Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht von einer Antennenanordnung nach der Gattung des unabhängigen
Anspruchs 1 und von einem Funkgerät nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 8
aus.
[0002] Aus der noch nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
197 23 331 ist bereits ein Funkgerät mit einem Gehäuse bekannt, wobei das Gehäuse
an einer ersten Seite eine Hörvorrichtung und an einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden
Seite ein Antennenelement umfaßt. Das Antennenelement ist an der zweiten Seite des
Gehäuse beweglich gelagert und weist in mindestens einer ersten Position eine gerichtete
und in mindestens einer zweiten Position eine omnidirektionale Abstrahlcharakteristik
auf.
Vorteile der Erfindung
[0003] Die erfindungsgemäße Antennenanordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber
den Vorteil, daß mindestens ein erstes Strahlerelement und mindestens ein zweites
Strahlerelement über einer Bezugspotentialfläche einander benachbart angeordnet sind,
daß eine Speisung des ersten strahlerelementes über ein Antennennetzwerk erfolgt,
daß das zweite Strahlerelement zwischen einer hochohmigen und einer niederohmigen
Impedanz umschaltbar mit dem Bezugspotential der Bezugspotentialfläche verbunden ist,
daß das erste Strahlerelement bei der Betriebswellenlänge resonant ausgeführt ist
und daß die Resonanz des zweiten Strahlerelements gegenüber der Resonanz des ersten
Strahlerelementes leicht verstimmt ist. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich,
für eine wahlweise Umschaltung zwischen gerichteter und omnidirektionaler Abstrahlcharakteristik
ein Antennenelement beweglich auszuführen und somit mechanischer Abnutzung auszusetzen.
Durch die elektronisch realisierte Umschaltung zwischen gerichteter Abstrahlcharakteristik
und omnidirektionaler Abstrahlcharakteristik entfällt für den Benutzer eine vergleichsweise
umständliche Positionierung eines Antennenelementes, so daß der Bedienkomfort für
den Benutzer erhöht wird.
[0004] Durch die in den Ansprüchen 2 bis 7 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Antennenanordnung möglich.
[0005] Ein Vorteil besteht darin, daß die leichte Verstimmung der Resonanz des zweiten Strahlerelementes
gegenüber der Resonanz des ersten Strahlerelementes durch Variation der geometrischen
Abmessungen des zweiten Strahlerelementes im Vergleich zu den geometrischen Abmessungen
des ersten Strahlerelementes erfolgen kann. Diese Maßnahme erfordert wenig Aufwand
und Kosten bei der Herstellung.
[0006] Besonders vorteilhaft ist es, das zweite Strahlerelement über ein Halbleiterbauelement,
vorzugsweise eine PIN-Diode, mit dem Bezugspotential zu verbinden. Auf diese Weise
läßt sich der Umschaltvorgang zwischen einer hochohmigen und einer niederohmigen Verbindung
des zweiten Strahlerelementes mit dem Bezugspotential elektronisch steuern.
[0007] Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Halbleiterbauelement in einen sperrenden
Zustand geschaltet ist, sobald festgestellt wird, daß die Verbindungsqualität einen
ersten vorgegebenen Wert unterschreitet, und daß das Halbleiterbauelement in einen
leitenden Zustand geschaltet ist, solange die Verbindungsqualität einen zweiten vorgegebenen
Wert überschreitet. Auf diese Weise kann bei schlechter Verbindungsqualität automatisch
das zweite Strahlerelement hochohmig mit dem Bezugspotential verbunden und somit eine
omnidirektionale Abstrahlcharakteristik erzielt werden. Entsprechend kann bei guter
Verbindungsgualität das zweite Strahlerelement niederohmig mit dem Bezugspotential
verbunden werden, so daß eine gerichtete Abstrahlcharakteristik erzielt wird. Somit
kann abhängig von der Verbindungsqualität automatisch zwischen der gerichteten Abstrahlcharakteristik,
die beispielsweise bei einem Funkgerät hauptsächlich die Einstrahlung in den Kopf
des Benutzers verhindern soll, und der omnidirektionalen Abstrahlcharakteristik, die
hauptsächlich eine gute Verbindungsqualität sicherstellen soll, umgeschaltet werden,
wobei bei Überschreiten einer vorgegebenen Verbindungsqualität die Verhinderung der
Einstrahlung in den Kopf des Benutzers Vorrang hat.
[0008] Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Impedanz mittels eines Bedienelementes
umschaltbar ist. Auf diese Weise kann der Benutzer selbst vergleichsweise einfach,
das heißt ohne Veränderung der Position der Antennenanordnung beispielsweise bezüglich
des Gehäuses des Funkgerätes, die Abstrahlcharakteristik seinen Bedürfnissen anpassen.
[0009] Eine besonders einfache, aufwandsarme und kostensparende Ausführungsform ergibt sich
bei einer stabförmigen Ausbildung des ersten Strahlerelementes und des zweiten Strahlerelementes.
[0010] Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Antennenanordnung
in einem Funkgerät, wobei bei ausreichender Verbindungsqualität auf gerichtete Abstrahlung
vom Kopf des Benutzers weg umgeschaltet werden kann, so daß die Einstrahlung in den
Kopf des Benutzers deutlich verringert wird.
Zeichnung
[0011] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine erste Ausführungsform eines Funkgerätes
mit erfindungsgemäßer Antennenanordnung, Figur 2 eine zweite Ausführungsform eines
Funkgerätes mit erfindungsgemäßer Antennenanordnung, Figur 3 eine dritte Ausführungsform
eines Funkgerätes mit erfindungsgemäßer Antennenanordnung, Figur 4 einen Ablaufplan
für eine Steuerung des Funkgerätes mit erfindungsgemäßer Antennenanordnung, Figur
5 eine gerichtete Abstrahlcharakteristik und Figur 6 eine omnidirektionale Abstrahlcharakteristik.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0012] In Figur 1 kennzeichnet 1 ein Funkgerät, das beispielsweise ein Mobil-, ein Schnurlostelefon,
ein Handfunkgerät, ein Betriebsfunkgerät, eine Basisstation oder dergleichen sein
kann. Im folgenden wird ein als Mobiltelefon ausgebildetes Funkgerät 1 beschrieben.
Das Funkgerät 1 umfaßt eine Leiterplatte, die eine Bezugspotentialfläche 25 aufweist.
[0013] Die Bezugspotentialfläche 25 kann sich dabei über einen Teil oder auch über die gesamte
Leiterplatte wie in Figur 1 ausdehnen. Das Bezugspotential der Bezugspotentialfläche
25 ist mit dem Bezugszeichen 80 gekennzeichnet. Über der Bezugspotentialfläche 25
sind am Funkgerät 1 ein erstes Strahlerelement 5 und ein zweites Strahlerelement 10
einander benachbart angeordnet. An einer ersten Seitenfläche 50 des Funkgerätes 1
ist eine Hörvorrichtung 45 angeordnet. die einen Lautsprecher in einer Hörmuschel
umfassen kann. Eine der ersten Seitenfläche 50 gegenüberliegende zweite Seitenfläche
des Funkgerätes 1 ist mit dem Bezugszeichen 55 gekennzeichnet. Das zweite Strahlerelement
10 ist der der Hörvorrichtung 45 des Funkgerätes 1 zugewandten ersten Seitenfläche
50 zugewandt an einer die erste Seitenfläche 50 und die zweite Seitenfläche 55 verbindenden
dritten Seitenfläche 110 angeordnet. Das erste Strahlerelement 5 ist der der Hörvorrichtung
45 abgewandten zweiten Seitenfläche 55 zugewandt an der dritten Seitenfläche 110 angeordnet.
Dabei ist eine Höhe 95 des ersten Strahlerelementes 5 geringfügig kleiner als eine
Höhe 100 des zweiten Strahlerelementes 10. Das erste Strahlerelement 5 und das zweite
Strahlerelement 10 bilden eine Antennenanordnung. Die Höhe 95 des ersten Strahlerelementes
5 wird so gewählt, daß das Strahlerelement in seiner λ/4-Resonanz betrieben wird.
Es wird von einem Antennennetzwerk 30 gespeist. Von der Antennenanordnung 5, 10 empfangene
Signale werden vom Antennennetzwerk 30 nach entsprechender Umwandlung zur Wiedergabe
an die Hörvorrichtung 45 weitergeleitet. Das Antennennetzwerk 30 ist außerdem mit
einer Steuerung 85 des Funkgerätes 1 verbunden, an die eine Eingabeeinheit 90 mit
einem Bedienelement 40 angeschlossen ist. Die Steuerung 85 liefert ein Steuersignal
an die Anode einer PIN-Diode 35, deren Kathode mit dem Bezugspotential 80 verbunden
ist. Die Anode der PIN-Diode 35 ist außerdem mit dem zweiten Strahlerelement 10 verbunden.
[0014] Die Bezugspotentialfläche 25 bildet ein Gegengewicht zur Antennenanordnung 5, 10.
Führt die Steuerung 85 der PIN-Diode 35 ein hochpegeliges Ansteuersignal zu, so wird
die PIN-Diode 35 leitend und das zweite Strahlerelement 10 wird an seinem Fußpunkt
150 niederohmig mit dem Bezugspotential 80 verbunden. Das gespeiste erste Strahlerelement
5 ist bei der Betriebswellenlänge λ resonant. Durch die größere Höhe 100 des nicht
gespeisten zweiten Strahlerelementes 10 ist dessen Resonanzfrequenz gegenüber der
Resonanzfrequenz des ersten Strahlerelementes 5 leicht verstimmt. Hierdurch ergibt
sich eine Phasenverschiebung des Stromes auf dem zweiten Strahlerelement 10 gegenüber
dem gespeisten ersten Strahlerelement 5 und es kommt zu einer Richtwirkung. Bei einem
Betriebsfrequenzbereich von etwa 1,8 bis 1,9GHz, wie sie für Schnurlostelefonie nach
dem DECT-Standard (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) oder das deutsche
E-Netz vorgesehen ist, ist die Höhe 95 des ersten Strahlerelementes 5 durch ungefähr
ein Viertel der entsprechenden Betriebswellenlänge λ nach der Beziehung
, wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist, festgelegt. Wählt man die Höhe 100 des zweiten
Strahlerelementes 10 geringfügig größer, eine Länge der Bezugspotentialfläche 25 zwischen
100mm und 200mm und einen Abstand zwischen dem ersten Strahlerelement 5 und dem zweiten
Strahlerelement 10 von 10mm, so wirkt das zweite Strahlerelement 10 als Reflektor
und die Antennenanordnung 5, 10 als Richtstrahler mit von der Hörvorrichtung 45 bzw.
dem Kopf eines Benutzers wegweisender Richtwirkung. Figur 5 zeigt ein Richtdiagramm
einer solchen gerichteten Abstrahlcharakteristik 15, deren größte Richtwirkung bei
300° und deren geringste Richtwirkung bei 120° auftritt. Der Ort der Hörvorrichtung
45 liegt daher gemäß Figur 5 im Bereich 60° - 160°. Die Steuerung 85 prüft anhand
vom Antennennetzwerk 30 empfangener Verbindungsdaten, die die Feldstärke einer aktuell
aufgebauten Funkverbindung und/oder eine Fehlermessung des bei der Funkverbindung
übertragenen Datenstroms und/oder dergleichen umfassen können, ob die Verbindungsqualität
einen zweiten vorgegebenen Wert überschreitet. Dies kann zum Beispiel dadurch geprüft
werden, daß in der Steuerung 85 untersucht wird, ob die Feldstärke der Verbindung
über und/oder die Fehlerrate des bei der Verbindung übertragenen Datenstroms unter
einem jeweils vorgegebenen Wert liegen. Ist dies der Fall, so wird die PIN-Diode 35
durch die Steuerung 85 hochpegelig angesteuert, so daß die Antennenanordnung 5, 10
als Richtstrahler wirkt und durch ihre Abstrahlcharakteristik vom Kopf des Benutzers
weg die Einstrahlung von elektromagnetischer Energie in den Kopf des Benutzers verringert
und gleichzeitig der Wirkungsgrad der Antennenanordnung 5, 10 erhöht wird. Fällt die
Verbindungsqualität unter einen ersten entsprechend vorgegebenen Wert, beispielsweise
dadurch, daß das Funkgerät 1 mit der Antennenordnung 5, 10 so ungeschickt positioniert
ist, daß die Antennenanordnung 5, 10 in die für die aktuelle Verbindung falsche Richtung
strahlt, so steuert die Steuerung 85 die PIN-Diode 35 niederpegelig an, so daß die
PIN-Diode 35 in einen sperrenden Zustand übergeht und das zweite Strahlerelement 10
an seinem Fußpunkt 150 hochohmig mit dem Bezugspotential 80 verbunden ist. In diesem
Fall wirkt die Antennenanordnung 5, 10 als Rundstrahler mit omnidirektionaler Abstrahlcharakteristik,
so daß die Abstrahlleistung gemäß Figur 6 für alle Richtungen ungefähr gleich groß
ist und sich gemäß Figur 6 ein Richtdiagramm mit omnidirektionaler Abstrahlcharakteristik
20 ergibt.
[0015] Auf diese Weise hat die Antennenanordnung 5, 10 den Vorteil, automatisch in günstigen
Empfangssituationen die positiven Eigenschaften einer Richtantenne auszunutzen mit
besonders hoher Richtwirkung in einer Vorzugsrichtung. Sollte der Richtstrahler aber
ungeschickt positioniert sein, zum Beispiel wenn das Funkgerät 1 auf einem Tisch liegt
und in diesen hineinstrahlt, das Funkgerät 1 falsch herum in der Tasche getragen wird
und in den Körper des Benutzers strahlt, oder dergleichen, so wird automatisch bei
Unterschreiten des für die Verbindungsqualität vorgegebenen Wertes die Antennenanordnung
5, 10 auf Rundstrahlcharakteristik umgeschaltet.
[0016] Eine Umschaltung der Impedanz der PIN-Diode 35 zwischen leitendem und sperrendem
Zustand bzw. eine Umschaltung der Abstrahlcharakteristik der Antennenanordnung 5,
10 zwischen gerichteter und omnidirektionaler Abstrahlcharakteristik kann auch mittels
des Bedienelementes 40 seitens des Benutzers erfolgen, so daß dieser die aktuelle
Abstrahlcharakteristik der Antennenordnung 5, 10 seinen Bedürfnissen anpassen kann.
[0017] Die Wirkung des zweiten Strahlerelementes 10 in der Antennenanordnung 5, 10 hängt
von der Impedanz zwischen dem Fußpunkt 150 des zweiten Strahlerelementes 10 und dem
Bezugspotential 80, von den geometrischen Abmessungen des zweiten Strahlerelementes
10 im Vergleich zu den geometrischen Abmessungen des ersten Strahlerelementes 5 und
von der verwendeten Betriebsfrequenz ab. Verwendet man den für den GSM-Standard (Global
System for Mobile Communications) vorgesehenen Betriebsfrequenzbereich bei etwa 0,9
bis 1,0GHz und wählt eine Höhe 105 des zweiten Strahlerelementes 10, die geringfügig
kleiner als die Höhe 95 des ersten Strahlerelementes 5 ist, so ergibt sich für den
GSM-Betriebsfrequenzbereich ebenfalls eine Wirkung des zweiten Strahlerelementes 10
als Reflektor, wenn die Impedanz zwischen dem Fußpunkt 150 des zweiten Strahlerelementes
10 und dem Bezugspotential 80 niederohmig ist, das heißt die PIN-Diode 35 leitet.
In diesem Fall wirkt die Antennenanordnung 5, 10 ebenfalls als Richtstrahler mit gerichteter
Abstrahlcharakteristik von der Hörvorrichtung 45 weg.
[0018] Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Funkgerät 1 mit einer erfindungsgemäßen
Antennenanordnung 5, 10. Das erfindungsgemäße Funkgerät gemäß Figur 2 ist dabei gleich
aufgebaut wie das Funkgerät 1 gemäß Figur 1 und weist nur den Unterschied auf, daß
das gespeiste erste Strahlerelement 5 nun der ersten Seitenfläche 50 und das nicht
gespeiste zweite Strahlerelement 10 der zweiten Seitenfläche 55 zugewandt ist. Dabei
ergibt sich eine Richtwirkung der Antennenanordnung 5, 10 von der Hörvorrichtung 45
bzw. dem Kopf des Benutzers weg für den Fall, daß die Höhe 100 des zweiten Strahlerelementes
10 für einen Betriebsfrequenzbereich von etwa 1,8 bis 1,9GHz geringfügig kleiner gewählt
wird als die nach wie vor einem Viertel der Betriebswellenlänge entsprechende Höhe
95 des ersten Strahlerelementes 5 und daß das zweite Strahlerelement 10 an seinem
Fußpunkt 150 niederohmig über die PIN-Diode 35 mit dem Bezugspotential 80 verbunden
ist. Soll eine entsprechende Richtwirkung der Antennenanordnung 5, 10 bei einem Betriebsfreguenzbereich
von etwa 0,9 bis 1,0GHz erzielt werden, so ist die dafür erforderliche Höhe 105 des
zweiten Strahlerelementes 10 geringfügig größer als die nach wie vor einem Viertel
der Betriebswellenlänge entsprechenden Höhe 95 des ersten Strahlerelementes 5 zu wählen,
so daß in diesem Fall das zweite Strahlerelement 10 als Direktor wirkt und eine von
der Hörvorrichtung 45 weg gerichtete Abstrahlcharakteristik realisiert wird.
[0019] Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 1 und Figur 2 ist das erste Strahlerelement
5 und das zweite Strahlerelement 10 stabförmig ausgebildet. Die Höhe 95, 100, 105
des jeweiligen Strahlerelementes 5, 10 ist dabei die Höhe des über der Bezugspotentialfläche
25 jeweils angeordneten Stabes.
[0020] In Figur 3 ist in einer bezüglich der Darstellung von Figur 1 bzw. Figur 2 um 90°
gedrehten Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das erste Strahlerelement
5 und das zweite Strahlerelement 10 F-förmig ausgebildet sind. Ein erster Querbalken
60 des ersten Strahlerelementes 5 und ein erster Querbalken 65 des zweiten Strahlerelementes
10 ist dabei jeweils mit dem Bezugspotential 80 verbunden. Die Speisung des ersten
Strahlerelementes 5 erfolgt über einen zweiten Querbalken 70 des ersten Strahlerelementes
5. Der zweite Querbalken 70 des ersten Strahlerelements 5 ist dabei über das Antennennetzwerk
30 mit der Steuerung 85 verbunden, an die die Eingabeeinheit 90 mit dem Bedienelement
40 angeschlossen ist. An das Antennennetzwerk 30 ist wiederum die als Lautsprecher
ausgebildete Hörvorrichtung 45 angeschlossen, wobei der Lautsprecher 45 in einer Hörmuschel
angeordnet sein kann. Ein zweiter Querbalken 75 des zweiten Strahlerelementes 10 ist
an seinem Fußpunkt 150 an die Anode der PIN-Diode 35 angeschlossen, die auch von der
Steuerung 85 angesteuert wird. Die Kathode der PIN-Diode 35 ist mit dem Bezugspotential
80 verbunden. Ein Längsbalken 115 des ersten Strahlerelementes 5 verläuft senkrecht
zu dessen beiden Querbalken 60, 70, beginnend beim ersten Querbalken 60, die der Bezugspotentialfläche
25 abgewandten Enden dieser beiden Querbalken 60, 70 miteinander verbindend. In gleicher
Weise verbindet ein Längsbalken 120 die beiden Querbalken 65, 75 des zweiten Strahlerelementes
10. Anstelle der Längsbalken 115, 120 können entsprechend auch flächenhafte Längselemente
eingesetzt werden. In gleicher Weise wie bei den Ausführungsbeispielen nach Figur
1 und Figur 2 kann der zweite Querbalken 75 des zweiten Strahlerelementes 10 an seinem
Fußpunkt 150 über die PIN-Diode 35 hochohmig oder niederohmig mit dem Bezugspotential
80 verbunden werden. Die Resonanz des ersten Strahlerelementes 5 und des zweiten Strahlerelementes
10 wird nun nicht mehr allein durch die Höhe 95, 100, 105 des jeweiligen Strahlerelementes
5, 10, sondern auch durch den Abstand des ersten Querbalkens 60 des ersten Strahlerelementes
5 vom zweiten Querbalken 70 des ersten Strahlerelementes 5 bzw. durch den Abstand
des ersten Querbalkens 65 des zweiten Strahlerelementes 10 vom zweiten Querbalken
75 des zweiten Strahlerelementes 10 und durch die Länge des Längsbalkens 115, 120
des jeweiligen Strahlerelementes 5, 10 bestimmt, also durch die gesamten geometrischen
Abmessungen des ersten Strahlerelementes 5 bzw. des zweiten Strahlerelementes 10.
Dabei sind die geometrischen Abmessungen des ersten Strahlerelementes 5 so gewählt,
daß sich bei der verwendeten Betriebsfrequenz eine Resonanz einstellt. Die geometrischen
Abmessungen des zweiten Strahlerelementes 10 sind jedoch gegenüber den geometrischen
Abmessungen des ersten Strahlerelementes 5 so verändert, daß sich für die Resonanz
des zweiten Strahlerelementes 10 eine geringfügige Abweichung von der Resonanz des
ersten Strahlerelementes 5 ergibt und das zweite Strahlerelement 10 somit je nach
gewählter Betriebsfrequenz als Reflektor oder Direktor bei jeweils niederohmiger Verbindung
des Fußpunktes 150 seines zweiten Querbalkens 75 mit dem Bezugspotential 80 in der
Antennenanordnung 5, 10 wirken kann. Wird beispielsweise bei ansonsten gleichen geometrischen
Abmessungen die Höhe 100 des zweiten Strahlerelementes 10 für den Betriebsfrequenzbereich
von etwa 1,8 bis 1,9GHz geringfügig kleiner als die Höhe 95 des ersten Strahlerelementes
5 gewählt, wobei die Höhe des jeweiligen Strahlerelementes 5, 10 jeweils der Höhe
seiner Querbalken 60, 70, 65, 75 entspricht und die beiden Querbalken eines Strahlerelementes
jeweils die gleiche Höhe aufweisen, so wirkt das zweite Strahlerelement 10 als Direktor,
so daß sich eine gerichtete Abstrahlcharakteristik beim ersten Strahlerelement 5 in
Richtung des zweiten Strahlerelementes 10 ergibt, vorausgesetzt die PIN-Diode befindet
sich im leitenden Zustand.
[0021] Befindet sich die PIN-Diode 35 im leitenden Zustand und ist die Höhe 100 des zweiten
Strahlerelementes 10 für einen Betriebsfrequenzbereich von etwa 1,8 bis 1,9GHz geringfügig
größer als die Höhe 95 des ersten Strahlerelementes 5, so wirkt das zweite Strahlerelement
10 als Reflektor und es ergibt sich beim ersten Strahlerelement 5 eine gerichtete
Abstrahlcharakteristik in zum zweiten Strahlerelement 10 entgegengesetzter Richtung.
[0022] Die Hörvorrichtung 45 sollte dabei an der Stelle des Funkgerätes 1 angeordnet sein,
die bei gerichteter Abstrahlcharakteristik der Antennenanordnung 5, 10 die geringste
Richtwirkung aufweist, um die Einstrahlung in den Kopf des Benutzers so gering wie
möglich zu halten.
[0023] Wird die PIN-Diode 35 in den sperrenden Zustand durch die Steuerung 85 geschaltet,
so wirkt die Antennenanordnung 5, 10 als Rundstrahler mit omnidirektionaler Abstrahlcharakteristik.
[0024] In Figur 4 ist ein Ablaufplan für die Funktionsweise der Steuerung 85 des Funkgerätes
1 mit der erfindungsgemäßen Antennenanordnung 5, 10 dargestellt. Bei einem Programmpunkt
200 steuert die Steuerung 85 die PIN-Diode 35 mit einem hochpegeligen Signal an, so
daß die PIN-Diode 35 leitet und das zweite Strahlerelement 10 an seinem Fußpunkt 150
niederohmig mit dem Bezugspotential 80 verbunden ist und die Antennenanordnung 5,
10 eine gerichtete Abstrahlcharakteristik aufweist. Anschließend wird zu einem Programmpunkt
205 verzweigt. Bei Programmpunkt 205 wird geprüft, ob die Verbindungsqualität unter
dem ersten entsprechend vorgegebenen Wert liegt und durch entsprechende Voreinstellung
oder Eingabe des Benutzers an der Eingabeeinheit 90 eine Rundstrahlcharakteristik
zugelassen ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 210 verzweigt, andernfalls
wird zu einem Programmpunkt 220 verzweigt. Bei Programmpunkt 220 wird geprüft, ob
an der Eingabeeinheit 90 mittels des Bedienelementes 40 eine Eingabe getätigt wurde.
Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 225 verzweigt, andernfalls wird
zu Programmpunkt 200 zurückverzweigt. Bei Programmpunkt 225 wird geprüft, ob durch
die Betätigung des Bedienelements 40 eine gerichtete Abstrahlcharakteristik vom Benutzer
gewählt wurde. Ist dies der Fall, so wird zum Programmpunkt 200 zurückverzweigt, andernfalls
wird zu Programmpunkt 230 verzweigt. Bei Programmpunkt 230 wird geprüft, ob das Funkgerät
1 ausgeschaltet wurde. Ist dies der Fall, so wird der Programmteil verlassen. Andernfalls
wurde vom Benutzer mittels des Bedienelements 40 eine omnidirektionale Abstrahlcharakteristik
gewählt und zu Programmpunkt 210 verzweigt. Bei Programmpunkt 210 steuert die Steuerung
85 die PIN-Diode 35 mit einem niederpegeligen Signal an, so daß die PIN-Diode 35 in
den sperrenden Zustand übergeht und die Antennenanordnung 5, 10 eine omnidirektionale
Abstrahlcharakteristik aufweist. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 215 verzweigt.
Bei Programmpunkt 215 wird geprüft, ob die Verbindungsqualität über einem zweiten
vorgegebenen Wert liegt, der vorzugsweise über dem ersten vorgegebenen Wert liegt,
um zu häufiges und unnötiges Schalten der PIN-Diode 35 zu vermeiden. Ist dies der
Fall, so wird zu Programmpunkt 200 zurückverzweigt und auf gerichtete Abstrahlcharakteristik
umgeschaltet. Andernfalls wird zu Programmpunkt 210 zurückverzweigt und die Antennenanordnung
5, 10 weiterhin mit omnidirektionaler Abstrahlcharakteristik betrieben.
[0025] Es kann auch vorgesehen sein, mehrere Strahlerelemente am Funkgerät 1 vorzusehen
und über das Antennennetzwerk 30 zu speisen und mehrere nicht gespeiste Strahlerelemente
vorzusehen, die jeweils umschaltbar sehr hochohmig oder sehr niederohmig an ihrem
Fußpunkt mit dem Bezugspotential 80 verbindbar sind. Bei niederohmiger Verbindung
der nicht gespeisten Strahlerelemente an ihrem Fußpunkt mit dem Bezugspotential 80
läßt sich eine Antennenanordnung mit entsprechend verbesserter Richtwirkung realisieren.
[0026] Anstelle einer PIN-Diode 35 kann auch eine herkömmliche pn-Diode, ein Transistor,
oder eine auf sonstige Weise sehr niederohmig oder sehr hochohmig schaltbare Impedanz
vorgesehen sein.
[0027] Für die Strahlerelemente ist keine große Höhe bei den verwendeten Betriebsfrequenzen
erforderlich, so daß sie sehr einfach und platzsparend in den zum Beispiel bei Mobiltelefonen
weit verbreiteten Antennenstummeln untergebracht werden können.
[0028] Die für die erforderliche Verstimmung der Resonanz des zweiten Strahlerelementes
10 gegenüber der Resonanz des ersten Strahlerelementes 5 benötigte Höhendifferenz
der beiden Strahlerelemente 5, 10 liegt in der Größenordnung eines Achtzigstel der
Betriebswellenlänge.
1. Antennenanordnung (5, 10), die wahlweise eine gerichtete Abstrahlcharakteristik (15)
oder eine omnidirektionale Abstrahlcharakteristik (20)
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erstes strahlerelement (5) und
mindestens ein zweites Strahlerelement (10) über einer Bezugspotentialfläche (25)
einander benachbart angeordnet sind, daß eine Speisung des ersten Strahlerelementes
(5) über ein Antennennetzwerk (30) erfolgt, daß das zweite Strahlerelement (10) zwischen
einer hochohmigen und einer niederohmigen Impedanz (35) umschaltbar mit dem Bezugspotential
(80) der Bezugspotentialfläche (25) verbunden ist, daß das erste Strahlerelement (5)
bei der Betriebswellenlänge resonant ausgeführt ist und daß die Resonanz des zweiten
Strahlerelementes (10) gegenüber der Resonanz des ersten Strahlerelementes (5) leicht
verstimmt ist.
2. Antennenanordnung (5, 10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leichte
Verstimmung der Resonanz des zweiten Strahlerelementes (10) gegenüber der Resonanz
des ersten Strahlerelementes (5) durch Variation der geometrischen Abmessungen des
zweiten Strahlerelements (10) im Vergleich zu den geometrischen Abmessungen des ersten
Strahlerelements (5) erfolgt.
3. Antennenanordnung (5, 10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Strahlerelement (10) über ein Halbleiterbauelement (35), vorzugsweise eine
PIN-Diode, mit dem Bezugspotential (80) verbunden ist.
4. Antennenanordnung (5, 10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterbauelement
(35) in einen sperrenden Zustand geschaltet ist, sobald festgestellt wird, daß die
Verbindungsqualität einen ersten vorgegebenen Wert unterschreitet, und daß das Halbleiterbauelement
(35) in einen leitenden Zustand geschaltet ist, solange die Verbindungsqualität einen
zweiten vorgegebenen Wert überschreitet.
5. Antennenanordnung (5, 10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Impedanz (35) mittels eines Bedienelementes (40) umschaltbar ist.
6. Funkgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
erste Strahlerelement (5) und das zweite Strahlerelement (10) stabförmig ausgebildet
sind.
7. Funkgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Strahlerelement (5) und das zweite Strahlerelement (10) F-förmig ausgebildet sind,
daß ein erster Querbalken (60) des ersten Strahlerelementes (5) und ein erster Querbalken
(65) des zweiten Strahlerelementes (10) jeweils mit dem Bezugspotential (80) verbunden
ist, daß die Speisung des ersten Strahlerelementes (5) über einen zweiten Querbalken
(70) des ersten Strahlerelementes (5) erfolgt, daß ein zweiter Querbalken (75) des
zweiten Strahlerelementes (10) zwischen der hochohmigen und der niederohmigen Impedanz
(35) umschaltbar mit dem Bezugspotential (80) verbunden ist.
8. Funkgerät (1), insbesondere Mobilfunk- oder Schnurlostelefon, mit einer Antennenanordnung
(5, 10) nach einem der vorherigen Ansprüche.
9. Funkgerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Strahlerelement
(10) einer einer Hörvorrichtung (45) des Funkgerätes (1) zugewandten Seitenfläche
(50) des Funkgerätes (1) zugewandt angeordnet ist und daß die geometrischen Abmessungen
des zweiten Strahlerelementes (10, 10') im Vergleich zu den geometrischen Abmessungen
des ersten Strahlerelementes (5) so gewählt sind, daß das zweite Strahlerelement (10)
in einem Betriebsfrequenzbereich als Reflektor wirkt und daß das erste Strahlerelement
(5) einer der Hörvorrichtung (45) des Funkgerätes (1) abgewandten Seitenfläche (55)
des Funkgerätes (1) zugewandt angeordnet ist.
10. Funkgerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Strahlerelement
(5) einer einer Hörvorrichtung (45) des Funkgerätes (1) zugewandten Seitenfläche (50)
des Funkgerätes (1) zugewandt angeordnet ist und daß das zweite Strahlerelement (10)
einer der Hörvorrichtung (45) des Funkgerätes (1) abgewandten Seitenfläche (55) des
Funkgerätes (1) zugewandt angeordnet ist und daß die geometrischen Abmessungen des
zweiten Strahlerelementes (10) im Vergleich zu den geometrischen Abmessungen des ersten
Strahlerelementes (5) so gewählt sind, daß das zweite Strahlerelement (10) in einem
Betriebsfrequenzbereich als Direktor wirkt.
11. Funkgerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Strahlerelement
(10) höher über der Bezugspotentialfläche (25) als das erste Strahlerelement (5) ist
und daß als Betriebsfreguenzbereich etwa 1,8 bis 1,9 GHz vorgesehen sind.
12. Funkgerät (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Strahlerelement
(5) höher über der Bezugspotentialfläche (25) als das zweite Strahlerelement (10)
ist und daß als Betriebsfrequenzbereich etwa 1,8 bis 1,9 GHz vorgesehen sind.
13. Funkgerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Strahlerelement
(5) höher über der Bezugspotentialfläche (25) als das zweite Strahlerelement (10)
ist und daß als Betriebsfrequenzbereich etwa 0,9 bis 1,0GHz vorgesehen sind.
14. Funkgerät (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Strahlerelement
(10) höher über der Bezugspotentialfläche (25) als das erste Strahlerelement (5) ist
und daß als Betriebsfrequenzbereich etwa 0,9 bis 1,0GHz vorgesehen sind.