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Kapazität mit Antenne

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016957D
Original Publication Date: 1999-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-21
Document File: 4 page(s) / 31K

Publishing Venue

Siemens

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Rainer Eckert: AUTHOR [+2]

Abstract

Bei elektronischen Geräten, die mittels Schnurloskommunikation mit einer anderen Einrichtung in Kontakt stehen, ist ein einfaches Stromversorgungskonzept bekannt, bei dem die PA direkt an einer Batterie betrieben wird. Die Elektronik von Logik und Funk wird über Linearregler mit einer konstanten Spannung versorgt (vgl. Fig. 1). Wird in einem speziellen Betriebszustand mit einer hohen Leistung gesendet und pulsartig ein großer Strom aus der Batterie entnommen, fällt am Innenwiderstand der Batterie eine hohe Spannung ab. Als Folge fällt die Klemmenspannung sprunghaft ab, so daß die minimale Eingangsspannung der Linearregler unterschritten werden kann. Daraus folgt, daß an der Geräteelektronik für z.B. Funk- und Lokigschaltungen keine Spannung mehr anliegt und somit das Gerät temporär nicht funktionsfähig ist.

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Bauelemente

Kapazität mit Antenne

Idee: Rainer Eckert, München; Helmut Fünfgeld, Dietersheim

Bei elektronischen Geräten, die mittels Schnurloskommunikation mit einer anderenEinrichtung in Kontakt stehen, ist ein einfaches Stromversorgungskonzept bekannt, bei demdie PA direkt an einer Batterie betrieben wird. Die Elektronik von Logik und Funk wirdüber Linearregler mit einer konstanten Spannung versorgt (vgl. Fig. 1).

Wird in einem speziellen Betriebszustand mit einer hohen Leistung gesendet und pulsartigein großer Strom aus der Batterie entnommen, fällt am Innenwiderstand der Batterie einehohe Spannung ab. Als Folge fällt die Klemmenspannung sprunghaft ab, so daß dieminimale Eingangsspannung der Linearregler unterschritten werden kann. Daraus folgt, daßan der Geräteelektronik für z.B. Funk- und Lokigschaltungen keine Spannung mehr anliegtund somit das Gerät temporär nicht funktionsfähig ist.

Es ist daher bekannt den Spannungsabfall durch einen parallel geschalteten, im Gerätliegenden Pufferkondensator vorteilhaft zu verringern. Dabei verringert sich bei steigenderKapazität des Kondensators zwar der Spannungsabfall, indirekt proportional erhöht sichallerdings die Baugröße des so dimensionierter Kondensators. Da aber gerade im Bereichelektronischer Geräte eine Miniaturisierung angestrebt wird, erweist sich diese Lösung alssuboptimal. Auch andere Lösungsversuche, wie z.B. das Einführen eines Schaltreglers vorden Linearreglern der Elektronik oder das komplette Abschalten der Linearregler währenddes Sendevorganges haben sich aufgrund teilweise gravierender Nachteile als unvorteilhafterwiesen.

Da elektronische Geräte, die mittels Schnurloskommunikation mit einer anderen Einrichtungin Kontakt stehen, über eine Antenne verfügen, besteht die Möglichkeit die benötigteKapazität in die ohnehin benötigte Antenne zu integrieren. Dabei kann der Metallmantel derKapazität als mindestens ein Teil der Antenne benutzt werden. Die Dicke des verwendetenMetallmantels sollte dafür mindestens der Skintiefe bei der benötigten Frequenzentsprechen. Für die Durchführung diese Maßnahme sind mehrere Ausführungsvariantendenkbar, die folgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben werden.

1.� � � � � Planare Antenne mit Kondensator als Resonator : Innerhalb dieser Ausführungsvariante(vgl. Fig. 2a bis 2c) wird eine quaderförmige Kapazität (1) als Resonator einerPatchantenne verwendet. Dadurch, daß der Resonator relativ dick ist, fließen dieOberflächenströme überwiegend auf der Seite des Substrats (2), so daß z.B. einBenutzer in der Nähe der Antenne nur einen geringen Störeinfluß hat. Durch dieVerwendung mehrerer Kapazitäten kann vorteilhaft eine breitbandige Antenne erstelltwerden, die bei verschieden Frequenzen betrieben werden kann. Die bekannten Vorteileeiner Patchantenne, wie z.B. geringe SAR im Körper des Benutzers oder ausgeprägte

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