DE102018214791A1 - Connector with antenna element - Google Patents

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Jens Maase
Walter Schrod
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Abstract

Es wird ein Steckverbinder (1) für eine Verbindung zwischen einem Fahrzeug und einem externen Modul offenbart, wobei das Fahrzeug und das Modul über den Steckverbinder (1) verbindbar sind, um eine leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul und/oder eine leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug zu bewirken. Der Steckverbinder (1) weist ein Gehäuse (2) auf, und ein Antennenelement (3) ist in dem Gehäuse (2) integriert. Darüber hinaus wird ein System aus dem Steckverbinder (1) und einem mit dem Steckverbinder (1) verbundenen Hochfrequenzverstärker sowie ein Verfahren zum Herstellen des Steckverbinders (1) offenbart.A connector (1) for a connection between a vehicle and an external module is disclosed, the vehicle and the module being connectable via the connector (1) in order to conduct a line-guided signal between the vehicle and the module and / or a line-guided power supply for the vehicle. The connector (1) has a housing (2) and an antenna element (3) is integrated in the housing (2). In addition, a system comprising the plug connector (1) and a high-frequency amplifier connected to the plug connector (1) and a method for producing the plug connector (1) are disclosed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet von Steckverbindern, insbesondere Steckverbinder für eine Verbindung zwischen einem Fahrzeug und einem externen Modul, wobei das Fahrzeug und das Modul über den Steckverbinder verbindbar sind, um eine leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul und/oder eine leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug zu bewirken.The present invention relates to the technical field of plug connectors, in particular plug connectors for a connection between a vehicle and an external module, the vehicle and the module being connectable via the plug connector in order to conduct a line-guided signal between the vehicle and the module and / or a line-guided one To provide power to the vehicle.

Neben der leitungsgeführte Signalübertragung kann eine kabellose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem externen Modul vorgesehen sein. Anwendungsfälle sind hierfür denkbar, bei denen das Fahrzeug beim Annähern oder beim Vorbeifahren Daten mit dem Modul austauschen soll. Solche Daten beinhalten zum Beispiel eine Fahrzeug-ID, Abrechnungsdaten des Fahrzeugs für einen Stromanbieter, etc.In addition to the line-guided signal transmission, wireless communication between the vehicle and the external module can be provided. Applications are conceivable for this, in which the vehicle is to exchange data with the module when approaching or driving past. Such data include, for example, a vehicle ID, billing data of the vehicle for a power provider, etc.

3 zeigt eine herkömmliche Antenne aus dem Stand der Technik. Die Antenne wird als Einzelteil hergestellt und in ein Gerät eingelegt, geschraubt oder über Kabel angeschlossen. Die mechanische und elektrische Anbindung der Antenne an das Gerät bedarf eines großen Aufwands und ist dementsprechend kostenintensiv. Schraub- oder Steckverbindungen benötigen oft vergoldete Kontaktstellen. Solche Lösungen sind darüber hinaus mechanisch empfindlich, da sowohl der elektrische Kontakt als auch die filigrane mechanische Struktur beschädigt oder aufgelöst werden können. Solche bisherigen Antennen haben zudem relativ lange Fertigungszeiten. 3 shows a conventional antenna from the prior art. The antenna is manufactured as a single part and inserted into a device, screwed or connected via cable. The mechanical and electrical connection of the antenna to the device requires a lot of effort and is therefore cost-intensive. Screw or plug connections often require gold-plated contact points. Such solutions are also mechanically sensitive, since both the electrical contact and the delicate mechanical structure can be damaged or dissolved. Such antennas also have relatively long manufacturing times.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder vorzusehen, der eine kabellose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem externen Modul ermöglicht und der einerseits mechanisch stabil und andererseits unter geringen Kosten bereitgestellt werden kann.The present invention has for its object to provide a connector that enables wireless communication between the vehicle and the external module and that can be provided on the one hand mechanically stable and on the other hand at low cost.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Steckverbinder für eine Verbindung zwischen einem Fahrzeug und einem externen Modul, wobei das Fahrzeug und das Modul über den Steckverbinder verbindbar sind, um eine leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul und/oder eine leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug zu bewirken. Der Steckverbinder kann eine Kupplung, ein Stecker oder eine Buchse sein. Der Steckverbinder weist ein Gehäuse auf, und ein Antennenelement ist in dem Gehäuse integriert. Der Begriff „integriert“ meint hierbei, dass das Antennenelement in dem Gehäuse fest eingebaut oder an dem Gehäuse fest angeordnet ist. Die Begriffe „fest eingebaut“ und „fest angeordnet“ meinen hierbei einen beabsichtigten dauerhaften Einbau bzw. eine beabsichtigte dauerhafte Anordnung, und nicht etwa eine lösbare Buchse-Stecker-Verbindung. Das Antennenelement kann vollständig in dem Gehäuse eingebaut sein; es kann aber auch zur Außenseite zumindest teilweise freiliegen. Das Antennenelement weist zum Beispiel zumindest einen stiftförmig ausgebildeten Dipol auf.A first aspect of the invention relates to a connector for a connection between a vehicle and an external module, wherein the vehicle and the module can be connected via the connector, for a line-guided signal transmission between the vehicle and the module and / or a line-guided power supply for the vehicle to effect. The connector can be a coupling, a plug or a socket. The connector has a housing and an antenna element is integrated in the housing. The term “integrated” here means that the antenna element is permanently installed in the housing or is fixedly arranged on the housing. The terms “permanently installed” and “permanently arranged” mean an intended permanent installation or an intended permanent arrangement, and not a detachable socket-plug connection. The antenna element can be completely installed in the housing; however, it can also be at least partially exposed to the outside. The antenna element has, for example, at least one pin-shaped dipole.

Das Antennenelement ist durch die vorliegende Erfindung in dem Steckverbinder integriert und mechanisch geschützt. Die elektrische Anbindung ist ebenfalls stabil. Der Steckverbinder kann preiswert hergestellt werden und ist insbesondere für eine Massenfertigung geeignet.The antenna element is integrated in the connector and mechanically protected by the present invention. The electrical connection is also stable. The connector can be manufactured inexpensively and is particularly suitable for mass production.

Vorzugsweise hat das Gehäuse einen Kunststoffabschnitt, und das Antennenelement ist in oder an dem Kunststoffabschnitt angeordnet. Weiter bevorzugt ist das Antennenelement form-, kraft- oder stoffschlüssig in oder an dem Kunststoffabschnitt gehalten. Beispielsweise können Löcher oder Haltevorrichtungen im oder am Kunststoffabschnitt so ausgebildet sein, dass das Antennenelement formschlüssig an oder in den Kunststoffabschnitt gesteckt bzw. kraftschlüssig dort eingepresst werden kann. Das Antennenelement kann an dem Kunststoffabschnitt auch stoffschlüssig gefügt oder geklebt sein.The housing preferably has a plastic section and the antenna element is arranged in or on the plastic section. The antenna element is further preferably held in a form-fitting, force-fitting or material-locking manner in or on the plastic section. For example, holes or holding devices can be formed in or on the plastic section in such a way that the antenna element can be inserted in a form-fitting manner on or in the plastic section or pressed in there in a non-positive manner. The antenna element can also be integrally bonded or glued to the plastic section.

Es ist möglich, dass das Gehäuse vollständig, insbesondere einstückig, aus Kunststoff hergestellt ist. Es ist jedoch nicht notwendigerweise erforderlich, dass das Gehäuse vollständig aus Kunststoff ausgebildet ist, d.h. es kann sich um ein Verbundgehäuse handeln, dass zum Beispiel Metallkomponenten aufweist. Wesentlich ist jedoch, dass eine elektromagnetische Strahlung von dem Antennenelement durch die Metallkomponenten nicht vollständig zur Außenseite abgeschirmt wird.It is possible that the housing is made completely, in particular in one piece, of plastic. However, it is not necessarily required that the housing be made entirely of plastic, i.e. it can be a composite housing that has, for example, metal components. It is essential, however, that electromagnetic radiation from the antenna element is not completely shielded from the outside by the metal components.

Vorzugsweise weist das Antennenelement zumindest ein Sendelement auf. Das Antennenelement hat ferner eine Richtcharakteristik wie zum Beispiel eine Nierencharakteristik, welche durch eine Orientierung des Sendeelements, eine Position des Sendeelements, eine Form des Sendeelements, eine Größe des Sendeelements, einen Abstand zwischen zwei Sendelementen und/oder eine Anzahl der Sendeelemente bestimmt ist. Dabei nutzt die Erfindung den Umstand, dass der Steckverbinder eine fest eingeprägte und eindeutige Lage und Orientierung hat, wenn er mit seinem Verbindungspartner verbunden ist. Zumindest ein Sendeelement kann als ein Reflektor dienen, und zumindest ein anderes Sendeelement kann als ein Direktor dienen. Durch eine berechnete Anordnung des aktiven Antennenelements und von Signalpins kann eine Richtwirkung des Antennenelements zum Senden und Empfangen optimiert werden. Die Richtcharakteristik kann zum Beispiel nierenförmig sein.The antenna element preferably has at least one transmitting element. The antenna element also has a directional characteristic, such as a cardioid characteristic, which is determined by an orientation of the transmission element, a position of the transmission element, a shape of the transmission element, a size of the transmission element, a distance between two transmission elements and / or a number of transmission elements. The invention makes use of the fact that the connector has a fixed, clearly defined position and orientation when it is connected to its connection partner. At least one transmitter element can serve as a reflector, and at least one other transmitter element can serve as a director. By a calculated arrangement of the active antenna element and of Signal pins, a directivity of the antenna element can be optimized for sending and receiving. The directional characteristic can be kidney-shaped, for example.

Wenn das Antennenelement zumindest zwei Sendeelemente aufweist, ist eine Abstrahlung einer elektromagnetischen Strahlung in zumindest zwei verschiedene Richtungen möglich.If the antenna element has at least two transmission elements, radiation of electromagnetic radiation in at least two different directions is possible.

Vorzugsweise das Antennenelement ein Stift des Steckverbinders ist, der zugleich für die leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul und/oder die leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug genutzt wird. Das Antennenelement erfüllt damit eine Doppelfunktion, so dass der Steckverbinder besonders kostengünstig ist. Dabei ist es auch möglich, bisherige Steckverbinderdesigns beizubehalten, indem ein Stift, der bisher für die leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul oder die leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug genutzt wurde, nunmehr mit einer zusätzlichen Funktion als Antennenelement ausgestattet wird.The antenna element is preferably a pin of the plug connector, which is used at the same time for the line-guided signal transmission between the vehicle and the module and / or the line-guided power supply for the vehicle. The antenna element thus fulfills a double function, so that the connector is particularly inexpensive. It is also possible to retain previous connector designs by providing an additional function as an antenna element for a pin that was previously used for line-guided signal transmission between the vehicle and the module or line-guided power supply for the vehicle.

Vorzugsweise hat der Steckverbinder des Weiteren eine Verkürzungsspule, die mit dem Antennenelement verbunden ist. Dadurch kann die Länge des Dipols verlängert und die Länge des Antennenelements verkürzt bzw. angepasst werden.The connector preferably also has a shortening coil which is connected to the antenna element. This allows the length of the dipole to be lengthened and the length of the antenna element to be shortened or adapted.

Vorzugsweise ist der Kunststoffabschnitt durch Umspritzen des Antennenelements ausgebildet, so dass einerseits ein mechanisch stabiler Steckverbinder und andererseits eine kostengünstige Herstellung desselben verwirklicht werden können.The plastic section is preferably formed by overmolding the antenna element, so that on the one hand a mechanically stable connector and on the other hand an inexpensive manufacture of the same can be achieved.

Vorzugsweise ist das Antennenelement durch Stanzen ausgebildet, so dass kostengünstig beliebige Formen und Richtcharakteristika verwirklicht werden können.The antenna element is preferably formed by stamping, so that any desired shapes and directional characteristics can be implemented inexpensively.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein System aus einem erfindungsgemäßen Steckverbinder und einem mit dem Steckverbinder verbundenen Hochfrequenzverstärker. Das Antennenelement ist ausschließlich stoffschlüssig mit einer Leiterplatte des Hochfrequenzverstärkers elektrisch verbunden, zum Beispiel durch Löten. Gegebenenfalls kann zwischen dem Steckverbinder und der Leiterplatte noch ein Kabel bzw. eine Leitung vorgesehen sein. Jedenfalls entfallen damit kostenträchtige Steck- oder Schraubverbindungen. Der hierbei verwendete Begriff „ausschließlich stoffschlüssig elektrisch verbunden“ meint, dass die elektrische Verbindung ohne Schraub-, Steck- oder sonstige mechanische Verbindungsstrukturen verwirklicht wird. Dies soll aber nicht ausschließen, dass eine mechanische Verbindung zwischen dem Antennenelement und der Leiterplatte zusätzlich über nicht-stoffschlüssige Strukturen oder auch Klebverbindungen verwirklicht werden kann.A second aspect of the invention relates to a system comprising a connector according to the invention and a high-frequency amplifier connected to the connector. The antenna element is exclusively electrically connected to a circuit board of the high-frequency amplifier, for example by soldering. If necessary, a cable or line can also be provided between the plug connector and the printed circuit board. In any case, there is no need for expensive plug-in or screw connections. The term "exclusively cohesively electrically connected" used here means that the electrical connection is realized without screw, plug or other mechanical connection structures. However, this should not preclude the fact that a mechanical connection between the antenna element and the printed circuit board can additionally be implemented via non-material structures or adhesive bonds.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders für eine Verbindung zwischen einem Fahrzeug und einem externen Modul, wobei das Fahrzeug und das Modul über den Steckverbinder verbindbar sind, um eine leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul und/oder eine leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug zu bewirken. Das Verfahren weist Schritte zum Bereitstellen eines Antennenelements und zum Bereitstellen eines Gehäuses für den Steckverbinder auf, wobei das Antennenelement in dem Gehäuse integriert wird.A third aspect of the invention relates to a method for producing a plug connector for a connection between a vehicle and an external module, the vehicle and the module being connectable via the plug connector for a line-guided signal transmission between the vehicle and the module and / or a line-guided To provide power to the vehicle. The method has steps for providing an antenna element and for providing a housing for the plug connector, the antenna element being integrated in the housing.

Vorzugsweise wird das Gehäuse zumindest teilweise durch Spritzgießen ausgebildet, wobei das Antennenelement derart umspritzt wird, dass ein Kunststoffabschnitt des Gehäuses des Steckverbinders ausgebildet wird.The housing is preferably at least partially formed by injection molding, the antenna element being extrusion-coated in such a way that a plastic section of the housing of the connector is formed.

Vorzugsweise wird das Antennenelement durch Stanzen ausgebildet. Damit können Antennenelemente für verschiedene Frequenzbänder ausgelegt werden.The antenna element is preferably formed by stamping. This allows antenna elements to be designed for different frequency bands.

Vorzugsweise hat das Antennenelement eine Richtcharakteristik und weist zumindest ein Sendelement auf, wobei das Herstellungsverfahren in seiner Designphase des Weiteren einen Schritt zum Einstellen der Richtcharakteristik des Antennenelements durch Bestimmen einer Orientierung des Sendeelements, einer Position des Sendeelements, einer Form des Sendeelements, einer Größe des Sendeelements, eines Abstands zwischen zwei Sendelementen und/oder einer Anzahl der Sendeelemente aufweist.The antenna element preferably has a directional characteristic and has at least one transmission element, the manufacturing method in its design phase further comprising a step for setting the directional characteristic of the antenna element by determining an orientation of the transmission element, a position of the transmission element, a shape of the transmission element, and a size of the transmission element , a distance between two transmission elements and / or a number of transmission elements.

Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.It is pointed out that embodiments of the invention have been described with reference to different subject matter of the invention. In particular, some embodiments of the invention are described with method claims and other embodiments of the invention with device claims. However, upon reading this application it will be immediately clear to the person skilled in the art that, unless explicitly stated otherwise, in addition to a combination of features that belong to a type of subject matter of the invention, any combination of features that belong to different types of Objects of the invention belong.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform.

  • 1 zeigt eine perspektivische Draufsicht eines Steckverbinders gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
  • 2 zeigt eine teilweise aufgebrochene, perspektivische Draufsicht des Steckverbinders gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Further advantages and features of the present invention result from the following exemplary description of a preferred embodiment.
  • 1 shows a perspective top view of a connector according to an embodiment of the present invention; and
  • 2 shows a partially broken, perspective top view of the connector according to the embodiment of the present invention.

Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt.It is pointed out that the embodiments described below represent only a limited selection of possible embodiment variants of the invention.

Die 1 zeigt eine perspektivische Draufsicht eines Steckverbinders 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und die 2 zeigt eine teilweise aufgebrochene, perspektivische Draufsicht des Steckverbinders 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.The 1 shows a top perspective view of a connector 1 according to an embodiment of the present invention, and the 2 shows a partially broken, perspective top view of the connector 1 according to the embodiment of the present invention.

Der Steckverbinder 1 dient für eine Verbindung zwischen einem Fahrzeug und einem externen Modul. Bei dem Modul kann es sich um eine Ladestation zum Aufladen einer Batterie des Fahrzeugs handeln. Der Steckverbinder 1 des dargestellten Ausführungsbeispiels ist als ein Stecker ausgeführt. Alternativ kann der Steckverbinder 1 als eine Kupplung oder eine Buchse ausgeführt sein. Das Fahrzeug und das Modul sind über den Steckverbinder 1 verbindbar, um eine leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul und/oder eine leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug zu bewirken. Für die leitungsgeführte Signalübertragung sind Signalstifte 4 in dem Steckverbinder 1 vorgesehen.The connector 1 is used for a connection between a vehicle and an external module. The module can be a charging station for charging a battery of the vehicle. The connector 1 of the illustrated embodiment is designed as a plug. Alternatively, the connector 1 be designed as a coupling or a socket. The vehicle and the module are over the connector 1 connectable to effect a line-guided signal transmission between the vehicle and the module and / or a line-guided power supply for the vehicle. There are signal pins for wire-guided signal transmission 4 in the connector 1 intended.

Der Steckverbinder 1 weist ein Kunststoffgehäuse 2 auf. In dem Kunststoffgehäuse 2 ist ein Antennenelement 3 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Antennenelement 3 ein Dipol, der stiftförmig in dem Kunststoffgehäuse 2 angeordnet ist. Das Antennenelement 3 ist stoffschlüssig im Kunststoffgehäuse 2 gehalten, indem das Kunststoffgehäuse 2 durch Umspritzen des Antennenelements 3 ausgebildet ist. Alternativ kann das Antennenelement 3 form- oder kraftschlüssig im oder am Kunststoffgehäuse 2 gehalten sein. Beispielsweise können Löcher oder Haltevorrichtungen im oder am Kunststoffgehäuse 2 so ausgebildet sein, dass das Antennenelement 3 formschlüssig an oder in das Kunststoffgehäuse 2 gesteckt bzw. kraftschlüssig dort eingepresst werden kann.The connector 1 has a plastic housing 2 on. In the plastic case 2 is an antenna element 3 arranged. In the illustrated embodiment, the antenna element 3 a dipole that is pin-shaped in the plastic housing 2 is arranged. The antenna element 3 is cohesive in the plastic housing 2 held by the plastic case 2 by overmolding the antenna element 3 is trained. Alternatively, the antenna element 3 positive or non-positive in or on the plastic housing 2 be kept. For example, holes or holding devices in or on the plastic housing 2 be designed so that the antenna element 3 form-fitting on or in the plastic housing 2 can be plugged in or non-positively pressed in there.

Das Kunststoffgehäuse 2 weist eine Seitenwand 5 auf, die das Antennenelement 3 umgibt. Dabei ist ein Zwischenraum zwischen der Seitenwand 5 und dem Antennenelement 3 vorhanden. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Seitenwand 5 mit dem Antennenelement 3 in Kontakt sein, so dass das Antennenelement 3 mit Kunststoff direkt ummantelt ist. Im Endbereich des Kunststoffgehäuses 2 ist eine Deckenwand 6 vorgesehen. Die Deckenwand 6 dient vorzugsweise zum Abstützen eines freien Endes des Antennenelements 3. Die Seitenwand 5 und die Deckenwand 6 sind vorzugsweise so gestaltet, dass sie formschlüssig mit dem Verbindungspartner des externen Moduls in Eingriff gelangen können. Die Seitenwand 5 und die Deckenwand 6 bilden einen Kunststoffabschnitt des Gehäuses 2.The plastic case 2 has a side wall 5 on that the antenna element 3 surrounds. There is a space between the side wall 5 and the antenna element 3 available. In another embodiment, the side wall 5 with the antenna element 3 be in contact so that the antenna element 3 is coated directly with plastic. In the end area of the plastic housing 2 is a ceiling wall 6 intended. The ceiling wall 6 preferably serves to support a free end of the antenna element 3 , The side wall 5 and the ceiling wall 6 are preferably designed so that they can positively engage with the connection partner of the external module. The side wall 5 and the ceiling wall 6 form a plastic section of the housing 2 ,

Das Antennenelement 3 dient zugleich als ein Sendelement 3 und hat eine vorbestimmte Richtcharakteristik wie zum Beispiel eine in einem Polardiagramm darstellbare Nierencharakteristik.The antenna element 3 also serves as a sending element 3 and has a predetermined directional characteristic such as, for example, a cardioid characteristic which can be represented in a polar diagram.

Da der Steckverbinder grundsätzlich eine fest eingeprägte und eindeutige Position und Orientierung hat, wenn er mit seinem Verbindungspartner verbunden ist, sind analog die Position und die Orientierung des Antennenelements 3 in Bezug auf den Verbindungspartner fest eingeprägt. Die Erfindung macht sich diesem Umstand zunutze, indem die Richtcharakteristik des Antennenelements 3 bzw. Sendelements 3 in der Designphase des Steckverbinders 1 eingestellt werden kann.Since the connector basically has a fixed and unambiguous position and orientation when it is connected to its connection partner, the position and the orientation of the antenna element are analogous 3 in relation to the connection partner. The invention takes advantage of this fact by the directional characteristic of the antenna element 3 or send element 3 in the design phase of the connector 1 can be adjusted.

Insbesondere kann die Richtcharakteristik des Antennenelements 3 nicht nur durch die Position und Orientierung des Sendeelements 3 eingestellt werden, sondern auch durch eine Form des Sendeelements 3, eine Größe des Sendeelements 3 oder eine Anzahl der Sendeelemente 3. Wenn das Antennenelement 3 über mehrere Sendeelemente verfügt, kann die Richtcharakteristik durch einen Abstand zwischen zwei Sendelementen 3 oder einfach durch eine Anzahl der Sendeelemente 3 bestimmt werden. Zumindest ein Sendeelement 3 kann als ein Reflektor dienen, und zumindest ein anderes Sendeelement 3 kann als ein Direktor dienen. Es ist auch denkbar, den Signalstift 4 als Reflektor zu wählen.In particular, the directional characteristic of the antenna element 3 not just by the position and orientation of the transmitter element 3 can be set, but also by a shape of the transmission element 3 , a size of the sending element 3 or a number of transmission elements 3 , If the antenna element 3 has several transmission elements, the directional characteristic can be determined by a distance between two transmission elements 3 or simply by a number of transmission elements 3 be determined. At least one sending element 3 can serve as a reflector, and at least one other transmission element 3 can serve as a director. It is also conceivable to use the signal pin 4 to choose as reflector.

Was die Form des Sendelements 3 betrifft, so kann vorzugsweise eine Stiftform, eine L-Form oder eine F-Form gewählt werden.As for the shape of the sending element 3 relates, a pin shape, an L shape or an F shape can preferably be selected.

Wenn das Antennenelement 3 zumindest zwei Sendeelemente 3 aufweist, ist eine Abstrahlung einer elektromagnetischen Strahlung in zumindest zwei verschiedene Richtungen möglich.If the antenna element 3 at least two transmission elements 3 radiation of electromagnetic radiation in at least two different directions is possible.

In einem besonders kostengünstigen Ausführungsbeispiel kann das Antennenelement 3 ein Stift des Steckverbinders 1 sein, der zugleich für die leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul und/oder die leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug genutzt wird. Das Antennenelement 3 erfüllt damit eine Doppelfunktion.In a particularly inexpensive embodiment, the antenna element can 3 a pin of the connector 1 be used at the same time for the line-guided signal transmission between the vehicle and the module and / or the line-guided power supply for the vehicle. The antenna element 3 fulfills a double function.

Üblicherweise ist der Steckverbinder 1 mit einer Leiterplatte eines Hochfrequenzverstärkers (nicht gezeigt) verbunden, der das Antennensignal verstärkt. In einem besonders kostengünstigen Ausführungsbeispiel ist das Antennenelement 3 ausschließlich stoffschlüssig, d.h. zum Beispiel über Lötverbindungen und nicht über Steck- oder Schraubverbindungen, mit der Leiterplatte des Hochfrequenzverstärkers elektrisch verbunden. Gegebenenfalls kann zwischen dem Steckverbinder 1 und der Leiterplatte noch ein Kabel bzw. eine Leitung vorgesehen sein.The connector is usually 1 connected to a circuit board of a radio frequency amplifier (not shown) which amplifies the antenna signal. The antenna element is in a particularly cost-effective exemplary embodiment 3 electrically connected to the circuit board of the high-frequency amplifier exclusively by means of a material connection, ie for example via solder connections and not via plug-in or screw connections. If necessary, between the connector 1 and the printed circuit board can also be provided with a cable or line.

Der Steckverbinder 1 kann mit einer Verkürzungsspule (nicht gezeigt) ausgestattet sein, die mit dem Antennenelement 3 verbunden ist. Die Verkürzungsspule kann ebenso wie das Antennenelement 3 in oder am dem Kunststoffgehäuse 2 untergebracht bzw. angeordnet sein. Die Verkürzungsspule verlängert die effektive Länge des Dipols, so dass das Antennenelement 3 als solches kürzer oder flacher gestaltet sein kann. Die Verkürzungsspule und das Antennenelement 3 sind in einem besonders kostengünstigen Ausführungsbeispiel stoffschlüssig, d.h. ohne Steck- oder Schraubverbindung, elektrisch miteinander verbunden. Die Verkürzungsspule und das Antennenelement 3 können durch einen gemeinsamen Draht ausgebildet sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Verkürzungsspule als Leiterbahn in der Leiterplatte ausgebildet sein, die zum Beispiel zu dem Hochfrequenzverstärker gehört. Die Verkürzungsspule und das Antennenelement 3 können aneinander verlötet sein.The connector 1 can be equipped with a shortening coil (not shown) which is connected to the antenna element 3 connected is. The shortening coil can, like the antenna element 3 in or on the plastic housing 2 be housed or arranged. The shortening coil extends the effective length of the dipole so that the antenna element 3 as such can be made shorter or flatter. The shortening coil and the antenna element 3 are electrically connected to one another in a particularly inexpensive exemplary embodiment, ie without a plug or screw connection. The shortening coil and the antenna element 3 can be formed by a common wire. In another exemplary embodiment, the shortening coil can be designed as a conductor track in the printed circuit board, which, for example, belongs to the high-frequency amplifier. The shortening coil and the antenna element 3 can be soldered to each other.

Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen des Steckverbinders 1 beschrieben. Zunächst wird ein Antennenelement 3 bereitgestellt. Das Antennenelement 3 kann durch Stanzen ausgebildet werden. Damit kann das oder die Antennenelemente 3 für verschiedene Frequenzbänder ausgelegt werden. Anschließend wird das Antennenelement 3 durch ein Spritzgussverfahren derart umspritzt, dass der Kunststoffabschnitt 5, 6 des Gehäuses 2 des Steckverbinders 1 ausgebildet wird.The following is a method of making the connector 1 described. First, an antenna element 3 provided. The antenna element 3 can be formed by stamping. So that the antenna element or elements 3 can be designed for different frequency bands. Then the antenna element 3 overmolded by an injection molding process such that the plastic section 5 . 6 of the housing 2 of the connector 1 is trained.

In einer zum Herstellungsverfahren gehörenden Designphase des Steckverbinders 1 kann die Richtcharakteristik bestimmt und eingestellt werden. Insbesondere kann die Richtcharakteristik des Antennenelements 3 durch Bestimmen einer Orientierung des Sendeelements 3, einer Position des Sendeelements 3, einer Form des Sendeelements 3, einer Größe des Sendeelements 3, eines Abstands zwischen zwei Sendelementen 3 und/oder einer Anzahl der Sendeelemente 3 eingestellt werden.In a design phase of the connector that is part of the manufacturing process 1 the directional characteristic can be determined and set. In particular, the directional characteristic of the antenna element 3 by determining an orientation of the transmission element 3 , a position of the transmission element 3 , a form of the transmission element 3 , a size of the transmission element 3 , a distance between two transmission elements 3 and / or a number of transmission elements 3 can be set.

BezugszeichenlisteReference list

11
SteckverbinderConnectors
22
Gehäusecasing
33
AntennenelementAntenna element
44
SignalstiftSignal pin
55
Kunststoffabschnitt (Seitenwand)Plastic section (side wall)
66
Kunststoffabschnitt (Deckenwand)Plastic section (ceiling wall)

Claims (15)

Steckverbinder (1) für eine Verbindung zwischen einem Fahrzeug und einem externen Modul, wobei das Fahrzeug und das Modul über den Steckverbinder (1) verbindbar sind, um eine leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul und/oder eine leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug zu bewirken, wobei der Steckverbinder (1) ein Gehäuse (2) aufweist; und ein Antennenelement (3) in dem Gehäuse (2) integriert ist.Plug connector (1) for a connection between a vehicle and an external module, the vehicle and the module being connectable via the plug connector (1) in order to provide a line-guided signal transmission between the vehicle and the module and / or a line-guided power supply for the vehicle cause, wherein the connector (1) has a housing (2); and an antenna element (3) is integrated in the housing (2). Steckverbinder (1) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei das Gehäuse (2) einen Kunststoffabschnitt (5, 6) hat und das Antennenelement (3) in oder an dem Kunststoffabschnitt (5, 6) angeordnet ist.Connector (1) according to the preceding claim, wherein the housing (2) has a plastic section (5, 6) and the antenna element (3) is arranged in or on the plastic section (5, 6). Steckverbinder (1) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei das Antennenelement (3) form-, kraft- oder stoffschlüssig in oder an dem Kunststoffabschnitt (5, 6) des Gehäuses (2) gehalten ist.Connector (1) according to the preceding claim, wherein the antenna element (3) is positively, non-positively or cohesively held in or on the plastic section (5, 6) of the housing (2). Steckverbinder (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Antennenelement (3) zumindest ein Sendelement (3) aufweist und eine Richtcharakteristik hat, welche durch eine Orientierung des Sendeelements (3), eine Position des Sendeelements (3), eine Form des Sendeelements (3), eine Größe des Sendeelements (3), einen Abstand zwischen zwei Sendelementen (3) und/oder eine Anzahl der Sendeelemente (3) bestimmt ist.Connector (1) according to one of the preceding claims, wherein the antenna element (3) has at least one transmitting element (3) and has a directional characteristic, which is determined by an orientation of the transmitting element (3), a position of the transmitting element (3), a shape of the transmitting element (3), a size of the transmission element (3), a distance between two transmission elements (3) and / or a number of transmission elements (3) is determined. Steckverbinder (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Antennenelement (3) zumindest zwei Sendeelemente (3) aufweist, die eine Abstrahlung einer elektromagnetischen Strahlung in zumindest zwei verschiedene Richtungen ermöglichen.Connector (1) according to one of the preceding claims, wherein the antenna element (3) has at least two transmission elements (3) which allow radiation of electromagnetic radiation in at least two different directions. Steckverbinder (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Antennenelement (3) ein Stift des Steckverbinders (1) ist, der zugleich für die leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul und/oder die leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug nutzbar ist.Connector (1) according to one of the preceding claims, wherein the antenna element (3) is a pin of the connector (1), which is also usable for the line-guided signal transmission between the vehicle and the module and / or the line-guided power supply for the vehicle. Steckverbinder (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, des Weiteren mit einer Verkürzungsspule, die mit dem Antennenelement (3) verbunden ist. Connector (1) according to one of the preceding claims, further comprising a shortening coil which is connected to the antenna element (3). Steckverbinder (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Steckverbinder (1) eine Kupplung, ein Stecker oder eine Buchse ist.Connector (1) according to one of the preceding claims, wherein the connector (1) is a coupling, a plug or a socket. Steckverbinder (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 8, wobei der Kunststoffabschnitt (5, 6) durch Umspritzen des Antennenelements (3) ausgebildet ist.Connector (1) according to one of the previous Claims 2 to 8th , The plastic section (5, 6) being formed by overmolding the antenna element (3). Steckverbinder (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Antennenelement (3) durch Stanzen ausgebildet ist.Connector (1) according to one of the preceding claims, wherein the antenna element (3) is formed by stamping. System aus einem Steckverbinder gemäß einem der vorherigen Ansprüche und einem mit dem Steckverbinder verbundenen Hochfrequenzverstärker, wobei das Antennenelement (3) ausschließlich stoffschlüssig mit einer Leiterplatte des Hochfrequenzverstärkers elektrisch verbunden ist.System comprising a plug connector according to one of the preceding claims and a high-frequency amplifier connected to the plug connector, the antenna element (3) being exclusively electrically connected to a printed circuit board of the high-frequency amplifier. Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders (1) für eine Verbindung zwischen einem Fahrzeug und einem externen Modul, wobei das Fahrzeug und das Modul über den Steckverbinder (1) verbindbar sind, um eine leitungsgeführte Signalübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Modul und/oder eine leitungsgeführte Stromversorgung für das Fahrzeug zu bewirken, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines Antennenelements (3); und Bereitstellen eines Gehäuses (2) für den Steckverbinder (1), wobei das Antennenelement (3) in dem Gehäuse (2) integriert wird.Method for producing a plug connector (1) for a connection between a vehicle and an external module, the vehicle and the module being connectable via the plug connector (1) in order to conduct a line-guided signal between the vehicle and the module and / or a line-guided power supply for the vehicle, the method comprising the following steps: Providing an antenna element (3); and Providing a housing (2) for the plug connector (1), the antenna element (3) being integrated in the housing (2). Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei wobei das Gehäuse (2) zumindest teilweise durch Spritzgießen ausgebildet wird, wobei das Antennenelement (3) derart umspritzt wird, dass ein Kunststoffabschnitt (5, 6) des Gehäuses (2) des Steckverbinders (1) ausgebildet wird.Procedure according to Claim 12 , wherein the housing (2) is at least partially formed by injection molding, the antenna element (3) being overmolded in such a way that a plastic section (5, 6) of the housing (2) of the plug connector (1) is formed. Verfahren gemäß einem der Anspruch 12 oder 13, wobei das Antennenelement (3) durch Stanzen ausgebildet wird.Method according to one of the Claim 12 or 13 , wherein the antenna element (3) is formed by stamping. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Antennenelement (3) zumindest ein Sendelement (3) aufweist und eine Richtcharakteristik hat, wobei das Verfahren des Weiteren folgenden Schritt aufweist: Einstellen der Richtcharakteristik des Antennenelements (3) durch Bestimmen einer Orientierung des Sendeelements (3), einer Position des Sendeelements (3), einer Form des Sendeelements (3), einer Größe des Sendeelements (3), eines Abstands zwischen zwei Sendelementen (3) und/oder einer Anzahl der Sendeelemente (3).Method according to one of the Claims 12 to 14 , wherein the antenna element (3) has at least one transmission element (3) and has a directional characteristic, the method further comprising the following step: setting the directional characteristic of the antenna element (3) by determining an orientation of the transmission element (3), a position of the transmission element (3), a shape of the transmission element (3), a size of the transmission element (3), a distance between two transmission elements (3) and / or a number of the transmission elements (3).
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