DE102015219492A1 - RF transmission path from independent waveguide structures - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung beschrieben, welche ein Gehäuse (200) umfasst. Desweiteren umfasst die Vorrichtung eine Kommunikationseinheit (201) und eine Modul-Antenne (202), die eingerichtet sind, ein elektromagnetisches Signal zu empfangen bzw. zu senden, wobei die Kommunikationseinheit (201) und die Modul-Antenne (202) in dem Gehäuse (200) angeordnet sind. Außerdem umfasst die Vorrichtung zumindest eine Wellenleitungs-Struktur (100, 110, 120) mit einer ersten Antenne (101, 121) und einer zweiten Antenne (103, 122). Die Wellenleitungs-Struktur (100, 110, 120) ist eingerichtet, ein von der Modul-Antenne (202) ausgesendetes elektromagnetisches Signal mittels der ersten Antenne (101, 121) zu empfangen und mittels der zweiten Antenne (103, 122) auszusenden. Außerdem ist die Wellenleitungs-Struktur (100, 110, 120) eingerichtet, mittels der zweiten Antenne (103, 122) ein elektromagnetisches Signal zu empfangen und mittels der ersten Antenne (101, 121) an die Modul-Antenne (202) zu senden. Dabei ist die zweite Antenne (103, 122) derart angeordnet, dass mittels der zweiten Antenne (103, 122) ein elektromagnetisches Signal an einen Empfänger außerhalb des Gehäuses (200) gesendet bzw. von einem Sender außerhalb des Gehäuses (200) empfangen werden kann.A device is described which comprises a housing (200). Furthermore, the device comprises a communication unit (201) and a module antenna (202), which are set up to receive an electromagnetic signal, the communication unit (201) and the module antenna (202) in the housing (FIG. 200) are arranged. In addition, the device comprises at least one waveguide structure (100, 110, 120) with a first antenna (101, 121) and a second antenna (103, 122). The waveguide structure (100, 110, 120) is arranged to receive an electromagnetic signal emitted by the module antenna (202) by means of the first antenna (101, 121) and to emit it by means of the second antenna (103, 122). In addition, the waveguide structure (100, 110, 120) is arranged to receive an electromagnetic signal by means of the second antenna (103, 122) and to transmit it to the module antenna (202) by means of the first antenna (101, 121). In this case, the second antenna (103, 122) is arranged such that an electromagnetic signal can be transmitted to a receiver outside the housing (200) or received by a transmitter outside the housing (200) by means of the second antenna (103, 122) ,
Description
Die Erfindung betrifft Wellenleitungs-Strukturen zum Aufbau einer HF-Übertragungsstrecke. Desweiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die eine HF-Übertragungsstrecke aus solchen unabhängigen Wellenleitungs-Strukturen umfasst.The invention relates to waveguide structures for establishing an RF transmission path. Furthermore, the invention relates to a device comprising an RF transmission path from such independent waveguide structures.
Vorrichtungen bzw. elektrische Geräte wie Hausgeräte (z.B. Waschmaschinen, Wäschetrockner, Spülmaschinen, Öfen, Kühlschränke, etc.) weisen häufig aus Stabilitätsgründen ein metallisches, und damit für HF(High Frequency)-Strahlen abgeschirmtes, Gehäuse auf. Als Folge daraus, ist es meist schwierig, in solchen Vorrichtungen drahtlose Kommunikationsfähigkeiten (z.B. WLAN, Bluetooth, GPS, UMTS, LTE, etc.) bereitzustellen. Devices such as home appliances (e.g., washing machines, clothes dryers, dishwashers, ovens, refrigerators, etc.) often have a metallic housing shielded for RF (high frequency) radiation for stability. As a result, it is usually difficult to provide wireless communication capabilities (e.g., WLAN, Bluetooth, GPS, UMTS, LTE, etc.) in such devices.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, in Kosten-effizienter und zuverlässiger Weise drahtlose Kommunikationsfähigkeiten in Vorrichtungen, insbesondere in Hausgeräten, bereitzustellen, die ein abschirmendes Gehäuse aufweisen.The present document addresses the technical problem of providing cost-effective and reliable wireless communication capabilities in devices, particularly home appliances, having a shielding housing.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are described i.a. in the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung beschrieben. Die Vorrichtung kann ein Hausgerät, insbesondere ein Haushaltsgerät wie etwa eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, eine Spülmaschine, ein Ofen, oder ein Kühlschrank, umfassen bzw. einem solchen entsprechen. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Vielzahl von Gehäuse-Wänden. Dabei können ein oder mehrere (ggf. alle) Gehäuse-Wände ein elektrisch leitendes Material (z.B. ein Metall) umfassen. Das Gehäuse kann somit abschirmende Eigenschaften für elektromagnetische Wellen (insbesondere im Bereich von 30MHz bis 300GHz) aufweisen. In one aspect, an apparatus is described. The device may comprise or correspond to a domestic appliance, in particular a domestic appliance such as a washing machine, a tumble dryer, a dishwasher, an oven, or a refrigerator. The device includes a housing having a plurality of housing walls. In this case, one or more (possibly all) housing walls may comprise an electrically conductive material (for example a metal). The housing can thus have shielding properties for electromagnetic waves (in particular in the range from 30 MHz to 300 GHz).
Die Vorrichtung umfasst weiter eine Kommunikationseinheit (in diesem Dokument auch als Kommunikationsmodul bezeichnet) und eine Modul-Antenne, die eingerichtet sind, ein elektromagnetisches Signal zu empfangen bzw. zu senden. Das elektromagnetische Signal kann eine Frequenz in dem o.g. Frequenzbereich von 30MHz bis 300GHz umfassen. Das elektromagnetische Signal kann z.B. ein Bluetooth-Signal oder ein WLAN-Signal umfassen. Insbesondere kann das elektromagnetische Signal einer der Frequenzbandnormen
Die Kommunikationseinheit und die Modul-Antenne sind dabei in dem Gehäuse (d.h. im Innenraum des Gehäuses) angeordnet, so dass durch die Anordnung der Kommunikationseinheit und der Modul-Antenne eine Kommunikation zwischen der Kommunikationseinheit und einem Kommunikationspartner (d.h. einem Sender bzw. Empfänger) außerhalb des Gehäuses der Vorrichtung erschwert wird (insbesondere aufgrund einer abschirmenden Wirkung des Gehäuses). The communication unit and the module antenna are arranged in the housing (ie in the interior of the housing), so that by the arrangement of the communication unit and the module antenna communication between the communication unit and a communication partner (ie a transmitter or receiver) outside the housing of the device is difficult (in particular due to a shielding effect of the housing).
Die Vorrichtung umfasst weiter zumindest eine Wellenleitungs-Struktur mit einer ersten Antenne und einer zweiten Antenne. Die Wellenleitungs-Struktur ist zumindest teilweise im Gehäuse der Vorrichtung angeordnet. Die Wellenleitungs-Struktur ist eingerichtet, ein von der Modul-Antenne ausgesendetes elektromagnetisches Signal mittels der ersten Antenne zu empfangen und mittels der zweiten Antenne (wieder) auszusenden. In umgekehrter Richtung ist die Wellenleitungs-Struktur eingerichtet, mittels der zweiten Antenne ein elektromagnetisches Signal zu empfangen und mittels der ersten Antenne an die Modul-Antenne zu senden. Zu diesem Zweck ist typischerweise zumindest die erste Antenne im Gehäuse der Vorrichtung angeordnet. Die Wellenleitungs-Struktur ist somit eingerichtet, ein elektromagnetisches Signal innerhalb des Gehäuses der Vorrichtung weiterzuleiten. Dabei handelt es sich bei der Wellenleitungs-Struktur bevorzugt um eine passive Struktur (ohne eine elektrische Energieversorgung), die somit in besonders Kosten-günstiger Weise bereitgestellt werden.The device further comprises at least one waveguide structure having a first antenna and a second antenna. The waveguide structure is at least partially disposed in the housing of the device. The waveguide structure is configured to receive an electromagnetic signal emitted by the module antenna by means of the first antenna and to emit (re) it by means of the second antenna. In the reverse direction, the waveguide structure is set up to receive an electromagnetic signal by means of the second antenna and to transmit it to the module antenna by means of the first antenna. For this purpose, at least the first antenna is typically arranged in the housing of the device. The waveguide structure is thus configured to pass an electromagnetic signal within the housing of the device. In this case, the waveguide structure is preferably a passive structure (without an electrical power supply), which is thus provided in a particularly cost-effective manner.
Die zweite Antenne ist derart angeordnet, dass mittels der zweiten Antenne ein elektromagnetisches Signal an einen Empfänger außerhalb des Gehäuses gesendet bzw. von einem Sender außerhalb des Gehäuses empfangen werden kann. Die zweite Antenne kann zu diesem Zweck außerhalb des Gehäuses der Vorrichtung angeordnet sein. Alternativ kann die zweite Antenne zu diesem Zweck an einer Stelle des Gehäuses angeordnet sein, an dem das Gehäuse (im Vergleich zu einer anderen Stelle des Gehäuses) einen relativ hohen Transmissionsgrad für das elektromagnetische Signal aufweist (z.B. einen Transmissionsgrad von 50%, 70%, 90% oder mehr). The second antenna is arranged such that an electromagnetic signal can be transmitted to a receiver outside the housing or received by a transmitter outside the housing by means of the second antenna. The second antenna can be arranged outside the housing of the device for this purpose. Alternatively, for this purpose, the second antenna may be disposed at a location of the housing where the housing has a relatively high transmittance of the electromagnetic signal (eg, a transmittance of 50%, 70%, compared to another location of the housing). 90% or more).
Die Verwendung einer derart angeordneten Wellenleitungs-Struktur ermöglicht es, in Kosten-effizienter und zuverlässiger Weise Kommunikationsfähigkeiten in einer Vorrichtung, insbesondere in einem Hausgerät, bereitzustellen. Es können somit in effizienter Weise drahtlos vernetzte Vorrichtungen bereitgestellt werden.The use of a waveguide structure arranged in this way makes it possible to provide communication capabilities in a device, in particular in a domestic appliance, in a cost-efficient and reliable manner. Thus, wirelessly networked devices can be efficiently provided.
Die Wellenleitungs-Struktur kann eine elektrisch leitende Leiterbahn umfassen, die eingerichtet ist, das elektromagnetische Signal zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne zu übertragen. So kann z.B. das elektromagnetische Signal über die Leiterbahn von der ersten Antenne innerhalb des Gehäuses zu der zweiten Antenne außerhalb des Gehäuses geleitet werden (oder umgekehrt). Somit kann die Kommunikationseinheit in effizienter Weise mit einem externen Kommunikationspartner außerhalb des Gehäuses (z.B. mit einem WLAN Access Point) kommunizieren.The waveguide structure may include an electrically conductive trace configured to transmit the electromagnetic signal between the first antenna and the second antenna. For example, the electromagnetic signal can pass through the track from the first antenna within of the housing to the second antenna outside the housing (or vice versa). Thus, the communication unit can efficiently communicate with an external communication partner outside the housing (eg, with a WLAN access point).
Wie bereits dargelegt, kann das Gehäuse eine (erste) Wand mit einem elektrisch leitenden Material (z.B. Metall) umfassen. Die Wellenleitungs-Struktur kann eine dielektrische Schicht aufweisen, auf der die Leiterbahn angeordnet ist. Die dielektrische Schicht kann dabei als Trägerschicht für die Leiterbahn dienen. Die Wellenleitungs-Struktur kann derart auf der ersten Wand angeordnet sein, dass die dielektrische Schicht die Leiterbahn von der ersten Wand isoliert. Beispielsweise kann die Wellenleitungs-Struktur eine Klebeschicht aufweisen, mit der die dielektrische Schicht auf die erste Wand geklebt werden kann. Somit kann eine elektrisch leitende (erste) Wand des Gehäuses in effizienter Weise als Masse für einen Streifenleiter (in Englisch „microstrip“) verwendet werden. Der so entstehende Streifenleiter ist eingerichtet, das elektromagentische Signal mit relativ niedrigen Verlusten zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne zu übertragen.As already stated, the housing may comprise a (first) wall with an electrically conductive material (e.g., metal). The waveguide structure may comprise a dielectric layer on which the conductor track is arranged. The dielectric layer can serve as a carrier layer for the conductor track. The waveguide structure may be disposed on the first wall such that the dielectric layer isolates the trace from the first wall. For example, the waveguide structure may have an adhesive layer with which the dielectric layer can be adhered to the first wall. Thus, an electrically conductive (first) wall of the housing can be efficiently used as a ground for a microstrip. The resulting stripline is configured to transmit the electromagnetic signal with relatively low losses between the first antenna and the second antenna.
Alternativ kann die Wellenleitungs-Struktur derart ausgelegt sein, dass das elektromagnetische Signal zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne durch elektromagnetische Kopplung, insbesondere durch resonante Kopplung, der ersten Antenne und der zweiten Antenne übertragen wird. Zu diesem Zweck können die erste Antenne und die zweite Antenne derart aufgebaut sein, dass die erste Antenne und die zweite Antenne eine gemeinsame Resonanzfrequenz aufweisen. Insbesondere können die erste Antenne und die zweite Antenne gleich aufgebaut sein. Durch die Verwendung von resonant gekoppelten Antennen kann eine relativ verlustfreie Übertragung des elektromagnetischen Signals zwischen der ersten und der zweiten Antenne bewirkt werden. In analoger Weise können auch die erste Antenne der Wellenleitungs-Struktur und die Modul-Antenne über eine resonante, elektromagnetische Kopplung gekoppelt sein, um eine möglichst verlustfreie Übertragung des elektromagnetischen Signals zu ermöglichen.Alternatively, the waveguide structure may be designed such that the electromagnetic signal between the first antenna and the second antenna is transmitted by electromagnetic coupling, in particular by resonant coupling, the first antenna and the second antenna. For this purpose, the first antenna and the second antenna may be constructed such that the first antenna and the second antenna have a common resonance frequency. In particular, the first antenna and the second antenna can be of identical construction. Through the use of resonantly coupled antennas, a relatively lossless transmission of the electromagnetic signal between the first and the second antenna can be effected. In an analogous manner, the first antenna of the waveguide structure and the module antenna can be coupled via a resonant, electromagnetic coupling in order to enable as lossless transmission of the electromagnetic signal as possible.
Die Vorrichtung kann eine Vielzahl von Wellenleitungs-Strukturen umfassen. Dabei sind die Wellenleitungs-Strukturen derart angeordnet, dass jeweils eine zweite Antenne einer ersten Wellenleitungs-Struktur mit einer ersten Antenne einer benachbarten zweiten Wellenleitungs-Struktur (resonant) gekoppelt ist. So kann die Vielzahl von Wellenleitungs-Strukturen einen Pfad für das elektromagnetische Signal von der Modul-Antenne aus dem Gehäuse heraus, bzw. von außerhalb des Gehäuses zu der Modul-Antenne bilden. Insbesondere kann die erste Antenne einer ersten Wellenleitungs-Struktur auf dem Pfad mit der Modul-Antenne (resonant) gekoppelt sein. Desweiteren kann die zweite Antenne einer letzten Wellenleitungs-Struktur auf dem Pfad eine Funkverbindung mit einem Kommunikationspartner außerhalb des Gehäuses ermöglichen. Durch Verwendung von aneinander gereihten Wellenleitungs-Strukturen kann in Kosten-effizienter und zuverlässiger Weise eine Kommunikationsverbindung zwischen einem externen Kommunikationspartner (z.B. mit einem WLAN Acces Point) und der Kommunikationseinheit aufgebaut werden. The device may comprise a plurality of waveguide structures. In this case, the waveguide structures are arranged such that in each case a second antenna of a first waveguide structure is (resonantly) coupled to a first antenna of an adjacent second waveguide structure. Thus, the plurality of waveguide structures may form a path for the electromagnetic signal from the module antenna out of the housing, or from outside the housing to the module antenna. In particular, the first antenna of a first waveguide structure on the path may be resonantly coupled to the module antenna. Furthermore, the second antenna of a last waveguide structure on the path can enable a radio connection with a communication partner outside the housing. By using concatenated waveguide structures, a communication link between an external communication partner (e.g., a WLAN access point) and the communication unit can be established in a cost-efficient and reliable manner.
Die Wellenleitungs-Struktur kann eine Trägerschicht aufweisen (welche z.B. die dielektrische Schicht umfasst). Die erste Antenne und die zweite Antenne können auf die Trägerschicht gedruckt sein. Auch eine Leiterbahn der Wellenleitungs-Struktur kann auf die Trägerschicht gedruckt sein. Es kann somit eine Kosten-günstige gedruckte Wellenleitungs-Struktur in der Vorrichtung verwendet werden.The waveguide structure may include a support layer (which includes, for example, the dielectric layer). The first antenna and the second antenna may be printed on the carrier layer. Also, a trace of the waveguide structure may be printed on the carrier layer. Thus, a cost-effective printed waveguide structure can be used in the device.
Die Wellenleitungs-Struktur kann eine Klebeschicht aufweisen, mit der die (gedruckte) Wellenleitungs-Struktur auf eine Wand des Gehäuses geklebt werden kann. So wird ein effizienter Verbau der Wellenleitungs-Struktur im Gehäuse der Vorrichtung ermöglicht.The waveguide structure may include an adhesive layer with which the (printed) waveguide structure may be adhered to a wall of the housing. Thus, an efficient shoring of the waveguide structure in the housing of the device is made possible.
Die Vorrichtung kann einen berührungsempfindlichen Bildschirm umfassen, der es einem Nutzer der Vorrichtung ermöglicht, Steueranweisungen an die Vorrichtung einzugeben. Ein solcher Bildschirm ist typischerweise an einer (für den Nutzer) gut zugänglichen Stelle des Gehäuses angeordnet. Die zweite Antenne kann in oder an dem berührungsempfindlichen Bildschirm angeordnet sein. So kann erreicht werden, dass die zweite Antenne das elektromagnetische Signal in zuverlässiger (d.h. möglichst ungedämpfter) Weise an einen externen Kommunikationspartner senden bzw. von diesem empfangen kann.The device may include a touch-sensitive screen that allows a user of the device to enter control instructions to the device. Such a screen is typically located at a convenient location (for the user) of the housing. The second antenna may be disposed in or on the touch-sensitive screen. Thus, it can be achieved that the second antenna can transmit the electromagnetic signal in a reliable (i.e., as undamped as possible) manner to an external communication partner or receive from it.
Der berührungsempfindliche Bildschirm umfasst typischerweise elektrisch leitende Strukturen, die eingerichtet sind, eine Berührung des Bildschirms zu detektieren. Beispielsweise können auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm (dreieckförmige) Leiterbahnen angeordnet sein, um die Position einer Berührung des Bildschirms zu detektieren. Die zweite Antenne kann zumindest einen Teil der elektrisch leitenden Strukturen umfassen. Mit anderen Worten, die zweite Antenne kann zumindest teilweise in die elektrisch leitenden Strukturen des Bildschirms integriert sein. Dies ermöglicht eine besonders Kosten- und Bauraum-effektive Bereitstellung von drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten in einer Vorrichtung.The touch screen typically includes electrically conductive structures configured to detect a touch of the screen. For example, (triangular) traces may be disposed on the touch screen to detect the position of a touch of the screen. The second antenna may comprise at least a part of the electrically conductive structures. In other words, the second antenna may be at least partially integrated in the electrically conductive structures of the screen. This enables a particularly cost and space-effective provision of wireless communication capabilities in a device.
Die elektrisch leitenden Strukturen können zumindest teilweise ein Metamaterial umfassen, das den elektrisch leitenden Strukturen die Eigenschaft einer Antenne verleiht. Insbesondere kann das Metamaterial eine Vielzahl von (gleichen) mikroskopischen Strukturen aufweisen (z.B. mit einer jeweiligen Größe von 2mm, 1mm oder weniger), die jeweils eine Antennen-Funktion aufweisen. Durch die Vielzahl von mikroskopischen Strukturen kann dann eine zweite Antenne bereitgestellt werden, die elektromagnetische Signale mit einer bestimmten Reichweite (z.B. 50m, 100m oder mehr) aussenden bzw. empfangen kann. Beispielsweise kann das Metamaterial eine Vielzahl von (mikroskopischen) elektromagnetischen Schwingkreisen umfassen. So kann in effektiver Weise die Funktion eines berührungsempfindlichen Bildschirms mit einer Antennen-Funktion kombiniert werden. The electrically conductive structures may at least partially comprise a metamaterial which confers the property of an antenna on the electrically conductive structures. In particular, the metamaterial may have a plurality of (same) microscopic structures (eg, each having a size of 2mm, 1mm or less), each having an antenna function. Due to the multiplicity of microscopic structures, a second antenna can then be provided which can emit or receive electromagnetic signals with a specific range (eg 50 m, 100 m or more). For example, the metamaterial may include a variety of (microscopic) electromagnetic resonant circuits. Thus, the function of a touch-sensitive screen can be effectively combined with an antenna function.
Alternativ oder ergänzend kann die zweite Antenne in einem berührungsunempfindlichen Teil des Bildschirms angeordnet sein. So kann gewährleistet werden, dass die zweite Antenne möglichst dämpfungsfrei elektromagnetische Signale mit einem externen Kommunikationspartner austauschen kann.Alternatively or additionally, the second antenna can be arranged in a contact-insensitive part of the screen. This ensures that the second antenna can exchange electromagnetic signals with an external communication partner as far as possible without attenuation.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Wellenleitungs-Struktur zur Weiterleitung eines elektromagnetischen Signals beschrieben. Die Wellenleitungs-Struktur kann ein oder mehrere der in diesem Dokument beschriebenen Merkmale aufweisen. Insbesondere kann die Wellenleitungs-Struktur eine (typischerweise dielektrische) Trägerschicht mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite aufweisen. Die Trägerschicht kann auf der ersten Seite selbstklebend sein, so dass die Wellenleitungs-Struktur mit der ersten Seite auf einer Fläche (z.B. auf einer Gehäuse-Wand) befestigt werden kann.In another aspect, a waveguide structure for propagating an electromagnetic signal is described. The waveguide structure may include one or more of the features described in this document. In particular, the waveguide structure may comprise a (typically dielectric) carrier layer having a first side and a second side. The backing layer may be self-adhesive on the first side so that the waveguide structure may be secured to a first surface (e.g., on a housing wall).
Desweiteren umfasst die Wellenleitungs-Struktur eine erste Antenne und eine zweite Antenne, die auf der zweiten Seite der Trägerschicht angeordnet sind. Insbesondere können die erste Antenne und die zweite Antenne auf die zweite Seite der Trägerschicht gedruckt sein. Die Antennen sind derart ausgestaltet, dass die Wellenleitungs-Struktur mittels der ersten Antenne ein elektromagnetisches Signal empfangen und mittels der zweiten Antenne das elektromagnetische Signal auszusenden kann (und/oder umgekehrt). Somit kann die Wellenleitungs-Struktur in effizienter Weise zur Weiterleitung eines elektromagnetischen Signals (z.B. zur Weiterleitung durch ein abschirmendes Gehäuse) verwendet werden. Insbesondere kann durch eine Aneinanderreihung von Wellenleitungs-Strukturen ein Übertragungspfad für ein elektromagnetisches Signal aufgebaut werden.Furthermore, the waveguide structure comprises a first antenna and a second antenna, which are arranged on the second side of the carrier layer. In particular, the first antenna and the second antenna may be printed on the second side of the carrier layer. The antennas are designed such that the waveguide structure can receive an electromagnetic signal by means of the first antenna and can emit the electromagnetic signal by means of the second antenna (and / or vice versa). Thus, the waveguide structure can be efficiently used for relaying an electromagnetic signal (e.g., for transmission through a shielding case). In particular, by a juxtaposition of waveguide structures, a transmission path for an electromagnetic signal can be established.
Die Wellenleitungs-Struktur (insbesondere die Trägerschicht) weist typischerweise eine Länge und/oder eine Breite von 1–10cm auf. Desweiteren weist die Wellenleitungs-Struktur typischerweise eine Dicke (senkrecht zur Trägerschicht) im Bereich von 1mm auf. Eine selbstklebende Wellenleitungs-Struktur kann so als eine Art „Pflaster“ oder „Sticker“ ausgestaltet sein, der an die Wände eines abschirmenden Gehäuses geklebt werden kann, um einen Übertragungspfad für ein elektromagnetisches Signal bereitzustellen.The waveguide structure (in particular the carrier layer) typically has a length and / or a width of 1-10 cm. Furthermore, the waveguide structure typically has a thickness (perpendicular to the carrier layer) in the range of 1 mm. A self-adhesive waveguide structure may thus be configured as a type of "patch" or "sticker" that can be adhered to the walls of a shielding housing to provide a transmission path for an electromagnetic signal.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Verwendung von ein oder mehreren, der in diesem Dokument beschriebenen, Wellenleitungs-Strukturen zur Weiterleitung eines elektromagnetischen Signals. In another aspect, the use of one or more waveguide structures described in this document to propagate an electromagnetic signal.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Hausgerät, insbesondere ein Haushaltsgerät wie etwa eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, eine Spülmaschine, ein Ofen, oder ein Kühlschrank, beschrieben. Das Hausgerät umfasst ein Gehäuse mit einer Vielzahl von Gehäuse-Wänden. Dabei können ein oder mehrere (ggf. alle) Gehäuse-Wände ein elektrisch leitendes Material (z.B. ein Metall) umfassen. Das Gehäuse kann somit abschirmende Eigenschaften für elektromagnetische Wellen (insbesondere im Bereich von 30MHz bis 300GHz) aufweisen. Das Hausgerät kann eine beliebige Kombination der in diesem Dokument beschriebenen Merkmale aufweisen.According to a further aspect, a domestic appliance, in particular a domestic appliance such as a washing machine, a tumble dryer, a dishwasher, an oven, or a refrigerator, is described. The home appliance includes a housing having a plurality of housing walls. In this case, one or more (possibly all) housing walls may comprise an electrically conductive material (for example a metal). The housing can thus have shielding properties for electromagnetic waves (in particular in the range from 30 MHz to 300 GHz). The home appliance may have any combination of the features described in this document.
Insbesondere umfasst das Hausgerät einen berührungsempfindlichen Bildschirm, der an einer Außen-Wand des Gehäuses angeordnet ist. Der berührungsempfindliche Bildschirm ermöglicht es einem Nutzer des Hausgeräts, Steueranweisungen an das Hausgerät einzugeben. Typischerweise umfasst der berührungsempfindliche Bildschirm elektrisch leitende Strukturen, die eingerichtet sind, eine Berührung des Bildschirms zu detektieren.In particular, the domestic appliance comprises a touch-sensitive screen, which is arranged on an outer wall of the housing. The touch screen allows a user of the home appliance to enter control instructions to the home appliance. Typically, the touch screen includes electrically conductive structures configured to detect a touch of the screen.
Desweiteren umfasst das Hausgerät eine Kommunikationseinheit und eine Antenne (z.B. eine Modul-Antenne), die eingerichtet sind, ein elektromagnetisches Signal zu empfangen bzw. zu senden. Das elektromagnetische Signal kann eine Frequenz in dem o.g. Frequenzbereich von 30MHz bis 300GHz umfassen. Das elektromagnetische Signal kann z.B. ein Bluetooth-Signal oder ein WLAN-Signal umfassen. Insbesondere kann das elektromagnetische Signal einer der Frequenzbandnormen
Die Kommunikationseinheit ist in dem Gehäuse angeordnet. Andererseits ist die Antenne in oder an dem berührungsempfindlichen Bildschirm angeordnet. Insbesondere kann die Antenne zumindest einen Teil der elektrisch leitenden Strukturen des berührungsempfindlichen Bildschirms umfassen. So kann eine Bauraum-effiziente und zuverlässige (d.h. möglichst dämpfungsfreie) drahtlose Kommunikationsfähigkeit in einem Hausgerät bereitgestellt werden.The communication unit is arranged in the housing. On the other hand, the antenna is arranged in or on the touch-sensitive screen. In particular, the antenna may comprise at least part of the electrically conductive structures of the touch-sensitive screen. This allows a space-efficient and reliable (ie, as quiet as possible) wireless Communication capability can be provided in a household appliance.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systeme in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. It should be understood that the devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the devices and systems described in this document can be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigenFurthermore, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. Show
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten Bereitstellung von drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten in einer Vorrichtung bzw. in einem Gerät mit einem zumindest teilweise abschirmenden Gehäuse. Die Vorrichtung bzw. das Gerät entsprechen bevorzugt einem Hausgerät. Alternativ sind aber auch andere Vorrichtungen mit zumindest teilweise abschirmenden Gehäusen denkbar, z.B. Kraftfahrzeuge mit einer abschirmenden Karosserie. Für die Kommunikation über eine drahtlose Kommunikationsverbindung kann das Hausgerät eines Kommunikationseinheit
Für den Aufbau einer zuverlässigen Kommunikationsverbindung müssten die Kommunikationseinheit
Eine Möglichkeit ist es, die Kommunikationseinheit
In effektiver Weise können stattdessen gedruckte Wellenleitungs-Strukturen
Die Wellenleitungs-Strukturen
Die Wellenleitungs-Struktur
Anhand der Wellenleitungs-Strukturen
Es wird somit die Verwendung von relativ einfachen gedruckten Strukturen
Die Verwendung von Wellenleitungs-Strukturen
Auch bei Verwendung von Wellenleitungs-Strukturen
Der berührungsempfindliche Bildschirm kann aufgrund seiner Positionierung und ggf. aufgrund der verfügbaren elektrisch leitenden Strukturen in effizienter Weise als Antenne für die Abstrahlung bzw. für den Empfang von elektromagnetischen Wellen verwendet werden. Dies ist beispielhaft in den
Es kann somit ein Touch-Overlay
Durch die Verwendung eines berührungsempfindlichen Bildschirms
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen. The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed devices and systems.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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