ANTENNENVORRICHTUNG FÜR FUNKBASIERTE ELEKTRONISCHE GERÄTE

Beschreibung

[0001] Antennenvorrichtung für funkbasierte elektronische Geräte Die Erfindung betrifft eine Antennenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Es ist bekannt, die Gehäusen von funkbasierten elektronischen Geräten, beispielsweise von mobilen beziehungsweise mobil zu verwendenden Kommunikationsendgeräten, als Kunststoffteil zu fertigen.

[0003] Die Druckschrift US2006/0017645 A1, beschreibt eine Antennenvorrichtung, die eine Leiterplatte, eine leitende Abschirmung, einen ersten Verbindungsabschnitt und einen zweiten Verbindungsabschnitt umfasst. Die Leiterplatte verfügt über einen Speisepunkt und eine vom Speisepunkt isolierte Masseebene. Die leitende Abschirmung umgibt die Leiterplatte. Der erste Verbindungsabschnitt steht im Wesentlichen senkrecht zu der Leiterplatte und verbindet den Speisepunkt mit der leitenden Abschirmung. Der zweite Verbindungsabschnitt steht im Wesentlichen senkrecht zu der Leiterplatte und verbindet die Masseebene elektrisch mit der leitenden Abschirmung.

[0004] Die Druckschrift WO 02/47200 A1 beschreibt eine - Antenne in Form einer Inverted E-Antenne, bei welcher über der Fläche einer Leiterplatte ein Bügel in Form eines invertierten E angeordnet ist. Dabei kann der Bügel auch flächig ausgebildet sein.

[0005] Die Druckschrift GB 2 301 485 A beschreibt eine Schlitzantenne, bei welcher ein plattenförmiger Leiter senkrecht auf der oberen Oberfläche eines metallischen Gehäuses angeordnet ist, und die eine quadratischen Aussparung in Form eines Schlitzes aufweist, deren Länge gleich einer halben Wellenlänge in Bezug auf eine Benutzerfrequenz ist. Die Schlitzantenne wird durch einen Koaxialleiter angeregt und regt durch kapazitive Kopplung einen stabförmigen Leiter halber Wellenlänge an. Dabei können die Platte und der stabförmige Leiter verschiedene nicht-lineare Formen annehmen.

[0006] Die Druckschrift JP S57103406 A beschreibt eine Schlitzantenne, bei welcher ein plattenförmiger Leiter parallel zu einem metallischen Gehäuse angeordnet ist. Dabei sind die Kanten des plattenförmigen Leiters mit Ausnahme eines Schlitzes an der Stirnseite des Gehäuses geerdet, um einen Hohlraum-Resonator zu erhalten. Die Länge des Schlitzes ist auf ca. λ/2 und die Länge in Längsrichtung des Hohlraumresonators wird auf etwa λ/4 eingestellt, wodurch die Resonanz der Antenne der Resonanz einer Schlitzantenne entspricht.

[0007] Werden metallisierte beziehungsweise metallische Gehäusen verwendet, oder Gehäusen, die wenigstens zum Teil metallisiert beziehungsweise metallisch sind, besteht das Problem, dass eine Antennenvorrichtung, die innerhalb des Gehäuses platziert ist, eine Abschirmwirkung erfährt.

[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antennenvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die trotz einer abschirmenden Wirkung eines elektrisch leitenden Rahmens beziehungsweise eines elektrisch leitenden Gehäuses außen um die Antennenvorrichtung herum funktionsfähig ist.

[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antennenvorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

[0010] Eine solche Antennenvorrichtung hat den Vorteil, dass sie verwendbar ist, auch wenn beziehungsweise gerade weil die Manteloberfläche des Gehäuses eines betreffenden funkbasierten elektronischen Gerätes wenigstens zum Teil metallisiert beziehungsweise metallisch ausgebildet ist.

[0011] Danach weist der abgetrennte Resonanzraum zwischen der oben angesprochenen ersten und zweiten Stelle eine funktechnische Weglänge auf, die an die halbe Wellenlänge der Arbeitsfrequenz des zu Grunde liegenden funkbasierten elektronischen Gerätes angepasst ist.

[0012] Diese Anpassung ist wichtig für den Erhalt der gewünschten Parallelresonanz im betreffenden Resonanzraum.

[0013] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

[0014] Die über die Antennenvorrichtung abzustrahlende beziehungsweise zu empfangende Hochfrequenzenergie kann in den beziehungsweise aus dem besagten abgetrennten Resonanzraum in vorteilhafter Weise in herkömmlicher Technik galvanisch, induktiv oder kapazitiv ein- beziehungsweise ausgekoppelt werden. Letztlich lassen sich mit der Antennenvorrichtung gestalterisch völlig neue funkbasierte elektronische Geräte herstellen.

[0015] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Figur 1 ein Beispiel einer Antenne in schematischer, dreidimensionaler Darstellung,

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer, dreidimensionaler Darstellung,

Figur 3 ein erstes Ankopplungsbeispiel für ein Antennenkabel bei einer Antenne gemäß der Figur 1,

Figur 4 ein zweites Ankopplungsbeispiel für ein Antennenkabel bei einer Antenne gemäß der Figur 1, und

Figur 5 ein drittes Ankopplungsbeispiel für ein Antennenkabel bei einer Antenne gemäß der Figur 1.

[0016] In Figur 2 ist ein funkbasiertes elektronisches Kommunikationsendgerät 1 gezeigt mit bezogen auf die Erfindung einem grundsätzlichen Blick in das Innere des Kommunikationsendgerätes 1.

[0017] Für alle Darstellungen gemäß den Figuren 1 bis 5 gilt, dass das Kommunikationsendgerät 1 ein Gehäuse 2 aufweist, das eine Manteloberfläche 3 umfasst, die metallisch oder metallisiert ist.

[0018] Gemäß der Erfindung ist zu Grunde gelegt, dass die gesamte Manteloberfläche 3 des Gehäuses 2 metallisch oder metallisiert ist.

[0019] Soweit eine Metallisierung vorliegt, kann diese Metallisierung beispielsweise durch ein Verchromen realisiert sein. Soweit eine metallische Ausbildung vorliegt, ist das betreffende Teilstück oder das betreffende Stück des Gehäuses 2 massiv metallisch, zum Beispiel durch ein metallisches Druckgussteil, ausgebildet.

[0020] Das metallisierte oder das massiv metallische Gehäuse 2 bildet einen elektrisch leitenden Rahmen 5, der ein inneres Gehäusevolumen 6 des Gerätes 1 einmantelt.

[0021] Innerhalb des eingemantelten Gehäusevolumens 6 ist durch das eingemantelte Gehäusevolumen 6 hindurch eine elektrisch leitende Verbindung 7 von einer ersten zu einer zweiten Stelle 8, 9 jeweils der metallisierten oder metallischen Manteloberfläche 3 hergestellt.

[0022] Die besagte erste und zweite Stelle 8, 9 sind zusammen in der Weise gewählt, dass innerhalb des eingemantelten Gehäusevolumens 6 durch die elektrisch leitende Verbindung 7 ein funktechnischer Resonanzraum 10 abgetrennt ist mit einer funktechnischen Parallelresonanz auf einer Arbeitsfrequenz des elektronischen Gerätes 1.

[0023] Hierzu weist der abgetrennte Resonanzraum 10 zwischen der ersten und der zweiten Stelle 8, 9 eine funktechnische Weglänge 11 auf (der Einfachheit wegen nur in den Figuren 3 bis 5 gezeigt), die der halben Wellenlänge der Arbeitsfrequenz des Gerätes 1 entspricht.

[0024] In den jeweiligen Figuren 1 bis 5 ist schematisch jeweils eine Anbindung eines Antennenkabels 12 in Bezug auf den jeweils abgetrennten Resonanzraum 10 gezeigt.

[0025] Dabei zeigt jeweils insbesondere die Figur 3 eine Anbindungsmöglichkeit auf galvanische Art, die Figur 4 eine Anbindungsmöglichkeit auf induktive Art und die Figur 5 eine Anbindungsmöglichkeit auf kapazitive Art.

[0026] Die elektrisch leitende Verbindung 7 zwischen der besagten ersten und der besagten zweiten Stelle 8, 9 ist gemäß der Erfindung durch eine elektrisch leitende Fläche (Figur 2) einer Leiterplatte 13 realisiert sein.

[0027] Die angesprochene Fläche kann beispielsweise eine Kupferlage der Leiterplatte 13 sein.

[0028] Mit Hilfe der angesprochenen Anbindungsmöglichkeiten des Antennenkabels 12 kann über die auf Grund der oben beschriebenen Maßnahmen speziell gebildeten Antennenvorrichtung eine abzustrahlende beziehungsweise zu empfangende Hochfrequenzenergie in den beziehungsweise aus dem abgetrennten Resonanzraum (10) galvanisch, induktiv oder kapazitiv ein- beziehungsweise ausgekoppelt werden.

Ansprüche

1. Funkbasiertes elektronisches Gerät (1) mit einer Antennenvorrichtung, einem die Antennenvorrichtung beherbergenden Gehäuse (2) und einem funktechnischen Resonanzraum (10), in welchem sich eine elektromagnetische Welle ausbilden kann, in der Art, dass sich eine Parallelresonanz auf einer Arbeitsfrequenz des elektronischen Gerätes (1) bildet, wobei das Gehäuse (2) des Gerätes (1) einen elektrische leitenden Rahmen (5) und eine vordere und eine hintere Fläche aufweist, und wobei der Rahmen (5) eine Manteloberfläche (3) bildet, die ein inneres Gehäusevolumen (6) des Gehäuses (2) einmantelt, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des eingemantelten inneren Gehäusevolumens (6) durch das eingemantelte Gehäusevolumen (6) hindurch eine elektrisch leitende Verbindung (7) von einer ersten Stelle (8) zu einer zweiten gegenüberliegenden Stelle (9) des elektrisch leitenden Rahmens (5) hergestellt ist, wobei die erste Stelle (8) und die zweite Stelle (9) in der Weise an zwei gegenüberliegenden Seiten des elektrisch leitenden Rahmens (5) angebracht sind, dass innerhalb des eingemantelten Gehäusevolumens (6) durch die elektrisch leitende Verbindung (7) zwischen der ersten und der zweiten Stelle (8, 9) der funktechnische Resonanzraum (10) abgetrennt ist, und wobei der abgetrennte Resonanzraum (10) eine funktechnische Weglänge (11) zwischen der ersten und der zweiten Stelle (8, 9) aufweist, die an die halbe Wellenlänge der Arbeitsfrequenz des Gerätes (1) angepasst ist; und die elektrisch leitende Verbindung (7) zwischen der ersten Stelle (8) und der zweiten Stelle (9) durch eine elektrisch leitende Fläche einer Leiterplatte (13) realisiert ist wobei die Leiterplatte (13) parallel zu der vorderen Fläche und der hinteren Fläche des Gehäuses (2) angeordnet ist.

2. Funkbasiertes elektronisches Gerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine über die Antennenvorrichtung abzustrahlende beziehungs
weise zu empfangende Hochfrequenzenergie in den beziehungsweise aus dem abgetrennten Resonanzraum (10) galvanisch, induktiv oder kapazitiv ein- beziehungsweise auskoppelbar ist.

3. Funkbasiertes elektronisches Gerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Gerät (1) für die Ein-, beziehungsweise Auskoppelung der abzustrahlenden, beziehungsweise einzuspeisenden Hochfrequenzenergie aus dem abgetrennten Resonanzraum (10) ein Antennenkabel (12) aufweist.

Claims

1. A wireless electronic device (1), comprising an antenna device, a housing (2) accommodating the antenna device, and a radio resonant cavity (10), in which an electromagnetic wave may be formed, in such a way that a parallel resonance forms at a working frequency of the electronic device (1), the housing (2) of the device (1) comprising an electrically conductive frame (5) and a front and a rear surface, and the frame (5) forming a lateral surface (3) which encloses an inner housing volume (6) of the housing (2), characterized in that, inside the enclosed inner housing volume (6), an electrically conductive connection (7) is established through the enclosed housing volume (6) from a first location (8) to a second opposing location (9) of the electrically conductive frame (5), the first location (8) and the second location (9) being attached to two opposite sides of the electrically conductive frame (5) in such a way that, inside the enclosed housing volume (6), the radio resonant cavity (10) is partitioned as a result of the electrically conductive connection (7) between the first and second locations (8, 9), the partitioned resonant cavity (10) between the first and second locations (8, 9) having a radio path length (11) which is adapted to one half the wavelength of the working frequency of the device (1), and the electrically conductive connection (7) between the first location (8) and the second location (9) being achieved by means of an electrically conductive surface of a printed circuit board (13), the printed circuit board (13) being disposed parallel to the front surface and the rear surface of the housing.

2. The wireless electronic device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that a high-frequency energy to be emitted or received via the antenna device may be injected into or extracted from the partitioned resonant cavity (10) using galvanic, inductive or capacitive techniques.

3. The wireless electronic device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the electronic device (1) comprises an antenna cable (12) for injecting or extracting the high-frequency energy to be emitted by or fed from the partitioned resonant cavity (10).

Revendications

1. Appareil électronique basé sur la radiocommunication (1) avec un dispositif d'antenne, un boîtier (2) abritant le dispositif d'antenne et une chambre de résonance (10) radiotechnique, dans laquelle une onde électromagnétique peut se développer, de manière qu'une résonance parallèle se forme sur une fréquence de travail de l'appareil électronique (1), où le boîtier (2) de l'appareil (1) présente un cadre (5) conducteur électriquement, et une surface avant et une surface arrière, et où le cadre (5) forme une surface d'enveloppe (3) qui enveloppe un volume intérieur de boîtier (6) du boîtier (2), caractérisé en ce qu'à l'intérieur du volume intérieur de boîtier (6) enveloppé, une liaison conductrice électriquement (7) est établie à partir d'une première position (8) vers une deuxième position (9) se situant en face du cadre (5) conducteur électriquement à travers le volume de boîtier (6) enveloppé, où la première position (8) et la deuxième position (9) sont agencées sur deux côtés opposés du cadre (5) conducteur électriquement de manière qu'à l'intérieur du volume de boîtier (6) enveloppé, la chambre de résonance (10) radiotechnique est divisée entre les première et seconde positions (8, 9) par la liaison (7) conductrice électriquement, et où la chambre de résonance (10) divisée présente une longueur de trajet radio (11 entre les première et deuxième positions (8, 9) qui est ajustée à la demie longueur d'onde de la fréquence de travail de l'appareil (1) ; et la liaison (7) conductrice électriquement entre la première position (8) et la deuxième position (9) est réalisée par une surface conductrice électriquement d'une carte de circuit imprimé (13), où la carte de circuit imprimé (13) est disposée parallèlement à la surface avant et à la surface arrière du boîtier (2).

2. Appareil électronique basé sur la radiocommunication (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, par l'intermédiaire du dispositif d'antenne, une énergie de haute fréquence à émettre, respectivement, à réceptionner, peut être couplée, respectivement découplée, de manière galvanique, inductive ou capacitive à partir de la chambre de résonance (10) respectivement divisée.

3. Appareil électronique basé sur la radiocommunication (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil électronique (1) présente un câble d'antenne (12) pour un couplage, respectivement un découplage, de l'énergie de haute fréquence à émettre, respectivement à alimenter, à partir de la chambre de résonance (10) divisée.

Zeichnung