DE102017109740B4

DE102017109740B4 - HF-Steckverbinderbaugruppe zum Verbinden einer koplanaren CPW-Antenne

Info

Publication number: DE102017109740B4
Application number: DE102017109740.6A
Authority: DE
Inventors: Timothy J. Talty; Keerti S. Kona; Hyok Jae Song; James H. Schaffner; Amit M. Patel; Duane S. Carper; Eray Yasan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-05-06
Filing date: 2017-05-05
Publication date: 2023-07-13
Anticipated expiration: 2037-05-06
Also published as: US20170324143A1; CN107453028A; CN107453028B; US10205216B2; DE102017109740A1

Abstract

HF-Steckverbinderbaugruppe (60) zum Verbinden einer koplanaren CPW-Antenne (30), die auf einem Substrat (62) montiert ist, mit einem FAKRA-Steckverbinder (40), wobei die CPW-Antenne (30) eine Erdungsebene (68), ein Antennenstrahlerelement und eine CPW-Speiseleitungsstruktur (66) umfasst, wobei die HF-Steckverbinderbaugruppe (60) Folgendes umfasst:- eine Leiterplatte (PCB) (80), die eine obere Oberfläche (82) und eine untere Oberfläche (84), eine erste Erdungsmetallisierungsebene (88), die auf der oberen Oberfläche (82) der PCB (80) gebildet ist, einen ersten Mikrostreifenleiter (92), der auf der oberen Oberfläche (82) der PCB (80) gebildet ist und von der ersten Erdungsmetallisierungsebene (88) elektrisch getrennt ist, eine zweite Erdungsmetallisierungsebene (96), die auf der unteren Oberfläche (84) der PCB (80) gebildet ist, einen zweiten Mikrostreifenleiter (100), der auf der unteren Oberfläche (84) der PCB (80) gebildet ist und von der zweiten Erdungsmetallisierungsebene (96) elektrisch getrennt ist, und eine Vielzahl von Durchgängen (102-108), die sich über die PCB (80) erstrecken, von denen einige (102, 106) elektrischen Kontakt zwischen den ersten und zweiten Erdungsmetallisierungsebenen (88, 96) herstellen und von denen einige (104, 108) zwischen den ersten und zweiten Mikrostreifenleitern (92, 100) elektrischen Kontakt herstellen, umfasst,- ein Substrat (62) mit einer CPW-Speiseleitungsstruktur (66), wobei die PCB (80) an dem Substrat (62) derart befestigt ist, dass die zweite Erdungsmetallisierungsebene (96) und der zweite Mikrostreifenleiter (100) elektrischen Kontakt mit der CPW-Speiseleitungsstruktur (66) herstellen,- einen FAKRA-Steckverbinder (40), wobei einige der Durchgänge (102) positioniert sind, um Erdungsklemmen (48) des FAKRA-Steckverbinders (40) aufzunehmen, die sich durch die PCB (80) hindurch erstrecken und mit der zweiten Erdungsmetallisierungsebene (96) elektrischen Kontakt herstellen, und einer der Durchgänge (104) positioniert ist, um einen Signalstift (50) des FAKRA-Steckverbinders (40) aufzunehmen, der mit den ersten und zweiten Mikrostreifenleitern (92, 100) elektrischen Kontakt herstellt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine HF-Steckverbinderbaugruppe zum Verbinden einer planaren Dünnschichtantenne mit einem Steckverbinder und genauer gesagt eine HF-Steckverbinderbaugruppe zum Verbinden einer auf Autoglas geklebten koplanaren Dünnschicht-Wellenleiter- (CPW) Antenne mit einem FAKRA-Steckverbinder.
Erörterung der verwandten Technik
Moderne Fahrzeuge verwenden diverse und zahlreiche Arten von Antennen, um Signale für verschiedene Kommunikationssysteme zu empfangen und zu senden, wie etwa terrestrischen Funk (AM/FM), Mobiltelefon, Satellitenfunk, dedizierte Kurzstrecken-Kommunikationen (DSRC), GPS usw. Die Antennen, die für diese Systeme verwendet werden, sind häufig auf dem Dach des Fahrzeugs montiert, um die maximale Empfangsleistung bereitzustellen. Ferner sind viele dieser Antennen häufig in eine gemeinsame Struktur und ein Gehäuse, die auf dem Dach des Fahrzeugs montiert sind, integriert, wie etwa ein „Haifischflossen-“ Antennenmodul mit Dachmontage. In dem Maße, wie die Anzahl von Antennen in einem Fahrzeug zunimmt, nimmt auch die Größe der Strukturen zu, die benötigt werden, um alle Antennen effizient aufzunehmen und eine maximale Empfangsleistung bereitzustellen, was das Design und Styling des Fahrzeugs stört. Aus diesem Grund suchen Ingenieure und Designer der Automobilbranche nach anderen geeigneten Bereichen an dem Fahrzeug, um Antennen zu platzieren, die das Design und den Aufbau des Fahrzeugs möglichst nicht stören.
Einer dieser Bereiche ist das Fahrzeugglas, wie etwa die Windschutzscheibe des Fahrzeugs, was vorteilhaft ist, da Glas typischerweise ein gutes dielektrisches Substrat für eine Antenne ist. Beispielsweise ist es in der Technik bekannt, AM- und FM-Antennen auf den Glasscheiben eines Fahrzeugs zu drucken, wobei die gedruckten Antennen innerhalb der Glasscheiben einstückig hergestellt werden. Diese bekannten Systeme sind jedoch im Allgemeinen dadurch eingeschränkt, dass sie nur in eine Windschutzscheibe oder eine andere Glasfläche des Fahrzeugs in Bereichen angeordnet werden können, in denen es nicht notwendig ist, durch die Glasscheiben zu sehen.
SMB-Steckverbinder werden gewöhnlich verwendet, um HF-Elemente, wie etwa eine Antenne mit einem Koaxialkabel, zu verbinden. Oft umfassen die SMB-Steckverbinder eine umspritzte Kunststoffstruktur, um eine robuste mechanische Verbindung bereitzustellen. Diese Kombination eines SMB-Steckverbinders mit dem umspritzten Kunststoff ist in der Technik gewöhnlich unter der Bezeichnung FAKRA-Steckverbinder bekannt. Somit ist für Antennen, die auf einer planaren Struktur, wie etwa Autoglas, ausgelegt und umgesetzt sind, typischerweise ein flach gebauter Steckverbinder zu verwenden, um von der Speiseleitungsstruktur der CPW-Antenne auf den FAKRA-Steckverbinder überzugehen, damit die Antenne mit dem Koaxialkabel verbunden werden kann.
Die EP 2 200 123 B1 offenbart einen Steckverbinder, Antenne mit dem Steckverbinder und Fahrzeugfensterglas mit der Antenne. Die WO 00/ 77 886 A1 offenbart eine Antenne. Die DE 699 11 938 T2 offenbart eine Mehrfach-Scheibenstrahler-Antenne. Die DE 20 2012 013 150 U1 offenbart eine Scheibe mit einem elektrischen Anschlusselement. Die DE 11 2010 000 793 T5 offenbart eine Fakra konforme Antenne.
KURZDARSTELLUNG DER INVENTION
Die vorliegende Erfindung offenbart und beschreibt eine HF-Steckverbinderbaugruppe, die eine Verbindung geeigneter Impedanz zwischen einer CPW-Antenne, die auf Autoglas oder anderen geeigneten dielektrischen Strukturen montiert ist, und einem FAKRA-Steckverbinder zum Verbinden der Antenne mit einem Koaxialkabel bereitstellt. Die Steckverbinderbaugruppe umfasst eine Leiterplatte (PCB), die eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist und auf die Glasscheibe geklebt ist. Durch die PCB hindurch werden Durchgänge bereitgestellt, um zwischen den Metallisierungsebenen auf der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche der PCB elektrischen Kontakt herzustellen. Klemmen, die Teil des Steckverbinders sind, erstrecken sich durch einige der Durchgänge hindurch, wobei Erdungsklemmen mechanische Stabilität bereitstellen und elektrischen Kontakt mit den Metallisierungsebenen auf der unteren Oberfläche der PCB herstellen, und eine Signalklemme eine elektrische Verbindung mit dem Antennenstrahlerelement bereitstellt. Die PCB ist auf ein Substrat geklebt, auf dem die Antenne montiert ist, so dass die Metallisierungsebenen und Mikrostreifenleiter mit einer CPW-Speiseleitungsstruktur, welche die Antenne speist, elektrischen Kontakt herstellen.
Zusätzliche Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen hervorgehen, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen werden.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine vordere Ansicht eines Fahrzeugs, welche die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs zeigt;
2 eine hintere Ansicht des Fahrzeugs, die das Heckfenster eines Fahrzeugs zeigt;
3 eine Profilansicht eines Fahrzeugfensters, das eine flexible Dünnschicht-Antenne umfasst, die darauf gebildet ist;
4 eine isometrische Ansicht eines FAKRA-HF-Steckverbinders;
5 eine weggebrochene Profilansicht einer Steckverbinderbaugruppe, die den in 4 gezeigten Steckverbinder umfasst, der mit einer Antennen-Speiseleitungsstruktur gekoppelt ist;
6 eine weggebrochene obere Seitenansicht eines Antennensubstrats, das die Antennen-Speiseleitungsstruktur umfasst;
7 eine obere Seitenansicht einer PCB in der Steckverbinderbaugruppe;
8 eine untere Seitenansicht der PCB in der Steckverbinderbaugruppe; und
9 eine untere Seitenansicht eines Antennensubstrats, das eine Antennen-Speiseleitungsstruktur umfasst und das in 5 gezeigte Antennensubstrat ersetzen kann.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Diskussion der Ausführungsformen der Erfindung bezüglich einer Steckverbinderbaugruppe zum Bereitstellen einer RF-Verbindung zwischen einer flexiblen Dünnschicht-Antenne, die auf eine dielektrische Struktur geklebt ist, und einem FAKRA-Steckverbinder ist rein beispielhafter Art und ist keineswegs dazu gedacht, die Erfindung oder ihre Anwendungen oder Verwendungen einzuschränken. Beispielsweise bespricht die vorliegende Diskussion die Steckverbinderbaugruppe, die anwendbar ist, um eine CPW-Antenne, die auf Autoglas montiert ist, mit einem FAKRA-Steckverbinder zu verbinden. Wie es der Fachmann jedoch verstehen wird, wird der Steckverbinder zum Verbinden anderer elektronischer Vorrichtungen an andersartigen Substraten Anwendung finden.
1 ist eine vordere Ansicht eines Fahrzeugs 10, das eine Fahrzeugkarosserie 12, ein Dach 14 und eine Windschutzscheibe 16 umfasst, und 2 ist eine hintere Ansicht des Fahrzeugs 10, die ein Heckfenster 18 zeigt.
Es kann wünschenswert sein, eine Dünnschicht-CPW-Antenne auf der Windschutzscheibe 16, dem Heckfenster 18 oder einem beliebigen anderen Fenster oder einer dielektrischen Struktur an dem Fahrzeug 10 bereitzustellen, wobei die Antenne flexibel ist, um sich an die Form der bestimmten dielektrischen Struktur anzupassen, und wobei die Antenne an einer beliebigen geeigneten Stelle auf der dielektrischen Struktur montiert sein kann, einschließlich an Stellen auf der Windschutzscheibe 16, durch die der Fahrzeugfahrer sehen muss. Die Antenne kann in einem Frequenzband funktionieren, das für diverse Kommunikationssysteme geeignet ist, wie etwa AM/FM-Radioantennen, DSRC-Antennen, Satellitenfunkantennen, GPS-Antennen, zellulare Antennen, einschließlich MIMO-Antennen, usw. Die Antenne kann eine Breitband-Monopol-Applique-Antenne sein, die direkt auf der Oberfläche der dielektrischen Struktur durch einen geeigneten Klebstoff installiert ist. Die Antennenstruktur kann ausgelegt sein, um auf Autoglas mit diversen materiellen Stärken und dielektrischen Eigenschaften zu funktionieren, wobei die Antennenstruktur wie gewünscht funktioniert, wenn sie auf der Glasscheibe oder einem anderen Dielektrikum installiert ist, da bei dem Gestaltungsprozess die Glasscheibe oder das andere Dielektrikum bei der Entwicklung des Antennengeometriemusters berücksichtigt wird.
3 ist eine Profilansicht einer Antennenstruktur 20, die eine Windschutzscheibe 22 umfasst, die eine äußere Glasschicht 24, eine innere Glasschicht 26 und eine Polyvinylbutyral- (PVB) Schicht 28 dazwischen umfasst. Die Struktur 20 umfasst eine Antenne 30, die auf einem dünnen flexiblen Foliensubstrat 32 gebildet ist, wie etwa Polyethylenterephthalat (PET), biaxial orientiertes Polyethylenterephthalat (BoPET), flexible Glassubstrate, Mylar, Kapton usw., und auf eine Oberfläche der Schicht 26 durch eine Klebstoffschicht 34 geklebt ist. Die Klebstoffschicht 34 kann ein beliebiger geeigneter Klebstoff oder ein Transferband sein, der bzw. das es effektiv ermöglicht, dass das Substrat 32 an der Glasschicht 26 befestigt wird, und falls sich die Antenne 30 ferner in einem sichtbaren Bereich der Glasschicht 26 befindet, kann der Klebstoff oder das Transferband durchsichtig oder nahezu durchsichtig sein, um eine minimale Auswirkung auf das Aussehen und die Lichtübertragung durch diese hindurch aufzuweisen. Die Antenne 30 kann durch eine Passivierungsschicht 36 mit geringen HF-Verlusten, wie etwa Parylen, geschützt sein. Ein Antennensteckverbinder 38 ist gezeigt, wie er mit der Antenne 30 verbunden ist, und kann ein beliebiger geeigneter HF- oder Mikrowellen-Steckverbinder, wie etwa eine direkte Pigtail- oder Koaxialkabelverbindung, sein. Obwohl die Antenne 30 gezeigt ist, wie sie mit einer inneren Oberfläche der inneren Glasschicht 26 gekoppelt ist, kann der Leiter 30 auf die äußere Oberfläche der äußeren Glasschicht 24 oder die Oberfläche der Schichten 24 oder 26, die an die PVB-Schicht 28 angrenzen, oder die Oberflächen der PVB-Schicht 28 geklebt sein.
Die Antenne 30 kann durch einen beliebigen geeigneten verlustarmen Leiter gebildet sein, wie etwa Kupfer, Gold, Silber, Silberkeramik, Metallgitter/Netz usw. Falls sich die Antenne 30 an einer Stelle auf der Fahrzeugglasscheibe befindet, die erfordert, dass der Fahrer oder ein anderer Fahrzeuginsasse durch die Glasscheibe blickt, dann kann der Antennenleiter ein beliebiger geeigneter durchsichtiger Leiter, wie etwa Indium-Zinnoxid (ITO), Silbernanodraht, Zinkoxid (ZnO) usw., sein. Die Leistung der Antenne 30, wenn sie aus einem durchsichtigen Leiter hergestellt wird, könnte dadurch verstärkt werden, dass ein leitfähiger Rahmen an den Rändern der Antenne 30 entlang hinzugefügt wird, wie es in der Technik bekannt ist.
Die Dicke von Autoglas kann ungefähr zwischen 2,8 mm und 5 mm variieren und eine relative dielektrische Konstante ε_r im Bereich von 4,5 bis 7,0 aufweisen. Die Antenne 30 umfasst einen einlagigen Leiter und eine koplanare Lichtwellenleiter- (CPW) Speiseleitungsstruktur, um den Antennenstrahler zu erregen. Die CPW-Speiseleitungsstruktur kann konfiguriert sein, um den Steckverbinder 38 so zu montieren, wie es für die CPW-Speiseleitung oder für eine Anschlusslitze oder ein Koaxialkabel geeignet ist. Wenn der Steckverbinder 38 oder die Pigtail-verbindung mit der CPW-Leitung fertiggestellt ist, kann die Antenne 30 mit der Passivierungsschicht 36 geschützt werden. Wenn bei einer Ausführungsform die Antenne 30 auf der Glasscheibe installiert wird, kann eine Trägerschicht des Transferbandes abgenommen werden. Dadurch dass der Antennenleiter auf der inneren Oberfläche der Windschutzscheibe 22 des Fahrzeugs bereitgestellt wird, kann ein Leistungsabfall der Antenne 30 durch Umwelt- und Wetterbedingungen reduziert werden.
Wie es nachstehend ausführlich besprochen wird, schlägt die vorliegende Erfindung eine geeignete, flach gebaute HF-Steckverbinderbaugruppe bereit, die anstelle des Steckverbinders 38 zum Verbinden der Antennenstruktur 20 mit einem Koaxialkabel über einen FAKRA-Steckverbinder verwendet werden kann. Genauer gesagt stellt die HF-Steckverbinderbaugruppe wünschenswerte Merkmale bereit, wozu eine geeignete Impedanzanpassung gehört, um eine CPW-Antenne, die auf Fahrzeugglas montiert ist, mit dem FAKRA-Steckverbinder zu koppeln. Die Steckverbinderbaugruppe wird für Antennen Anwendung finden, die für eines der zuvor erwähnten Kommunikationssysteme verwendet werden, und zwar beispielsweise im Frequenzband von 500 MHz bis 6,0 GHz.
4 ist eine isometrische Ansicht eines FAKRA-Steckverbinders 40 der hier besprochenen Art, der anwendbar ist, um eine HF-Verbindung mit einer CPW-Speiseleitungsstruktur für eine Antenne bereitzustellen, die auf einem dielektrischen Substrat, wie etwa Autoglas, gebildet ist. Der Steckverbinder 40 umfasst ein äußeres Gehäuse 42, das einen im Allgemeinen quadratischen Montageabschnitt 44 und einen im Allgemeinen zylindrischen Verbindungsabschnitt 46 aufweist, wobei das Gehäuse 42 aus einem geeigneten, stoßfesten, korrosionsbeständigen usw. Kunststoff hergestellt ist. Der Steckverbinder 40 umfasst eine Reihe von vier Klemmen 48, die in der Industrie als „Füße“ bezeichnet werden und betriebsfähig sind, um eine mechanische Verbindung mit einem Substrat bereitzustellen und auch eine elektrische Erdverbindung bereitzustellen, wie es aus der nachstehenden Diskussion hervorgehen wird. Ein Signalstift 50 ist zu den Klemmen 48 mittig positioniert und stellt eine elektrische Verbindung zu dem Antennenstrahlerelement über eine Speiseleitungsstruktur bereit, wie es ebenfalls aus der nachstehenden Diskussion hervorgehen wird. Der Steckverbinder 40 umfasst geeignete elektrische Elemente und Verbindungen, die innerhalb des Gehäuses 42 positioniert sind, so dass die Klemmen 48 elektrischen Kontakt mit einem zylindrischen Erdungssteckverbinder 52 herstellen, der innerhalb des Verbindungsabschnitts 46 des Gehäuses 42 positioniert ist, wobei eine Signalklemme innerhalb des zylindrischen Steckverbinders 52 positioniert ist und ermöglicht, dass ein HF-Koaxialkabel (nicht gezeigt) damit gekoppelt wird.
5 ist eine weggebrochene Profilansicht einer Steckverbinderbaugruppe 60, die den Steckverbinder 40 zeigt, der mit einer Dünnschichtantenne der zuvor besprochenen Art, die auf einer Oberfläche eines dielektrischen Substrats 62, wie etwa Autoglas, montiert ist, elektrisch gekoppelt ist. Das Substrat 62 wird weggebrochen gezeigt, wobei die Antenne nicht spezifisch identifiziert ist, wobei jedoch eine CPW-Speiseleitungsstruktur 66 gezeigt wird, die auf einer oberen Oberfläche 64 des Substrats 62 montiert ist. 6 ist eine weggebrochene obere Ansicht des Substrats 62, welche die CPW-Speiseleitungsstruktur 66 zeigt, die eine Erdungsmetallisierungsebene 68 umfasst, die einen Schlitz 70 definiert, in dem ein Mikrostreifenleiter 72 positioniert ist, der Teil eines Strahlerelements der Antenne ist und/oder damit elektrisch gekoppelt ist und von der Erdungsebene 68 elektrisch getrennt ist.
Die Steckverbinderbaugruppe 60 umfasst auch eine PCB 80, die eine obere Oberfläche 82 und eine untere Oberfläche 84 aufweist und auf der oberen Oberfläche 64 des Substrats 62 montiert ist, wie es nachstehend ausführlich besprochen wird. 7 ist eine obere Seitenansicht der PCB 80 und 8 ist eine untere Seitenansicht der PCB 80. Die obere Oberfläche 82 der PCB 80 umfasst eine Erdungsmetallisierungsebene 88, die einen Schlitz 90 definiert, in dem ein Mikrostreifenleiter 92 positioniert ist, der von der Metallisierungsebene 88 elektrisch getrennt ist. Ebenso umfasst die untere Oberfläche 84 der PCB 80 eine Erdungsmetallisierungsebene 96, die einen Schlitz 98 definiert, in dem ein Mikrostreifenleiter 100 positioniert ist, der von der Metallisierungsebene 96 elektrisch getrennt ist.
Vier Durchgangslöcher 102 werden durch die PCB 80 und die Metallisierungsebenen 88 und 96 hindurch bereitgestellt und werden um die Schlitze 90 und 98 herum bereitgestellt, wie gezeigt, wobei der Abstand zwischen den Durchgängen 102 mit dem Abstand zwischen den Klemmen 48 übereinstimmt. Ferner wird ein Durchgang 104 durch die PCB 80 und die Mikrostreifenleiter 92 und 100 hindurch bereitgestellt und ist positioniert, um den Signalstift 50 des Steckverbinders 40 aufzunehmen. Der Steckverbinder 40 ist auf der oberen Oberfläche 82 der PCB 80 positioniert, so dass die Klemmen 48 auf die Durchgänge 102 ausgerichtet sind und der Signalstift 50 auf den Durchgang 104 ausgerichtet ist, so dass sich die Klemmen 48 und die Stifte 50 durch die PCB 80 hindurch erstrecken. Ein geeigneter Lötprozess wird dann verwendet, um den Steckverbinder 40 an der PCB 80 zu befestigen, so dass die Klemmen 48 mit den Metallisierungsebenen 88 und 96 elektrischen Kontakt herstellen und der Signalstift 50 elektrischen Kontakt mit den Mikrostreifenleitern 92 und 100 herstellt, wobei die Klemmen 48 mechanische Steifigkeit bereitstellen. Zusätzliche optionale Durchgänge 106 und 108 können durch die PCB 80, die Metallisierungsebenen 88 und 96 und die Mikrostreifenleiter 92 und 100 hindurch bereitgestellt werden, um einen weiteren elektrischen Kontakt zwischen den Metallisierungsebenen 88 und 96 und den Mikrostreifenleitern 92 und 100 herzustellen.
Die obere Oberfläche 64 des Substrats 62 umfasst Ausrichtungspunkte 110, die sowohl auf der Metallisierungsebene 68 als auch auf dem Mikrostreifenleiter 72 bereitgestellt werden, wie gezeigt. Die Ausrichtungspunkte 110 sind auf die Durchgänge 102 und 104 ausgerichtet, so dass die PCB 80 relativ zu dem Substrat 62 richtig orientiert ist. Die PCB 80 wird durch eine geeignete Klebstoffschicht 112 auf das Substrat 82 geklebt, die einen elektrischen Kontakt zwischen der Metallisierungsebene 96 und der Metallisierungsebene 68 und dem Mikrostreifenleiter 100 und dem Mikrostreifenleiter 72 ermöglicht. Somit ist der Mikrostreifenleiter 72 mit dem Signalstift 50 elektrisch gekoppelt. Es sei zu beachten, dass alle besprochenen Metallisierungsebenen und Mikrostreifenleiter optisch durchsichtig sein können, wie zuvor besprochen.
Bei anderen Ausführungsformen kann die Antenne auf einer unteren Oberfläche 114 des Substrats 62 bereitgestellt werden, wie etwa einer inneren Oberfläche der Fahrzeugglasscheibe. 9 ist eine untere Seitenansicht eines Antennensubstrats 120, welches das Antennensubstrat 62 ersetzen kann, um diese Ausführungsform zu zeigen, wobei das Substrat 120 eine untere Oberfläche 122 umfasst. Bei dieser Ausführungsform wird der Mikrostreifenleiter 72 durch einen Mikrostreifenleiter (nicht gezeigt) ersetzt, ähnlich wie der Mikrostreifenleiter 100, der mit dem Mikrostreifenleiter 100 durch die Klebstoffschicht 112 hindurch elektrischen Kontakt herstellt. Eine CPW-Antennen-Speiseleitungsstruktur 124 wird auf der unteren Oberfläche 122 bereitgestellt und umfasst eine Metallisierungserdungsebene 126, die einen Schlitz 128 definiert, in dem ein Mikrostreifenleiter 130 positioniert ist, der mit dem Strahlerelement der Antenne elektrisch gekoppelt ist. Eine Reihe von elektrischen Durchgängen 132 wird durch das Substrat 120 hindurch bereitgestellt und stellt elektrischen Kontakt mit der Metallisierungsebene 126 und der Metallisierungsebene 68 her und eine Vielzahl von Durchgängen 134 wird durch das Substrat 120 hindurch bereitgestellt und stellt elektrischen Kontakt zwischen dem Mikrostreifenleiter 130 und dem Mikrostreifenleiter, der den Mikrostreifenleiter 72 ersetzt, her.
Die vorstehende Diskussion offenbart und beschreibt rein beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Fachmann wird ohne Weiteres aus dieser Diskussion und aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen erkennen, dass diverse Änderungen, Modifikationen und Variationen daran vorgenommen werden können, ohne den Geist und Umfang der Erfindung zu verlassen, wie in den folgenden Ansprüchen definiert.

Claims

HF-Steckverbinderbaugruppe (60) zum Verbinden einer koplanaren CPW-Antenne (30), die auf einem Substrat (62) montiert ist, mit einem FAKRA-Steckverbinder (40), wobei die CPW-Antenne (30) eine Erdungsebene (68), ein Antennenstrahlerelement und eine CPW-Speiseleitungsstruktur (66) umfasst, wobei die HF-Steckverbinderbaugruppe (60) Folgendes umfasst: - eine Leiterplatte (PCB) (80), die eine obere Oberfläche (82) und eine untere Oberfläche (84), eine erste Erdungsmetallisierungsebene (88), die auf der oberen Oberfläche (82) der PCB (80) gebildet ist, einen ersten Mikrostreifenleiter (92), der auf der oberen Oberfläche (82) der PCB (80) gebildet ist und von der ersten Erdungsmetallisierungsebene (88) elektrisch getrennt ist, eine zweite Erdungsmetallisierungsebene (96), die auf der unteren Oberfläche (84) der PCB (80) gebildet ist, einen zweiten Mikrostreifenleiter (100), der auf der unteren Oberfläche (84) der PCB (80) gebildet ist und von der zweiten Erdungsmetallisierungsebene (96) elektrisch getrennt ist, und eine Vielzahl von Durchgängen (102-108), die sich über die PCB (80) erstrecken, von denen einige (102, 106) elektrischen Kontakt zwischen den ersten und zweiten Erdungsmetallisierungsebenen (88, 96) herstellen und von denen einige (104, 108) zwischen den ersten und zweiten Mikrostreifenleitern (92, 100) elektrischen Kontakt herstellen, umfasst, - ein Substrat (62) mit einer CPW-Speiseleitungsstruktur (66), wobei die PCB (80) an dem Substrat (62) derart befestigt ist, dass die zweite Erdungsmetallisierungsebene (96) und der zweite Mikrostreifenleiter (100) elektrischen Kontakt mit der CPW-Speiseleitungsstruktur (66) herstellen, - einen FAKRA-Steckverbinder (40), wobei einige der Durchgänge (102) positioniert sind, um Erdungsklemmen (48) des FAKRA-Steckverbinders (40) aufzunehmen, die sich durch die PCB (80) hindurch erstrecken und mit der zweiten Erdungsmetallisierungsebene (96) elektrischen Kontakt herstellen, und einer der Durchgänge (104) positioniert ist, um einen Signalstift (50) des FAKRA-Steckverbinders (40) aufzunehmen, der mit den ersten und zweiten Mikrostreifenleitern (92, 100) elektrischen Kontakt herstellt.
HF-Steckverbinderbaugruppe (60) nach Anspruch 1, wobei die CPW-Antenne (30) auf einer oberen Oberfläche (64) des Substrats (62) neben der unteren Oberfläche (84) der PCB (80) gebildet ist.
HF-Steckverbinderbaugruppe (60) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die CPW-Antenne (30) auf einer unteren Oberfläche (114) des Substrats (62) gegenüber der PCB (80) gebildet ist, wobei die Steckverbinderbaugruppe (60) ferner eine dritte Metallisierungsebene (68), die auf einer oberen Oberfläche (64) des Substrats (62) gebildet ist und mit der zweiten Metallisierungsebene (96) elektrischen Kontakt herstellt, und einen dritten Mikrostreifenleiter (72), der auf der oberen Oberfläche (64) des Substrats (62) gebildet ist und mit dem zweiten Mikrostreifenleiter (100) elektrischen Kontakt herstellt, umfasst.
HF-Steckverbinderbaugruppe (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Substrat (62) ein Glassubstrat ist.
HF-Steckverbinderbaugruppe (60) nach Anspruch 4, wobei das Glassubstrat ein Fahrzeugfenster ist.
HF-Steckverbinderbaugruppe (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der FAKRA-Steckverbinder (40) mit einem Koaxialkabel verbunden ist.
HF-Steckverbinderbaugruppe (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die CPW-Antenne (30) durchsichtige Leiter umfasst.
HF-Steckverbinderbaugruppe (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die CPW-Antenne (30) auf einem Dünnschichtsubstrat gebildet ist.
HF-Steckverbinderbaugruppe (60) nach Anspruch 8, wobei das Dünnschichtsubstrat aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Mylar, Kapton, PET und flexiblen Glassubstraten besteht.
HF-Steckverbinderbaugruppe (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Erdungsebene (126) einen Schlitz (128) umfasst und das Antennenstrahlerelement in dem Schlitz (128) positioniert ist.