband och ej enbart för en enda frekvens. Vidare finnes vid telefonen något lämpligt mekaniskt fästorgan för kopplingsanordningen. Detta visas ej i ritningsfigurerna och beskrives ej närmare men kan t.ex. vara en hylsa som nedre delen av antennkopplingsanord- ningen trädes i eller utgöras av kardborrkoppling eller annan lösbar kopplingsanordning. Vidare finns möjligheten att själva kopplingsanordningen med substratet är anordnad i en hylsa som trädes över helixantennen. Sådan hylsa skall vara utformad av ej elektriskt ledande material. Det skall återigen också framhållas att kopplingsanordningen kan användas vid andra former av huvudantenner än nu angivna.An example of the size of the ground plane is 60 x 40 mm. The mean length of the meander loop can be exemplified to be lengths which approximately correspond to whole quarter wavelengths. However, it should be noted that in this case the switching device must function in frequency bands and not only for a single frequency. Furthermore, there is a suitable mechanical fastening means for the coupling device at the telephone. This is not shown in the drawing figures and is not described in more detail but can e.g. be a sleeve into which the lower part of the antenna coupling device is inserted or consists of a Velcro coupling or other detachable coupling device. Furthermore, there is the possibility that the coupling device itself with the substrate is arranged in a sleeve which is threaded over the helical antenna. Such sleeve shall be formed of non-electrically conductive material. It should again be emphasized that the coupling device can be used with other forms of main antennas than those now indicated.

Claims

10 15 20 25 30 35 PATENT REQUIREMENTS

An antenna connection device for RF signal connection of a stand-alone antenna with a cordless telephone, comprising a connecting cable which is connected at one end to the stand-alone antenna and at the other end is connected to a conductor circuit which is capacitively and or inductively transmitting the RF signals from the stand-alone antenna to a main antenna electrically connected to the telephone, characterized by the conductor circuit consisting of a meander loop (4) of electrically conductive material, which loop (4) is arranged on a substrate (5) of electrically non-conductive material and at one end (6) is connected to the conductor (7) of the connecting line, which second conductor (10) of the connecting line is connected to a ground plane (9), which connects to the ground plane of the telephone, the meander ice loop (4) at the RF signal transmission is located next to the main antenna (ll).

Antenna coupling device according to claim 1, characterized by the axis of symmetry of the antenna and the axis of symmetry of the meander loop, provided that the meander loop (4) is arranged with helices laid in the plane, which is perpendicular to the plane of the meander loop and passes through the meander axis of symmetry (12).

Antenna coupling device according to claim 1, characterized in that the ground plane (9) is located on the opposite side of the substrate (5) in relation to the location of the meander loop and has an extension below the meander loop (4).

Antenna coupling device according to claim 1, characterized in that the substrate (5) has an extension longer than the meander loop (4) so that its lower part can be releasably mounted against the outside of the telephone housing with the meander loop next to the helical antenna (11).

Antenna coupling device according to 2 or 3, characterized in that the ground plane (9) extends along 506 726 the entire substrate (5).

Antenna coupling device according to claim 1, characterized in that the ground plane (9) is located on the same side of the substrate as the meander loop (4) and below it.