CN113330639A - 无线通信装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供无线通信装置(1)，具备：贴片天线(7)，形成在天线基板(6)上；NAD(3)，与天线(7)连接，用于进行无线通信；以及屏蔽罩(5)，在内部容纳NAD(3)，将天线基板(3)配置为与屏蔽罩(5)热接触。
Description
相关申请的交叉引用：本申请基于在2019年1月25日申请的日本申请号2019－11163、以及在2020年1月21日申请的日本申请号2020－7528，在此引用其记载内容。
背景技术
例如，搭载于车辆等经由天线进行无线通信的装置具有因进行通信处理而发热的部分。为了进行散热，一般而言使热源与热容量较大的部件接触来进行热传导。
专利文献1：日本特开2016－45399号公报
专利文献2：日本特开2017－46215号公报
然而，搭载于车辆的通信装置由于存在空间限制而需要小型化。一般地在多数情况下，在装置的设计过程中先进行功能部件的配置，之后采取散热措施。这样一来，在后面添加热传导部件、散热部件，根据添加这些部件的部位，需要考虑扩大产品尺寸。
发明内容
本公开的无线通信装置具备：天线，形成在天线基板上；通信模块，与该天线连接，用于进行无线通信；以及屏蔽罩，在内部容纳该通信模块。而且，天线基板配置为与屏蔽罩热接触。若这样构成，则因通信模块进行通信处理而产生的热量经由屏蔽罩传递到天线基板。因此，能够使天线基板以及天线有助于散热。而且，通过层叠天线基板和屏蔽罩，有效地形成立体结构而能够小型地构成无线通信装置。
另外，本公开的无线通信装置通过使天线成为导热性良好的陶瓷天线，能够进一步提高散热效率。
附图说明
通过参照附图进行下述的详细描述，有关本公开的上述目的以及其它目的、特征、优点变得更加明确。
图1是示意地表示第一实施方式中无线通信装置的结构的侧视图。
图2是通信模块的俯视图。
图3是以以往车辆中的无线通信装置以及天线的配置状态为中心示出的图。
图4是以本实施方式的车辆中的无线通信装置以及天线的配置状态为中心示出的图。
图5是表示第二实施方式中无线通信装置的结构的侧视图。
图6是相当于图2的A－A剖面的图。
图7是示意地表示第三实施方式中无线通信装置的结构的侧视图。
图8是表示在第四实施方式中代替第二实施方式的贴片天线而使用的倒F天线的立体图。
图9是表示在第五实施方式中代替第二实施方式的贴片天线而使用的单极天线的立体图。
图10是表示在第六实施方式中代替第二实施方式的贴片天线而使用的图案天线的主视图。
图11是表示在第七实施方式中代替第二实施方式的贴片天线而使用的电介质保持天线的立体图。
具体实施方式
(第一实施方式)
如图1所示，本实施方式的无线通信装置1例如搭载于车辆，在基板2上构成有通信单元4，该通信单元4包含相当于通信模块的NAD(Network Access Device：网络接入设备)3。NAD3容纳于金属制的屏蔽罩5的内部，在屏蔽罩5的上方配置有天线部8，该天线部8包括天线基板6以及贴片天线7。贴片天线7例如为陶瓷天线，用于GPS(Global PositioningSystem：全球定位系统)用的无线通信。
如图2所示，在基板2安装有DC－DC转换器11、蓄电池备用管理器12、电解电容器13、同轴用连接器14、电话用天线15、CAN(注册商标)收发器16、BLE(Bluetooth LowEnergy：低功耗蓝牙，注册商标)单元17、电容器18、作为BLE以及车间通信的V2X用的天线19、双工器20、这里未图示的LNA(Low Noise Amp：低噪声放大器)等，作为其它NAD3的周边电路。
屏蔽罩5连接到NAD3的电路地线。在天线基板6配置有天线侧的地线，天线基板6与屏蔽罩5电连接，从而天线侧的地线与NAD3的电路地线连接。另外，伴随于此，天线基板6与屏蔽罩5也热连接，因NAD3进行通信处理而产生的热量按电路地线→屏蔽罩5→天线基板6→天线侧地线→贴片天线7这样的路径传递并散热。无线通信装置1例如被容纳在配置在车辆的车顶上的未图示的鲨鱼鳍的内部。
如图3所示，在现有结构中，在车辆的仪表板内配置有CCU(Center Console Unit：中央控制台)21，需要多个相互连接配置在车辆的前侧的GPS以及电话通信用的天线22、配置在车辆的后侧的另一个电话通信用的天线23、以及TCU：通信单元24之间的布线电缆。与此相对，如图4所示，在本实施方式的无线通信装置1中，由于搭载有电话用天线15以及BLE和V2X用的天线19的通信单元4与贴片天线7一体地构成，所以仅利用一根布线电缆25就可以进行与CCU21的连接。
如以上那样，根据本实施方式，无线通信装置1具备：形成在天线基板6上的贴片天线7、与天线7连接用于进行无线通信的NAD3、以及在内部容纳NAD3的屏蔽罩5。而且，将天线基板3配置为与屏蔽罩5热接触。
由此，由于因NAD3进行通信处理而产生的热量经由屏蔽罩5传递到天线基板6，所以能够使天线基板6以及贴片天线7有助于散热。而且，通过层叠天线基板6和屏蔽罩5，有效地形成立体结构而能够小型地构成无线通信装置1。另外，由于使贴片天线7成为导热性良好的陶瓷天线，所以能够进一步提高散热效率。
(第二实施方式)
以下，对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略说明，对不同的部分进行说明。如图5以及图6所示，第二实施方式的无线通信装置31在金属制的天线用屏蔽件33的内部容纳有代替天线基板6的天线基板32，天线用屏蔽件33连接到天线侧的地线。而且，天线用屏蔽件33与屏蔽罩5电连接并且热接触。另外，在图2中用带有表示容纳在内部的()的附图标记来示出天线基板32。
如图5所示，在基板2的背面安装有分别为电缆连接用、天线连接用的连接器34、35、Bluetooth(注册商标)用的单元36。在这些部件的下方用双点划线表示的是车辆的车顶盖的线。
图6相当于图2的A－A剖面的一部分，但在第一实施方式的结构中，不具备天线用屏蔽件33。如图6所示，在天线基板32，在配置有贴片天线7的面的背面侧安装有多个LNA37。
如以上那样，根据第二实施方式，由于天线基板32具备配置在与屏蔽罩5对置的面侧的天线用屏蔽件33，所以能够更有效地进行散热。
(第三实施方式)
如图7所示，第三实施方式的无线通信装置41在第二实施方式的结构中，在天线用屏蔽件33与屏蔽罩5之间配置有相当于热传导部件的电导热片42。由此，进一步提高从屏蔽罩5向天线用屏蔽件33的热传导率。
(第四实施方式)
以下所示的第四实施方式～第七实施方式表示将第二实施方式的无线通信装置31中的贴片天线7置换为不同结构的天线的情况。在图8所示的第四实施方式中，使用倒F天线51。众多周知，倒F天线51是在作为矩形形状的接地导体板的天线屏蔽件52连接“倒F”字形状的天线元件53而成的结构。天线屏蔽件52也是倒F天线51的地线。
天线元件53具备：连接导体板53a，一端垂直地连接到天线屏蔽件52；第一辐射导体板53b、第二辐射导体板53c，从连接导体板53a的另一端折弯成直角延伸配置且在中间插入矩形形状的切口部；以及供电销53d，一端连接到位于天线屏蔽件52的背面侧的供电点，且插通天线屏蔽件52的孔，另一端连接到第一放射导体板53b。而且，天线屏蔽件52与屏蔽罩5电连接。
(第五实施方式)
在图9所示的第五实施方式中，使用单极天线54。众所周知，单极天线54包括作为矩形形状的接地导体板的天线屏蔽件55、以及棒状的天线元件56。天线屏蔽件55也是天线54的地线。天线元件56的一端在天线屏蔽件55的背面侧连接到供电点，另一端侧经由天线屏蔽件55的孔向天线屏蔽件55的表面侧突出。而且，天线屏蔽件55与屏蔽罩5电连接。
(第六实施方式)
在图10所示的第六实施方式中，使用图案天线57。图案天线57通过在直立设置于作为平面状的接地导体板的天线屏蔽件58的天线基板59的一面配置例如铜等金属材料的图案60、61而形成。天线基板59例如是FR4等玻璃环氧树脂。天线图案60具有：一端与天线屏蔽件58接触的线状的图案60a、以及从该图案60a的另一端向图中上方扇状地扩展的图案60b。
在天线基板59的下边侧，将图案60a夹在中间在两侧配置有脚部图案61a、61b，这些脚部图案61a、61b也例如通过焊接等连接于天线屏蔽件58。并且，在脚部图案61a与图案60a之间连接有信号源62。天线屏蔽件58也是图案天线57的地线，与屏蔽罩5电连接。
(第七实施方式)
在图11所示的第七实施方式中，使用电介质保持天线63。电介质保持天线63通过在作为长方形形状的接地导体板的天线屏蔽件64层叠长方形形状的电介质65和大致长方形形状的天线元件66来构成。电介质65例如是ABS树脂、聚碳酸酯等。天线元件66的一端侧从电介质65的一端侧向图中下方延伸并连接到天线屏蔽件64。
天线屏蔽件64也是电介质保持天线63的地线，与屏蔽罩5电连接。在天线屏蔽件64形成有多个螺钉孔64a，该螺钉孔64a用于通过未图示的螺钉连接固定于屏蔽罩5。另外，在天线元件66形成有多个螺钉孔66a，该螺钉孔66a同样用于通过螺钉连接固定于电介质65。由于电介质保持天线63具有热容量相对较大的电介质65，所以能够更有效地使因NAD3进行通信处理而产生的热量散热。
(其它实施方式)
贴片天线7并不限于陶瓷天线。
通信模块并不限于NAD3。另外，对于NAD3的周边电路，也可以根据各自的设计适当地变更。
在第二实施方式中，也可以将LNA34安装于与贴片天线7相同的面。另外，也可以根据需要，设置风扇35。
无线通信装置并不限于搭载于车辆的装置。
也可以在第一实施方式、第三实施方式的结构中应用第四实施方式～第七实施方式的各天线。
本公开依据实施例进行了描述，但应理解为本公开并不限定于该实施例、结构。本公开也包含各种变形例、等同范围内的变形。此外，各种组合、方式、进一步仅包含它们中一个要素、一个以上或一个以下的其它组合、方式也纳入到本公开的范畴、思想范围内。
Claims (9)
1.一种无线通信装置，具备：
天线(7、51、54、57、63)，形成在天线基板(6、32)上；
通信模块(3)，与上述天线连接，用于进行无线通信；以及
屏蔽罩(5)，在内部容纳该通信模块，
上述天线基板配置为与上述屏蔽罩热接触。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，
上述天线基板(32)具备天线用屏蔽件(33、52、55、58、64)，上述天线用屏蔽件配置在与上述屏蔽罩对置的面侧。
3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，
具备热传导部件(42)，上述热传导部件配置在上述天线用屏蔽件与上述屏蔽罩之间。
4.根据权利要求2或3所述的无线通信装置，其中，
上述天线用屏蔽件连接到上述天线基板的地线，
上述屏蔽罩与上述天线用屏蔽件电连接。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的无线通信装置，其中，
上述天线(7)为陶瓷天线。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的无线通信装置，其中，
上述天线(51)为倒F天线。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的无线通信装置，其中，
上述天线(54)为单极天线。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的无线通信装置，其中，
上述天线(57)是在天线基板(59)上配置金属材料的图案而成的图案天线。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的无线通信装置，其中，
上述天线(63)是电介质保持天线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210831 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |