DE102014219506B4 - Electrical control unit, in particular radio key for a motor vehicle - Google Patents

Electrical control unit, in particular radio key for a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Elektrische Bedieneinheit mit einer gedruckten Leiterplatte (2), – wobei die elektrische Bedieneinheit (1) ein Funkschlüssel (16) für ein Kraftfahrzeug ist und – die Leiterplatte eine Oberseite (8), eine Unterseite (9) sowie wenigstens eine die Oberseite (8) mit der Unterseite (9) verbindende Seitenfläche (7) aufweist, – wenigstens einem Antennenelement (3) sowie zugehörigen elektronischen Schaltungen (4), – wobei die elektronischen Schaltungen (4) auf der Oberseite (8) und/oder der Unterseite (9) der gedruckten Leiterplatte (2) angeordnet sind und wobei die gedruckte Leiterplatte (2) Durchkontaktierungen (10) und elektrisch leitende Schichten (11) aufweist, um das wenigstens eine Antennenelement (3) an die zugehörigen elektrischen Schaltungen (4) anzubinden. – das wenigstens eine Antennenelement (3) auf einer Seitenfläche (7) der gedruckten Leiterplatte (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Seitenfläche (7) der gedruckten Leiterplatte (2), auf welcher das wenigstens ein Antennenelement (3) angeordnet ist, eine stufenförmige Kontur mit einer Stufenfläche aufweist, die zwischen der Oberseite (8) und der Unterseite (9) angeordnet ist und durch die Stufe die Leiterplatte im Randbereich im Querschnitt für die Stufenlänge (15) um die Stufentiefe (14) in ihrer Dicke reduziert wird und das wenigstens eine Antennenelement (3) auf der Stufenfläche angeordnet ist.Electrical control unit with a printed circuit board (2), - wherein the electrical control unit (1) is a radio key (16) for a motor vehicle and - the circuit board has a top side (8), a bottom side (9) and at least one top side (8) having at least one antenna element (3) and associated electronic circuits (4), - wherein the electronic circuits (4) on the top (8) and / or the bottom (9) the printed circuit board (2) are arranged and wherein the printed circuit board (2) vias (10) and electrically conductive layers (11) to connect the at least one antenna element (3) to the associated electrical circuits (4). - The at least one antenna element (3) on a side surface (7) of the printed circuit board (2) is arranged, characterized in that - the side surface (7) of the printed circuit board (2) on which the arranged at least one antenna element (3) is, has a step-shaped contour with a step surface which is arranged between the top (8) and the bottom (9) and through the step the circuit board in the edge region in cross section for the step length (15) by the step depth (14) in its thickness is reduced and the at least one antenna element (3) is arranged on the step surface.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Bedieneinheit, insbesondere einen Funkschlüssel für ein Kraftfahrzeug, welche im Hinblick auf Antenneneffizienz sowie Störempfindlichkeit optimiert ist.The invention relates to an electrical operating unit, in particular a radio key for a motor vehicle, which is optimized in terms of antenna efficiency and susceptibility to interference.

Insbesondere bei Kraftfahrzeugen werden Türen häufig mit einer Zentralverriegelung ausgestattet, wobei die Schlösser der Türen zur Steigerung des Komforts mittels einer elektrischen Bedieneinheit, insbesondere eines Funkschlüssels, beispielsweise über das ISM-Band oder Infrarot-Strahlung fernbedienbar sind.In particular, in motor vehicles doors are often equipped with a central locking, the locks of the doors to increase comfort by means of an electrical control unit, in particular a remote control key, for example, via the ISM band or infrared radiation can be operated remotely.

Aus der Druckschrift DE 195 05 190 A1 ist ein elektronischer Schlüssel bekannt, welcher zum bestimmungsgemäßen Betrieb dienende Mittel, wie einen Sender und gegebenenfalls einen Empfänger besitzt.From the publication DE 195 05 190 A1 For example, an electronic key is known which has means intended for operation as intended, such as a transmitter and optionally a receiver.

Aus der Druckschrift US 8 611 953 B2 ist eine Integration eines integrierten GPS Receiver und von Mobiltelefon-Transceiver-Modulen in ein elektronisches System eines Fahrzeugs bekannt.From the publication US Pat. No. 8 611 953 B2 is an integration of an integrated GPS receiver and mobile phone transceiver modules in an electronic system of a vehicle known.

Die Druckschrift EP 1 122 969 B1 beschreibt ein schlüsselloses Zugangssystem, umfassend, einen Sender, einen Receiver und eine Kontrolleinrichtung.The publication EP 1 122 969 B1 describes a keyless entry system comprising a transmitter, a receiver and a controller.

Aus der Druckschrift DE 197 13 929 A1 ist eine Sende-Empfangs-Einrichtung bekannt, die eine Antenne aufweist, insbesondere eine verbesserte Einrichtung, die bei einem Empfänger eines batteriebetriebenen, schlüssellosen Zutrittssystems, das in einem Fahrzeug eingebaut ist, anwendbar ist.From the publication DE 197 13 929 A1 there is known a transceiver having an antenna, in particular an improved device applicable to a receiver of a battery powered keyless entry system installed in a vehicle.

Die Druckschrift US 6 272 349 B1 beschreibt einen integrierten GPS Receiver, um die Fähigkeiten des GPS in Fahrzeuge zu integrieren.The publication US Pat. No. 6,272,349 B1 describes an integrated GPS receiver to integrate the capabilities of the GPS into vehicles.

Die Druckschrift DE 11 2012 004 736 T5 beschreibt ein elektrisch leitfähiges Gehäuse, das dazu ausgebildet ist, eine Patchantenne zu tragen und elektrisch Komponenten zu umschließen oder zu bedecken, die auf einer Leiterplatte aufgebracht sind, an der das Gehäuse angebracht ist.The publication DE 11 2012 004 736 T5 describes an electrically conductive housing adapted to support a patch antenna and electrically enclose or cover components mounted on a circuit board to which the housing is attached.

Aus der Druckschrift DE 102 46 953 A1 ist eine elektrische Bedieneinheit mit einer gedruckten Leiterplatte bekannt, wobei die elektrische Bedieneinheit ein Funkschlüssel für ein Kraftfahrzeug ist und die Leiterplatte eine Oberseite, eine Unterseite sowie eine die Oberseite mit der Unterseite verbindende Seitenfläche aufweist. Weiter weist die elektrische Bedieneinheit wenigstens ein Antennenelement sowie zugehörige elektrische Schaltungen auf, wobei das wenigstens eine Antennenelement auf der Seitenfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist.From the publication DE 102 46 953 A1 an electrical control unit with a printed circuit board is known, wherein the electrical control unit is a radio key for a motor vehicle and the circuit board has a top, a bottom and a side connecting the top with the bottom side surface. Furthermore, the electrical operating unit has at least one antenna element and associated electrical circuits, wherein the at least one antenna element is arranged on the side surface of the printed circuit board.

Mithilfe dieser Mittel ist zwischen dem elektronischen Schlüssel und dem Schließsystem wenigstens ein codiertes Betriebssignal übertragbar. Ist die anschließende Auswertung des übertragenen Betriebssignals positiv, so dass es sich um die in dem Schließsystem zugehörigen elektronischen Schlüssel handelt, werden entsprechende Funktionen des Schließsystems betätigt.By means of this means, at least one coded operating signal can be transmitted between the electronic key and the locking system. If the subsequent evaluation of the transmitted operating signal is positive, so that it is the electronic key associated with the locking system, corresponding functions of the locking system are actuated.

Mit gewöhnlichen Funkschlüsseln können zunehmend auch eine Reihe weiterer Dienste bedient werden, beispielsweise können Sitzlehnenschlösser, das Handschuhfach oder ähnliche Ablagemöglichkeiten verriegelt werden.With ordinary radio keys, a number of other services can be increasingly served, for example, seat back locks, the glove box or similar storage facilities can be locked.

Durch die zunehmende Anzahl an durch gewöhnliche Funkschlüssel bedienten Diensten, werden Funkschlüssel immer komplexer und die Anzahl der darin implementierten Schnittstellen und Bauteile steigt stetig an. Damit einhergehend wird auch der Platzbedarf für diese Schnittstellen und Bauteile immer größer. Diesem entgegen steht der Kundenwunsch nach immer kleiner werdenden Funkschlüsseln. Auch besteht hierbei Bedarf an einer verbesserten Leistungsfähigkeit, insbesondere Antenneneffizienz des Funkschlüssels, was in weiteren Platzbedarf innerhalb des Funkschlüssels resultiert, da die entsprechenden Antennenelemente immer größer ausgebildet werden müssen. So hängt die Antenneneffizienz insbesondere von der Frequenz ab, was bedeutet, dass die entsprechenden Antennenelemente umso besser werden, je mehr Abstand sie zu anderen Bauteilen des Funkschlüssels haben und je größer die von den jeweiligen Antennenelementen umspannte Fläche beziehungsweise der von den Antennenelementen umspannte Raum ist.With the increasing number of services served by ordinary radio keys, radio keys are becoming more complex and the number of interfaces and components implemented therein is steadily increasing. Along with this, the space required for these interfaces and components is becoming ever greater. This is contrary to the customer request for ever smaller wireless keys. There is also a need here for improved performance, in particular antenna efficiency of the radio key, which results in a further space requirement within the radio key, since the corresponding antenna elements must always be made larger. Thus, the antenna efficiency depends in particular on the frequency, which means that the corresponding antenna elements are better, the more distance they have to other components of the radio key and the larger the area spanned by the respective antenna elements or the space spanned by the antenna elements.

Zudem wird durch die steigende Anzahl an Komponenten, das heißt Schnittstellen und Bauteilen innerhalb des Funkschlüssels, insbesondere bei der Kommunikation von bidirektionalen Funkschlüsseln mit immer empfindlicheren Empfängern, die Notwendigkeit einer entsprechenden Abschirmung immer größer. Insbesondere besteht Bedarf an einer Schutzstruktur für den Funkschlüssel mit zu schützenden elektronischen Bauteilen vor elektrostatischer Entladung und/oder vor Störfeldern.In addition, due to the increasing number of components, that is to say interfaces and components within the radio key, in particular in the communication of bidirectional radio keys with more and more sensitive receivers, the need for a corresponding shielding becomes ever greater. In particular, there is a need for a protective structure for the radio key with electronic components to be protected from electrostatic discharge and / or from interference fields.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Bedieneinheit, insbesondere einen Funkschlüssel für ein Kraftfahrzeug, anzugeben, welche im Hinblick auf Antenneneffizienz sowie Störempfindlichkeit optimiert ist.Object of the present invention is to provide an electrical control unit, in particular a remote control key for a motor vehicle, which is optimized in terms of antenna efficiency and susceptibility to interference.

Gelöst wird diese Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subject matter of the independent claim. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine elektrische Bedieneinheit, welche eine gedruckte Leiterplatte, die eine Oberseite, eine Unterseite sowie wenigstens eine die Oberseite mit der Unterseite verbindende Seitenfläche aufweist, wenigstens ein Antennenelement sowie zugehörige elektronische Schaltungen aufweist, wobei das wenigstens eine Antennenelement auf einer Seitenfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist. According to one embodiment of the invention, this object is achieved by an electrical operating unit which has a printed circuit board having a top side, a bottom side and at least one side surface connecting the top side to the bottom side, at least one antenna element and associated electronic circuits, wherein the at least one Antenna element is disposed on a side surface of the printed circuit board.

Grundgedanke ist somit, das wenigstens eine Antennenelement der elektrischen Bedieneinheit nicht mehr entlang der Kante der horizontalen Fläche einer gedruckten Leiterplatte, das heißt der Oberseite oder der Unterseite der gedruckten leiterplatte, auf welcher auch zugehörige Schnittstellen und Bauteile, insbesondere elektronische Schaltungen, beispielweise Anpassschaltungen, Antennenschaltungen oder Transceiverschaltungen angeordnet sind und auf welchem somit der zur Verfügung stehende Platz eingeschränkt ist, anzuordnen, sondern auf einer vertikalen Außenkante, das heißt einer Seitenfläche der gedruckten Leiterplatte.The basic idea is thus, the at least one antenna element of the electrical control unit no longer along the edge of the horizontal surface of a printed circuit board, that is the top or the bottom of the printed circuit board, on which also associated interfaces and components, in particular electronic circuits, such as matching circuits, antenna circuits or transceiver circuits are arranged and on which thus the available space is limited to arrange, but on a vertical outer edge, that is, a side surface of the printed circuit board.

Eine derartige elektrische Bedieneinheit hat den Vorteil, dass diese insbesondere im Hinblick auf die Antenneneffizienz optimiert ist. Da das wenigstens eine Antennenelement der elektrischen Bedieneinheit nicht mehr auf horizontalen Außenkanten der gedruckten Leiterplatte, auf welcher auch weitere Bauteile der elektrischen Bedieneinheit angeordnet sind und somit der zur Verfügung stehende Platz eingeschränkt ist, sondern auf einer vertikalen Außenkante der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist, kann gewährleistet werden, dass das wenigstens eine Antennenelement einen maximal möglichen Abstand zu den anderen Bauteilen auf den horizontalen Außenkanten der gedruckten Leiterplatte, insbesondere den zugehörigen elektronischen Schaltungen, aufweist sowie genügend Freiraum zur Verfügung steht, um die von dem wenigstens einen Antennenelement umspannte Fläche beziehungsweise den von dem wenigstens einen Antennenelement umspannten Raum derart zu wählen, dass eine möglichst optimale Antenneneffizienz gewährleistet werden kann.Such an electrical operating unit has the advantage that it is optimized in particular with regard to the antenna efficiency. Since the at least one antenna element of the electrical operating unit is no longer arranged on horizontal outer edges of the printed circuit board, on which further components of the electrical control unit are arranged and thus the available space is limited, but is arranged on a vertical outer edge of the printed circuit board, can be ensured be that the at least one antenna element has a maximum possible distance from the other components on the horizontal outer edges of the printed circuit board, in particular the associated electronic circuits, and sufficient free space is available to the area spanned by the at least one antenna element or the surface of the To choose at least one antenna element spanned space such that the best possible antenna efficiency can be ensured.

Dabei sind die zugehörigen elektronischen Schaltungen auf der Oberseite und/oder der Unterseite der gedruckten Leiterplatte angeordnet und weist die gedruckte Leiterplatte Durchkontaktierungen sowie elektrisch leitende Schichten auf, um das wenigstens eine Antennenelement an die zugehörigen elektronischen Schaltungen anzubinden. So ist es bekannt, eine gedruckte Leiterplatte mit Durchkontaktierungen und Leiterbahnen, das heißt elektrisch leitenden Schichten zu versehen, um mehrere auf der gedruckten Leiterplatte angeordnete Bauteile elektrisch miteinander zu verbinden, so dass das wenigstens eine Antennenelement einfach und ohne großen Aufwand an die zugehörigen elektronischen Schaltungen angeschlossen werden kann, ohne dass aufwendige und kostspielige Maßnahmen hierzu vonnöten wären.In this case, the associated electronic circuits are arranged on the upper side and / or the lower side of the printed circuit board and has the printed circuit board through-contacts and electrically conductive layers in order to connect the at least one antenna element to the associated electronic circuits. It is thus known to provide a printed circuit board with plated-through holes and conductor tracks, that is to say electrically conductive layers, in order to electrically connect a plurality of components arranged on the printed circuit board, so that the at least one antenna element can be connected to the associated electronic circuits easily and without great effort can be connected without complex and costly measures would be required.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Seitenfläche der gedruckten Leiterplatte, auf welcher das wenigstens eine Antennenelement angeordnet ist, unter Freilassung des wenigstens einen Antennenelements weiter mit einer Masselage beschichtet zum Schutz vor elektronischer Entladung und/oder vor Störfeldern. Die Masselage dient dabei der Energieaufnahme der elektrostatischen Entladungsenergie und/oder der Energie von Störfeldern, so dass das auf der Seitenkante der gedruckten Leiterplatte angeordnete wenigstens eine Antennenelement vor elektrostatischer Entladung und/oder vor Störfeldern geschützt werden kann, so dass die elektrische Bedieneinheit weiter im Hinblick auf die Störempfindlichkeit optimiert ist. Da das wenigstens ein Antennenelement dabei nicht mit der Masselage beschichtet ist, kann weiter verhindert werden, dass das wenigstens eine Antennenelement von der Masselage kurzgeschlossen wird.According to one embodiment, the side surface of the printed circuit board on which the at least one antenna element is arranged, while leaving free the at least one antenna element further coated with a ground layer for protection against electronic discharge and / or interference fields. The ground layer serves to absorb energy of the electrostatic discharge energy and / or the energy of interference fields, so that the arranged on the side edge of the printed circuit board at least one antenna element can be protected against electrostatic discharge and / or interference fields, so that the electrical control unit further in terms optimized for the susceptibility to interference. Since the at least one antenna element is not coated with the ground layer, it can further be prevented that the at least one antenna element is short-circuited by the ground layer.

Dabei kann weiter die gedruckte Leiterplatte komplett, das heißt von allen Seiten, also die Oberseite, die Unterseite sowie die wenigstens eine Seitenfläche der gedruckten Leiterplatte unter Freilassung des wenigstens einen Antennenelements mit der Masselage beschichtet werden und können die zu dem wenigstens einen Antennenelement zugehörigen elektronischen Schaltungen in die Masselage eingebettet sein. Somit können ganze Bauteile der elektrischen Bedieneinheit oder auch die komplette elektrische Bedieneinheit innerhalb eines Gehäuses der elektrischen Bedieneinheit von allen Seiten mit Masseflächen geschützt werden, so dass eine komplette Abschirmung ermöglicht wird. Die Struktur der Masselage ist dabei in vorteilhafter Weise an die zu schützenden Gegenstände angepasst.In this case, further, the printed circuit board completely, that is from all sides, so the top, the bottom and the at least one side surface of the printed circuit board, leaving the at least one antenna element are coated with the ground layer and can be associated with the at least one antenna element electronic circuits be embedded in the ground level. Thus, entire components of the electrical control unit or the entire electrical control unit can be protected within a housing of the electrical control unit from all sides with ground planes, so that a complete shielding is possible. The structure of the ground layer is adapted in an advantageous manner to the objects to be protected.

Gemäß der Erfindung weist die Seitenfläche der gedruckten Leiterplatte, auf welcher das wenigstens eine Antennenelemente angeordnet ist, eine stufenförmige Kontur auf, auf der das wenigstens eine Antennenelement angeordnet ist. Dadurch, dass die Seitenkante der gedruckten Leiterplatte mit einer Stufe versehen ist, kann weiter die Montage des wenigstens einen Antennenelements auf der Seitenkante erheblich erleichtert werden. Weiter resultiert dies in einer geometrischen Variabilität und Unabhängigkeit von der Strahlungscharakteristik, insbesondere der Ausrichtung des wenigstens einen Antennenelements. So wird es ermöglicht, die Leiterplatte im Leiterplattennutzen einerseits mechanisch zu verankern damit eine einfache Handhabung in der Bestückungsanlage möglich ist als auch eine durchgehende Antennenstruktur entlang der Kante der gedruckten Leiterplatte zu realisieren.According to the invention, the side surface of the printed circuit board, on which the at least one antenna elements is arranged, has a stepped contour on which the at least one antenna element is arranged. The fact that the side edge of the printed circuit board is provided with a step, the mounting of the at least one antenna element on the side edge can be further facilitated considerably. Furthermore, this results in a geometric variability and independence from the radiation characteristic, in particular the orientation of the at least one antenna element. This makes it possible, on the one hand, to mechanically anchor the printed circuit board in the circuit board benefit so that simple handling in the assembly system is possible as well as one realize continuous antenna structure along the edge of the printed circuit board.

Dabei kann die gedruckte Leiterplatte im Bereich der stufenförmigen Kontur eine partielle Kantenmetallisierung aufweisen, so dass auf sehr einfache Weise eine elektromagnetische Abschirmung zwischen dem wenigstens einen Antennenelement sowie der gedruckten Leiterplatte, insbesondere den auf der gedruckten Leiterplatte angeordneten elektronischen Schaltungen realisiert werden kann. Zu beachten ist hierbei, dass für gewöhnlich im Bereich der Seitenfläche der gedruckten Leiterplatte nur eine partielle Kantenmetallisierung vorgesehen werden kann, da derartige elektrische Bedieneinheiten bevorzugt aus einem Nutzen gefertigt werden, wobei beim Bestücken der gedruckten Leiterplatte mit Antennenelementen die Leiterplatte zum Bestücken noch im Nutzen hängt.In this case, the printed circuit board in the region of the stepped contour have a partial edge metallization, so that in a very simple manner, an electromagnetic shield between the at least one antenna element and the printed circuit board, in particular arranged on the printed circuit board electronic circuits can be realized. It should be noted that usually only a partial Kantenmetallisierung can be provided in the area of the side surface of the printed circuit board, since such electrical control units are preferably made of a benefit, while loading the printed circuit board with antenna elements, the circuit board for loading still in use ,

Auch kann mit Stufentiefe und Stufenlänge der stufenförmigen Kontur eine Strahlungscharakteristik des wenigstens einen Antennenelements einstellbar sein. So kann durch Einstellungen einer Stufentiefe und einer Stufenlänge der stufenförmigen Kontur eine Sendekeule des in der stufenförmigen Kontur angeordneten wenigstens einen Antennenelements und somit die Strahlungscharakteristik des wenigstens einen Antennenelements entsprechend angepasst werden.Also, with step depth and step length of the stepped contour, a radiation characteristic of the at least one antenna element can be adjustable. Thus, by adjusting a step depth and a step length of the step-shaped contour, a transmitting lobe of the at least one antenna element arranged in the stepped contour and thus the radiation characteristic of the at least one antenna element can be adapted accordingly.

Bei der elektrischen Bedieneinheit handelt es sich dabei um einen Funkschlüssel für ein Kraftfahrzeug. So ist es insbesondere bei Funkschlüsseln von Bedeutung, dass die Antennenelemente einen maximal großen Abstand von anderen Bauteilen des Schlüssels haben und die durch sie umspannte Fläche beziehungsweise der durch sie umspannte Raum möglichst groß ist, um eine optimale Antenneneffizienz zu gewährleisten, da diese insbesondere von der Frequenz abhängt. Auch besteht Bedarf an einer Schutzstruktur für den Funkschlüssel mit zu schützenden elektronischen Bauteilen vor elektrostatischer Entladung und/oder vor Störfeldern.The electrical control unit is a radio key for a motor vehicle. Thus, it is particularly important in the case of radio keys that the antenna elements have a maximum distance from other components of the key and the area spanned by them or the space spanned by them is as large as possible in order to ensure optimal antenna efficiency, since these are in particular of the Frequency depends. There is also a need for a protective structure for the radio key with electronic components to be protected from electrostatic discharge and / or from interference fields.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der vorliegenden Erfindung eine elektrische Bedieneinheit, insbesondere einen Funkschlüssel für ein Kraftfahrzeug, angegeben wird, welche im Hinblick auf Antenneneffizienz sowie Störempfindlichkeit optimiert ist.In summary, it should be noted that with the present invention, an electrical control unit, in particular a remote control key for a motor vehicle is specified, which is optimized in terms of antenna efficiency and susceptibility.

So kann dadurch, das wenigstens ein Antennenelement der elektrischen Bedieneinheit auf einer Seitenfläche einer gedruckten Leiterplatte angeordnet ist, dem Problem des gestiegenen Platzbedarfs innerhalb der elektrischen Bedieneinheit bei gleichzeitigen Wunsch nach immer kleineren elektrischen Bedieneinheiten Rechnung getragen werden, wobei gleichzeitig die Leistungsfähigkeit, insbesondere die Antenneneffizienz der elektrischen Bedieneinheit verbessert werden kann.Thus, the fact that at least one antenna element of the electrical control unit is arranged on a side surface of a printed circuit board, the problem of increased space requirements within the electrical control unit with simultaneous desire for smaller and smaller electrical control units are taken into account, while the performance, especially the antenna efficiency of electrical control unit can be improved.

Weiter kann die elektrische Bedieneinheit, durch Beschichtung zumindest der Seitenfläche, auf der das wenigstens eine Antennenelement angeordnet ist, mit einer Masselage unter Freilassung des wenigstens einen Antennenelements, im Hinblick auf ihre Störempfindlichkeit optimiert werden.Furthermore, by coating at least the side surface on which the at least one antenna element is arranged, the electrical operating unit can be optimized with respect to its interference sensitivity by means of a grounding layer, leaving the at least one antenna element free.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer elektrischen Bedieneinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a schematic view of an electrical control unit according to a first embodiment of the invention.

2 zeigt eine schematische Ansicht einer elektrischen Bedieneinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a schematic view of an electrical operating unit according to a second embodiment of the invention.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer elektrischen Bedieneinheit 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a schematic view of an electrical control unit 1 according to a first embodiment of the invention.

Die dargestellte elektrische Bedieneinheit 1 weist dabei eine gedruckte Leiterplatte 2, ein Antennenelement 3 sowie zugehörige elektronische Schaltung 4 auf. Bei den elektronischen Schaltungen 4 der 1 handelt es sich dabei um eine Anpassungsschaltung 5 sowie eine Transceiverschaltung 6.The illustrated electrical control unit 1 has a printed circuit board 2 , an antenna element 3 and associated electronic circuitry 4 on. In the electronic circuits 4 of the 1 this is a matching circuit 5 and a transceiver circuit 6 ,

Wie 1 zeigt, ist das Antennenelement 3 dabei auf einer Seitenfläche 7 der gedruckten Leiterplatte 2 angeordnet. Da das Antennenelement 3 folglich nicht mehr entlang einer horizontalen Außenkante, das heißt einer Ober- 8 oder einer Unterseite 9 der gedruckten Leiterplatte 2, auf welcher für gewöhnlich auch die elektronischen Schaltungen 4 angeordnet sind und somit der zur Verfügung stehende Platz eingeschränkt ist, sondern auf einer, die Oberseite 8 mit der Unterseite 9 verbindenden Seitenfläche 7 der gedruckten Leiterplatte 2 angeordnet ist, kann gewährleistet werden, dass das Antennenelement 3 einen maximal möglichen Abstand zu den zugehörigen elektronischen Schaltungen 4 aufweist sowie genügend Freiraum zur Verfügung steht, um die von dem Antennenelement 3 umspannte Fläche beziehungsweise den von dem Antennenelement 3 umspannte Raum derart zu wählen, dass eine möglichst optimale Antenneneffizienz gewährleistet werden kann.As 1 shows is the antenna element 3 doing so on a side surface 7 the printed circuit board 2 arranged. As the antenna element 3 consequently no longer along a horizontal outer edge, ie 8th or a bottom 9 the printed circuit board 2 which usually also includes the electronic circuits 4 are arranged and thus the space available is limited, but on one, the top 8th with the bottom 9 connecting side surface 7 the printed circuit board 2 is arranged, it can be ensured that the antenna element 3 a maximum possible distance to the associated electronic circuits 4 and sufficient free space is available to those of the antenna element 3 spanned surface or the of the antenna element 3 spanned space to be chosen such that the best possible antenna efficiency can be ensured.

Zu erkennen ist weiter, dass das Antennenelement 3 dabei über Durchkontaktierungen 10 und elektrisch leitende Schichten 11 der gedruckten Leiterplatte 1 an die zugehörigen elektronischen Schaltungen 4 angebunden ist.It can be seen further that the antenna element 3 thereby over vias 10 and electrically conductive layers 11 the printed circuit board 1 to the associated electronic circuits 4 is connected.

Gemäß der Ausführungsform der 1 weist die Seitenfläche 7 der gedruckten Leiterplatte 2, auf welcher das Antennenelement 3 angeordnet ist, dabei eine stufenförmige Kontur 12, das heißt eine Stufe auf, auf welcher das Antennenelement 3 angeordnet ist.According to the embodiment of the 1 indicates the side surface 7 the printed circuit board 2 on which the antenna element 3 is arranged, while a stepped contour 12 that is, a step on which the antenna element 3 is arranged.

Zu erkennen ist weiter, dass die gedruckte Leiterplatte 2 im Bereich der stufenförmigen Kontur 12 eine partielle Kantenmetallisierung 13 aufweist. Hierdurch kann auf sehr einfache Weise eine elektromagnetische Abschirmung zwischen dem Antennenelement 3 sowie der gedruckten Leiterplatte 2, insbesondere den auf der gedruckten Leiterplatte 2 angeordneten elektronischen Schaltungen 4 realisiert werden kann.It can be seen further that the printed circuit board 2 in the area of the stepped contour 12 a partial edge metallization 13 having. As a result, in a very simple manner, an electromagnetic shield between the antenna element 3 and the printed circuit board 2 especially on the printed circuit board 2 arranged electronic circuits 4 can be realized.

Auch sind eine Stufentiefe 14 und eine Stufenlänge 15 der stufenförmigen Kontur 12 derart gewählt, eine Sendekeule, das heißt eine Strahlungscharakteristik des Antennenelements 3 optimal einzustellen.Also are a step depth fourteen and a step length 15 the stepped contour 12 chosen such a transmission lobe, that is a radiation characteristic of the antenna element 3 optimally adjusted.

Bei der elektrischen Bedieneinheit 1 gemäß 1 handelt es sich dabei um einen Funkschlüssel 16 für ein Kraftfahrzeug.At the electrical control unit 1 according to 1 this is a radio key 16 for a motor vehicle.

2 zeigt eine schematische Ansicht einer elektrischen Bedieneinheit 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten und Bauteile mit gleicher Funktion oder Konstruktion in 1 tragen dabei dieselben Bezugszeichen und werden nicht extra erörtert. 2 shows a schematic view of an electrical control unit 20 according to a second embodiment of the invention. Components and components with the same function or design in 1 bear the same reference numbers and will not be discussed separately.

Wie 2 zeigt ist die Seitenfläche 7 der gedruckten Leiterplatte 2, auf welcher das Antennenelement 3 angeordnet ist, dabei weiter unter Freilassung des wenigstens einen Antennenelements 3 mit einer Masselage 21 beschichtet zum Schutz vor elektronischer Entladung und/oder vor Störfeldern. Die Masselage 21 dient dabei der Energieaufnahme der elektrostatischen Entladungsenergie und/oder der Energie von Störfeldern, so dass das auf der Seitenfläche 7 der gedruckten Leiterplatte 2 angeordnete Antennenelement 3 vor elektrostatischer Entladung und/oder vor Störfeldern geschützt werden kann, so dass die elektrische Bedieneinheit 20 weiter im Hinblick auf die Störempfindlichkeit optimiert ist.As 2 shows is the side surface 7 the printed circuit board 2 on which the antenna element 3 is arranged, while continuing to release the at least one antenna element 3 with a mass position 21 coated for protection against electronic discharge and / or interference fields. The mass situation 21 It serves to absorb the energy of the electrostatic discharge energy and / or the energy of interference fields, so that on the side surface 7 the printed circuit board 2 arranged antenna element 3 can be protected from electrostatic discharge and / or from interference, so that the electrical control unit 20 is further optimized in terms of susceptibility to interference.

Gemäß den Ausführungsformen der 2 sind dabei alle Seiten der gedruckten Leiterplatte 2, das heißt die Oberseite 8, die Unterseite 9 sowie die Seitenflächen der gedruckte Leiterplatte 2 unter Freilassung des Antennenelements 3 mit der Masselage 21 beschichtet und sind die zu dem Antennenelement 3 zugehörigen elektronischen Schaltungen 4 in die Masselage 21 eingebettet, um eine möglichst komplette Abschirmung zu ermöglichen. Dabei kann die Struktur der Masselage in vorteilhafter Weise an die zu schützenden Gegenstände angepasst werden.According to the embodiments of the 2 are all sides of the printed circuit board 2 that is the top 8th , the bottom 9 as well as the side surfaces of the printed circuit board 2 with the release of the antenna element 3 with the mass position 21 coated and are the to the antenna element 3 associated electronic circuits 4 in the mass situation 21 embedded to allow as complete a shield as possible. In this case, the structure of the ground layer can be adapted in an advantageous manner to the objects to be protected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
elektrische Bedieneinheitelectrical control unit
22
gedruckte Leiterplatteprinted circuit board
33
Antennenelementantenna element
44
elektronische Schaltungenelectronic circuits
55
Anpassungsschaltungmatching circuit
66
Transceiverschaltungtransceiver circuit
77
Seitenflächeside surface
88th
Oberseitetop
99
Unterseitebottom
1010
Durchkontaktierungvia
1111
elektrisch leitende Schichtenelectrically conductive layers
1212
stufenförmige Konturstepped contour
1313
KantenmetallisierungEdge plating
1414
StufentiefeTread depth
1515
Stufenlängestep length
1616
Funkschlüsselradio key
2020
elektrische Bedieneinheitelectrical control unit
2121
Masselageground plane

Claims (5)

Elektrische Bedieneinheit mit einer gedruckten Leiterplatte (2), – wobei die elektrische Bedieneinheit (1) ein Funkschlüssel (16) für ein Kraftfahrzeug ist und – die Leiterplatte eine Oberseite (8), eine Unterseite (9) sowie wenigstens eine die Oberseite (8) mit der Unterseite (9) verbindende Seitenfläche (7) aufweist, – wenigstens einem Antennenelement (3) sowie zugehörigen elektronischen Schaltungen (4), – wobei die elektronischen Schaltungen (4) auf der Oberseite (8) und/oder der Unterseite (9) der gedruckten Leiterplatte (2) angeordnet sind und wobei die gedruckte Leiterplatte (2) Durchkontaktierungen (10) und elektrisch leitende Schichten (11) aufweist, um das wenigstens eine Antennenelement (3) an die zugehörigen elektrischen Schaltungen (4) anzubinden. – das wenigstens eine Antennenelement (3) auf einer Seitenfläche (7) der gedruckten Leiterplatte (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Seitenfläche (7) der gedruckten Leiterplatte (2), auf welcher das wenigstens ein Antennenelement (3) angeordnet ist, eine stufenförmige Kontur mit einer Stufenfläche aufweist, die zwischen der Oberseite (8) und der Unterseite (9) angeordnet ist und durch die Stufe die Leiterplatte im Randbereich im Querschnitt für die Stufenlänge (15) um die Stufentiefe (14) in ihrer Dicke reduziert wird und das wenigstens eine Antennenelement (3) auf der Stufenfläche angeordnet ist.Electrical control unit with a printed circuit board ( 2 ), - wherein the electrical operating unit ( 1 ) a radio key ( 16 ) is for a motor vehicle and - the circuit board a top ( 8th ), a bottom ( 9 ) and at least one the top ( 8th ) with the underside ( 9 ) connecting side surface ( 7 ), - at least one antenna element ( 3 ) and associated electronic circuits ( 4 ), The electronic circuits ( 4 ) on the top ( 8th ) and / or the underside ( 9 ) of the printed circuit board ( 2 ) are arranged and wherein the printed circuit board ( 2 ) Vias ( 10 ) and electrically conductive layers ( 11 ) to the at least one antenna element ( 3 ) to the associated electrical circuits ( 4 ). The at least one antenna element ( 3 ) on a side surface ( 7 ) of the printed circuit board ( 2 ), characterized in that - the side surface ( 7 ) of the printed circuit board ( 2 ) on which the at least one antenna element ( 3 ) is arranged, a stepped contour having a step surface which between the top ( 8th ) and the underside ( 9 ) is arranged and through the step, the circuit board in the edge region in cross section for the step length ( 15 ) around the step depth ( fourteen ) is reduced in thickness and the at least one antenna element ( 3 ) is arranged on the step surface. Elektrische Bedieneinheit nach Anspruch 1, wobei die Seitenfläche (7) der gedruckten Leiterplatte (2), auf welcher das wenigstens eine Antennenelement (3) angeordnet ist, unter Freilassung des wenigstens einen Antennenelements (3) mit einer Masselage (21) beschichtet ist zum Schutz vor elektronischer Entladung und/oder vor Störfeldern.Electrical operating unit according to claim 1, wherein the side surface ( 7 ) of the printed circuit board ( 2 ), on which the at least one antenna element ( 3 ), leaving the at least one antenna element ( 3 ) with a Ground level ( 21 ) is coated to protect against electronic discharge and / or from interference fields. Elektrische Bedieneinheit nach Anspruch 2, wobei die Oberseite (8), die Unterseite (9) und die wenigstens eine Seitenfläche (7) der gedruckten Leiterplatte (2) unter Freilassung des wenigstens einen Antennenelements (3) mit der Masselage (21) beschichtet sind und die zugehörigen elektronischen Schaltungen (4) in die Masselage (21) eingebettet sind.Electrical operating unit according to claim 2, wherein the upper side ( 8th ), the bottom ( 9 ) and the at least one side surface ( 7 ) of the printed circuit board ( 2 ) leaving the at least one antenna element ( 3 ) with the ground layer ( 21 ) and the associated electronic circuits ( 4 ) into the ground ( 21 ) are embedded. Elektrische Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die gedruckte Leiterplatte (2) im Bereich der stufenförmigen Kontur (12) eine partielle Kantenmetallisierung (13) aufweist.Electrical operating unit according to one of claims 1 to 3, wherein the printed circuit board ( 2 ) in the region of the stepped contour ( 12 ) a partial edge metallization ( 13 ) having. Elektrische Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mit der Stufentiefe (14) und der Stufenlänge (15) der stufenförmigen Kontur (12) eine Strahlungscharakteristik des wenigstens einen Antennenelements (3) einstellbar ist.Electrical operating unit according to one of claims 1 to 4, wherein with the step depth ( fourteen ) and the step length ( 15 ) of the stepped contour ( 12 ) a radiation characteristic of the at least one antenna element ( 3 ) is adjustable.
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