DE10219654A1 - Antennenvorrichtung und Funkkommunikationsausrüstung, die dieselbe umfaßt - Google Patents
Antennenvorrichtung und Funkkommunikationsausrüstung, die dieselbe umfaßtInfo
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Abstract
Eine Zuführstrahlungselektrode, die zwei verzweigte Strahlungselektroden umfaßt, ist auf der Oberfläche eines Substrats vorgesehen. Auf beiden Seiten der Zuführstrahlungselektrode und in der Nähe der verzweigten Strahlungselektroden sind Nichtzuführstrahlungselektroden vorgesehen. Die verzweigte Strahlungselektrode und die Nichtzuführstrahlungselektrode werden in demselben Frequenzband in Doppelresonanz versetzt. Die verzweigte Strahlungselektrode und die Nichtzuführstrahlungselektrode werden in demselben Frequenzband, das höher ist als das der verzweigten Strahlungselektrode und der Nichtzuführstrahlungselektrode, in Doppelresonanz versetzt.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antennen
vorrichtung und insbesondere auf eine Mehrband-
Antennenvorrichtung und eine Funkkommunikationsausrüstung,
die die Antennenvorrichtung verwendet.
Seit kurzem umfassen tragbare Telefone oft ein Zweibandsy
stem, das zwei Frequenzbänder, z. B. diejenigen zwischen 800
und 900 MHz und zwischen 1800 und 1900 MHz, verwendet. Es
wurden Antennen in Umkehr-F-Form zum Empfangen und Senden
zweier Frequenzbänder von einer einzigen Antenne vorge
schlagen. Beispielsweise wird in der ungeprüften japani
schen Patentveröffentlichung Nr. Hei10-93332 eine Antenne
offenbart, die Resonanzfrequenzen von 1500 MHz und 1900 MHz
aufweist.
Wie in Fig. 15 gezeigt ist, umfaßt diese Antenne einen
Schlitz 2, der in einer Leiterplatte 1 vorgesehen ist, um
zwei Strahlungsleiterplatten 3 und 4, die unterschiedliche
Breiten und Längen aufweisen, zu definieren. Ein Abschnitt
der Leiterplatte 1 ist gebogen, um eine Verbindungsleiter
platte 5 zu bilden. Die Strahlungsleiterplatten 3 und 4
werden durch die Verbindungsleiterplatte 5 auf einer Mas
seleiterplatte 6 getragen. Über einen Zuführstift 7 wird
den Strahlungsleiterplatten 3 und 4 eine Hochfrequenzlei
stung zugeführt.
Überdies ist in den US-Patenten Nr. 6,271,794, 6,307,512
und 6,333,716 eine Antenne offenbart, bei der zwei metalli
sche Strukturen, die unterschiedliche elektrische Längen
aufweisen, auf der Oberfläche eines Gehäuses für ein Tele
fon vorgesehen sind, um zwei Strahlungselemente zu erzeu
gen, derart, daß die Antenne Resonanzfrequenzen von 900 MHz
und 1800 MHz aufweist. Diese Antenne umfaßt einen Schlitz,
der zwischen den beiden metallischen Strukturen vorgesehen
ist, um eine Einstellung der Bandbreiten der Resonanzfre
quenzen zu ermöglichen.
Gemäß den Beispielen des Standes der Technik ist jede An
tenne eine Zweibandantenne, die zwei Resonanzfrequenzen in
voneinander getrennten Frequenzbändern aufweist, weist je
doch in jedem Frequenzband eine Einzelresonanzcharakteri
stik auf. Dementsprechend muß die Größe der Antenne erhöht
werden, um eine notwendige Bandbreite für jede Resonanzfre
quenz zu gewährleisten. Somit kann die Größe der Antenne
nicht verringert werden. Wenn überdies Frequenzbänder vor
gesehen sind, die eine einzige Resonanz aufweisen, weisen
die Resonanzcharakteristika einen einzigen Spitzenwert auf.
Somit kann kein breites Frequenzband erreicht werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Antennenvor
richtungen und eine Funkkommunikationsausrüstung mit ver
besserten Frequenzcharakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Antennenvorrichtung gemäß An
spruch 1 oder Anspruch 8 sowie eine Funkkommunikationsaus
rüstung gemäß Anspruch 13 gelöst.
Um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, liefern
bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
eine Antennenvorrichtung, die eine Mehrzahl von Frequenz
bändern aufweist und die in den jeweiligen Frequenzbändern
eine Doppelresonanz erreicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung stellt eine Funkkommunikationsausrüstung be
reit, die die Antennenvorrichtung umfaßt, welche eine Mehr
zahl von Zuführstrahlungselektrodenbändern und eine Doppel
resonanz in den jeweiligen Frequenzbändern aufweist.
Gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung ist eine Antennenvorrichtung geschaf
fen, die folgendes umfaßt: ein Substrat, das aus einem di
elektrischen oder einem magnetischen Material hergestellt
ist, ein Zuführelement, das einen Zuführanschluß und eine
Zuführstrahlungselektrode, die mit dem Zuführanschluß elek
trisch verbunden ist, umfaßt, und eine Mehrzahl von Nicht
zuführelementen, die jeweils einen Masseanschluß und eine
Nichtzuführstrahlungselektrode, die mit dem Masseanschluß
elektrisch verbunden ist, umfassen, wobei die Zuführstrah
lungselektrode und die Nichtzuführstrahlungselektroden der
art auf der Oberfläche des Substrats angeordnet sind, daß
sich die Nichtzuführstrahlungselektroden in der Nähe und
entlang der Zuführstrahlungselektrode erstrecken.
Wenn dem Zuführanschluß, der eine Zuführelektrode oder ei
nen Zuführstift umfaßt, eine Signalleistung bereitgestellt
wird, weist das Zuführelement mindestens eine Resonanzfre
quenz auf. Das heißt, daß, wenn das Zuführelement eine ein
zelne Zuführstrahlungselektrode umfaßt, befindet es sich
bei den Frequenzen der Grundwelle und ihrer Harmonischen
höherer Ordnung in Resonanz, die durch die elektrische Län
ge der Zuführstrahlungselektrode bestimmt sind. Überdies
wird das Zuführelement, das eine Mehrzahl verzweigter
Strahlungselektroden bzw. von Zweigstrahlungselektroden um
faßt, bei den Resonanzfrequenzen der jeweiligen verzweigten
Strahlungselektroden, die durch die effektiven Leitungslän
gen der verzweigten Strahlungselektroden bestimmt werden,
in Resonanz versetzt.
Wenn die Nichtzuführstrahlungselektrode beispielsweise der
Nichtzuführstrahlungselektrode, die auf der rechten Seite
des Zuführelements der Mehrzahl von Nichtzuführstrahlungs
elektroden positioniert ist, eine elektrische Leitungslänge
aufweist, die größer ist als die der Nichtzuführstrahlungs
elektrode des Nichtzuführelements, die auf der linken Seite
des Zuführelements positioniert ist, und das Zuführelement
eine einzelne Zuführstrahlungselektrode umfaßt, befindet
sich die Nichtzuführstrahlungselektrode auf der rechten
Seite bei einer Resonanzfrequenz, die nahe der Frequenz der
Grundwelle ist, in Resonanz. Wenn das Zuführelement eine
Mehrzahl von verzweigten Strahlungselektroden umfaßt, be
findet sich die Nichtzuführstrahlungselektrode auf der
rechten Seite bei einer Resonanzfrequenz, die nahe der
niedrigsten Resonanzfrequenz bei der Mehrzahl von verzweig
ten Strahlungselektroden ist, in Resonanz. Die Nichtzuführ
strahlungselektrode auf der linken Seite, die eine geringe
re effektive Leitungslänge aufweist als die Nichtzuführ
strahlungselektrode auf der rechten Seite, befindet sich
bei einer Frequenz in Resonanz, die sich nahe bei einer Re
sonanzfrequenz der Harmonischen höherer Ordnung befindet,
die verursacht werden, wenn das Zuführelement die einzelne
Zuführstrahlungselektrode umfaßt, oder befindet sich bei
einer Frequenz in Resonanz, die sich nahe bei der höchsten
Resonanzfrequenz in den verzweigten Strahlungselektroden
befindet.
Es können beide Resonanzfrequenzen, die zueinander benach
bart sind, bereitgestellt werden, und ferner wird eine An
passung der Doppelresonanz in den jeweiligen Frequenzbän
dern durch die oben beschriebene Operation des Zuführele
ments und der Nichtzuführelemente erreicht. Überdies sind
die Resonanzfrequenzen der Grundwelle und ihrer Harmoni
schen höherer Ordnung des Zuführelements und die Resonanz
frequenzen der jeweiligen verzweigten Strahlungselektroden
in Frequenzbändern eingestellt, die voneinander getrennt
sind. Bei einer Antenne wird somit eine Mehrzahl von Dop
pelresonanztypen ohne eine gegenseitige Beeinträchtigung
erzeugt. Überdies sind die Bandbreiten der jeweiligen Fre
quenzbänder aufgrund der Doppelresonanz stark erhöht. Der
Begriff "Doppelresonanz" bedeutet, daß die Resonanzfrequen
zen eines Zuführelements und von Nichtzuführelementen in
der Nachbarschaft zueinander existieren und daß die Band
breite eines Frequenzbandes, das die Resonanzfrequenzen
enthält, stark erhöht ist.
Vorzugsweise umfaßt die Zuführstrahlungselektrode eine
Mehrzahl von verzweigten Strahlungselektroden, die den Zu
führanschluß als einen gemeinsamen Anschluß aufweisen.
Gemäß dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbei
spiel unterscheiden sich die effektiven Leitungslängen der
Mehrzahl von verzweigten Strahlungselektroden voneinander.
Dadurch weist das Zuführelement eine Mehrzahl von Resonanz
frequenzen auf, die voneinander verschieden sind. Mit ande
ren Worten sind die Resonanzfrequenzen der verzweigten
Strahlungselektroden eingestellt, um voneinander verschie
den zu sein, und überdies sind die Resonanzfrequenzen der
verzweigten Strahlungselektroden in verschiedenen Frequenz
bändern eingestellt.
Vorzugsweise weisen die verzweigten Strahlungselektroden
effektive Leitungslängen auf, bei denen die verzweigten
Strahlungselektroden bei unterschiedlichen Resonanzfrequen
zen angeregt werden.
Somit werden die verzweigten Strahlungselektroden bei von
einander unabhängigen Resonanzfrequenzen angeregt. Somit
sind Resonanzfrequenzen in der Anordnungsreihenfolge der
verzweigten Strahlungselektroden höher, und es sind auch
Frequenzbänder eingestellt, die von den Resonanzfrequenzen
verschieden sind. Wenn die Zuführstrahlungselektrode bei
spielsweise zwei verzweigte Strahlungselektroden umfaßt,
ist eine Resonanzfrequenz auf ein Frequenzband von 800 bis
900 MHz eingestellt, das üblicherweise bei tragbaren Tele
fonen verwendet wird, und die andere Resonanzfrequenz ist
auf ein Frequenzband von 1800 bis 1900 MHz eingestellt.
Überdies wird eine verzweigte Strahlungselektrode durch die
Grundwelle des Zuführelements angeregt, und die andere ver
zweigte Strahlungselektrode wird durch die Harmonischen hö
herer Ordnung der Grundwelle, wie beispielsweise die dop
pelt harmonische Welle oder die dreifach harmonische Welle,
angeregt.
Vorzugsweise wird die Zuführstrahlungselektrode durch eine
einzelne Strahlungselektrode definiert, und die einzelne
Strahlungselektrode weist eine effektive Leitungslänge auf,
bei der die einzelne Strahlungselektrode bei der Resonanz
frequenz der Grundwelle und den Resonanzfrequenzen der Har
monischen höherer Ordnung, die durch ein Zuführen über den
Zuführanschluß verursacht wird, angeregt wird.
Dementsprechend weist die Zuführstrahlungselektrode eine
effektive Leitungslänge auf, bei der die Elektrode bei der
Frequenz der Grundwelle in Resonanz versetzt wird. Das Zu
führelement weist eine elektrische Länge auf, bei der das
Element bei der Frequenz der Grundwelle und der Frequenz,
die durch ein Multiplizieren der Frequenz der Grundwelle
mit einer Ganzzahl erhalten wird, in Resonanz versetzt
wird. Durch ein Einstellen der Resonanzfrequenz der Grund
welle auf die niedrigste Frequenz der verwendeten Frequen
zen wird die doppelt oder dreifach harmonische Welle der
Grundwelle auf die andere Frequenz eingestellt.
Vorzugsweise erstreckt sich jede der Nichtzuführstrahlungs
elektroden von dem Masseanschluß, wobei das andere Ende
derselben ein offenes Ende definiert, erstreckt sich jede
der verzweigten Strahlungselektroden von dem Zuführan
schluß, wobei das andere Ende derselben ein offenes Ende
definiert, und sind die offenen Enden der verzweigten
Strahlungselektroden angeordnet, um voneinander beabstandet
zu sein.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration definieren eine
verzweigte Strahlungselektrode und die zu der verzweigten
Strahlungselektrode benachbarte Nichtzuführstrahlungselek
trode ein Doppelresonanzpaar. Durch ein allmähliches Erhö
hen der Breite eines Schlitzes, der in der Ebene der Zu
führstrahlungselektrode vorgesehen ist, um die Zuführstrah
lungselektrode in die mehreren verzweigten Strahlungselek
troden zu teilen, wird die gegenseitige Beeinträchtigung
zwischen den Doppelresonanzpaaren stark verringert, und ein
Abstimmen der Doppelresonanz wird auf effiziente Weise er
reicht.
Vorzugsweise sind in den offenen Enden der Strahlungselek
troden auf Seitenoberflächen des Substrats Kapazitätsla
dungselektroden vorgesehen.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration definieren Rand
kapazitäten (Streukapazitäten) in den offenen Enden der je
weiligen Strahlungselektroden die Offenes-Ende-Kapazitäten
(elektrostatische Kapazitäten) zwischen den Kapazitätsla
dungselektroden und den Massestrukturen des Schaltungssub
strats. Somit werden die Kopplungskapazitäten zwischen dem
Zuführelement und den Nichtzuführelementen ohne weiteres
ausgeglichen, und es wird ohne weiteres eine Einstellung
durchgeführt, um die Doppelresonanz in demselben Frequenz
band zu erzeugen.
Vorzugsweise umfaßt die Antennenvorrichtung ferner ein
rechteckiges Schaltungssubstrat, wobei das Substrat in der
Nähe einer Ecke des Schaltungssubstrats angeordnet ist, wo
die beiden Seiten des Schaltungssubstrats einander schnei
den, während eine der Nichtzuführstrahlungselektroden ent
lang einer der beiden Seiten angeordnet ist und die andere
Nichtzuführstrahlungselektrode entlang der anderen Seite
angeordnet ist.
Gemäß dieser Konfiguration definieren auf dem Schaltungs
substrat vorgesehene Massestrukturen und Verdrahtungsstruk
turen Pfade für Hochfrequenzströme, derart, daß entlang der
Seiten des Schaltungssubstrats, das mit den jeweiligen
Nichtzuführelementen elektrisch gekoppelt bzw. elektri
sches-Feld-gekoppelt ist, Gehäuseströme angeregt werden.
Die Gehäuseströme bewirken, daß sich die Verstärkungen der
Nichtzuführelemente, die Indirekte-Zufuhr-Elemente sind,
wesentlich erhöhen. Da das Substrat der Antennenvorrichtung
überdies in der Nähe der Ecke des Schaltungssubstrats ange
ordnet ist, ist die elektrische Kopplung zwischen den
Nichtzuführelementen und dem Schaltungssubstrat verringert,
derart, daß der elektrische Q-Faktor bei Resonanz stark
verringert ist. Somit sind die Bandbreiten der Frequenzbän
der, in denen die Doppelresonanz auftritt, stark erhöht.
Gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird eine Antennenvorrichtung be
reitgestellt, die folgende Merkmale umfaßt: eine Mehrzahl
von Antennen und ein Schaltungssubstrat, auf dem die Mehr
zahl von Antennen angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von
Antennen jeweils ein Zuführelement, das einen Zuführan
schluß und eine Zuführstrahlungselektrode, die sich von dem
Zuführanschluß erstreckt, aufweist, und ein Nichtzuführele
ment umfaßt, das eine Masseelektrode und eine Nichtzuführ
strahlungselektrode, die sich von der Masseelektrode er
streckt, aufweist, wobei das Zuführelement und das Nichtzu
führelement auf einem Substrat vorgesehen sind, wobei die
Zuführstrahlungselektrode und die Nichtzuführstrahlungs
elektrode jeder Antenne effektive Leitungslängen aufweisen,
die sich voneinander unterscheiden, wobei das Schaltungs
substrat mit einer Massestruktur, die die Masseelektroden
miteinander verbindet, und einer Zuführstruktur, die die
Zuführanschlüsse mit einer gemeinsamen Signalquelle verbin
det, versehen ist.
Somit ist das Schaltungssubstrat als ein Abschnitt der An
tennenvorrichtung enthalten, und das elektrische Volumen
der Antennenvorrichtung wird durch die Fläche des Schal
tungssubstrats bestimmt. Insbesondere, wenn die Größe der
Antennenvorrichtung erhöht wird, um die Übertragungsausgabe
zu verbessern, wird die Größe des Schaltungssubstrats ein
fach erhöht. Somit wird die Anordnung der Mehrzahl von An
tennen auf dem Schaltungssubstrat auf der Basis des Ausma
ßes der gegenseitigen Beeinträchtigung, auf der Basis von
Leistungsfähigkeiten, die für die Richtwirkungen der Anten
nen erforderlich sind, und anderen Faktoren bestimmt. Da
die Antennen konfiguriert sind, um in unterschiedlichen
Frequenzbändern in Doppelresonanz versetzt zu werden, und
ein großer Signalstrom durch die Zuführstruktur fließt, ist
die Übertragungsausgabe der Antennenvorrichtung stark ver
bessert.
Vorzugsweise sind Filterschaltungen in den Pfaden der Zu
führstruktur vorgesehen, die ab dem Abschnitt derselben,
der die Zuführanschlüsse mit der gemeinsamen Signalquelle
verbindet und der sich in Richtung auf die Zuführanschlüsse
erstreckt, verzweigt ist.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration sind Signale,
die sich außerhalb derjenigen Frequenzbänder befinden, in
denen die jeweiligen Antennen angeregt werden, ausgeschlos
sen. Das heißt, daß lediglich Signale, die die jeweiligen
Antennen anregen, den jeweiligen Antennen bereitgestellt
werden. Dementsprechend ist eine Trennung zwischen den Fre
quenzbändern der Antennen stark verbessert.
Vorzugsweise sind an beiden Seiten der oder in der Nähe der
Zuführstrahlungselektrode auf der Oberfläche jedes Sub
strats Nichtzuführstrahlungselektroden vorgesehen.
Da die Nichtzuführstrahlungselektroden auf beiden Seiten
jeder Zuführstrahlungselektrode vorgesehen sind, ist jede
Antenne als eine Antenne konfiguriert, die in zwei Fre
quenzbändern in Doppelresonanz versetzt wird. Dementspre
chend umfaßt die Antennenvorrichtung mindestens vier Fre
quenzbänder. Somit arbeitet die Antennenvorrichtung als ei
ne Mehrband-Antenne, indem die Frequenzbänder so einge
stellt werden, daß sie sich voneinander unterscheiden.
Der Zuführanschluß ist vorzugsweise eine auf einer Seiten
oberfläche des Substrats vorgesehene Zuführelektrode oder
ein durch das Substrat verlaufender Anschlußstift, je nach
den erforderlichen Spezifikationen.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist die Konfigu
ration des Zuführanschlusses aus einer Vielzahl von geeig
neten Formen ausgewählt. Insbesondere ist die Antennenvor
richtung als eine Antenne in Umkehr-L-Form und eine Antenne
in Umkehr-F-Form konfiguriert.
Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung ist eine Funkkommunikationsausrüstung vorgesehen,
die eine der oben beschriebenen Antennenvorrichtungen und
ein Schaltungssubstrat umfaßt, das eine längliche, rechtec
kige Form, die lange und kurze Seiten umfaßt, aufweist, wo
bei die Antennenvorrichtung eine Breite aufweist, die im
wesentlichen gleich der Länge einer kurzen Seite des Schal
tungssubstrats ist, und entlang einer kurzen Seite und bei
der langen Seiten des Schaltungssubstrats angeordnet ist,
wobei das offene Ende einer der Nichtzuführstrahlungselek
troden angeordnet ist, um der langen Seite des Schaltungs
substrats zugeordnet zu sein, und das offene Ende der ande
ren Nichtzuführstrahlungselektrode angeordnet ist, um der
anderen langen Seite zugewandt zu sein.
Gemäß der Funkkommunikationsausrüstung gemäß bevorzugten
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden
entlang der langen Seiten und der kurzen Seite des Schal
tungssubstrats Gehäuseströme, die in zwei Frequenzbändern
auftreten, angeregt. Dadurch wird die Verstärkung des
Nichtzuführelements, das entlang der Seiten des Schaltungs
substrats angeordnet ist, stark erhöht. Da die offenen En
den der beiden Nichtzuführstrahlungselektroden, die entlang
der langen Seiten und der kurzen Seite des Schaltungssub
strats angeordnet sind, einander gegenüberliegen, ist die
gegenseitige Beeinträchtigung zwischen den benachbarten
Nichtzuführelementen stark verringert, und die Trennung
zwischen den Frequenzbändern ist stark verbessert.
Da die drei Kanten der Antennenvorrichtung in der Nähe der
Enden des Schaltungssubstrats positioniert sind, ist die
elektrische Kopplung zwischen dem Nichtzuführelement, das
entlang der Enden des Schaltungssubstrats angeordnet ist,
und dem Schaltungssubstrat verringert, derart, daß der
elektrische Q-Faktor der Doppelresonanzcharakteristik stark
verringert ist und die Bandbreiten der Frequenzbänder stark
erhöht sind. Wenn die Resonanzfrequenz eines der Frequenz
bänder der Nichtzuführelemente mit der Resonanzbedingung
des Gehäusestroms, der entlang der Seiten des Schaltungs
substrats angeregt wird, zusammentrifft, ist die Verstär
kung der Resonanzfrequenz stark erhöht.
Bei der Funkkommunikationsausrüstung gemäß bevorzugten Aus
führungsbeispielen der vorliegenden Erfindung erstreckt
sich die Zuführstrahlungselektrode vorzugsweise von dem Zu
führanschluß und umfaßt ein offenes Ende, erstrecken sich
die Nichtzuführstrahlungselektroden von den Masseanschlüs
sen und umfassen jeweils ein offenes Ende und ist das offe
ne Ende an der Oberseite einer Nichtzuführstrahlungselek
trode, die eine effektive Leitungslänge aufweist, die grö
ßer ist als die der anderen Nichtzuführstrahlungselektrode,
entgegengesetzt zu der Richtung angeordnet, in der sich die
lange Seite des Schaltungssubstrats erstreckt, um von der
Nichtzuführstrahlungselektrode beabstandet zu sein.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration fungiert die
Substratkante an der langseitigen Seite des Schaltungssub
strats als Antenne, die in dem niedrigeren Frequenzband der
Antennenvorrichtung arbeitet. Somit ist die Verstärkung er
höht. Die Verstärkung der Antenne eines kleinen tragbaren
Telefons ist bei einer Frequenz im Bereich von 800 bis
900 MHz stark erhöht.
Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung ist eine Funkkommunikationsausrüstung bereitge
stellt, die eine der oben beschriebenen Antennenvorrichtun
gen und ein Schaltungssubstrat umfaßt, das eine Sende-
/Empfangsschaltung für Funkwellen umfaßt, wobei jeder Mas
seanschluß der Antennenvorrichtung mit einem Masseanschluß
des Schaltungssubstrats verbunden ist und wobei der Zuführ
anschluß mit einem Eingabe-/Ausgabeanschluß der Sende-
/Empfangsschaltung verbunden ist.
Die Funkkommunikationsvorrichtung, die die in derselben an
gebrachte Antennenvorrichtung aufweist, erreicht eine Mehr
band-Kommunikation in breiten Frequenzbändern.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Veranschaulichung der Grundkon
figuration einer Antennenvorrichtung gemäß bevor
zugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Er
findung;
Fig. 2 einen Graphen der Frequenzcharakteristik, der den
Rückflußverlust der Antennenvorrichtung der Fig.
1 zeigt;
Fig. 3A eine schematische Draufsicht, die die Grundkonfi
guration einer Antennenvorrichtung gemäß bevor
zugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 3B eine schematische Unteransicht, die die Grundkon
figuration der Antennenvorrichtung gemäß bevor
zugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 4A eine perspektivische Ansicht, die die vordere
Oberfläche einer Antennenvorrichtung gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt;
Fig. 4B eine perspektivische Ansicht, die die hintere
Oberfläche der in Fig. 4A gezeigten Antennenvor
richtung zeigt;
Fig. 5 eine Draufsicht eines weiteren bevorzugten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, bei
dem die Antennenvorrichtung der Fig. 4A und 4B an
einem Schaltungssubstrat für eine Funkkommunika
tionsausrüstung angebracht ist;
Fig. 6 eine Draufsicht eines weiteren bevorzugten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, bei
dem die Antennenvorrichtung an einem Schaltungs
substrat einer Funkkommunikationsausrüstung ange
bracht ist;
Fig. 7A eine perspektivische Ansicht, die die vordere
Oberfläche einer Antennenvorrichtung gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7B eine perspektivische Ansicht, die die hintere
Oberfläche der in Fig. 7A gezeigten Antennenvor
richtung zeigt;
Fig. 8A eine perspektivische Ansicht, die die vordere
Oberfläche einer Antennenvorrichtung gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8B eine perspektivische Ansicht, die die hintere
Oberfläche der in Fig. 8A gezeigten Antennenvor
richtung zeigt;
Fig. 9A eine perspektivische Ansicht, die die vordere
Oberfläche einer Antennenvorrichtung gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9B eine perspektivische Ansicht, die die hintere
Oberfläche der in Fig. 9A gezeigten Antennenvor
richtung zeigt;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht, die eine weitere
Konfiguration des Zuführanschlusses einer Anten
nenvorrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsbei
spielen der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11A eine Draufsicht, die eine weitere Konfiguration
des Zuführanschlusses der Antennenvorrichtung ge
mäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorlie
genden Erfindung zeigt;
Fig. 11B eine Querschnittsansicht, die entlang abwechselnd
lang und kurz gestrichelter Linien X-X in der An
tennenvorrichtung der Fig. 11A genommen ist;
Fig. 12A eine perspektivische Ansicht, die die vordere
Oberfläche einer Antennenvorrichtung gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12B eine perspektivische Ansicht, die die hintere
Oberfläche einer bei der in Fig. 12A gezeigten
Antennenvorrichtung verwendeten einzelnen Antenne
zeigt;
Fig. 12C eine perspektivische Ansicht, die die hintere
Oberfläche der bei der in Fig. 12A gezeigten An
tennenvorrichtung verwendeten anderen einzelnen
Antenne zeigt;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Antennenvor
richtung der Fig. 12A zeigt;
Fig. 14 eine Draufsicht, die eine Antennenvorrichtung ge
mäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer Antennenvor
richtung der verwandten Technik.
Hiernach werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorlie
genden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen be
schrieben. Fig. 1 zeigt die Grundkonfiguration einer Anten
nenvorrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt die charakteristische
Kurve bzw. Kennlinie der Antennenvorrichtung der Fig. 1,
die die Doppelresonanz der Vorrichtung veranschaulicht. Der
Vereinfachung halber wird ein bevorzugtes Ausführungsbei
spiel, das zwei Zuführelemente und zwei Nichtzuführelemente
umfaßt, beispielhaft beschrieben.
In Fig. 1 ist ein Substrat 10 aus einem dielektrischen Ma
terial gebildet und weist eine rechteckige Oberfläche auf.
Ein Zuführelement 11 ist auf der Oberfläche des Substrats
10 vorgesehen. Ein Nichtzuführelement 12 ist auf der rech
ten Seite des Zuführelements 11 in der Nähe desselben vor
gesehen. Überdies ist ein Nichtzuführelement 13 auf der
linken Seite des Zuführelements 11 in der Nähe desselben
vorgesehen und weist eine Resonanzfrequenz auf, die sich
von der des Nichtzuführelements 12 unterscheidet.
Das Zuführelement 11 umfaßt eine Zuführstrahlungselektrode
14 und einen Zuführanschluß 15, der mit einem Zuführende
14a der Zuführstrahlungselektrode 14 verbunden ist. Die Zu
führstrahlungselektrode 14 umfaßt verzweigte Strahlungs
elektroden 16 und 17, die zu einer im wesentlichen Y-
förmigen Gestalt verzweigt sind, die das Zuführende 14a ge
meinsam hat und Längen aufweist, die sich voneinander un
terscheiden. Die Nichtzuführelemente 12 und 13 umfassen
streifenförmige Nichtzuführstrahlungselektroden 18 und 19
und Masseenden 20 bzw. 21, die mit Masseanschlüssen 18a
bzw. 19a der Nichtzuführstrahlungselektroden 18 bzw. 19
verbunden sind.
Die verzweigten Strahlungselektroden 16 und 17 des Zuführ
elements 11 sind derart konfiguriert, daß die Enden der
Elektroden 16 und 17, die dem Zuführende 14a gegenüberlie
gen, offene Enden 16b und 17b definieren. Die verzweigte
Strahlungselektrode 16 weist eine effektive Leitungslänge
auf, die bewirkt, daß die Elektrode 16 bei einer Resonanz
frequenz f1 angeregt wird. Die verzweigte Strahlungselek
trode 17 weist eine effektive Leitungslänge auf, die be
wirkt, daß die Elektrode 17 bei einer Resonanzfrequenz f2
angeregt wird. Wenn diesen verzweigten Strahlungselektroden
16 und 17 von einer Signalquelle 22, die über eine Impe
danzabstimmschaltung 23 mit dem Zuführanschluß 15 verbunden
ist, eine Signalleistung bereitgestellt wird, wird das Zu
führelement 11 bei den zwei Resonanzfrequenzen f1 und f2
(f2 < f1) angeregt.
Mit anderen Worten weist das Zuführelement 11 eine elektri
sche Länge, die diejenige der verzweigten Strahlungselek
trode 16 umfaßt, und eine elektrische Länge, die diejenige
der verzweigten Strahlungselektrode 17 umfaßt, auf. Die
Seite der verzweigten Strahlungselektrode 16 des Zuführele
ments 11 befindet sich bei der Resonanzfrequenz f1 in Reso
nanz, während sich die Seite der verzweigten Strahlungs
elektrode 17 des Zuführelements 11 bei der Resonanzfrequenz
f2 in Resonanz befindet. Die Frequenzbänder, in denen die
Resonanzfrequenzen f1 und f2 auftreten, sind getrennt, so
daß keine gegenseitige Beeinträchtigung zwischen denselben
stattfindet.
Die den Masseenden 18a und 19a der Nichtzuführstrahlungs
elektroden 18 und 19 gegenüberliegenden Seiten definieren
offene Enden 18b bzw. 19b, ähnlich dem Zuführelement 11.
Die Nichtzuführstrahlungselektroden 18 und 19 der Nichtzu
führelemente 12 und 13 werden durch ein elektromagnetisches
Koppeln bzw. ein Elektromagnetisches-Feld-Koppeln mit dem
Zuführelement 11 angeregt. Das heißt, daß die Nichtzuführ
strahlungselektrode 18 des Nichtzuführelements 12 haupt
sächlich mit der verzweigten Strahlungselektrode 16 des Zu
führelements 11 elektromagnetisch gekoppelt ist. Die Nicht
zuführstrahlungselektrode 19 des Nichtzuführelements 13 ist
hauptsächlich mit der verzweigten Strahlungselektrode 17
des Zuführelements 11 elektromagnetisch gekoppelt.
In diesem Fall weist die Nichtzuführstrahlungselektrode 18
des Nichtzuführelements 12 eine effektive Leitungslänge
auf, die im wesentlichen gleich derjenigen der verzweigten
Strahlungselektrode 16 ist. Die elektrische Länge des
Nichtzuführelements 12, die diejenige des Masseanschlusses
20 umfaßt, ist geringer als diejenige der Seite der ver
zweigten Strahlungselektrode 16 des Zuführelements 11. Die
Nichtzuführstrahlungselektrode 18 wird bei einer Frequenz
f3 nahe der Resonanzfrequenz f1 der Seite der verzweigten
Strahlungselektrode 16 des Zuführelements 11 angeregt.
Die Nichtzuführstrahlungselektrode 19 des Nichtzuführele
ments 13 weist eine effektive Leitungslänge auf, die im we
sentlichen gleich derjenigen der verzweigten Strahlungs
elektrode 17 ist. Die elektrische Länge des Nichtzuführele
ments 13, die diejenige des Masseanschlusses 21 umfaßt, ist
geringer als diejenige der Seite der verzweigten Strah
lungselektrode 17 des Zuführelements 11. Die Nichtzuführ
strahlungselektrode 19 wird bei einer Frequenz f4 nahe der
Resonanzfrequenz f2 der Seite der verzweigten Strahlungs
elektrode 17 angeregt. Die Impedanzabstimmschaltung 23
stimmt die Impedanz der Zuführstrahlungselektrode 14 auf
die der Signalquelle 22 ab.
Bei der oben beschriebenen Konfiguration sind die effekti
ven Leitungslängen der verzweigten Strahlungselektrode 16
und der Nichtzuführstrahlungselektrode 18 derart einge
stellt, daß die Elektroden 17 und 19 in einem üblichen Fre
quenzband, beispielsweise in dem Frequenzband von 800 bis
900 MHz, angeregt werden. Überdies sind die effektiven Lei
tungslängen der verzweigten Strahlungselektrode 16 und der
Nichtzuführstrahlungselektrode 18 derart eingestellt, daß
die Elektroden 16 und 18 in einem Frequenzband angeregt
werden, das höher ist als die Resonanzfrequenz f1 der ver
zweigten Strahlungselektrode 16, beispielsweise in dem Fre
quenzband von 1800 bis 1900 MHz.
Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Sei
tenkanten der verzweigten Strahlungselektroden 16 und 17
der Zuführstrahlungselektrode 14 erhöht sich allmählich in
Richtung auf die offenen Enden 16b und 17b. Dies verhindert
eine Verschlechterung der Resonanzcharakteristik, die durch
die gegenseitige Beeinträchtigung der elektrischen Kopplung
verursacht wird. Überdies sind die Nichtzuführstrahlungs
elektroden 18 bzw. 19 in der Nähe der verzweigten Strah
lungselektroden 16 bzw. 17 angeordnet. Unter Bezugnahme auf
die Abstände zwischen den einander gegenüberliegenden Sei
tenkanten der verzweigten Strahlungselektrode 16 und der
Nichtzuführstrahlungselektrode 18 und zwischen denjenigen
der verzweigten Strahlungselektrode 17 und der Nichtzuführ
strahlungselektrode 19 sind die Abstände zwischen dem Zu
führende 14a der Zuführstrahlungselektrode 14 und dem Mas
seende 18a der Nichtzuführstrahlungselektrode 18 und zwi
schen dem Zuführende 14a und dem Masseende 19a der Nichtzu
führstrahlungselektrode 19 so eingestellt, daß sie jeweils
größer sind als die Abstände zwischen dem offenen Ende 16b
der verzweigten Strahlungselektrode 16 und dem offenen Ende
18b der Nichtzuführstrahlungselektrode 18 und zwischen dem
offenen Ende 17b der verzweigten Strahlungselektrode 17 und
dem offenen Ende 19b der Nichtzuführstrahlungselektrode 19.
Somit wird eine übermäßige elektrische Kopplung zwischen
dem Zuführelement 11 und den Nichtzuführelementen 12 bzw.
13 begrenzt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration werden die ver
zweigten Strahlungselektroden 16 bzw. 17 des Zuführelements
11 bei den Resonanzfrequenzen f1 bzw. f2 angeregt, wenn der
Zuführstrahlungselektrode 14 ein Übertragungssignal von der
Signalquelle 22 bereitgestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt
werden die Nichtzuführelemente 12 und 13 mit dem Zuführele
ment 11 elektromagnetisch gekoppelt. Bei der oben beschrie
benen Elektrodenanordnung des Zuführelements 11 und der
Nichtzuführelemente 12 und 13 werden die magnetische Kopp
lung zwischen der Seite des Zuführanschlusses 15 des Zu
führelements 11 und der Seite des Masseanschlusses 20 der
Nichtzuführstrahlungselektrode 18 und zwischen der Seite
des Zuführanschlusses 15 des Zuführelements 11 und der Sei
te des Masseanschlusses 21 der Nichtzuführstrahlungselek
trode 19 und ferner die elektrische Kopplung zwischen der
Seite des offenen Endes 16b der verzweigten Strahlungselek
trode 16 und der Seite des offenen Endes 18b der Nichtzu
führstrahlungselektrode 18 und zwischen dem offenen Ende
17b der verzweigten Strahlungselektrode 17 und dem offenen
Ende 19b der Nichtzuführstrahlungselektrode 19 eingestellt.
Somit umfassen die verzweigte Strahlungselektrode 16 und
die Nichtzuführstrahlungselektrode 18 beide die Resonanz
frequenzen f1 und f3, und die Frequenzen f1 und f3 befinden
sich nahe beieinander. Beispielsweise werden die verzweigte
Strahlungselektrode 16 und die Nichtzuführstrahlungselek
trode 18 in einem Frequenzband von 800 bis 900 MHz in Dop
pelresonanz versetzt. Unter Bezugnahme auf die Resonanzfre
quenz f2 der verzweigten Strahlungselektrode 17 und auf die
Resonanzfrequenz f4 der Nichtzuführstrahlungselektrode 19
werden die verzweigte Strahlungselektrode 17 und die Nicht
zuführstrahlungselektrode 19 auf ähnliche Weise bei den
Frequenzen f2 und f4, die höher sind als die Resonanzfre
quenzen f1 bzw. f3 der verzweigten Strahlungselektrode 16
bzw. der Nichtzuführstrahlungselektrode 18, in Doppelreso
nanz versetzt. Beispielsweise werden die verzweigte Strah
lungselektrode 17 und die Nichtzuführstrahlungselektrode 19
in einem Frequenzband von 1800 bis 1900 MHz in Doppelreso
nanz versetzt.
Fig. 3A und 3B zeigen ein weiteres bevorzugtes Ausführungs
beispiel der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfin
dung. Dieselben Komponenten wie diejenigen bei dem bevor
zugten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind mit denselben
Bezugszeichen versehen. Auf eine wiederholte Beschreibung
derselben Komponenten wird verzichtet. Bei diesem bevorzug
ten Ausführungsbeispiel umfaßt die Zuführstrahlungselektro
de 14 des Zuführelements 11 drei verzweigte Strahlungselek
troden 16, 17 und 24.
In Fig. 3A und 3B umfaßt das Zuführelement 11 die Zuführ
strahlungselektrode 14, die die drei verzweigten Strah
lungselektroden 16, 17 und 24 aufweist. Das heißt, daß bei
der Konfiguration der Zuführstrahlungselektrode 14 die ver
zweigten Strahlungselektroden 16, 17 und 24, die unter
schiedliche Längen aufweisen, ab dem gemeinsamen Zuführende
14a verzweigt sind, um eine im wesentlichen W-förmige Ge
stalt zu bilden. Insbesondere ist der Abstand zwischen den
in Fig. 1 gezeigten verzweigten Strahlungselektroden 16 und
17 erhöht. Die dritte verzweigte Strahlungselektrode 24 ist
in der Mitte der verzweigten Strahlungselektroden 16 und 17
vorgesehen.
Die verzweigte Strahlungselektrode 24 weist eine effektive
Leitungslänge auf, die sich zwischen denjenigen der ver
zweigten Strahlungselektroden 16 und 17 bewegt, und wird
bei einer Resonanzfrequenz f5 angeregt, die sich in einem
Frequenzband befindet, das von den Frequenzbändern der ver
zweigten Strahlungselektroden 16 und 17 getrennt ist (f2 <
f5 < f1). Somit umfaßt das Zuführelement 11 drei elektri
sche Längen und umfaßt die Resonanzfrequenzen f1, f2 und f5
in den drei Frequenzbändern.
Ein Nichtzuführelement 25, das mit der verzweigten Strah
lungselektrode 24 gepaart ist, um in Doppelresonanz ver
setzt zu werden, ist auf der hinteren Oberfläche des Sub
strats 10 vorgesehen. Das heißt, daß auf der hinteren Ober
fläche des Substrats 10 eine Nichtzuführstrahlungselektrode
25a vorgesehen ist, um sich entlang der verzweigten Strah
lungselektrode 24 zu erstrecken. Die Nichtzuführstrahlungs
elektrode 25a ist auf dieselbe Weise konfiguriert wie die
Nichtzuführstrahlungselektroden 18 und 19. Das Masseende
der Elektrode 25a ist mit dem Masseanschluß verbunden.
Die Nichtzuführstrahlungselektrode 25a ist mit der ver
zweigten Strahlungselektrode 24 elektromagnetisch gekop
pelt, weist eine effektive Leitungslänge auf, die im we
sentlichen gleich derjenigen der verzweigten Strahlungs
elektrode 24 ist, und wird bei einer Frequenz f6 nahe der
Resonanzfrequenz f5 der verzweigten Strahlungselektrode 24
angeregt. Die verzweigte Strahlungselektrode 24 und die
Nichtzuführstrahlungselektrode 25a werden in demselben Fre
quenzband wie dem der Resonanzfrequenzen f5 und f6 in Dop
pelresonanz versetzt. Dieses Frequenzband ist von den Fre
quenzbändern der Resonanzfrequenzen f3 und f4 der Nichtzu
führelemente 12 und 13 getrennt. Die Nichtzuführstrahlungs
elektroden 18 und 19 der Nichtzuführelemente 12 und 13 sind
auf der hinteren Oberfläche des Substrats 10, ähnlich der
Nichtzuführstrahlungselektrode 25a, vorgesehen. Dadurch ist
die Größe des Substrats 10 stark reduziert.
Fig. 4A, 4B und 5 zeigen eine Antennenvorrichtung gemäß ei
nem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. Fig. 4A und 4B zeigen die Antennenvorrichtung
und Fig. 5 zeigt die an einem Schaltungssubstrat angebrach
te Antennenvorrichtung. Dieses bevorzugte Ausführungsbei
spiel wird unter Verwendung von zwei Zuführelementen und
von zwei Nichtzuführelementen beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4A und 4B umfaßt die Antennenvor
richtung ein Substrat 26, das eine rechteckige vordere
Oberfläche 26e aufweist. Das Substrat 26 ist aus einem Di
elektrikum wie beispielsweise einem keramischen Material,
einem Harzmaterial oder einem anderen geeigneten dielektri
schen Material oder einem magnetischen Material herge
stellt. Die Antennenvorrichtung umfaßt eine obere Platte
27, die die flache Oberfläche 26e aufweist, zwei platten
förmige Beine 28 und 29, die entlang der kuren Kanten 26a
und 26b der oberen Platte 27 an beiden Seiten derselben in
der Längsrichtung vorgesehen sind, und ein mittleres Bein
30, das sich in der ungefähren Mitte der oberen Platte 27
und parallel zu den beiden Beinen 28 und 29 befindet. Diese
Beine 28, 29 und 30 sind einstückig mit der oberen Platte
27 gebildet.
Ein Zuführelement 31 und zwei Nichtzuführelemente 32 und 33
an beiden Seiten des Zuführelements 31 sind auf der oberen
Oberfläche 26e des Substrats 26 vorgesehen. In einem ge
wünschten Abstand sind auf der Seitenoberfläche (beinseiti
ge Oberfläche) an einer kurzkantigen Seite des Substrats 26
drei Streifenelektroden 36, 37 und 38 vorgesehen. Die
Streifenelektroden 36, 37 und 38 erstrecken sich parallel
zueinander in der Richtung von der unteren Oberfläche bis
zu der oberen Oberfläche 26e des Substrats 26 (vertikale
Richtung) in der Kurzkantenrichtung positioniert, nahe ei
nem Ende in der Seitenoberfläche. Die mittlere Elektrode
definiert eine Zuführelektrode 36 und die Elektroden auf
der rechten bzw. der linken Seite definieren eine erste und
eine zweite Masseelektrode 37 bzw. 38. Die unteren Endab
schnitte dieser Elektroden sind gebogen, um sich an der Un
terseite 28a des Beins 28 zu erstrecken, um Zuführanschlüs
se 36a und Masseanschlüsse 37a bzw. 38a zu definieren.
Das obere Ende der Zuführelektrode 36 ist mit einer Zuführ
strahlungselektrode 40, die auf der oberen Oberfläche 26e
des Substrats 26 vorgesehen ist, verbunden. Die Zuführ
strahlungselektrode 40 ist konfiguriert, um sich allmählich
von der Zuführelektrode 36 in Richtung auf die Ecke an der
linken Seite der oberen Oberfläche 26e zu erstrecken. Über
dies umfaßt die Zuführstrahlungselektrode 40 einen längli
chen dreieckigen Schlitz 40a, der sich allmählich in Rich
tung auf die Ecke erstreckt, die in der Ebene der Elektrode
40 vorgesehen ist, derart, daß zwei verzweigte Strahlungs
elektroden 41 und 42 vorgesehen sind.
Insbesondere erstreckt sich die erste verzweigte Strah
lungselektrode 41 allmählich von der Nähe der Zuführelek
trode 36 in Richtung auf die andere kurze Kante 26b der
oberen Oberfläche 26e des Substrats 26. Die kurze Kante 26b
ist ein offenes Ende 41a der Elektrode 41. Die zweite ver
zweigte Strahlungselektrode 42, die zu der ersten verzweig
ten Strahlungselektrode 41 benachbart ist, wobei der
Schlitz 40a zwischen denselben angeordnet ist, erstreckt
sich allmählich von der Nähe der Zuführelektrode 36 in
Richtung auf die lange Kante 26d auf der linken Seite, die
sich in die Längsrichtung des Substrats 26 erstreckt. Das
Ende der Elektrode 42 definiert ein offenes Ende 42a. Bei
dieser Konfiguration weist die erste verzweigte Strahlungs
elektrode 41 eine effektive Leitungslänge auf, die größer
ist als die der zweiten verzweigten Strahlungselektrode 42.
Auf beiden Seiten der und in der Nähe der Zuführstrahlungs
elektrode 40 sind zwei Nichtzuführstrahlungselektroden 43
und 44 vorgesehen. Insbesondere ist die erste Nichtzuführ
strahlungselektrode 43 in einer Entfernung von der und auf
der rechten Seite der ersten verzweigten Strahlungselektro
de 41 angeordnet und weist eine viereckige Form auf, die
sich von dem oberen Ende der ersten Masseelektrode 37, das
heißt von der kurzen Kante 26a bis zu der gegenüberliegen
den kurzen Kante 26b, erstreckt. In der Ebene der ersten
Nichtzuführstrahlungselektrode 43 ist ein Schlitz 43a vor
gesehen, um sich von der kurzen Kante 26a parallel zu der
rechten langen Kante 26c zu erstrecken. Die lange Kante 26c
definiert ein offenes Ende 43b, und das offene Ende 43c an
der Oberseite befindet sich auf der kurzen Kante 26a, die
auf der Seite der ersten Masseelektrode 37 liegt.
Die zweite Nichtzuführstrahlungselektrode 44 ist auf der
linken Seite der und in einer Entfernung von der zweiten
verzweigten Strahlungselektrode 42 vorgesehen und erstreckt
sich von der kurzen Kante 26a auf der Seite der zweiten
Masseelektrode 38 bis zu der linken langen Kante 26d, die
ein offenes Ende 44a definiert, wodurch eine dreieckige
Form gebildet wird. Bei dieser Konfiguration ist die effek
tive Leitungslänge der zweiten Nichtzuführstrahlungselek
trode 44 geringer als die der ersten Nichtzuführstrahlungs
elektrode 43. Unter Bezugnahme auf die Abstände zwischen
der Zuführstrahlungselektrode 40 und den Nichtzuführstrah
lungselektroden 43 und 44 sind die Abstände zwischen den
selben auf der Seite der offenen Enden 41a und 42a größer
als die Abstände zwischen der Zuführelektrode 36 und den
Masseelektroden 37 bzw. 38. Dadurch wird die Intensität der
elektrischen Kopplung zwischen dem Zuführelement 31 und den
Nichtzuführelementen 32 und 33 eingestellt.
Eine streifenförmige Kapazitätsladungselektrode 48 ist auf
der Seitenoberfläche 35 auf der kurzkantigen Seite, die der
Seitenoberfläche 34 des Substrats 26, auf der die Zuführ
elektrode 36 vorgesehen ist, gegenüberliegt, vorgesehen.
Die mit dem offenen Ende 41a der ersten verzweigten Strah
lungselektrode 41 verbundene Elektrode 48 erstreckt sich
vertikal von der kurzen Kante 26b. Das untere Ende der Ka
pazitätsladungselektrode 48 liegt einer feststehenden Mas
seelektrode 52 in einem gewünschten Abstand gegenüber. So
mit wird eine Offenes-Ende-Kapazität zwischen der Kapazi
tätsladungselektrode 48 und der feststehenden Elektrode 52
bereitgestellt.
Überdies ist auf der Seitenoberfläche 47 auf der Seite der
langen Kante 26d des Substrats 26 eine Kapazitätsladungs
elektrode 49 vorgesehen. Die mit dem offenen Ende 42a der
zweiten verzweigten Strahlungselektrode 42 verbundene Elek
trode 49 erstreckt sich vertikal auf der Seitenoberfläche
des mittleren Beines 30. Überdies ist auf der Seitenober
fläche 47 auf der langkantigen Seite eine Kapazitätsla
dungselektrode 51 vorgesehen, wobei die Seitenoberfläche
des Beines 28 verwendet wird. Die mit dem offenen Ende 44a
der zweiten Nichtzuführstrahlungselektrode 44 verbundene
Elektrode 51 erstreckt sich vertikal von der langen Kante
26d.
Auf ähnliche Weise sind auf der Seitenoberfläche 46 auf der
langkantigen Seite, die der Seitenoberfläche 47 des Sub
strats 26 gegenüberliegt, Kapazitätsladungselektroden 50
vorgesehen. Die mit dem offenen Ende 43b der ersten Nicht
zuführstrahlungselektrode 43 verbundenen Elektroden 50 er
strecken sich vertikal auf den Seitenoberflächen der drei
Beine 28, 29 und 30. Überdies sind in den unteren Abschnit
ten der Seitenoberflächen 34 und 35 auf der kurzkantigen
Seite feststehende Elektroden 52 und 53 zum Befestigen der
Antennenvorrichtung an einem Schaltungssubstrat, welche
später beschrieben werden, vorgesehen und sind gebogen, um
sich an den Unterseiten der Beine 28 bzw. 29 zu erstrecken.
Die oben beschriebene Antennenvorrichtung ist an einem
Schaltungssubstrat 55 für eine Funkkommunikationsausrüstung
angebracht, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Antennenvorrich
tung ist derart angeordnet, daß die Zuführelektrode 36 auf
die kurze Seite 55a des Schaltungssubstrats 55 ausgerichtet
ist. Überdies ist die Vorrichtung nahe der Ecke des Schal
tungssubstrats 55 positioniert, wobei sich die kurze Kante
26a und die lange Kante 26c des Substrats 26 entlang der
kurzen Seite 55a bzw. der langen Seite 55n des Schaltungs
substrats 55 erstrecken.
Insbesondere ist das offene Ende 43b der Nichtzuführstrah
lungselektrode 43 der Nichtzuführelektrode 32 zu der langen
Seite 55c des Schaltungssubstrats 55 benachbart. Das offene
Ende 43c an der Oberseite ist zu der kurzen Seite 55a des
Schaltungssubstrats 55, von der sich die Zuführelektrode 36
erstreckt, benachbart. Die Richtung des offenen Endes 43c,
das durch den Schlitz 43a gebogen ist, ist der Richtung, in
der sich die lange Seite 55c des Schaltungssubstrats 55 er
streckt, bezüglich der Zuführelektrode 36 der Antennenvor
richtung entgegengesetzt. Mit anderen Worten liegt das of
fene Ende 43c der kurzen Seite 55b gegenüber, die der kur
zen Seite 55a gegenüberliegt.
Das offene Ende 44a der Nichtzuführstrahlungselektrode 44
der Nichtzuführelektrode 33 ist der anderen langen Seite
55d des Schaltungssubstrats 55 zugewandt, die der langen
Seite 55c desselben gegenüberliegt. Die Richtung des offe
nen Endes 44a ist dieselbe wie diejenige, in die sich die
kurze Seite 55a bezüglich der Seite der Zuführelektrode 36
erstreckt.
Auf dem Schaltungssubstrat 55, auf dem die Antennenvorrich
tung wie oben beschrieben angeordnet ist, sind an den An
bringpositionen für die Antennenvorrichtung Massestrukturen
vorgesehen, ausschließlich Verdrahtungsstrukturen, die mit
dem Zuführanschluß 36a verbunden sind und als der Eingabe-
/Ausgabeanschluß einer in der Zeichnung nicht gezeigten
Sende-/Empfangsschaltung fungieren, und ferner Verdrah
tungsstrukturen zum Anbringen anderer Schaltungskomponen
ten, wie beispielsweise Impedanzabstimmschaltungen und ihre
Peripheriegeräte. Die Unterseiten 28a, 29a und 30a der Bei
ne 28, 29 und 30, die auf dem Substrat 26 der Antennenvor
richtung vorgesehen sind, sind an demselben befestigt.
Das heißt, daß der Zuführanschluß 36a an die Einga
be/Ausgabe-Anschlüsse der Sende-/Empfangsschaltungen ange
lötet ist. Die Masseanschlüsse 37a und 38a und die festste
henden Elektroden 52 und 53 sind an den Massestrukturen an
gelötet. Statt des Lötens können elastische Stifte verwen
det werden, die Federeigenschaften aufweisen. Die Spitzen
der Kapazitätsladungselektroden 48, 49, 50 und 51 liegen
den Massestrukturen gegenüber. Zwischen den Kapazitätsla
dungselektroden 48, 49, 50 und 51 und den Massestrukturen
sind Offenes-Ende-Kapazitäten vorgesehen. Das Schaltungs
substrat 55 wird durch ein Einzelschichtsubstrat oder ein
laminiertes Schaltungssubstrat definiert. Die Verdrahtungs
strukturen werden durch Sende-/Empfangsschaltungen zur Ver
wendung bei Funkwellen und Signalverarbeitungsschaltungen
für Basisbänder oder andere geeignete Schaltungen defi
niert.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird das Zuführ
element 31 bei den beiden Resonanzfrequenzen f1 und f2 an
geregt, wenn der Zuführelektrode 36 über die Impedanzab
stimmschaltung eine Signalleistung bereitgestellt wird. Das
heißt, daß die erste verzweigte Strahlungselektrode 41, die
eine größere effektive Leitungslänge aufweist, bei der Re
sonanzfrequenz f1 angeregt wird, die in dem Frequenzband
von z. B. 800 bis 900 MHz liegt. Die zweite verzweigte
Strahlungselektrode 42, die eine geringere effektive Lei
tungslänge aufweist, wird bei der Resonanzfrequenz f2 ange
regt, die höher ist als die Resonanzfrequenz f1 und in dem
Frequenzband von z. B. 1800 bis 1900 MHz liegt.
Die elektrische Kopplung zwischen der ersten und der zwei
ten verzweigten Strahlungselektrode 41 und 42 ist aufgrund
dessen, daß der Schlitz 40a in den Richtungen der offenen
Enden 41a und 42a eine erhöhte Breite aufweist, verringert,
und die Kapazitätskopplung zwischen den Kapazitätsladungs
elektroden 48 und 49 und den Massestrukturen ist auf geeig
nete Weise eingestellt. Dadurch treten die beiden Resonanz
frequenzen f1 und f2 unabhängig voneinander auf. Mit ande
ren Worten weist das Zuführelement 31 zwei Resonanzcharak
teristika auf, die voneinander unabhängig sind, was durch
die elektrischen Längen, die durch die beiden verzweigten
Strahlungselektroden 41 und 42, die beiden Kapazitätsla
dungselektroden 48 und 49 und die Zuführelektrode 36 be
stimmt werden, verursacht wird.
Das Nichtzuführelement 32 ist mit dem Zuführelement 31 der
art elektromagnetisch gekoppelt, daß dem Element 32 eine
Anregungsleistung bereitgestellt wird. Mit anderen Worten
wird das Nichtzuführelement 32 bei der Resonanzfrequenz f3
angeregt, was hauptsächlich durch die Stromkopplung (magne
tische Kopplung) zwischen der Zuführelektrode 36 und der
Masseelektrode 37, die elektrische Kopplung zwischen der
Nichtzuführstrahlungselektrode 43 und der ersten verzweig
ten Strahlungselektrode 41 und die Kapazitätskopplung zwi
schen den drei Kapazitätsladungselektroden 50 und den Mas
sestrukturen verursacht wird. Die Resonanzfrequenz f3 be
findet sich in demselben Frequenzband wie die Resonanzfre
quenz f1 der ersten verzweigten Strahlungselektrode 41, das
heißt in dem Frequenzband von z. B. 800 bis 900 MHz.
In diesem Fall wird die Nichtzuführstrahlungselektrode 43
bei der Resonanzfrequenz f3 angeregt, die niedriger ist als
die Resonanzfrequenz f1 der ersten verzweigten Strahlungs
elektrode 41. Somit werden das Zuführelement 31 und das
Nichtzuführelement 32 bei den Resonanzfrequenzen f1 und f3
in Doppelresonanz versetzt. Die Breite des Frequenzbandes,
in dem das Zuführelement 31 und das Nichtzuführelement 32
in Doppelresonanz versetzt werden, ist im Vergleich mit den
Resonanzcharakteristika für die Resonanzfrequenzen f1 und
f3 größer.
Aufgrund des Resonanzstroms, der auf das offene Ende 43c an
der Oberseite der Nichtzuführstrahlungselektrode 43 zu
fließt, wird ein Gehäusestrom entlang der langen Seite 55c
des Schaltungssubstrats 55 angeregt. Der Gehäusestrom er
höht die Verstärkung des Nichtzuführelements 32, wenn die
Länge der langen Seite 55c des Schaltungssubstrats 55 unge
fähr die Hälfte (γ/2) der Wellenlänge γ einer verwendeten
Funkwelle beträgt. Deshalb ist die Länge der langen Seite
55c des Schaltungssubstrats 55 vorzugsweise im wesentlichen
gleich der Wellenlänge bei der Resonanzfrequenz, bei der
eine hohe Verstärkung erreicht wird.
Da die erste Nichtzuführstrahlungselektrode 43 überdies in
der Nähe der langen Seite 55c des Schaltungssubstrats 55
angeordnet ist, ist die elektrische Kopplung zwischen den
offenen Enden 43b und 43c und den Massestrukturen verrin
gert, derart, daß der elektrische Q-Faktor der Resonanzcha
rakteristik verringert ist und die Frequenzbandbreite stark
erhöht ist.
Desgleichen ist das Nichtzuführelement 33 mit dem Zuführ
element 31 derart elektromagnetisch gekoppelt, daß dem Ele
ment 33 eine Anregungsleistung bereitgestellt wird. Mit an
deren Worten wird das Nichtzuführelement 33 bei der Reso
nanzfrequenz f4 angeregt, die hauptsächlich durch die
Stromkopplung (magnetische Kopplung) zwischen der Zuführ
elektrode 36 und der Masseelektrode 38, die elektrische
Kopplung zwischen der zweiten Nichtzuführstrahlungselektro
de 44 und der zweiten verzweigten Strahlungselektrode 42
und die Kapazitätskopplung zwischen der Kapazitätsladungs
elektrode 51 und der Massestruktur bewirkt wird. Die Reso
nanzfrequenz f4 befindet sich in demselben Frequenzband wie
die Resonanzfrequenz f2 der zweiten verzweigten Strahlungs
elektrode 42, das heißt in dem Frequenzband von z. B. 1800
bis 1900 MHz.
Die Nichtzuführstrahlungselektrode 44 wird bei der Reso
nanzfrequenz f4 angeregt, die geringer ist als die Reso
nanzfrequenz f2 der zweiten verzweigten Strahlungselektrode
42. Somit werden das Zuführelement 31 und das Nichtzuführ
element 33 bei den Resonanzfrequenzen f2 und f4 in Doppel
resonanz versetzt. Die Breite des Frequenzbandes, in dem
das Zuführelement 31 und das Nichtzuführelement 33 in Dop
pelresonanz versetzt werden, ist im Vergleich zu den Reso
nanzcharakteristika der einzelnen Resonanzfrequenzen f2 und
f4 größer. Daraufhin wird aufgrund des Resonanzstroms, der
in Richtung auf das offene Ende 44a der zweiten Nichtzu
führstrahlungselektrode 44 fließt, ein Gehäusestrom entlang
der kurzen Seite 55a des Schaltungssubstrats 55 angeregt.
Der Gehäusestrom erhöht die Verstärkung des Nichtzuführele
ments 33. Da die zweite Nichtzuführstrahlungselektrode 44
in der Nähe der kurzen Seite 55a des Schaltungssubstrats 55
angeordnet ist, ist ferner die elektrische Kopplung zwi
schen dem offenen Ende 44a und der Massestruktur verrin
gert, und der elektrische Q-Faktor der Resonanzcharakteri
stik ist vermindert. Somit wird ein breites Frequenzband
bereitgestellt. Folglich ist die Frequenzbandbreite der
Doppelresonanzcharakteristik stark erhöht.
Die Kombination der ersten verzweigten Strahlungselektrode
41 des Zuführelements 31 und der Nichtzuführstrahlungselek
trode 43 definiert ein erstes Doppelresonanzpaar, das ein
erstes Frequenzband bereitstellt. Die Kombination der zwei
ten verzweigten Strahlungselektrode 42 und der zweiten
Nichtzuführstrahlungselektrode 44 definiert ein zweites
Doppelresonanzpaar, das ein zweites Frequenzband bereit
stellt, das von dem ersten Frequenzband getrennt ist und
höher ist als das erste Frequenzband. Dementsprechend wird
die Antennenvorrichtung in mindestens einem der Frequenz
bänder in Doppelresonanz versetzt, um eine Resonanzcharak
teristik zu erzeugen, die zwei Spitzenwerte aufweist. Somit
fungiert die Antennenvorrichtung als Zweibandantenne, die
ein breites Frequenzband aufweist.
Unter Bezugnahme auf das Substrat 26 wird die obere Platte
27 durch die Beine 28, 29 und 30 gestützt. Somit ist das
Gewicht des Substrats 26 stark verringert. Überdies ist
beispielsweise eine Schaltung, die einen Abschnitt der Sen
de-/Empfangsschaltung definiert, in dem Raum zwischen dem
mittleren Bein 30 und den Beinen 28 und 29 zu beiden Seiten
des mittleren Beines 30 angeordnet. Die Dicke der oberen
Platte 27 ist geringer als die Höhe der Beine 28, 29 und
30. Somit ist die effektive Dielektrizitätskonstante des
Substrats 26 unabhängig von der Höhe des Substrats 26 stark
vermindert. Dementsprechend wird eine übermäßige elektri
sche Kopplung zwischen dem Zuführelement 31 und den Nicht
zuführelementen 32 und 33 auf effiziente Weise begrenzt,
und die Antennencharakteristik ist stark verbessert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6, 7A und 7B wird eine Antennen
vorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieselben
Elemente wie diejenigen bei dem ersten bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 4A und 4B sind durch dieselben Be
zugszeichen bezeichnet. Auf die wiederholte Beschreibung
wird verzichtet. Die Antennenvorrichtung gemäß einem zwei
ten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist eine Breite auf,
die im wesentlichen gleich einer der kurzen Seiten eines
Substrats ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist ein Schaltungssubstrat 56,
das in das Gehäuse eines tragbaren Telefons zu integrieren
ist, derart konfiguriert, daß das Längenverhältnis der lan
gen Seiten 56c und 56d zu den kurzen Seiten 56a und 56b im
Bereich von ca. 2 bis ca. 4 liegt. Das Substrat 57 der An
tennenvorrichtung ist an dem Schaltungssubstrat 56 ange
bracht, wobei eine lange Kante 57c des Substrats 57 entlang
einer kurzen Seite 56a des Schaltungssubstrats 56 angeord
net ist und die kurzen Kanten 57a und 57b entlang der lan
gen Seiten 56c und 56d des Schaltungssubstrats 56 angeord
net sind. Die Länge der langen Kanten 57c und 57d des Sub
strats 57 ist gleich oder ein wenig geringer als diejenige
der kurzen Seiten 56a und 56b des Schaltungssubstrats 56.
Das Substrat 57 weist eine kastenähnliche Form auf, wobei
auf der Unterseite 58 eine Öffnung 58a vorgesehen ist. Die
Dicke der oberen Platte 60 ist geringer als die Höhe der
Seitenwand 59. Ein Zuführelement 61 und Nichtzuführelemente
62 und 63 sind auf der vorderen Oberfläche 60a des Sub
strats 57 vorgesehen, ähnlich dem ersten bevorzugten Aus
führungsbeispiel der Fig. 4A und 4B. Die Zuführelektrode 36
und die Masseelektroden 37 und 38 des Zuführelements 61 und
der Nichtzuführelemente 62 und 63 sind an einer Wand 59c
der langkantigen Seite des Substrats 57 in der Nähe eines
Endes in der Längsrichtung der Wand vorgesehen.
Die Nichtzuführstrahlungselektrode 43, die mit dem oberen
Ende der Masseelektrode 37 verbunden ist, erstreckt sich
von einer langen Kante 57c zu der gegenüberliegenden langen
Kante 57d. Offene Enden 43b und 43d, die durch den Schlitz
43a geteilt sind, sind mit Kapazitätsladungselektroden 50
verbunden, die an der Wand 59a auf der rechten kurzkantigen
Seite des Substrats 57 vorgesehen sind. Andererseits er
streckt sich die mit der Masseelektrode 38 verbundene
Nichtzuführstrahlungselektrode 44 entlang einer langen Kan
te 57c bis zu einer rechten kurzen Kante 57b, und das offe
ne Ende 44a ist mit der Kapazitätsladungselektrode 51 ver
bunden, die an der Wand 59b an der kurzen Kante 59b vorge
sehen ist.
Die Zuführstrahlungselektrode 40 definiert das Zuführele
ment 61, das heißt, daß die verzweigten Strahlungselektro
den 41 und 42 ähnlich dem ersten bevorzugten Ausführungs
beispiel der Fig. 4A und 4B zwischen den Nichtzuführstrah
lungselektroden 43 und 44 vorgesehen sind. Das offene Ende
41a ist mit der Kapazitätsladungselektrode 48 verbunden,
die an der Wand 59d auf einer langkantigen Seite vorgesehen
ist. Das offene Ende 42a ist mit der Kapazitätsladungselek
trode 49 verbunden, die an der Wand 59b auf der anderen
kurzkantigen Seite vorgesehen ist.
Bei der oben beschriebenen Konfiguration sind die erste
verzweigte Strahlungselektrode 41 und die Nichtzuführstrah
lungselektrode 43 Strahlungselektroden, die ein Doppelreso
nanzpaar definieren, und werden z. B. in einem Frequenzband
von 800 bis 900 MHz in Doppelresonanz versetzt. Überdies
sind die zweite verzweigte Strahlungselektrode 42 und die
Nichtzuführstrahlungselektrode 44 Strahlungselektroden, die
z. B. in einem Frequenzband von 1800 bis 1900 MHz in Doppel
resonanz versetzt werden und ein Doppelresonanzpaar defi
nieren.
Das offene Ende 43b der Nichtzuführstrahlungselektrode 43
ist entlang der langen Seite 56c des Schaltungssubstrats 56
angeordnet, und das offene Ende 43c auf der Oberseite der
Elektrode 43 ist entgegengesetzt zu der Richtung, in der
sich die lange Seite 56c erstreckt (entgegengesetzt zu der
Richtung der kurzen Seite 56b), angeordnet. Das heißt, daß
das offene Ende 43c in der langen Kante 57c auf der kurz
seitigen 56a Seite in der Nähe der Masseelektrode 37 posi
tioniert ist. Dementsprechend wird ein Gehäusestrom in dem
unteren Frequenzband entlang der langen Seite 56c des
Schaltungssubstrats 56 angeregt. Dies verbessert die Ver
stärkung der Antenne beträchtlich.
Desgleichen ist die Nichtzuführstrahlungselektrode 44, die
in dem höheren Frequenzband arbeitet, entlang der kurzen
Seite 56a des Schaltungssubstrats 56 angeordnet und er
streckt sich in dieselbe Richtung wie die kurze Seite 56a.
Das offene Ende 44a ist in der kurzen Kante 57b vorgesehen,
die sich auf der langseitigen 56d Seite des Schaltungssub
strats 56 befindet. Dementsprechend wird ein Gehäusestrom
auf der Hochfrequenzseite, das heißt auf der Seite, die ein
Frequenzband von 1800 bis 1900 MHz aufweist, an der Kante
des Substrats, die sich auf der kurzseitigen 56a Seite des
Schaltungssubstrats 56 befindet, angeregt. Dies erhöht die
Verstärkung in dem Hochfrequenzband beträchtlich.
Unter Bezugnahme auf die oben beschriebene Anregung des Ge
häusestroms sind die Nichtzuführstrahlungselektroden 43 und
44 in dem Ende des Schaltungssubstrats 56 angeordnet. Da
durch wird die elektrische Kopplung zwischen den Nichtzu
führstrahlungselektroden 43 und 44 und dem Schaltungssub
strat 56 verringert. Somit erhöht sich der elektrische Q-
Faktor der Resonanzcharakteristik nicht wesentlich, und
überdies ist die Bandbreite stark erhöht. Ferner ist das
offene Ende 43b der Nichtzuführstrahlungselektrode 43 auf
der langseitigen 56c Seite des Schaltungssubstrats 56 vor
gesehen. Das offene Ende 44a der Nichtzuführstrahlungselek
trode 44 ist auf der langseitigen 56d Seite des Schaltungs
substrats 56 vorgesehen. Somit sind die offenen Enden 43b
und 44a voneinander beabstandet. Somit ist die gegenseitige
Beeinträchtigung zwischen den beiden Doppelresonanzpaaren
stark verringert, und eine Verschlechterung der Doppelreso
nanzcharakteristik wird verhindert.
Fig. 8A und 8B zeigen ein drittes bevorzugtes Ausführungs
beispiel der in Fig. 7A und 7B gezeigten Antennenvorrich
tung. Dieselben Elemente wie diejenigen bei dem zweiten be
vorzugten Ausführungsbeispiel der Fig. 7A und 7B sind mit
denselben Bezugszeichen versehen. Auf die wiederholte Be
schreibung wird verzichtet. Das dritte bevorzugte Ausfüh
rungsbeispiel umfaßt einen in der Zuführstrahlungselektrode
40 vorgesehenen Schlitz 40a, der beträchtlich vergrößert
ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 8A und 8B sind die Zuführelektro
de 36 und die Masseelektroden 37 und 38 an der Wand 59c an
einer langkantigen Seite des Substrats 57 ungefähr in der
Mitte in der Längsrichtung der Wand 59c vorgesehen, ähnlich
dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Fig. 7A und
7B. Die verzweigte Strahlungselektrode 41 erstreckt sich
von der langen Kante 57c hin zu der Ecke an dem rechten En
de der langen Kante 57d, die der langen Kante 57c gegenü
berliegt, weist das offene Ende 41a in der langen Kante 57d
und der kurzen Kante 57a auf und ist mit einer Kapazitäts
ladungselektrode 66, die an der langkantigen Wand 59d des
Substrats 57 vorgesehen ist, und auch mit der Kapazitätsla
dungselektrode 48 verbunden, die an der kurzkantigen Wand
59a des Substrats 57 vorgesehen ist. Die Oberseite der Ka
pazitätsladungselektrode 66 liegt einer feststehenden Elek
trode 78 bei einem gewünschten Abstand zwischen denselben
gegenüber.
Andererseits erstreckt sich die verzweigte Strahlungselek
trode 42 hin zu der Ecke an dem linken Ende der langen Kan
te 57b, weist das offene Ende 42a an der langen Kante 57d
und der kurzen Kante 57b auf und ist mit einer an der lang
kantigen Wand 59d vorgesehenen Kapazitätsladungselektrode
67 und ferner mit der an der kurzkantigen Wand 59b vorgese
henen Kapazitätsladungselektrode 49 verbunden. Die Obersei
te der Kapazitätsladungselektrode 67 liegt einer festste
henden Elektrode 69 bei einem gewünschten Abstand zwischen
denselben gegenüber, ähnlich der verzweigten Strahlungs
elektrode 41.
Der Schlitz 40a, der die verzweigten Strahlungselektroden
41 und 42 voneinander trennt, verbreitert sich allmählich
und beträchtlich von der Seite der Zuführelektrode 36 hin
zu der langen Kante 57d. Dadurch wird die gegenseitige Be
einträchtigung zwischen den beiden Resonanzfrequenzen der
verzweigten Strahlungselektroden 41 und 42 stark verrin
gert. Mit anderen Worten ist die gegenseitige Beeinträchti
gung zwischen dem Doppelresonanzpaar, das die verzweigte
Strahlungselektrode 41 und die Nichtzuführstrahlungselek
trode 43 umfaßt, und dem Doppelresonanzpaar, das die ver
zweigte Strahlungselektrode 42 und die Nichtzuführstrah
lungselektrode 44 umfaßt, stark verringert.
Die Nichtzuführstrahlungselektrode 43 erstreckt sich hin zu
der rechten kurzen Kante 57a, und die offenen Enden 43b
bzw. 43c sind an der kurzen Kante 57a bzw. der langen Kante
57c positioniert. Das offene Ende 43b ist mit den beiden
Kapazitätsladungselektroden 50 verbunden. Die Nichtzuführ
strahlungselektrode 44 erstreckt sich hin zu der linken
kurzen Kante 57b. Das an der kurzen Kante 57b positionierte
offene Ende 44a ist mit den beiden an der kurzseitigen Wand
59b vorgesehenen Kapazitätsladungselektroden 51 verbunden.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration sind die offenen
Enden 41a und 42a der beiden verzweigten Strahlungselektro
den 41 und 42 so weit wie möglich voneinander getrennt. So
mit ist die Bandtrennung zwischen den beiden Doppelreso
nanzpaaren stark verbessert, und die Charakteristika der
jeweiligen Doppelresonanzpaare sind stark verbessert. Die
Antennenvorrichtung ist ähnlich wie in Fig. 6 gezeigt an
dem Schaltungssubstrat 56 angebracht, und ähnlich dem be
vorzugten Ausführungsbeispiel der Fig. 6 wird ein Gehäuse
strom entlang der Seiten 56a und 56c des Schaltungssub
strats 56 angeregt. Somit ist die Verstärkung der jeweili
gen Doppelresonanzpaare stark verbessert.
Fig. 9A und 9B zeigen eine Antennenvorrichtung gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Dieselben Elemente wie diejenigen bei dem ersten bevorzug
ten Ausführungsbeispiel der Fig. 4A und 4B sind mit densel
ben Bezugszeichen versehen. Auf die wiederholte Beschrei
bung wird verzichtet. Das vierte Ausführungsbeispiel ist
dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführelement eine einzige
Zuführstrahlungselektrode umfaßt.
Bei Fig. 9A und 9B umfaßt ein Zuführelement 71 eine einzel
ne Zuführstrahlungselektrode 72, die ein Zuführende 72a
aufweist, das das obere Ende der Zuführelektrode 36 ist. In
der Ebene der Zuführstrahlungselektrode 72 ist eine Mehr
zahl von Schlitzen 72b vorgesehen, um sich von den Seiten
kanten in der Erstreckungsrichtung der Zuführstrahlungs
elektrode 72 zu erstrecken, und dadurch ist die effektive
Leitungslänge der Zuführstrahlungselektrode 72 ordnungsge
mäß eingestellt. Die an der kurzkantigen Wand 35 vorgesehe
ne Kapazitätsladungselektrode 48 ist mit dem offenen Ende
72c der Zuführstrahlungselektrode 72 verbunden. Überdies
ist eine an der langkantigen Wand 47 vorgesehene Kapazi
tätsladungselektrode 73 mit dem offenen Ende 72c verbunden.
Zwischen der Kapazitätsladungselektrode 48 und der festste
henden Elektrode 52 wird eine elektrostatische Kapazität
erzeugt. Auch zwischen der Kapazitätsladungselektrode 73
und der Massestruktur wird eine elektrostatische Kapazität
erzeugt.
Wenn dem Zuführelement 71 über die Zuführelektrode 36 eine
Signalleistung bereitgestellt wird, wird dasselbe bei der
Resonanzfrequenz der Grundwelle und ferner bei den Reso
nanzfrequenzen der Harmonischen höherer Ordnung, wie bei
spielsweise der doppelt oder dreifach harmonischen Welle,
angeregt. Die Resonanzfrequenz der Grundwelle befindet sich
in demselben Frequenzband wie diejenige des Nichtzuführele
ments 32. Somit werden das Zuführelement 71 und die Nicht
zuführstrahlungselektrode 32 in Doppelresonanz versetzt.
Die Resonanzfrequenzen der Harmonischen höherer Ordnung des
Zuführelements 71 befinden sich in demselben Frequenzband
wie die Resonanzfrequenz des Nichtzuführelements 32. Das
Zuführelement 71 und das Nichtzuführelement 33 werden bei
höheren Resonanzfrequenzen als bei derjenigen des Nichtzu
führelements 32 in Doppelresonanz versetzt. Bei dem oben
beschriebenen vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel wer
den die Grundwelle und die Harmonische höherer Ordnung der
Zuführstrahlungselektrode 72 mit den Schlitzen 72b einge
stellt. Dies ist jedoch nicht beschränkend.
Bei jedem der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungs
beispiele sind die Zuführstrahlungselektroden 40 und 72 mit
der Zuführelektrode 36 verbunden. Das obere Ende der Zu
führelektrode 36 kann von den Zuführstrahlungselektroden 40
und 72 getrennt sein, um einen vorbestimmten Abstand (eine
Lücke) zum Kapazitätskoppeln bereitzustellen.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist auf der Seitenoberfläche
eines Substrats 75 eine Zuführelektrode 74 vorgesehen, die
sich auf der Seite der offenen Enden 41a und 42a der ver
zweigten Strahlungselektroden 41 und 42 befindet. Die Spit
ze der Zuführelektrode 74 ist in der Nähe der offenen Enden
41a und 42a bei einem gewünschten Abstand zwischen densel
ben vorgesehen, um mit den verzweigten Strahlungselektroden
41 und 42 kapazitätsgekoppelt zu werden. Bei dieser Zuführ
konfiguration ist das Basisende 40b der verzweigten Strah
lungselektroden 41 und 42 über eine Masseelektrode geerdet.
Mit anderen Worten definiert die Zuführelektrode 36 bei den
oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen die
Masseelektrode.
Wie in Fig. 11A und 11B gezeigt ist, ist überdies in der
Position des Basisabschnitts der verzweigten Strahlungs
elektroden 41 und 42 ein Zuführstift vorgesehen, der durch
die obere Platte 27 des Substrats 26 verläuft und der zu
ungefähr 50 Ω äquivalent ist, derart, daß den verzweigten
Strahlungselektroden 41 und 42 über den Zuführstift 76 eine
Signalleistung bereitgestellt wird. Das untere Ende des Zu
führstifts 76 ist mit einer Zuführstruktur 77, die auf dem
Schaltungssubstrat 55 vorgesehen ist, verbunden. Die Zu
führkonfiguration der Fig. 11A und 11B ist dieselbe wie
diejenige der Fig. 4A und 4B, mit der Ausnahme, daß die Zu
führelektrode 36 die Masseelektrode definiert.
Fig. 12A und 12B zeigen eine Antennenvorrichtung gemäß ei
nem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung. Diese Antennenvorrichtung umfaßt zwei ein
zelne Antennen, die an einem Schaltungssubstrat angebracht
sind, um eine Antenne zur Verwendung bei Dualbändern zu de
finieren.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12A und 12B sind zwei einzelne
Antennen 81 und 82 bei einem gewünschten Abstand zwischen
denselben auf einem Schaltungssubstrat 80 angebracht. Diese
einzelnen Antennen 81 und 82 sind mit Zuführelementen 83
und 84 und Nichtzuführelementen 85 und 86 versehen, die auf
den Substraten 87 bzw. 88 vorgesehen sind. Die Zuführele
mente 83 und 84 sind zueinander benachbart angeordnet. Die
Nichtzuführelemente 85 bzw. 86 sind auf der Außenseite der
Zuführelemente 83 bzw. 84 vorgesehen. Die Konfigurationen
der Substrate 87 bzw. 88 sind dieselben wie diejenigen der
Fig. 7A bzw. 7B.
Die einzelne Antenne 81 ist mit einer Zuführelektrode 89
und einer Masseelektrode 91 versehen, die sich auf der Sei
tenoberfläche auf einer kurzkantigen Seite des Substrats 87
vertikal erstrecken. Die Zuführelektrode 89 und die Masse
elektrode 91 sind in der Nähe zueinander angeordnet, wobei
die Zuführelektrode 89 auf der linken Seite und die Masse
elektrode 91 auf der rechten Seite angeordnet sind. Eine
Nichtzuführstrahlungselektrode 95, die mit dem oberen Ende
der Masseelektrode 91 verbunden ist, ist auf der vorderen
Oberfläche des Substrats 87 vorgesehen, um sich bei einer
konstanten Breite in der Längsrichtung des Substrats 87 zu
erstrecken, und ist auf dieselbe Weise wie bei Fig. 4A und
4B konfiguriert. Das offene Ende der Elektrode 95 ist mit
einer Kapazitätsladungselektrode 97 verbunden, die auf der
Seitenoberfläche auf einer langkantigen Seite des Substrats
87 vorgesehen ist.
Andererseits erstreckt sich die Zuführstrahlungselektrode
93, die auf dem Substrat 87 vorgesehen ist, von dem oberen
Ende der Zuführelektrode 89 in der Längsrichtung des Sub
strats 87, wobei sie sich allmählich krümmt, um weiter von
der Nichtzuführstrahlungselektrode 95 beabstandet zu sein.
Das offene Ende der Zuführstrahlungselektrode 93 ist mit
einer Kapazitätsladungselektrode 98 verbunden, die auf der
Seitenoberfläche der langen Kante, die der einzelnen Anten
ne 82 zugewandt ist, an einer Stelle vorgesehen ist, die
der Zuführelektrode 89 relativ nahe ist. Ein Schlitz 93a
ist in der Ebene der Zuführstrahlungselektrode 93 vorgese
hen, um sich von der Seite der Zuführelektrode 89 zu
erstrecken, und dadurch wird die effektive Leitungslänge
der Zuführstrahlungselektrode 93 eingestellt.
Bei der einzelnen Antenne 82 sind auf der Seitenoberfläche
auf einer kurzkantigen Seite des Substrats 88 eine Zuführ
elektrode 90 und eine Masseelektrode 92 vorgesehen, wobei
die Zuführelektrode 90 auf der rechten Seite und die Masse
elektrode 92 auf der linken Seite angeordnet sind, ähnlich
der einzelnen Antenne 81. Auf der Oberfläche des Substrats
88 erstreckt sich eine mit dem oberen Ende der Masseelek
trode 92 verbundene Nichtzuführstrahlungselektrode 96 bei
einer konstanten Breite entlang der linken Seite des Sub
strats 88 in der Längsrichtung des Substrats 88. Das offene
Ende auf der Oberseite der Elektrode 96 ist mit einer Kapa
zitätsladungselektrode 99 verbunden, die auf der Seiten
oberfläche auf der langkantigen Seite des Substrats 88 vor
gesehen ist.
Eine Zuführstrahlungselektrode 94 erstreckt sich von dem
oberen Ende der Zuführelektrode 90 ungefähr zur Hälfte in
der Längsrichtung des Substrats 88 und krümmt sich an
schließend in einer Bogenform, um schnell von der Nichtzu
führstrahlungselektrode 96 getrennt zu sein. Das heißt, daß
die effektive Leitungslänge der Zuführstrahlungselektrode
94 auf weniger als diejenige der Zuführstrahlungselektrode
93 eingestellt ist. Das offene Ende der Zuführstrahlungs
elektrode 94 ist mit einer Kapazitätsladungselektrode 100
verbunden, die auf der Seitenoberfläche der langkantigen
Seite, die der einzelnen Antenne 81 zugewandt ist, an einer
Stelle vorgesehen ist, die der Zuführelektrode 90 relativ
nahe ist. Es sind feststehende Elektroden 101 vorgesehen.
Eine gemeinsame Zuführanschlußstruktur 102 und Zuführstruk
turen 103 und 104, die mit der Struktur 102 verbunden sind,
sind in dem Endabschnitt des Schaltungssubstrats 80, an dem
die beiden einzelnen Antenne 81 und 82 angebracht sind,
vorgesehen. Die Zuführelektrode 89 der einzelnen Antenne 81
ist mit der Zuführstruktur 103 verbunden. Die Zuführelek
trode 90 der einzelnen Antenne 82 ist mit der Zuführstruk
tur 104 verbunden. Die Masseelektroden 90 und 91 und die
feststehenden Elektroden 101 sind mit Massestrukturen ver
bunden, die nicht in der Zeichnung gezeigt sind. Die Ober
seiten der Kapazitätsladungselektroden 97, 98, 99 und 100
liegen Massestrukturen, die in der Zeichnung nicht gezeigt
sind, gegenüber.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration werden das Zu
führelement 83 und das Nichtzuführelement 85 der einzelnen
Antenne 81 in demselben Frequenzband, beispielsweise in ei
nem Frequenzband von 800 bis 900 MHz, in Doppelresonanz
versetzt. Das Zuführelement 84 und das Nichtzuführelement
86 der einzelnen Antenne 82 werden in demselben Frequenz
band, das höher ist als das der einzelnen Antenne 81, bei
spielsweise in einem Frequenzband von 1800 bis 1900 MHz, in
Doppelresonanz versetzt. Dementsprechend arbeiten die Zu
führstrahlungselektroden 93 und 94 ähnlich verzweigten
Elektroden, die die Zuführanschlußstruktur 102 als einen
Basisabschnitt derselben aufweisen, ähnlich dem in Fig. 4
gezeigten Zuführelement 31.
Gemäß der unter Verwendung des Schaltungssubstrats 80 ge
bildeten Antennenvorrichtung ist der Abstand zwischen den
einzelnen Antennen 81 und 82 erhöht, je nach der Fläche des
Schaltungssubstrats 80. Somit ist die gegenseitige Beein
trächtigung zwischen den einzelnen Antennen 81 und 82 stark
verringert. Das elektrische Volumen der Antennenvorrich
tung, das je nach Verwendung erforderlich ist, wird durch
die Größe des Schaltungssubstrats 80 bestimmt. Die Anord
nung der einzelnen Antennen 81 und 82 wird ohne weiteres
geändert.
Bei der Antennenvorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 12A und 12B sind Bandsperrschaltun
gen 105 und 106 in der Mitte der Zuführstrukturen 103 und
104 vorgesehen. Insbesondere ist die Bandsperrschaltung 105
eine Filterschaltung, die ein Signal in dem Frequenzband
der einzelnen Antenne 82 unterbricht und ein Signal in dem
Frequenzband der einzelnen Antenne 81 überträgt. Anderer
seits ist die Bandsperrschaltung 106 eine Filterschaltung,
die ein Signal in dem Frequenzband der einzelnen Antenne 81
unterbricht und ein Signal in dem Frequenzband der einzel
nen Antenne 82 überträgt.
Gemäß dieser Schaltungskonfiguration sind die Zuführelemen
te bei den einzelnen Antennen 81 und 82 lediglich unter Be
rücksichtigung der Anregungsbedingungen vorgesehen, und ei
ne Abstimmung bezüglich der Doppelresonanz wird ohne weite
res erreicht.
Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Fig. 12A und
12B und 13 können die einzelnen Antennen 81 und 82 statt
der Konfigurationen der Fig. 12A, 12B bzw. 12C und 13 die
Konfiguration der in den Fig. 4A und 4B gezeigten Antennen
vorrichtung aufweisen. Das heißt, daß die einzelnen Anten
nen 81 und 82 die Nichtzuführstrahlungselemente umfassen
können, die auf beiden Seiten des Zuführelements angeordnet
sind. Die einzelnen Antennen 81 und 82 dieser Antennenvor
richtung stellen Zweibandantennen dar, die jeweils zwei
Frequenzbänder aufweisen. Das heißt, daß diese Antennenvor
richtung eine Mehrbandantenne ist, die insgesamt vier Fre
quenzbänder aufweist. Wenn die Antennenvorrichtung an einer
Funkkommunikationsausrüstung angebracht ist, werden die je
weiligen Frequenzbänder nacheinander für die jeweilige Ver
wendung gewechselt, oder sie können gleichzeitig verwendet
werden.
Überdies kann eine einzelne Antenne 107 hinzugefügt werden,
die dieselbe Konfiguration wie die jeweiligen einzelnen An
tennen 81 und 82, die in Fig. 13 gezeigt sind, aufweist.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist, ist die einzelne Antenne 107
zwischen den einzelnen Antennen 81 und 82 angeordnet. Die
Zuführelektrode für die einzelne Antenne 107 ist über eine
Zuführstruktur 108 mit der Zuführanschlußstruktur 102 ver
bunden. Ähnlich den einzelnen Antennen 81 und 82 ist unge
fähr in der Mitte der Zuführstruktur 108 eine Filterschal
tung 109 vorgesehen.
Das Zuführelement und das Nichtzuführelement der einzelnen
Antenne 107 werden in Doppelresonanz versetzt. Somit weist
die Antennenvorrichtung drei Frequenzbänder auf. Wenn das
Frequenzband der einzelnen Antenne 81 beispielsweise 800
bis 900 MHz beträgt, betragen die Frequenzbänder der ein
zelnen Antennen 107 bzw. 82 1800 bis 1900 MHz bzw. 2700 bis
2800 MHz.
Da die Nichtzuführelemente in der Nähe und entlang des Zu
führelements angeordnet 05930 00070 552 001000280000000200012000285910581900040 0002010219654 00004 05811sind, ist für jedes Nichtzuführele
ment eine optimale elektromagnetische Kopplung zwischen den
jeweiligen Nichtzuführelementen und dem Zuführelement ein
gestellt. In jedem der Frequenzbänder, zu dem die Resonanz
frequenzen der Nichtzuführelemente gehören, wird jeweils
effektiv eine Doppelresonanz erreicht. Somit sind die Band
breiten der Frequenzbänder im Vergleich zu einer Antenne
der verwandten Technik, die zwei Frequenzbänder als Einzel
resonanzcharakteristika aufweist, stark erhöht. Dementspre
chend ist die Bandbreite der Antennenvorrichtung stark er
höht, während die Größe und Höhe der Antennenvorrichtung
stark verringert sind.
Vorzugsweise umfaßt die Zuführstrahlungselektrode eine
Mehrzahl verzweigter Strahlungselektroden. Dementsprechend
ist für ein Zuführelement eine Mehrzahl von Resonanzfre
quenzen in verschiedenen Frequenzbändern vorgesehen. Da die
verzweigten Strahlungselektroden jeweils effektive Lei
tungslängen aufweisen, sind die Resonanzfrequenzen indivi
duell eingestellt.
Ferner weisen die verzweigten Strahlungselektroden vorzugs
weise effektive Leitungslängen auf, bei denen die Elektro
den bei unterschiedlichen Resonanzfrequenzen angeregt wer
den. Deshalb werden die Resonanzfrequenzen ohne weiteres
eingestellt, vorausgesetzt, daß sich die Resonanzfrequenzen
der Frequenzbänder nicht überlappen. Die Frequenzen werden
für die verzweigten Strahlungselektroden eingestellt.
Vorzugsweise weist die einzelne Zuführelektrode eine effek
tive Leitungslänge auf, bei der die einzelne Zuführstrah
lungselektrode bei den Resonanzfrequenzen der Grundwelle
und der Harmonischen höherer Ordnung angeregt wird. Somit
sind die verzweigten Strahlungselektroden, die den jeweili
gen Resonanzfrequenzen entsprechen, unnötig. Dementspre
chend ist das Volumen der Antennenvorrichtung verringert,
und die Größe der Antennenvorrichtung ist verringert.
Vorzugsweise erhöht sich der Abstand zwischen den benach
barten verzweigten Strahlungselektroden des Zuführelementes
auf der Seite des offenen Endes. Deshalb werden eine Ver
schlechterung der Doppelresonanzcharakteristik, die durch
die gegenseitige Beeinträchtigung zwischen den Doppelreso
nanzpaaren verursacht wird, eine Verringerung der Frequenz
bandbreiten und eine Verschlechterung der Antennenverstär
kung verhindert.
Vorzugsweise sind die Kapazitätsladungselektroden in den
offenen Enden der Strahlungselektroden vorgesehen. Dement
sprechend weisen die Offenes-Ende-Kapazitäten der Strah
lungselektroden eindeutige Werte auf. Somit werden die Re
sonanzfrequenzen der Strahlungselektroden ohne weiteres
eingestellt, und eine ausstehende Abstimmung der Doppelre
sonanz wird erreicht.
Vorzugsweise sind ferner die mindestens zwei Nichtzuführ
strahlungselektroden jeweils entlang der Seiten des Schal
tungssubstrats angeordnet. Deshalb sind die Verstärkungen
der Nichtzuführelemente verbessert und ferner sind die
Bandbreiten der Nichtzuführelemente erhöht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Mehrzahl von An
tennen an dem Schaltungssubstrat angebracht. Das Volumen
der Antennen wird durch die Größe des Schaltungssubstrats
bestimmt. Dementsprechend wird die Größe der Antennenvor
richtung optional erhöht, und die Ausgestaltung der Anten
nenvorrichtung, z. B. Änderung des Aufbaus der Antenne, wird
ohne weiteres erreicht.
Vorzugsweise wird den jeweiligen Antennen über die Filter
schaltungen eine Signalleistung bereitgestellt. Daher wird
die Ausgestaltung des Zuführelements für eine hervorragende
Abstimmung der Antennen ohne weiteres erreicht.
Vorzugsweise ist jede Antenne so konfiguriert, daß sie in
zwei Frequenzbändern in Doppelresonanz versetzt wird. Somit
wird eine Mehrbandantenne ohne weiteres erreicht, und fer
ner ist der Platz, der zum Anbringen der Antennen in der
Funkkommunikationsausrüstung benötigt wird, stark verrin
gert.
Die Anzahl von Optionen für eine Konfiguration des Zuführ
anschlusses ist aufgrund des Anschlußstifts, der vorzugs
weise als der Zuführanschluß vorgesehen ist, erhöht.
Gemäß der Funkkommunikationsausrüstung der vorliegenden Er
findung ist die Breite der Antennenvorrichtung im wesentli
chen gleich der Länge der kurzen Seiten des Schaltungssub
strats, und die Antennenvorrichtung ist entlang der drei
Seiten des Schaltungssubstrats angeordnet. Daher wird der
Raum des Schaltungssubstrats effizient genutzt, und in dem
Schaltungssubstrat werden Gehäuseströme angeregt, um die
Verstärkung der Antennenvorrichtung zu verbessern. Da die
offenen Enden der Nichtzuführstrahlungselektroden so weit
wie möglich voneinander getrennt sind, wird ferner die Dop
pelresonanz in breiten Frequenzbändern erreicht. Überdies
ist eine Beeinträchtigung zwischen den Frequenzbändern
stark verringert.
Bei der Funkkommunikationsausrüstung ist das offene Ende
auf der Oberseite der Nichtzuführstrahlungselektrode auf
der Seite der niedrigen Frequenz vorzugsweise in der Rich
tung angeordnet, die zu derjenigen, in der sich die lange
Seite des Schaltungssubstrats erstreckt, entgegengesetzt
ist, um weiter von dem Nichtzuführelement beabstandet zu
sein. Deshalb wird das Schaltungssubstrat als Antenne für
einen Betrieb bei einer niedrigen Frequenz verwendet, der
art, daß die Verstärkung der Antenne verbessert ist.
Gemäß der Funkkommunikationsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung, die eine der Antennenvorrichtungen der vorlie
genden Erfindung verwendet, welche aufgrund der Doppelreso
nanz mehrere breite Frequenzbänder aufweisen, wird eine
Funkkommunikation in den mehreren Frequenzbändern mit einer
Antennenvorrichtung erreicht. Somit ist die Größe der Funk
kommunikationsvorrichtung weiter verringert.
Claims (14)
1. Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist:
ein Substrat (10), das aus einem dielektrischen oder einem magnetischen Material hergestellt ist;
ein Zuführelement (11), das einen Zuführanschluß (15) und eine Zuführstrahlungselektrode (14), die mit dem Zuführanschluß (15) elektrisch verbunden ist, umfaßt; und
eine Mehrzahl von Nichtzuführelementen (12, 13), die jeweils einen Masseanschluß (18a, 19a) und eine Nicht zuführstrahlungselektrode (18, 19), die mit dem Masse anschluß (18a, 19a) elektrisch verbunden ist, umfas sen;
wobei die Zuführstrahlungselektrode (14) und die Nichtzuführstrahlungselektroden (18, 19) auf der Ober fläche des Substrats (10) derart angeordnet sind, daß sich die Nichtzuführstrahlungselektroden (18, 19) in der Nähe und entlang der Zuführstrahlungselektrode (14) erstrecken.
ein Substrat (10), das aus einem dielektrischen oder einem magnetischen Material hergestellt ist;
ein Zuführelement (11), das einen Zuführanschluß (15) und eine Zuführstrahlungselektrode (14), die mit dem Zuführanschluß (15) elektrisch verbunden ist, umfaßt; und
eine Mehrzahl von Nichtzuführelementen (12, 13), die jeweils einen Masseanschluß (18a, 19a) und eine Nicht zuführstrahlungselektrode (18, 19), die mit dem Masse anschluß (18a, 19a) elektrisch verbunden ist, umfas sen;
wobei die Zuführstrahlungselektrode (14) und die Nichtzuführstrahlungselektroden (18, 19) auf der Ober fläche des Substrats (10) derart angeordnet sind, daß sich die Nichtzuführstrahlungselektroden (18, 19) in der Nähe und entlang der Zuführstrahlungselektrode (14) erstrecken.
2. Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Zu
führstrahlungselektrode (14) eine Mehrzahl verzweigter
Strahlungselektroden (16, 17) aufweist, die den Zu
führanschluß (15) als einen gemeinsamen Anschluß auf
weisen.
3. Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die ver
zweigten Strahlungselektroden (16, 17) effektive Lei
tungslängen aufweisen, bei denen die verzweigten
Strahlungselektroden (16, 17) bei unterschiedlichen
Resonanzfrequenzen angeregt werden.
4. Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei der die Zuführstrahlungselektrode (14) durch eine
einzelne Strahlungselektrode definiert ist und die
einzelne Strahlungselektrode eine effektive Leitungs
länge aufweist, an der die einzelne Strahlungselektro
de, bewirkt durch ein Zuführen über den Zuführanschluß
(15), bei der Resonanzfrequenz der Grundwelle und den
Resonanzfrequenzen der Harmonischen höherer Ordnung
angeregt wird.
5. Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4,
bei der sich jede der Nichtzuführstrahlungselektroden
(18, 19) von einem Masseanschluß (18a, 19a) erstreckt,
wobei das andere Ende derselben ein offenes Ende defi
niert, wobei sich jede der verzweigten Strahlungselek
troden (16, 17) von dem Zuführanschluß (15) erstreckt,
wobei das andere Ende derselben ein offenes Ende defi
niert, und wobei die Offenes-Ende-Seiten der verzweig
ten Strahlungselektroden (16, 17) angeordnet sind, um
voneinander beabstandet zu sein.
6. Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei der unter Verwendung von Seitenoberflächen des
Substrats (10) Kapazitätsladungselektroden in den of
fenen Enden der Strahlungselektroden vorgesehen sind.
7. Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
die ferner ein rechteckiges Schaltungssubstrat umfaßt,
wobei das Substrat (10) der Antennenvorrichtung in der
Nähe einer Ecke des Schaltungssubstrats angeordnet
ist, wo zwei Seiten des Schaltungssubstrats einander
schneiden, wobei eine der Nichtzuführstrahlungselek
troden (18, 19) entlang einer der beiden Seiten ange
ordnet ist und die andere Nichtzuführstrahlungselek
trode (18, 19) entlang der anderen Seite angeordnet
ist.
8. Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist:
eine Mehrzahl von Antennen; und
ein Schaltungssubstrat, das die Mehrzahl von Antennen aufweist, die auf demselben vorgesehen ist,
wobei die Mehrzahl von Antennen jeweils ein Zuführele ment, das einen Zuführanschluß (15) und eine Zuführ strahlungselektrode, die sich von dem Zuführanschluß (15) erstreckt, aufweist, und ein Nichtzuführelement umfaßt, das eine Masseelektrode und eine Nichtzuführ strahlungselektrode (18, 19), die sich von der Masse elektrode erstreckt, aufweist, wobei das Zuführelement und das Nichtzuführelement auf einer Oberfläche eines Substrats (10) vorgesehen sind,
wobei die Zuführstrahlungselektrode und die Nichtzu führstrahlungselektrode (18, 19) jeder der Mehrzahl von Antennen effektive Leitungslängen aufweisen, die voneinander verschieden sind,
wobei das Schaltungssubstrat mit einer Massestruktur, die die Masseelektroden miteinander verbindet, und ei ner Zuführstruktur, die die Zuführanschlüsse mit einer gemeinsamen Signalquelle verbindet, versehen ist.
eine Mehrzahl von Antennen; und
ein Schaltungssubstrat, das die Mehrzahl von Antennen aufweist, die auf demselben vorgesehen ist,
wobei die Mehrzahl von Antennen jeweils ein Zuführele ment, das einen Zuführanschluß (15) und eine Zuführ strahlungselektrode, die sich von dem Zuführanschluß (15) erstreckt, aufweist, und ein Nichtzuführelement umfaßt, das eine Masseelektrode und eine Nichtzuführ strahlungselektrode (18, 19), die sich von der Masse elektrode erstreckt, aufweist, wobei das Zuführelement und das Nichtzuführelement auf einer Oberfläche eines Substrats (10) vorgesehen sind,
wobei die Zuführstrahlungselektrode und die Nichtzu führstrahlungselektrode (18, 19) jeder der Mehrzahl von Antennen effektive Leitungslängen aufweisen, die voneinander verschieden sind,
wobei das Schaltungssubstrat mit einer Massestruktur, die die Masseelektroden miteinander verbindet, und ei ner Zuführstruktur, die die Zuführanschlüsse mit einer gemeinsamen Signalquelle verbindet, versehen ist.
9. Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der Filter
schaltungen in den Pfaden der Zuführstruktur vorgese
hen sind, die von dem Abschnitt derselben, der die Zu
führanschlüsse mit der gemeinsamen Signalquelle ver
bindet und der sich in Richtung auf die Zuführan
schlüsse erstreckt, verzweigt ist.
10. Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9, bei der
Nichtzuführstrahlungselektroden (18, 19) auf beiden
Seiten und in der Nähe der Zuführstrahlungselektrode
auf der Oberfläche jedes Substrats (10) angeordnet
sind.
11. Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis
10, bei der der Zuführanschluß (15) eine Zuführelek
trode, die auf einer Seitenfläche des Substrats (10)
vorgesehen ist, oder ein Anschlußstift, der durch das
Substrat (10) verläuft, ist.
12. Funkkommunikationsausrüstung, die die in einem der An
sprüche 1 bis 11 definierte Antennenvorrichtung und
ein Schaltungssubstrat (10) aufweist, das eine längli
che rechteckige Form mit langen und kurzen Seiten auf
weist,
wobei die Antennenvorrichtung eine Breite aufweist, die im wesentlichen gleich der Länge einer kurzen Sei te des Schaltungssubstrats ist, und entlang einer kur zen Seite und beider langen Seiten des Schaltungssub strats angeordnet ist,
wobei das offene Ende einer der Nichtzuführstrahlungs elektroden (18, 19) angeordnet ist, um der langen Sei te des Schaltungssubstrats zugewandt zu sein, und das offene Ende der anderen Nichtzuführstrahlungselektrode (18, 19) angeordnet ist, um der anderen langen Seite zugewandt zu sein.
wobei die Antennenvorrichtung eine Breite aufweist, die im wesentlichen gleich der Länge einer kurzen Sei te des Schaltungssubstrats ist, und entlang einer kur zen Seite und beider langen Seiten des Schaltungssub strats angeordnet ist,
wobei das offene Ende einer der Nichtzuführstrahlungs elektroden (18, 19) angeordnet ist, um der langen Sei te des Schaltungssubstrats zugewandt zu sein, und das offene Ende der anderen Nichtzuführstrahlungselektrode (18, 19) angeordnet ist, um der anderen langen Seite zugewandt zu sein.
13. Funkkommunikationsausrüstung gemäß Anspruch 12, bei
der sich die Zuführstrahlungselektrode von dem Zuführ
anschluß (15) erstreckt und dieselbe das andere Ende
als ein offenes Ende aufweist, bei der sich die Nicht
zuführstrahlungselektroden (18, 19) von den Massean
schlüssen erstrecken und dieselben die anderen Enden
als offene Enden aufweisen, wobei das offene Ende auf
der Oberseite einer Nichtzuführstrahlungselektrode
(18, 19), die eine längere effektive Leitungslänge
aufweist als die andere Nichtzuführstrahlungselektrode
(18, 19), entgegengesetzt zu der Richtung angeordnet
ist, in der sich die lange Seite des Schaltungssub
strats erstreckt, um von der Nichtzuführstrahlungs
elektrode (18, 19) entfernt zu sein.
14. Funkkommunikationsausrüstung, die die in einem der An
sprüche 1 bis 11 definierte Antennenvorrichtung und
ein Schaltungssubstrat aufweist, das eine Sende-
/Empfangsschaltung für Funkwellen umfaßt, wobei jeder
Masseanschluß der Antennenvorrichtung mit einem Masse
anschluß des Schaltungssubstrats verbunden ist und wo
bei der Zuführanschluß (36a) mit einem Eingabe-
/Ausgabeanschluß der Sende-/Empfangsschaltung verbun
den ist.
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