DE69623697T2

DE69623697T2 - Ebene und nichtebene doppel-C-förmige Streifenleiterantennen mit unterschiedlichen Öffnungsformen

Info

Publication number: DE69623697T2
Application number: DE69623697T
Authority: DE
Inventors: Mohamed Sanad
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 2003-06-05
Anticipated expiration: 2016-06-14
Also published as: KR100371875B1; JPH09107229A; EP0749176A1; EP0749176B1; KR970004148A; DE69623697D1

Description

Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Antennenstrukturen und im Besonderen eine Microstrip-C-Patchantennenstruktur.
In einem Artikel mit dem Titel "The C-Patch: A Small Microstrip Element", vom 15. Dezember 1988, beschreiben G. Kossiavas, A. Papiernik, J. P. Boisset und M. Sauvan ein Strahlungselement, das in dem UHF- und L-Band arbeitet. Die Abmessungen der C-Patch- bzw. -Fleck-Antenne sind kleiner als die der herkömmlichen, relativ sperrigen Quadrat- oder Rundelemente, die bei derselben Frequenz arbeiten. Im Allgemeinen sind die Abmessungen eines Strahlungselements invers proportional zu der Resonanzfrequenz. Mit Bezug auf Fig. 1 weist ein im Wesentlichen quadratisches, elektrisch leitendes Strahlungselement oder Patch 5 (arbeitend bei 413 MHz) eine Öffnung auf, die sich teilweise über das Patch erstreckt. Die Breite (d) der Öffnung (12,5 mm) wird mit 20% der Gesamtbreite (L = W = 62,5 mm) des Patches gezeigt, während die Breite (d) der Öffnung (5,5 mm) für ein Beispiel, das bei 1,38 GHz (L-Band) arbeitet, annähernd 16,7% der Breite (L = 22 mm, W = 33 mm) des Patches beträgt. Diese Antennengeometrie wird gezeigt, um einen dreifachen bis vierfachen Raumgewinn im Vergleich zu herkömmlichen Quadrat- oder Rundantennen zu zeigen, obwohl die Bandbreite etwas schmaler ist. Gute Impedanzanpassung mit einer koaxialen Zuführung wie auch eine Rundstrahlcharakteristik mit linearer Polarisation wurde als ein Merkmal der C- Patchantenne gezeigt.
Im Allgemeinen sind Microstripantennen für ihre Vorteile hinsichtlich geringem Gewicht, flachen Profilen, geringen Herstellungskosten und Kompatibilität mit integrierten Schaltungen bekannt. Die gewöhnlich am häufigsten verwendeten Microstripantennen sind die herkömmlichen Halbwellen- oder Viertelwellen-Rechteck-Patchantennen. Andere Microstripantennen-Konfigurationen, wie Rund-Patch-, Dreiecks-Patch-, Ring- Microstripantennen und die vorstehend erwähnten C-Patchantennen, wurden in der Literatur untersucht und erörtert. Die Referenz gilt der EP-A0735 609 (Art. 54(3)EPÜ) und "A Very Small Double C-Patch Antenna Contained in a PCMCIA Standard PC Card", M. Sanad, Ninth International Conference on Antennas and Propagation, Vol. 1,4-7 April 1995, Seiten 117-120.
In dem "Handbook of Microstrip Antennas", Ausgabe 2, Kapitel 19, herausgegeben von J. R. James und P. S. Hall, P. Peregrinus Ltd., London, U. K. (1989), Seiten 1092-1104 wird die Verwendung von Microstripantennen für in der Hand haltbare, transportable Geräte diskutiert.
Eine Fenster-Reaktanz-belastete Microstripantenne (WMSA) wird auf den Seiten 1099 beschrieben und ist in Fig. 19.33-19.36 dargestellt. Ein schmales Reaktanzfenster oder Schlitz ist auf dem Patch angeordnet, um die Länge des Patches im Vergleich zu einer Viertelwellen-Microstripantenne (QMSA) zu verringern. Der Wert der Reaktanzkomponente wird durch Verändern der Breite des Schlitzes (entlang der Längsachse) verändert. Fig. 19.36a zeigt die Verwendung zweier kollinearer, schmaler Schlitze, die eine Reaktanzkomponente in der Antennenstruktur bilden, was gestattet, die Länge des Strahlungspatches zu verkürzen.
Der schmale Schlitz wirkt nicht als Strahlungselement und ist daher in der Wirkung nicht äquivalent zu der wesentlich größeren Öffnung in der vorstehend beschriebenen C-Patchantenne.
So genannte PC-Karten sind kleine Formfaktor-Adapter für Personalcomputer, Personal Kommunikatoren oder andere elektronische Vorrichtungen. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist eine PC- Karte 1 in der Größe und Form mit einer herkömmlichen Kreditkarte vergleichbar und kann mit einem transportablen Computersystem 2 verwendet werden, das mit einer Schnittstelle 3 ausgerüstet ist, die körperlich und elektrisch mit einem durch die Personalcomputer Memory Card International Association (PCMCIA) veröffentlichten Standard kompatibel ist. In dieser Hinsicht kann auf Greenup, J. 1992, "PCMCIA 2.0 Contains Support for I/O Cards, Peripheral Expansion", Computer Technology Review, USA, 43-48 Bezug genommen werden.
PC-Karten liefern die Flexibilität, nachdem das Basis-Computersystem erworben wurde, weitere Eigenschaften hinzuzufügen. Es ist möglich, PCMCIA-PC-Karten anzubringen und zu entfernen, ohne das System abzuschalten oder die Abdeckungen der Personalcomputer Systemeinheit zu öffnen.
Die PC-Karte 1 weist die Standard-PCMCIA-Abmessungen von 8,56 cm · 5,4 cm auf. Die Dicke der PCMCIA-Karte 1 verändert sich in Abhängigkeit des Typs. Eine Typ II PCMCIA-PC- Karte ist bestimmt, eine Dicke von 0,5 cm aufzuweisen. Die Typ II PCMCIA-PC-Karte kann zur Speichervergrößerung und/oder für 110 Eigenschaften, wie kabellose Modems, Pager, LANs und Wirtskommunikation, verwendet werden.
Solch eine PC-Karte kann ebenfalls kabellose Kommunikationsfähigkeit für Laptop-, Notebook- und Palmtop-Personalcomputer, und jedes andere Computersystem bereitstellen, das eine PCMCIA- kompatible Schnittstelle aufweist. Die PC-Karte kann ebenfalls als eine eigenständige kabellose Kommunikationskarte arbeiten, wenn sie nicht mit einem Computer verbunden ist.
Für solche Anwendungen ist es notwendig, die PC-Karte mit einer kleinen eingebauten Antenne zu versehen, die eine isotrope Strahlungscharakteristik aufweist. Weil die PCMCIA-Karte für kabellose Kommunikation in der Hand gehalten und/oder in der Tasche des Bedieners verwendet werden kann, sollte die Antenne im Wesentlichen gegen Einflüsse geschützt sein, die durch die nahe Nähe des menschlichen Körpers verursacht werden. Außerdem sind die transportablen PCMCIA-Kammunikationskarten typischerweise während des Gebrauchs zufällig ausgerichtet und leiden daher unter Mehrwegreflexionen und unter Drehen der Polarisation. Folglich sollte die Antenne sowohl auf vertikal als auch auf horizontal polarisierte Wellen empfindlich reagieren. Außerdem sollte die Antenne vorzugsweise dieselbe Resonanzfrequenz, Eingangsimpedanz und Strahlungscharakteristiken zeigen, wenn sie im freien Raum und wenn sie in einem PCMCIA-Typ II-Schacht eines herkömmlichen, transportablen Computers verwendet wird.
Es kann, eingesehen werden, dass die Auslegung einer Antenne, die diese verschiedenen Erfordernisse erfüllt eine bedeutende Herausforderung darstellt.
Außerdem besteht ein wachsendes Interesse, effiziente innere integrierte Antennen für die Klasse der 900 MHz digitalen kabellosen Telefone zu entwickeln. Eine Hochleistungs-Einbauantenne muss eine geringe Größe, eine kompakte Struktur, eine breite Bandbreite, eine quasi-isotrope Strahlungscharakteristik aufweisen und eine vernachlässigbare Suszeptibilität in der Nähe des menschlichen Körpers zeigen. Außerdem müssen, weil transportable, kabellose Telefone im Gebrauch normalerweise zufällig ausgerichtet sind, ihre Antennen sowohl auf horizontal als auch auf vertikal polarisierte Wellen empfindlich reagieren. Externe Antennen, wie die Peitschenantenne, die Koaxialantenne mit Sperrtopf und die Helicalantenne reagieren nur auf eine Polarisation der Funkwellen empfindlich. Folglich sind sie nicht zur Verwendung mit den transportablen, kabellosen Telefonen optimiert, bei denen die Ausrichtung der Antenne nicht festgelegt ist. Außerdem wurde festgestellt, dass wenn solche externen Antennen in naher Nähe zu einem Benutzer des Telefons betrieben werden, sich ihre Strahlungscharakteristik beträchtlich ändert. Zusätzlich wird ein beträchtlicher Teil der Strahlungsleistung durch den Körper des Benutzers abgeschwächt.
Die vorhergehenden und anderen Probleme können durch eine Antennenstruktur überwunden werden, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung gemäß der charakterisierenden Merkmale der Ansprüche 1 und 6 aufgebaut ist. Spezieller stellt diese Erfindung in einer ersten Ausführungsform eine Doppel-C-Patchantenne bereit, die mehrere nicht-rechteckige Öffnungsformen auf einer sehr kleinen (gekürzten bzw. abgeschnittenen) Erdungsplatte bzw. Grundfläche aufweist. Die nicht-rechteckigen Öffnungsformen stellen eine erhöhte Empfindlichkeit auf verschiedene Polarisationen bereit. In weiteren Ausführungsformen wird eine kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne gezeigt, um einen nicht-ebenen Aufbau aufzuweisen und sie ist um eine oder mehrere Achsen gekrümmt.
Die Erfindung kann weiter ein Modul bereitstellen, das zum Einstecken in einen Datenprozessor angepasst ist. Das Modul schließt eine Schnittstelle, um das Modul an den Datenprozessor elektrisch anzukoppeln, ein Modem, das bidirektional an die Schnittstelle gekoppelt ist, einen Hochfrequenzenergiesender, der einen Eingang aufweist, der an einen Ausgang des Modems gekoppelt ist, einen Hochfrequenzenergieempfänger, der einen Ausgang aufweist, der an einen Eingang des Modems gekoppelt ist und eine kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne gemäß der Erfindung ein, die eine nicht-rechteckige Öffnungsform aufweist, die elektrisch an einen Ausgang des Hochfrequenzenergiesenders und einen Eingang des Hochfrequenzenergieempfängers gekoppelt ist.
Die kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne weist eine Erdungsplatte, eine Schicht aus dielektrischem Material mit einer ersten Oberfläche, die die Erdungsplatte überlagert und einer zweiten, gegenüberliegenden Oberfläche und eine elektrisch leitende Schicht auf, die die zweite, gegenüberliegende Oberfläche der dielektrischen Schicht überlagert. Die elektrisch leitende Schicht weist eine Form eines Parallelogramms auf und weist eine nicht-rechteckig geformte Öffnung mit einer Länge, die sich entlang einer ersten Kante der elektrisch leitenden Schicht erstreckt und einer Breite, die sich zu einer zweiten, gegenüberliegend angeordneten Kante erstreckt auf. Die Länge weist einen Wert auf, der gleich annähernd 20% bis annähernd 35% einer Länge der ersten Kante ist. In einer gegenwärtig bevorzugten, teilweise kurzgeschlossenen Ausführungsform weist die Antenne weiter elektrisch leitende Durchgänge oder Durchkontaktierungen auf, um die elektrisch leitende Schicht mit der Erdungsplatte an einem Bereich angrenzend zu einer dritten Kante der elektrisch leitenden Schicht kurzzuschließen. Die Antenne schließt ebenfalls einen Koppler ein, um die elektrisch leitende Schicht an den Ausgang des Senders und an den Eingang des Empfängers zu koppeln.
Die Breite der Öffnung weist einen Wert auf, der gleich annähernd 15% bis annähernd 40% kleiner als die Breite der elektrisch leitenden Schicht ist, und ist von der dritten Kante mit einem Abstand angeordnet, der annähernd gleich zu der Länge der Öffnung ist.
Die Erdungsplatte ist gekürzt und weist Abmessungen auf, die annähernd gleich den Abmessungen der elektrisch leitenden Schicht sind.
In einer Ausführungsform dieser Erfindung ist das Modul eine PC-Karte für kabellose Kommunikation mit Abmessungen von 8,5 cm · 5,4 cm mal 0,5 cm und ist deshalb form- und passkompatibel mit einer PCMCIA-Typ II PC-Karte. In anderen bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung ist die Doppel-C-Patchantenne in einem tragbaren kabellosen Telefon enthalten.
Allgemeiner kann die Länge der ersten Kante kleiner als annähernd 8,5 cm sein, und die dritte Kante weist eine Länge von weniger als annähernd 5,5 cm auf.
Die Öffnungsformen können beispielsweise dreieckig, parabolisch, elliptisch oder fünfeckig sein. Die Krümmung der Antenne kann allgemein positiv oder negativ sein und kann um eine Achse oder um zwei Achsen sein.
Die vorstehend dargelegten und anderen Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung ersichtlicher gemacht, wenn sie in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen gelesen wird, worin:
Fig. 1 eine Aufsicht einer C-Patchantennen-Struktur des Standes der Technik ist;
Fig. 2 eine Aufsicht einer Doppel-C-Patchantenne gemäß EP-A-0 735 609 ist;
Fig. 3 eine vergrößerte Aufsicht einer wie in EP-A-0 735 609 offenbarten, teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantenne mit einer rechteckigen Öffnungsform ist;
Fig. 4 eine nicht maßstabgerechte Querschnittansicht ist, aufgenommen entlang der Schnittlinie 4-4 von Fig. 3;
Fig. 5 eine bevorzugte Ausrichtung der teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantenne von Fig. 3 zeigt, wenn sie in einer PCMCIA-PC-Karte für kabellose Kommunikation enthalten ist, die innerhalb eines Wirtssystems angebracht ist;
Fig. 6 ein vereinfachtes Blockdiagramm der PCMCIA-PC-Karte für kabellose Kommunikation von Fig. 5 ist;
Fig. 7 eine vereinfachte Aufsicht eines transportablen Computers und eine PCMCIA-PC-Karte gemäß dem Stand der Technik ist;
Fig. 8a eine Aufsicht einer Doppel-C-Patchantenne mit dreieckig geformten Öffnungen, gemäß eines Aspekts dieser Erfindung ist;
Fig. 8b eine Aufsicht einer teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantenne mit einer dreieckig geformten Öffnung ist;
Fig. 9 eine Aufsicht einer teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantenne mit einer elliptisch geformten Öffnung ist;
Fig. 10 eine Aufsicht einer teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantenne mit einer fünfeckig geformten Öffnung ist;
Fig. 11 eine Aufsicht einer ersten Ausführungsform einer teilweise kurzgeschlossenen, nicht ebenen Doppel-C-Patchantenne ist;
Fig. 12 eine Aufsicht einer zweiten Ausführungsform einer teilweise kurzgeschlossenen, nicht ebenen Doppel-C-Patchantenne ist; und
Fig. 13 eine Aufsicht einer dritten Ausführungsform einer teilweise kurzgeschlossenen, nicht ebenen Doppel-C-Patchantenne ist.
Fig. 2 stellt gemäß EP-A-0735609 (Art 54(3) EPÜ) die Geometrie einer Doppel- C-Patchantenne 10 mit rechteckig geformten Öffnungen 12a und 12b dar. Diese Antennenstruktur unterscheidet sich am bedeutendsten von der vorstehend beschriebenen C-Patchantenne, die von Kossiavas et al. beschrieben wurde, dadurch, dass sie im Gegensatz zu der einen in dem Artikel beschriebenen Öffnung, zwei Strahlungsöffnungen 12a und 12b aufweist. Die Antenne 10 wird an dem Punkt 14 koaxial gespeist; der asymmetrisch zwischen den zwei Öffnungen 12a und 12b angeordnet ist (d. h. der Punkt 14 ist näher zu einer der beiden Öffnungen als zu der anderen angeordnet). Der Bereich zwischen den beiden Öffnungen 12a und 12b ist eine Nullpotenzialfläche der Antenne 10. Eine (nicht gezeigte) Erdungsplatte überlagert die hintere Oberfläche der Antenne 10 und ist von der Metallisierung 18 der Antenne durch eine zwischenliegende dielektrische Schicht 16 beabstandet. Die dielektrische Schicht 16 liegt innerhalb der Bereiche, die den Öffnungen 12a und 12b entsprechen, frei. Die verschiedenen Verhältnisse der Abmessungen zwischen den Antennenelementen werden während der Diskussion der als nächstes beschriebenen, teilweise kurzgeschlossenen Ausführungsform ersichtlich gemacht, wobei es klar wird, dass die Ausführungsform von Fig. 2 im Wesentlichen ein Spiegelbild der Ausführungsform von Fig. 3 ist.
Die Antenne 10 von Fig. 2 hat im Allgemeinen und für eine ausgewählte Resonanzfrequenz eine kleinere Größe als eine herkömmliche, rechteckige Halbwellen-Microstripantenne. Außerdem hat die Antenne 10 für eine ausgewählte Resonanzfrequenz eine kleinere Größe als die, in Fig. 1 gezeigte, herkömmliche C-Patchantenne 5. Die Gesamtfläche der Doppel-C-Patchantenne 10 kann jedoch für einige Anwendungen (wie eine PCMCIA- Anwendung) immer noch zu groß sein.
Fig. 3 und 4 stellen eine teilweise kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne 20 gemäß der in der vorstehenden EP-A-0735609 offenbarten dar. Um die Gesamtlänge der Doppel-C- Patchantenne 20 auf annähernd die Hälfte der in Fig. 2 gezeigten Länge zu verringern, ist die Nullpotenzialfläche der Antenne 10, die zwischen den zwei Öffnungen liegt und die in der dominanten Mode angeregt ist, durch eine Vielzahl von elektrisch leitenden Durchgängen oder Pfosten 24 kurzgeschlossen. Um die Größe der teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantenne 20 weiter zu verringern, ist nur ein kleiner Teil der gesamten Länge der kurzgeschlossenen Kante 20a kurzgeschlossen (daher der Ausdruck "teilweise kurzgeschlossen").
Obwohl die teilweise kurzgeschlossene Ausführungsform gegenwärtig bevorzugt ist, liegt es ebenfalls in der Lehre der Erfindung, einen Dauerkurzschluss bzw. einen durchgehenden Kurzschluss entlang der Kante 20a bereitzustellen. Beispielsweise kann eine Länge von elektrisch leitendem Material (z. B. elektrisch leitendes Band in Fig. 4 als 21 gezeigt), um die Kante 20a gewickelt werden, um die Erdungsplatte 22 mit der Strahlungspatch-Metallisierung 30 kurzzuschließen.
Die gesamte Länge der teilweise kurzgeschlossenen Kante 20a ist bestimmt, die Breite (W1) der Antenne 20 zu sein, während die Länge (L1) der Antenne der Abstand zwischen der teilweise kurzgeschlossenen Kante 20a und der Hauptstrahlungskante 20b ist, die parallel zu der teilweise kurzgeschlossenen Kante 20a ist. Die Seite der rechteckigen Öffnung 26, die parallel zu der teilweise kurzgeschlossenen Kante ist, ist bestimmt, die Breite (W2) der Öffnung 26 zu sein, während die Seite der Öffnung, die senkrecht zu der Breite W2 ist, bestimmt ist, die Öffnungslänge L2 zu sein. Die Länge (L1) der teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C- Patchantenne 20 ist weniger als die Hälfte der Länge einer herkömmlichen kurzgeschlossenen rechteckigen Viertelwellen-Microstripantenne, die bei derselben Frequenz in Resonanz ist und dieselbe Breite und Dicke aufweist. Es sollte bemerkt werden, dass die Längen- und Breitenregel in Fig. 3 zu der umgekehrt wurde, die zur Beschreibung der herkömmlichen C-Patchantenne von Fig. 1 verwendet wurde.
Es sollte weiter bemerkt werden, dass die Geometrie der Ausführungsform der Doppel- C-Patchantenne von Fig. 2, insbesondere die Existenz der Nullpotenzialfläche zwischen den Öffnungen 12a und 12b es ermöglicht, die teilweise kurzgeschlossene Ausführungsform von Fig. 3 zu bilden. Dass heißt, die in Fig. 1 gezeigte herkömmliche C-Patchantenne ist (wenn überhaupt), wegen des Fehlens einer solchen Symmetrie nicht einfach in der Lage, den Strahlungspatch mit der Erdungsplatte kurzzuschließen.

Beispiel 1

Eine Ausführungsform der teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantenne 20 ist dazu ausgelegt, bei annähernd 900 MHz in Resonanz zu sein, einer Frequenz, die nahe den ISM-, Mobiltelefon- und Funkruf-Frequenzbändern liegt, die für den Gebrauch in den Vereinigten Staaten spezifiziert sind. Die Gesamtgröße (L1 · W1) der Antenne 24 beträgt 2,7 cm · 2,7 cm. Die Antenne 20 verwendet eine dielektrische Schicht 28, die beispielsweise Duroid 6002 umfasst das eine dielektrische Konstante von 2,94 und einen Verlustfaktor von 0,0012 aufweist. Die Dicke der dielektrischen Schicht beträgt 0,1016 cm. Eine Dichte von einer elektrisch abgeschiedenen Kupferplattierung, die die Erdungsplatte 22 und die Patchantennen- Metallisierung 30 bildet, beträgt 0,5 oz pro Quadratfuß. Die Länge (L2) der Öffnung 26 beträgt 0,7 cm, die Breite (W2) der Öffnung 26 beträgt 2 cm, und die Kante der Öffnung 26 ist 0,6 cm von der teil Weise kurzgeschlossenen Kante 20a angeordnet (gezeigt als der Abstand D in Fig. 4). Dass heißt, in der bevorzugten Ausführungsform ist D annähernd gleich zu L2. Die Eingangsimpedanz der Antenne 20 beträgt annähernd 50 Ohm, und die Antenne wird bevorzugt von einem Koaxialkabel 32 koaxial gespeist, das einen Leiter 32a aufweist, der durch eine Öffnung innerhalb der Erdungsplatte 22, durch die dielektrische Schicht 28 durchgeht und der an dem Punkt 34 an der Antennen-Strahlungspatch-Metallisierung 30 angelötet ist. Eine Kabelabschirmung 36 ist an dem Punkt 38 an die Erdungsplatte 22 angelötet. Der Koaxialspeisepunkt 34 für eine 50 Ohm Eingangsimpedanz ist bevorzugt bei einem Abstand, der annähernd D/2 von der teilweise kurzgeschlossenen Kante 20a und annähernd W 1/2 von den zwei gegenüberliegenden Seiten angeordnet, die parallel zu der Längenabmessung L1 sind. Die exakte Position des Speisepunktes 34 ist für eine gegebene Ausführungsform eine Funktion der gewünschten Eingangsimpedanz. Ein Zwischenraum 40 von annähernd 2 mm wird zwischen der Strahlungskante 20b der Antenne und der Kante der dielektrischen Schicht 28 gelassen.
Es wurde bestimmt, dass der Einfluss des menschlichen Körpers auf den Betrieb der Antenne 20 vernachlässigbar ist. Dies ist so, weil solch eine Doppel-C-Patchantennen-Anordnung hauptsächlich durch einen magnetischen Strom, eher als durch einen elektrischen Strom angeregt wird. Außerdem wirkt die Erdungsplatte 22 der Antenne 20 auch als eine Abschirmung gegenüber benachbarten Materialien, wie Schaltungskomponenten in der PCMCIA- Kommunikationskarte 1 und irgendwelchen anderen metallischen Materialien, die in dem PCMCIA-Schacht 3 gefunden werden könnten.
Die Erdungsplatte 22 der Antenne 20 ist bevorzugt gekürzt. In den offenbarten Ausführungsformen sind die Abmessungen der Erdungsplatte 20 annähernd die gleichen, wie die des Strahlungspatches 30. Daher und wegen der Geometrie der teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantenne 20 sind die erzeugten Strahlungscharakteristiken isotrop. Außerdem ist die Antenne 20 sowohl für vertikal als auch für horizontal polarisierte Wellen empfindlich. Ferner ist die Gesamtgröße der Antenne 20 viel kleiner als eine herkömmliche rechteckige Viertelwellen-Microstripantenne, die herkömmlicherweise unendlich große Erdungsplatten- Abmessungen voraussetzt.
Es sollte jedoch angemerkt werden, dass sich das Kürzen der Erdungsplatte 22 der teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantenne 20 nicht nachteilig auf die Effizienz der Antenne auswirkt. Dies unterscheidet sich klar von einer herkömmlichen, rechteckigen Microstripantenne, bei der das Kürzen der Erdungsplatte entlang der strahlenden Kante(n) den Gewinn beträchtlich verringert.
Um die Herstellbarkeit der kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantenne 20 zu verbessern, ist der elektrische Kurzschluss an der kurzgeschlossenen Kante 20a durch eine geringe Anzahl (vorzugsweise mindestens drei) von relativ dünnen (z. B., 0,25 mm) Kurzschlusspfosten 24 hergestellt. Jedoch und wie vorstehend erklärt, liegt es im Schutzumfang der Erfindung einen durchgehenden Kurzschluss zu verwenden, der entlang der gesamten oder entlang des Großteils der Kante 20a verläuft.
Die teilweise kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne 20 weist keine gleichmäßige Form auf und als solche ist es schwer, den Einfluss der Schaltungskomponenten in der PCMCIA-Karte und der metallischen Materialien in dem PCMCIA-Schacht auf den Betrieb der Antenne theoretisch zu untersuchen. Daher wurde die Leistung der teilweise kurzgeschlossenen Doppel- C-Patchantenne 20 sowohl innerhalb als auch außerhalb des PCMCIA-Typ II-Schachts 3 experimentell bestimmt.
Mit Bezug auf Fig. 5, ist bei der Durchführung der Messungen die Antenne 20 nahe an der äußeren Kante 1a' von einer PCMCIA-Karte 1' angeordnet, wobei die Hauptstrahlungskante 20a der Antenne 20 nach außen weist (d. h. in Richtung der Schachttür, wenn sie angebracht ist). In diesem Fall und wenn die PCMCIA-Karte 1' komplett innerhalb des PCMCIA-Schachts 3 eingeschoben ist, ist die Hauptstrahlungskante 20a der Antenne 20 annähernd parallel zu und nahe an der äußeren Tür des Schachts 3. Es sollte bei der Betrachtung von Fig. 5 klar sein, dass in der Praxis die Antenne 20 innerhalb der äußeren Aussenhaut des PCMCIA-Kartengehäuses enthalten ist und normalerweise von einem Benutzer nicht sichtbar wäre.
Fig. 6 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm der kabellosen PCMCIA-Kommunikationskarte 1', die dazu gestaltet ist, um die kurzgeschlossene oder teilweise kurzgeschlossene Doppel- C-Patchantenne zu umfassen. Ebenfalls mit Bezug auf Fig. 5 umfasst die Karte 1' eine elektrische PCMCIA-Schnittstelle 40, die die PCMCIA-Karte 1' bidirektional an den Wirtscomputer 2 koppelt. Die PCMCIA-Karte 1' umfasst einen digitalen Modulator/Demodulator (MODEM) 42, einen Hochfrequenzsender 44, einen Hochfrequenzempfänger 46 und die teilweise kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne 20 (Fig. 3 und 4). Ein Diplexer 48 kann bereitgestellt werden, um die Antenne 20 an den Ausgang des Senders 44 und an den Eingang des Empfängers 46 zu koppeln. Zu übertragende Information, wie digitale Signalisierungsinformation, digitale Funkrufinformation oder digitalisierte Sprache wird in das Modem 42 eingegeben, um einen Hochfrequenz-Träger vor der Verstärkung und Übertragung von der Antenne 20 zu modulieren. Empfangene Information, wie digitale Signalisierungsinformation, digitale Funkrufinformation oder digitalisierte Sprache wird an der Antenne 20 empfangen, durch den Empfänger 46 verstärkt und durch das Modem 42 demoduliert, um die digitalen Kommunikationen des Basisbandes und Signalisierungsinformation zurückzugewinnen. Zu übertragende digitale Information wird über die Schnittstelle 40 von dem Wirtscomputer 2 empfangen, während empfangene digitale Information über die Schnittstelle 40 an den Wirtscomputer 2 ausgegeben wird.
Es wurde bestimmt, dass das Einstecken der Antenne 20 innerhalb des PCMCIA-Typ II- Schachts 3 einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Resonanzfrequenz und die Rückflussdämpfung der Antenne haben. Die entsprechenden Strahlungscharakteristiken wurden in der horizontalen Ebene gemessen. In diesen Messungen wurde die Antenne 20 sowohl in vertikal als auch in horizontal polarisierte Wellen eingetaucht, um die Abhängigkeit ihrer Leistung von der Polarisation der einfallenden Wellen zu bestimmen. Es wurde bestimmt, dass die Strahlungscharakteristiken nahezu isometrisch und, polarisationsunabhängig sind. Außerdem ist die Leistung der Antenne 20 innerhalb des PCMCIA-Typ II-Schachts 3 exzellent und im Wesentlichen zu der Leistung außerhalb des Schachts identisch. In den anderen Polarisationsebenen wurden ähnliche Ergebnisse erhalten. Die horizontale Ebene ist jedoch für diese Anwendung die wichtigste, besonders wenn die PCMCIA-Karte 1' in dem PCMCIA- Schacht 3 innerhalb eines Personalcomputers arbeitet, weil Personalcomputer gewöhnlich in einer horizontalen Lage betrieben werden.
Die Messungen wurden in mehreren PCMCIA-Schächten in verschiedenen transportablen Computern wiederholt und es wurden ähnliche Ergebnisse erhalten. Außerdem wurden diese Messungen wiederholt, während ein Palmtopcomputer, der die Antenne 20 in seinem PCMCIA- Schacht 3 enthält, in der Hand gehalten wurde und ebenfalls während er sich innerhalb der Tasche des Betreibers befand. Es wurde festgestellt, dass der menschliche Körper einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Leistung der Antenne 20 hat.
Gemäß dem Vorstehenden wurde gezeigt, dass die kleine (durchgehend oder teilweise) kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne 20 auf einer gekürzten Erdungsplatte erfolgreich in eine kabellose PCMCIA-Kommunikationskarte 1' integriert wurde. Die kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne 20 weist sowohl im freien Raum als auch in dem PCMCIA-Schacht 3 eines Personalcomputers, die gleichen Leistungscharakteristiken auf. Die PCMCIA-Karte 1', die die Antenne 20 enthält, weist unabhängig von ihrer Ausrichtung von jeder Richtung eine gute Empfangsempfindlichkeit auf, weil die kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne 20 isotrope Strahlungscharakteristiken aufweist und sowohl für vertikal als auch für horizontal polarisierte Funkwellen empfindlich ist. Außerdem zeigt die kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne 20 eine exzellente Leistung, wenn sie nah an den menschlichen Körper angrenzt. Als ein Ergebnis zeigt die kabellose PCMCIA-Kommunikationskarte 1' eine hohe Empfangsempfindlichkeit, sowohl wenn sie in der Hand gehalten wird, als auch wenn sie innerhalb einer Tasche eines Betreibers betrieben wird.
Somit wurden die verschiedenen Ausführungsformen der Doppel-C-Patchantenne beschrieben, die in der vorstehenden EP-A-0735609 offenbart sind, verschiedene Verbesserungen an und weitere Ausführungsformen der Doppel-C-Patchantenne gemäß der Erfindung werden nun beschrieben:
Fig. 8a stellt die Geometrie einer Doppel-C-Patchantenne 50 dar, die zwei dreiecksförmige Öffnungen 52a und 52b im Gegensatz zu den in Fig. 2 dargestellten zwei rechteckig geformten Öffnungen 12a und 12b aufweist. Die Antenne 50 wird an dem Punkt 14 zwischen den beiden Öffnungen 52a und 52b koaxial gespeist.
Um die Größe der Antenne 50 um annähernd die Hälfte zu verringern, ist die Nullpotenzialfläche der Antenne 50, wie in Fig. 8b gezeigt, kurzgeschlossen. Um die Größe von der Doppel- C-Patchantenne weiter zu verringern, ist die Nullpotenzialfläche mit leitenden Pfosten 24 kurzgeschlossen, um eine teilweise kurzgeschlossene Ausführungsform 56 zu bilden. Eine durchgehend kurzgeschlossene Ausführungsform liegt ebenfalls im Schutzumfang der Lehre dieser Erfindung. Die teilweise kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne 56 wird an dem Punkt 34 zwischen der einzelnen dreieckigen Öffnung 58 und der kurzgeschlossenen Kante 56a gespeist, der Speisepunkt 34 ist auf einer Linie der Antenne angeordnet, die durch die Mitte der kurzgeschlossenen Kante 56a durchgeht.
Zusätzlich zu den, in Fig. 8a und 8b gezeigten, dreieckig geformten Öffnungen 52a, 52b und 58, liegen Doppel-C-Patchantennen, die andere Öffnungsformen aufweisen, ebenfalls im Schutzumfang der Lehre dieser Erfindung. Obwohl diese anderen Öffnungsformen nachstehend im Zusammenhang mit körperlich kleineren, kurzgeschlossenen oder teilweise kurzgeschlossenen Ausführungsformen beschrieben sind, können sie auch mit den in Fig. 2 und 8a gezeigten, nicht kurzgeschlossenen Ausführungsformen verwendet werden.
Beispielsweise zeigt Fig. 9 eine teilweise kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne 60 mit einer elliptisch oder parabolisch geformten Öffnung 62, während Fig. 10 eine teilweise kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne 64 mit einer fünfeckig geformten Öffnung 66 zeigt.
Ungeachtet der Form der Öffnungen 26, 58, 62 und 66, ist die Abmessung der Öffnung in der Richtung parallel zu der kurzgeschlossenen Kante 20a, 56a, 60a beziehungsweise 64a als die Breite der Öffnung definiert. Die Abmessung der Öffnung in der Richtung senkrecht zu der kurzgeschlossenen Kante 20a, 56a, 60a und 64a wird als ihre Länge (siehe auch Fig. 3) betrachtet. Für diese Ausführungsformen, für die die Länge der Öffnung nicht konstant ist (z. B. Fig. 8a, 8b, 9 und 10) wird die Länge an ihrem breitesten Punkt gemessen (z. B. an der Antennenkante, die senkrecht zu der kurzgeschlossenen Kante ist). Die Länge der kurzgeschlossenen Kante ist als die Breite der Antenne definiert, während die Länge der Antenne der Abstand zwischen der kurzgeschlossenen Kante 20a, 56a, 60a, 64a und der Hauptstrahlungskante 20b, 56b, 60b beziehungsweise 64b ist, die parallel zu der kurzgeschlossenen Kante ist.
Die verschiedenen Ausführungsformen der Doppel-C-Patchantenne haben verschiedene Auslegungsparameter, die dazu verwendet werden können, die Leistung zu optimieren und die Resonanzfrequenz und die Eingangsimpedanz zu steuern.
Beispielsweise und zusätzlich zu der Länge und der Breite der Antenne, haben die Abmessungen der Öffnungen einen beträchtlichen Einfluss auf die Charakteristiken der Antenne. Für eine feste Größe der Antenne verringert allgemein eine Abnahme der Länge der Öffnungen die Resonanzfrequenz und erhöht die Eingangsimpedanz der Antenne. Die Länge der Öffnung wird jedoch vorzugsweise nicht unter 20% der Gesamtlänge der Antenne verringert, weil sonst die Effizienz der Antenne anfangen kann, abzunehmen. Andererseits erhöht das Erhöhen der Breite der Öffnung die Eingangsimpedanz und verringert konsequenterweise die Resonanzfrequenz.
Allgemein wurde bestimmt, dass die Breite der Öffnung nicht größer als annähernd 75% der Gesamtbreite der Antenne sein soll, um eine beträchtliche Verringerung der Effizienz der Antenne zu vermeiden. Es wurde ebenfalls festgestellt, dass die Lage der Öffnung die Leistung der Antenne beeinflusst. Beispielsweise wurde festgestellt, dass das Bewegen der Öffnung näher zu der kurzgeschlossenen Kante die Resonanzfrequenz verringert.
Allgemein und unter der Annahme, dass die Oberflächengebiete der Öffnungen annähernd konstant gehalten werden, beeinflusst die Form der Öffnung die Resonanzfrequenz und die Eingangsimpedanz der kurzgeschlossenen oder teilweisen Doppel-C-Patchantenne gering.
Andererseits beeinflusst die Form der Öffnung beträchtlich die Leistung der Antenne nahe des menschlichen Körpers. Es wurde festgestellt, dass in der Nähe eines menschlichen Körpers, die Doppel-C-Patchantenne 20 mit der rechteckig geformten Öffnung 26 (Fig. 3) die beste Leistung aufweist, während die Doppel-C-Patchantenne 60 mit der elliptisch geformten Öffnung 62 den größten Leistungsabfall erfährt.
Es sollte jedoch erwähnt werden, dass der Einfluss des menschlichen Körpers auf die Doppel- C-Patchantennen-Ausführungsformen dieser Erfindung mit irgendeiner Öffnungsform (z. B. rechteckig, elliptisch, parabolisch, fünfeckig, dreieckig, etc.), geringer ist als der Einfluss auf die herkömmliche rechteckige Microstripantenne. Um den Einfluss des menschlichen Körpers auf die Doppel-C-Patchantenne sogar noch weiter zu reduzieren, wird die Erdungsplatte gekürzt, sodass ihre Größe nahezu gleich der Größe des Strahlungspatches ist. Glücklicherweise erhöht das Kürzen der Erdungsplatte der Antenne ebenfalls ihre Empfindlichkeit sowohl für horizontal als auch für vertikal polarisierte Wellen und verbessert ebenfalls die isotropen Charakteristiken der Strahlungscharakteristiken. Diese Eigenschaften sind für viele Antennenanwendungen, wie in transportablen Kommunikationsvorrichtungen sehr wichtig, die gewöhnlich nahe des Körpers des Betreibers in der Hand gehalten werden und zufällig ausgerichtet sind. Es sollte jedoch erwähnt werden, dass das Kürzen der Erdungsplatte der Doppel-C-Patchantenne keinen beträchtlichen Einfluss auf die Effizienz der Antenne hat. Dies ist unterschiedlich zu der herkömmlichen rechteckigen Microstripantenne, bei der das Kürzen der Erdungsplatte neben der Strahlungskante(n) den Gewinn beträchtlich verringert.

Beispiel 2

Duroid 5880 mit einer dielektrischen Konstante von 2, 2 und einer Dicke von 1,27 mm wurde verwendet, um eine 37,5 · 37,5 mm (vollständig) kurzgeschlossene, rechteckige Doppel- C-Patchantenne herzustellen. Eine rechteckige Öffnung wurde 9 mm von der kurzgeschlossenen Kante angeordnet. Die Länge der Öffnung betrug 10 mm und ihre Breite betrug 26 mm. Die Erdungsplatte wurde so gekürzt, dass ihre Breite die gleiche wie die Breite des Strahlungspatches war. Die Länge der Erdungsplatte war gerade 2 mm länger als der Strahlungspatch. Die Eingangsimpedanz betrug 50 Ohm, wenn der Speisepunkt 4,5 mm von der kurzgeschlossenen Kante angeordnet war und die Resonanzfrequenz betrug 1,024 GHz. Allgemein wurde festgestellt, dass die Nähe eines menschlichen Körpers einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Doppel-C-Patchantenne hatte. Die Antenne wurde sowohl in vertikal als auch in horizontal polarisierte Wellen getaucht und die entsprechenden Strahlungscharakteristiken in der Ebene der Antenne wurden gemessen. Es wurde festgestellt, dass die Antenne für beide Polarisationen empfindlich ist und dass die Strahlungscharakteristiken quasi-isotrop waren. Ähnliche Ergebnisse wurden in den anderen Hauptebenen erhalten.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11, 12 und 13 sind dort mehrere Ausführungsformen von kurzgeschlossenen oder teilweise kurzgeschlossenen Doppel-C-Patchantennen dargestellt, die nicht eben sind. Obwohl diese Antennen mit rechteckigen Öffnungen dargestellt sind, kann jede der verschiedenen vorher beschriebenen Ausführungsformen nicht-rechteckiger Öffnungen ebenfalls verwendet werden.
Fig. 11 und 12 stellen Ausführungsformen dar, wobei die Antennen 70 und 72 um eine Hauptachse (z. B. die X-Achse) gekrümmt sind, während Fig. 13 eine Antenne 74 darstellt, die um zwei Hauptachsen (z. B. die X- und Y-Achse) gekrümmt ist. In all diesen Ausführungsformen wurde festgestellt, dass die Krümmung sich nicht nachteilig auf die elektrische Charakteristik und Hochfrequenzcharakteristik der Antenne auswirkt.
Spezieller stellen Fig. 11 und 12 Ausführungsformen dar, wobei die Antennen 70 und 72 als um eine kreiszylindrische Form (CCF) gekrümmt betrachtet werden können. In Fig. 11 weist die Öffnung 70a von der kreiszylindrischen Form weg, und diese Krümmung kann als eine positive Krümmung betrachtet werden. In Fig. 12 weist die Öffnung 72a zu der kreiszylindrischen Form, und diese Krümmung kann als eine negative Krümmung betrachtet werden.
Fig. 13 stellt eine Ausführungsform einer Doppel-C-Patchantenne 74 dar, wobei die Antenne 74 als auf der Oberfläche einer Kugel (oder jedes Rotationskörpers) liegend und folglich als um zwei Achsen gekrümmt betrachtet werden kann. Ähnlich zu den Ausführungsformen von Fig. 11 und 12 weist in Fig. 13 die Öffnung 74a von der kugeligen Form weg, und diese Krümmung kann als eine positive Krümmung betrachtet werden. Falls die Öffnung 74a statt dessen zu der kugeligen Form weist (nicht dargestellt), dann kann diese Krümmung als eine negative Krümmung betrachtet werden.
Der Krümmungsradius der verschiedenen Ausführungsformen dieser Erfindung kann von null Grad bis 360 Grad reichen.
Die Möglichkeit, die kurzgeschlossene oder teilweise kurzgeschlossene Microstripantenne, wie die kurzgeschlossene oder teilweise kurzgeschlossene Doppel-C-Patchantenne, um zumindest eine Achse zu krümmen, ohne die Charakteristiken der Antenne beträchtlich zu beeinflussen, ermöglicht ihre Verwendung in einer Anzahl von Anwendungen, die aus einem oder anderen Grund (z. B. Platzmangel, ein tragbarer Kommunikator mit einer gekrümmten äußeren Oberfläche etc.) die Verwendung von einer ebenen, ungekrümmten Antenne weniger wünschenswert macht.
Während die Erfindung insbesondere in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben wurde, ist dem Fachmann klar, dass Veränderungen in der Form und Details darin vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung wie er in den Ansprüchen bestimmt ist, zu verlassen. Beispielsweise können die verschiedenen linearen Abmessungen, Dicken, Resonanzfrequenzen und Materialarten verändert werden und die sich daraus ergebende modifizierte Struktur wird immer noch in den Schutzumfang der Lehre dieser Erfindung fallen. Weiter können beispielsweise andere als die verschiedenen dargestellten Öffnungsformen verwendet werden. Ebenfalls kann beispielsweise und mit Bezug auf Fig. 3 die Öffnungslänge (L2) einen Wert, der gleich annähernd 20% bis annähernd 35% der Länge (L1) ist, aufweisen und kann eine Breite (W2) einem Wert aufweisen, der gleich annähernd 15% bis annähernd 40% geringer ist als die Breite (W1).

Claims

1. Antennenstruktur enthaltend:

eine Erdungsplatte;

eine Schicht (16) aus dielektrischem Material, mit einer ersten Oberfläche, die die Erdungsplatte überlagert, und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche;

eine elektrisch leitende Schicht (18), die die gegenüberliegende zweite Oberfläche der dielektrischen Schicht überlagert, wobei die elektrisch leitende Schicht die Form eines Parallelogramms aufweist, und eine erste und zweite Öffnung aufweist, die darin, mit einer dazwischen angeordneten Nullpotentialebene gebildet sind; und

Mittel (14), um Hochfrequenzenergie in und aus der elektrisch leitenden Schicht zu koppeln; dadurch gekennzeichnet, dass

jede erste und zweite Öffnung eine nicht-rechteckige Form, mit einer Länge die sich entlang eines ersten Randes der elektrisch leitenden Schicht erstreckt, und einer Breite aufweist, die sich zu einem gegenüberliegend angeordneten zweiten Rand der leitenden Schicht erstreckt.

2. Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, worin die Länge einen Wert aufweist, der etwa 20% bis etwa 35% der Länge des ersten Randes entspricht.

3. Antennenstruktur gemäß Anspruch 1 oder 2, worin die Breite jeder ersten und zweiten nicht-rechteckig geformten Öffnung einen Wert aufweist, der etwa 15% bis etwa 40% weniger als eine Breite der elektrisch leitenden Schicht beträgt.

4. Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, worin das Kopplungsmittel Mittel zum Verbinden eines Koaxialkabels mit der elektrisch leitenden Schicht an einem Punkt zwischen der ersten und zweiten Öffnung, der näher an einer der Öffnungen als an der anderen ist, enthält.

5. Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, worin die Struktur um mindestens eine Achse gekrümmt ist.

6. Antennenstruktur enthaltend:

eine Erdungsplatte;

eine Schicht (16) aus dielektrischem Material, mit einer ersten Oberfläche, die die Erdungsplatte überlagert und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche;

eine elektrisch leitende Schicht (18), die die zweite gegenüberliegende Oberfläche der dielektrischen Schicht überlagert, wobei die elektrisch leitende Schicht die Form eines Parallelogramms mit ersten und zweiten gegenüberliegend angeordneten Rändern aufweist, und einer darin geformten Öffnung (5);

Mittel (24), zum Kurzschließen der elektrisch leitenden Schicht mit der Erdungsplatte, in einem Bereich, der an einen dritten Rand der leitenden Schicht grenzt; und

Mittel (34), um Hochfrequenzenergie in und aus der elektrisch leitenden Schicht zu koppeln;

dadurch gekennzeichnet dass

die Öffnung eine nicht-rechteckige Form aufweist, mit einer Länge sich entlang des ersten Randes der elektrisch leitenden Schicht und einer Breite erstreckt, die sich zu einem gegenüberliegend angeordneten zweiten Rand der leitenden Schicht erstreckt.

7. Antennenstruktur gemäß Anspruch 6

worin die Breite der Öffnung einen Wert aufweist, der etwa 15% bis etwa 40% weniger als eine Breite der elektrisch leitenden Schicht beträgt, und wobei die Öffnung in einer Entfernung von dem dritten Rand liegt, die etwa der Länge der Öffnung entspricht.

8. Antennenstruktur gemäß Anspruch 6, worin das Kurzschlussmittel ein Dauerkurzschlussmittel oder eine Vielzahl von elektrisch leitenden Durchführungen enthält, die durch die dielektrische Schicht, zwischen der Erdungsplatte und der elektrisch leitenden Schicht, durchgehen.

9. Antennenstruktur gemäß Anspruch 6, worin das Kopplungsmittel Mittel zum Verbinden eines Koaxialkabels mit der elektrisch leitenden Schicht, an einem Punkt zwischen der Öffnung und dem dritten Rand, enthält.

10. Antennenstruktur gemäß Anspruch 6, worin die Erdungsplatte gekürzt bzw. abgeschnitten ist und Abmessungen aufweist, die etwa den Abmessungen der elektrisch leitenden Schicht entsprechen.

11. Antennenstruktur gemäß Anspruch 6, worin die Struktur um mindestens eine Achse gekrümmt ist.

12. Antennenstruktur gemäß irgend einem vorstehenden Anspruch, worin diejenige oder jede Öffnung (5) dreieckig ist.

13. Antennenstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, worin diejenige oder jede Öffnung fünfeckig (66) ist.

14. Antennenstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, worin diejenige oder jede Öffnung ellipsenförmig (62) ist.

15. Modul, das zur Einführung in einen Datenprozessor angepasst ist, wobei das Modul enthält:

eine Schnittstelle zum elektrischen Koppeln des Moduls mit dem Datenprozessor;

ein Modem, dass zweiseitig gerichtet an die Schnittstelle gekoppelt ist;

einen Hochfrequenzenergiesender, mit einem Eingang, der an einen Ausgang des Modems gekoppelt ist;

einen Hochfrequenzenergieempfänger, mit einem Ausgang, der an einen Eingang des Modems gekoppelt ist; und

eine Antenne gemäß irgend einem Anspruch 1 bis 10, die an mindestens einen der Ausgänge des Hochfrequenzenergiesenders und an einen der Eingänge des Hochfrequenzenergieempfängers elektrisch gekoppelt ist.

16. Modul gemäß Anspruch 15, worin das Kurzschlussmittel eine Länge von elektrisch leitendem Material enthält, das sich von der Erdungsplatte zu der elektrisch leitenden Schicht erstreckt.

17. Modul gemäß irgend einem der Ansprüche 15 bis 16, worin die Länge des ersten Randes weniger als etwa 8,5 cm ist und worin der dritte Rand eine Länge von weniger als 5,5 cm aufweist.

18. Modul gemäß irgend einem der Ansprüche 15 bis 17, worin die Erdungsplatte gekürzt ist und Abmessungen aufweist, die etwa den Abmessungen der elektrisch leitenden Schicht entsprechen.

19. Modul gemäß Anspruch 17, worin das Modul Abmessungen von 8,5 cm · 5,4 cm auf 0,5 cm aufweist.

20. Modul gemäß Anspruch 15, worin die Antenne eine Resonanzfrequenz von etwa 900 MHz aufweist.