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Title:
AERIAL FOR A MOBILE COMMUNICATION APPLIANCE DESIGNED AS A MECHANICAL PENCIL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/104297
Kind Code:
A1
Abstract:
A mobile communication appliance (CD) designed as a mechanical pencil has an antenna for wireless data transmission, a housing (G) with a longitudinal axis (LA), a lead (M) arranged in the housing (G) and oriented along the longitudinal axis, and a spring unit (F) for prestressing the lead (M) in the housing (G), the aerial being formed by the spring unit.

Inventors:
MAMIER LOTHAR (DE)
SIGG JAKOB (DE)
ZIBERT KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/052429
Publication Date:
November 03, 2005
Filing Date:
October 04, 2004
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
MAMIER LOTHAR (DE)
SIGG JAKOB (DE)
ZIBERT KLAUS (DE)
International Classes:
B43K7/00; B43K29/00; B43K29/08; H01Q1/08; H01Q1/24; H01Q1/36; H01Q1/44; H04M1/02; H04M1/21; H04M1/725; (IPC1-7): H01Q1/24; B43K29/08; H01Q1/08
Domestic Patent References:
WO1996032703A11996-10-17
Foreign References:
GB2066743A1981-07-15
DE19958815A12001-06-21
GB743948A1956-01-25
EP0307667A21989-03-22
US4725845A1988-02-16
Attorney, Agent or Firm:
BENQ MOBILE GMBH & CO. OHG (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Als Stift ausgebildetes mobiles Kommunikationsgerät(CD) mit einer Antenne zur drahtlosen Übertragung von Information; einem Gehäuse (G) mit einer Längsachse (LA) ; einer im Gehäuse (G) befindlichen Mine (M) , welche entlang der Längsachse ausgerichtet ist; einer Federeinheit (F) zum Vorspannen der Mine (M) in das Gehäuse (G) , nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne durch die Federeinheit (F) gebildet wird.
2. Kommunikationsgerät (CD) nach Anspruch 1, bei dem die Fe dereinheit (F) zumindest zwei Untereinheiten aufweist, welche bei Kompression unterschiedlich stark deformierbar sind, wo¬ bei eine die elektromagnetische Ausstrahlung beschreibende Antennencharakteristik durch die geringer deformierbare Un tereinheit oder Untereinheiten beschrieben wird.
3. Kommunikationsgerät (CD) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Federeinheit (F) in einem nichtkomprimierten Zustand als Antenne in einem ersten Wellenlängenbereich und in kompri mierten Zustand als Antenne in einem zweiten Wellenlängenbe¬ reich betrieben wird.
4. Kommunikationsgerät (CD) nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, das eine Antennenschaltung (AS) zum Betreiben der Antenne aufweist, welche mit der Federeinheit (F) verbunden ist.
5. Kommunikationsgerät (CD) nach einem der vorhergehenden An¬ sprüchen, bei dem die Federeinheit (F) einerseits und zumin¬ dest ein elektronisches Bauelement (E) andererseits an entge¬ gengesetzten Endbereichen des Stiftes angeordnet sind.
6. Kommunikationsgerät (CD) nach einem der vorhergehenden An¬ sprüchen, bei dem zwischen Federeinheit (F) und Antennen¬ schaltung (AS) einerseits und zumindest einem elektronischen Bauelement (E) andererseits eine Schirmung (S) vorgesehen ist.
7. Kommunikationsgerät (CD) nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, bei dem das Gehäuse (G) des Kommunikationsgeräts zu¬ mindest im Bereich der Feder (F) aus für elektromagnetische Strahlung durchlässigem Material gefertigt ist und zumindest im Bereich des zumindest einen elektrischen Bauelements (E) aus für elektromagnetische Strahlung undurchlässigem Material gefertigt ist.
8. Kommunikationsgerät (CD) nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, bei dem das Gehäuse (G) zumindest teilweise mit ei¬ nem für elektromagnetische Strahlung undurchlässigen Lack la¬ ckiert ist.
Description:
ANTENNE FUR EIN ALS STIFT AUSGEBILDETES MOBILES KOMMUNIKATIONSGERÄT

Die Erfindung betrifft ein mobiles Kommunikationsgerät zur drahtlosen Übertragung von Information.

Mobile Kommunikationsgeräte werden, um sie leichter mitführen zu können, im zunehmendem Maße miniaturisiert. Ein Problem der Miniaturisierung besteht darin, dass sämtliche erforder¬ liche Komponenten immer kleiner gestaltet werden müssen. Dies stellt insbesondere bei einer Sende-/Empfangseinrichtung bzw. einer Antenne ein Problem dar, da die Breitbandigkeit und der Wirkungsgrad der Antenne von ihrem Volumen abhängt. Somit steht bei sehr kleinen Geräten, die vom Benutzer aufgrund ih¬ rer Handlichkeit bevorzugt werden, nicht ausreichend Platz für die Antenne zur Verfügung.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationsgerät zu schaffen, dass einfach mitgeführt werden kann und gleichzeitig zufrie¬ denstellende Sende- und Empfangseigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe wird durch ein mobiles Kommunikationsgerät ge- maß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Ge¬ genstand der Unteransprüche.

Es ist Kern der Erfindung, dass das mobile Kommunikationsge¬ rät als Kugelschreiber bzw. Stift mit einer Federeinheit zum Vorspannen einer Mine in einem Gehäuse des Kommunikatsionge- räts ausgebildet ist, wobei dies Federeinheit zugleich1 als Antenne dient.

Durch die Mehrfachfunktionalität der Federeinheit kann die Größe des gesamten mobilen Kommunikationsgeräts beibehalten werden. Weiterhin ist keine zusätzlicher konstruktionstechnischer Aufwand für die Antenne erforderlich. Dies verbilligt die Herstellung eines derartigen Kommunikationsgeräts.

Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand von Ausführungs¬ beispielen mittels der Figur beschrieben. Es zeigt:

Figur 1: den schematischen Aufbau des Kommunikationsge¬ räts.

In Figur 1 ist schema.tisch der Aufbau eines Kommunikationsge¬ räts CD zu sehen, welches gleichzeitig als Schreibgerät ver¬ wendet werden kann. Bei dem mobilen Kommunikationsgerät han¬ delt es sich beispielsweise um einen PDA, ein Mobilfunkendge- rät, ein Walky-Talky oder dergleichen.

Das Kommunikationsgerät CD in Form eines Kugelschreibers weist ein Gehäuse G auf, in dem sich eine Mine M befindet. Die Mine M kann durch einen Federmechanismus aus dem Gehäuse G herausgefahren, bzw. in das Gehäuse G hineingefahren wer¬ den. Dieser wird durch einen Druckknopf DK, Nasen N an der Mine M sowie eine Feder bzw. Federeinheit F, welche zwischen dem Gehäuse G und einer Nase N eingespannt ist, gebildet. Durch Betätigen des Druckknopfes DK in Richtung des entgegen- gesetzten Endes des Kommunikationsgeräts CD wird dieser nach unten verschoben, wobei Vorsprünge V an Rastmitteln R einras¬ ten und somit die Mine M in einer Position fixieren, in der . die Spitze T der Mine M aus dem Gehäuse G des Kommunikations¬ gerätes CD herausragt.

Es befinden sich also Rastmittel R am Gehäuse und komplemen¬ täre Rastmittel RC am Druckknopf DK des Kommunikationsgerätes CD. In dieser Stellung ist die Feder F, deren Ausdehnung durch die Nasen N an der Mine M und das Gehäuse G begrenzt ist komprimiert, so dass durch erneutes Betätigen des Druck¬ knopfes DK dieser wieder entrastet wird und sich somit nach oben bewegen kann. Durch die Vorspannung mittels der Feder F bewegt sich die Mine ins Gehäuse G zurück. Derartige Mechanismen sind dem Fachmann von Kugelschreibern oder anderen Minenschreibern her bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird.

Die Feder F ist mit einer Antennenschaltung AS verbunden, so dass sie gleichzeitig als Antenne fungieren kann. Die Anten¬ nenschaltung dient der Einspeisung des Sendesignals in die Antenne sowie der Abnahme des Empfangssignals von der Anten¬ ne. Dabei können Sende- und Empfangssignal im Zeitbereich und/oder im Frequenzbereich getrennt sein.

Das mobile Kommunikationsgerät CD weist also eine Mehrfach- funktionalität auf, nämlich einerseits als Schreibgerät, und andererseits eben als Kommunikationsgerät. Dadurch wird sein Mitführen vom Benutzer als weniger aufwendig empfunden, ins¬ besondere da ja ein Schreibgerät zumeist ohnehin mitgeführt wird.

Elektronische Schaltungen E sind zum Betreiben des Kommunika¬ tionsgerätes CD im Gehäuse G untergebracht. Die elektroni¬ schen Schaltungen E und die Antennenschaltung AS sind durch Schirmungen S gegenüber der als Antenne verwendeten Feder F abgeschirmt.

In der in Figur 1 gezeigten Realisierung befinden sich die elektronischen Schaltungen E und die als Antenne verwendete Federeinheit F maximal voneinander entfernt, um sich nicht gegenseitig zu beeinflussen.

In einer anderen Ausführungsform ist die Anordnung der elekt¬ ronischen Komponenten und der Antenne entlang der Längsrich¬ tung gerade vertauscht d.h. die Feder sitzt oben direkt un- terhalb des Druckknopfes und die elektronischen Komponenten im unteren Bereich. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass der elektrische Kontakt an die Antenne an dem feststehenden Ende der Feder erfolgen kann.

Es sind also zwei Ausführungsformen möglich: (a) elektroni- sehe Komponenten (E) oben und Antenne (F) unten oder (b) An¬ tenne (F) oben (unterhalb des Druckknopfes) und elektronische Komponenten (E) im unteren Teil des Stifts.

Alternativ oder zusätzlich zu der üblichen Schirmung der emp- findlichen elektronischen Komponenten E mittels Schirmdeckel werden diese durch die Schirmungen S von der Antenne elektro¬ magnetisch isoliert. Dadurch werden trotz eines geringen räumlichen Abstands zwischen Antenne und anderen elektroni¬ schen Komponenten, wie er allein schon aufgrund der Miniatu- risierung bedingt wird, bei letzteren Störungen, insbesondere im Sendebetrieb, in dem RF-Leistung über die Antenne abge¬ strahlt wird, vermieden.

Eine Schirmung S ist beispielsweise als Scheibe ausgebildet, diese ist mit dem Gehäuse G so verbunden, dass an diesem Ü- bergang keine HF-Strahlung eindringen kann und weist in der Mitte eine Aussparung für die Mine M auf.

Das Gehäuse besteht vorzugsweise über die Länge des Kommuni- kationsgeräts CD aus verschiedenen Materialien, um einerseits die elektronischen Schaltungen E möglichst gut gegen elektro¬ magnetische Störungen aus der Umgebung abzuschirmen und ande¬ rerseits eine gute Abstrahlung der als Antenne verwendeten Feder F zu ermöglichen.

Dazu besteht das Gehäuse im Bereich 1 aus einem Metall, wozu sich beispielsweise Aluminium aufgrund seines geringen Ge¬ wichts gut eignet, und im Bereich 2 aus einem für elektromag¬ netische Strahlung im verwendeten Wellenlängenbereich für Senden und Empfangen möglichst durchlässigen Material, wie beispielsweise Kunststoff. Alternativ kann im Bereich 1 Kunstoff mit leitendenen eingegossenen Elementen, wie er bei- spielsweise durch Spritzgiessen hergestellt werden kann, ver¬ wendet werden, der ebenfalls ein sehr geringes Gewicht auf¬ weist und preisgünstig hergestellt werden kann.

Eine Lackierung, insbesondere mit einem Metalliclack, der im Bereich 1 z.B. als Designelement aufgetragen wird, kann eben¬ falls die Funktion der elektromagnetischen Abschirmung erbringen, sofern im Lack Metallpartikel enthalten sind, die die elektromagnetischen Wellen in dem gewünschten Frequenzbe- reich kurzschließen (z.B. Autolacke).

Für eine geeignete Modellierung der Abstrahlcharakteristik der als Antenne verwendeten Feder F können auch die Nasen N sowie die Mine M selber in eine Antenneneinheit mit einbezo- gen werden.

In einer Ausgestaltung wird die unterschiedliche Kompression der Feder F, je nachdem ob die Mine sich im Gehäuse G befin¬ det oder aus dem Gehäuse G herausragt, genutzt, um die Ab- Strahlung auf unterschiedliche Wellenlängenbereiche einzu¬ stellen. Dazu wird die Länge L der Feder F in komprimiertem Zustand und L' in nicht komprimiertem Zustand geeignet ge¬ wählt. Zusätzlich werden Deformationen der Feder F zum Model¬ lieren der geeigneten Abstrahlcharakteristik der Antenne bzw. Feder F herangezogen.

Alternativ oder zusätzlich wird die Kompression nur bei einem Teil der Feder F herbeigeführt, indem z.B. die Länge des an¬ deren Teils fixiert wird. Alternativ werden Teilbereiche bzw. Untereinheiten der Feder F mit unterschiedlichen Federkon¬ stanten realisiert. Somit kann bei dem nicht oder nur gering komprimierten Teil eine konstante Abstrahlcharakteristik bei¬ behalten werden.

Eine derartige Realisierung, bei der eine Feder F des Druck¬ mechanismus zum Hereinfahren bzw. Herausfahren der Mine M aus dem Gehäuse so ausgelegt ist, dass sie neben der ursprüngli- chen Funktion gleichzeitig als Antenne eingesetzt werden kann, ermöglicht den Bau von sehr kompakten Kommunikationsge- raten in Stiftform, da zwei Funktionen, nämlich Antenne sowie ein Teil des Druckmechanismus nur einmal Platz benötigen.

Weiterhin kann somit eine Kostenoptimierung erreicht werden, da die Antenne nicht separat gefertigt werden muss.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass insgesamt Kommunika- tionsgeräte mit geringerem Gewicht gestaltet werden können. Bezugszeichenliste

DK Druckknopf R Rastmittel V Vorsprung RC Komplementäres Rastmittel M Mine E Elektronische Schaltung C Clip S Schirmung G Gehäuse AS Antennenschaltung CD Kommunikationsgerät N Nase F Feder T Spitze der Mine L Länge der Feder F in komprimiertem Zustand L' Länge der Feder F in nicht komprimiertem Zustand

1 Bereich des Kommunikationsgeräts, wo sich keine Antenne befindet 2 Bereich des Kommunikationsgeräts, wo sich die Feder F als Antenne befindet