Bei mobilen Kommunikationsendgeräten sollte die Antenne so- wohl technischen als auch optischen Anforderungen genügen.

Zum einen sollte sie für mehr als eine Frequenz arbeiten, zum anderen sollte sie so klein wie möglich sein, um beispiels- weise eine nach außen hin unsichtbare Integration in ein Mo- bilfunkgerät zu erlauben. Hierfür kann zum Beispiel eine PIFA-Antenne (Planar Inverted F-Antenna) verwendet werden, die eine äußerst kompakte Form aufweist.

Meist operieren diese PIFA-Antennen in zwei unabhängigen Fre- quenzbereichen, zum Beispiel bei einem Frequenzband von 900 MHz im GSM-Betrieb (GSM = Global System for Mobile Commu- nication) und bei dem Frequenzband von 1800 MHz im PCN- Betrieb (PCN = Personal Communication Network). Die Einfüh- rung einer weiteren, dritten Frequenz, zum Beispiel bei dem Frequenzband des PCS-Betriebes (PCS = Personal Communications Services) bei 1900 MHz, wird bislang hauptsächlich mit Hilfe der nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen durchgeführt.

Eine bekannte Ausgestaltung zur Einführung einer dritten Fre- quenz sieht vor, die Bandbreite des PCN-Frequenzbandes einer Dualband-Antenne zu vergrößern, indem der Abstand zwischen der Antenne und der Leiterplatte (PCB-board) des Mobilfunkge- rates vergrößert wird. Hierdurch kann die GSM/PCN-Dualband- Antenne zusätzlich für das PCS-Frequenzband verwendet werden.

In dieser Ausgestaltung benötigt die PIFA-Antenne jedoch für einen Betrieb auf drei Frequenzbändern zirka 50% mehr Volumen als eine PIFA-Antenne, die lediglich auf zwei Frequenzbändern arbeitet.

Eine andere Ausgestaltung, eine PIFA-Antenne auszubilden, die auf drei Frequenzbereichen arbeitet, sieht vor, eine Dual- band-PIFA-Antenne mit einer zusätzlichen Antenne zu kombinie- ren. Diese zusätzliche Antenne liefert die dritte Resonanz- frequenz und die gesamte PIFA-Antennenvorrichtung weist nun drei Frequenzen auf. Hier wird sowohl die Dualband-PIFA- Antenne als auch die zusätzliche Antenne mit einem HF- Ein/Ausgang des Mobilfunkgerätes verbunden, wobei beide An- tennen separat angesteuert werden. Auch diese Ausgestaltung führt zu einer voluminöseren Baugröße der PIFA- Antennenvorrichtung.

Da die heutigen Mobilfunkgeräte immer kleiner werden, sind diese bislang beschriebenen PIFA-Antennenvorrichtungen, die für drei Frequenzbereiche ausgelegt sind, nicht für einen Einbau in solche Mobilfunkgeräte geeignet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine PIFA- Antennenvorrichtung für drei Frequenzbereiche zu entwickeln, die kein nennenswert größeres Volumen als bestehende Dual- band-PIFA-Antennen aufweist und somit einen Einbau in beste- hende Mobilfunkgeräte ermöglicht.

Die Aufgabe zur Entwicklung einer PIFA-Antennenvorrichtung wird durch den unabhängigen Vorrichtungsanspruch gelöst.

Demgemäss schlägt der Erfinder vor, eine PIFA-Antennen- vorrichtung, mit einem HF-Ein/Ausgang und zwei Antennenflä- chen, die jeweils einen Kontakt zu einer Masse eines mobilen Kommunikationsendgerätes aufweisen, wobei die erste Antennen- fläche für zwei unabhängige Frequenzen und die zweite Anten- nenfläche für eine dritte unabhängige Frequenz ausgebildet

ist, dahingehend weiterzuentwickeln, dass ausschließlich die erste Antennenfläche mit dem HF-Ein/Ausgang verbunden ist und die zweite Antennenfläche berührungslos zu der ersten Anten- nenfläche derart angeordnet ist, dass zwischen beiden Anten- nenflächen eine elektromagnetische Kopplung entsteht. Durch diese elektromagnetische Kopplung kann auf eine separate An- steuerung der zweiten Antennenfläche verzichtet werden. Bei- spielsweise kann die erste Antennenfläche als Dualbandantenne in den Frequenzbändern für den GSM-und den PCN-Betrieb ar- beiten und die zweite Antennenfläche die Frequenz für den PCS-Betrieb liefern.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen PIFA-Antennenvorrichtung ist die zweite Antennenfläche derart ausgestaltet, dass sie einen /4-Resonator bildet, wenn sie auf Masse gelegt wird. Durch eine elektromagnetische Kopp- lung zwischen den beiden Antennenflächen wird der A/4- Resonator angeregt.

Vorteilhaft kann die Länge und die Breite der zweiten Anten- nenfläche auf eine gewünschte dritte Frequenz abgestimmt sein. Ein Nennwert von beispielsweise 50 Ohm Eingangsimpe- danz der Antennenvorrichtung bei der dritten Frequenz kann durch die Auswahl der Größe der freien Fläche beziehungsweise des nichtleitenden Mediums zwischen den beiden Antennenflä- chen realisiert werden. Hierdurch kann die Antenne ohne ein Anpaßnetzwerk beziehungsweise mit einer geringen Anzahl von Anpaßelementen betrieben werden, so dass die in Anpassschal- tungen auftretenden Verluste vermieden werden können.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen PIFA-Antennenvorrichtung weisen die Antennenflächen Knicke und Biegungen auf. Hierdurch können kleine räumliche Struk- turen entstehen, die sowohl für eine Anwendung bei zwei als auch bei drei Frequenzen geeignet sind und die sich an ein Gehäuse eines bestehenden Mobilfunkgerätes anpassen können.

Als besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist eine erste Flä- che vorgesehen, die von der ersten Antennenfläche weitgehend umschlossen wird und innerhalb dieser Fläche die zweite An- tennenfläche angeordnet ist. Diese Ausgestaltung bewirkt, dass die zweite Antennenfläche, ohne zusätzlichen Platzbe- darf, in einer Aussparung im Innenbereich der ersten Anten- nenfläche untergebracht werden kann. Die beiden Antennenflä- chen können hierbei vorzugsweise in einer Ebene (coplanar) angeordnet sein.

Darüber hinaus kann die von der ersten Antennenfläche um- grenzte Fläche rechteckförmig ausgestaltet sein. Diese Flä- che ist vorzugsweise derart an die Länge und Breite der zwei- ten Antennenfläche angepasst, dass sowohl eine berührungslose Anordnung dieser zweiten Antennenfläche als auch eine elekt- romagnetische Kopplung zwischen beiden Antennenflächen ermög- licht wird. Das Medium zwischen den beiden berührungslos an- geordneten Antennenflächen ist vorzugsweise Luft oder ein an- deres nichtleitendes Medium.

Weiterhin ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemäßen PIFA-Antennenvorrichtung mindestens eine zweite Fläche beziehungsweise Aussparung vorgesehen, die von der An- tennenfläche umgrenzt wird. Hierdurch kann die dritte Fre- quenz der erfindungsgemäßen PIFA-Antennenvorrichtung unabhän- gig abstimmt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfol- genden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen : Figur 1 : erfindungsgemäße PIFA-Antennenvorrichtung ; Figur 2 : berechnete Reflexionskoeffizienten S11 der erfin- dungsgemäßen PIFA-Antennenvorrichtung.

Die Figur 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der er- findungsgemäßen PIFA-Antennenvorrichtung A. Die PIFA-

Antennenvorrichtung A enthält zwei Antennenflächen PI und P2, wobei die Antennenfläche P1 eine rechteckförmige Fläche F1 weitgehend umgrenzt beziehungsweise umfasst. Die Antennen- fläche P1 ist nach einer Seite hin geöffnet. Die Fläche F1 kann auch als Aussparung in der Antennenfläche PI betrachtet werden und kann auch eine andere Form aufweisen. Weiterhin enthält die Antennenfläche P1 einen Kontakt G1, der eine Mas- se des Mobilfunkgerätes kontaktiert, einen HF-Ein/Ausgang S1, der die Antennenfläche P1 mit einem HF-Ein/Ausgang des Mobil- funkgerätes verbindet sowie eine weitere Fläche beziehungs- weise eine Aussparung F2.

Die Antennenfläche P1 stellt eine Dualbandantenne dar, zum Beispiel für die Frequenzbänder 900 MHz und 1800 MHz.

In der Aussparung F1 ist eine weitere Antennenfläche P2 ange- ordnet, ohne dass zusätzlicher Platz benötigt wird. Hierbei ist zu beachten, dass sich die Antennenflächen P1 und P2 ge- genseitig nicht berühren. Die Antennenfläche P2 hat keine direkte Verbindung zu dem HF-Ein/Ausgang S1, so daß sie ein parasitäres Element"darstellt.

Weiterhin trägt die Antennenfläche P2 einen Kontakt G2, der die Antennenfläche P2 mit der Masse des Mobilfunkgerätes ver- bindet. Wird die Antennenfläche P2 mit der Masse verbunden, bildet sie einen A/4-Resonator, der nur die Hälfte von der Fläche eines k/2-Resonators (ohne Massenverbindung) benötigt.

Das dritte Frequenzband kann durch die gewählte Länge und Breite der Antennenfläche P2 gewählt werden. Eine Anregung der Antennenfläche P2 findet über eine elektromagnetische Kopplung zwischen der Antennenfläche P1 und der Antennenflä- che P2 statt. Durch Auswahl der Fläche F1 kann ein optimaler Reflexionskoeffizient S11 bei einer dritten Frequenz reali- siert werden.

Die Figur 2 zeigt als durchgezogene Linie die Reflexionskoef- fizienten S11 der erfindungsgemäßen PIFA-Antennenvorrichtung, die auf bekannte Weise berechnet wurden, in einer Auftragung gegen die Frequenz F.

Das Frequenzbänder für den GSM-Betrieb sind im Bereich zwi- schen zirka 880 bis 960 MHz, für den PCN-Betrieb im Bereich zwischen zirka 1710 bis 1880 MHz und für den PCS-Betrieb im Bereich zwischen zirka 1850 bis 1990 MHz als gestrichelte Li- nien eingezeichnet.

Die aufgetragenen Simulationsergebnisse in der Figur 2 zei- gen, dass die erfindungsgemäße PIFA-Antennenvorrichtung den Erfordernissen für einen Betrieb in diesen drei Frequenzbe- reichen genügt.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Insgesamt wird durch die Erfindung eine PIFA-Antennenvor- richtung für drei Frequenzbereiche vorgestellt, die in ihren Ausdehnungen denen einer Dualband-PIFA-Antenne entspricht und die einen Einbau in bestehende Mobilfunkgeräte ermöglicht.