DE102020210012B4

DE102020210012B4 - Haifischflossenantenne für Fahrzeug

Info

Publication number: DE102020210012B4
Application number: DE102020210012.8A
Authority: DE
Inventors: Tae Hoon YANG; Sang Hoon Lim; Soo Young Hwang; Ki Seok Uhm; Kyu Chang Nam; Chae Kyun Lim; Jong Kook Kim
Original assignee: Infac Elecs Co Ltd
Current assignee: Infac Elecs Co Ltd
Priority date: 2019-08-19
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2040-08-07
Also published as: KR102192766B1; US20210057805A1; US11063346B2; DE102020210012A1

Abstract

Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug, wobei die Haifischflossenantenne eine Auflage (10) und eine Basis (20), die an der Auflage (10) angeordnet ist, aufweist, um einen Raum für eine gedruckte Schaltungsplatine (30) und eine Mehrzahl von Antennenkomponenten bereitzustellen, wobei die Haifischflossenantenne folgende Merkmale aufweist:
eine Halterung (100) mit einer Rille (101) in derselben zum Freilegen zumindest eines Abschnitts einer oberen Oberfläche einer gedruckten Schaltungsplatine (30);
eine erste Antenneneinheit (50), die durch die Halterung (100) getragen wird und eine Antennenstruktur aufweist, die auf einer Oberfläche derselben gebildet ist, um ein AM/FM-Frequenzbandsignal zu empfangen;
eine erste Hilfseinheit (70), die zumindest einen Abschnitt einer oberen Oberfläche der ersten Antenneneinheit (50) bedeckt; und
eine Feder (110), die in der Rille (101) befestigt ist, um die erste Hilfseinheit (70) und die erste Antenneneinheit (50) in einer vertikalen Richtung der oberen Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatine (30) elastisch zu tragen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Haifischflossenantenne (Shark Fin-Antenne) für ein Fahrzeug und insbesondere auf eine Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug, wobei die Haifischflossenantenne eine Feder zum elastischen Tragen einer Antenneneinheit in derselben aufweist.
Im Allgemeinen beinhaltet ein Fahrzeug eine spiralförmige Antenne mit einer spiralspulenartigen Struktur, um Funkwellen zu empfangen, so dass eine Person in dem Fahrzeug durch einen Radioempfänger, der in dem Fahrzeug eingebaut ist, eine Radiosendung anhören kann. Eine derartige spiralförmige Antenne kann eine Resonanz nur bei einer spezifischen Frequenz eines einzelnen Bandes erzeugen, so dass es sehr schwierig ist, eine Resonanz bei einer anderen Resonanzfrequenz, die durch einen Benutzer erwünscht wird, zu erhalten. Folglich besteht dahin gehend ein Problem, dass zwei Frequenzen nicht gleichzeitig ausgewählt und empfangen werden können. Um dieses Problem zu lösen, wird allgemein eine Fahrzeug-Haifischflossenantenne mit einer Mehrzahl von Antennen zum Erfüllen verschiedener Frequenzspezifikationen verwendet.
Unterdessen werden, da Hochgeschwindigkeits-Mobilkommunikationen der nächsten Generation, wie beispielsweise Long Term Evolution (LTE) und Drahtloskommunikationsdienste zwischen Fahrzeugen, wie beispielsweise Cellular Vehicle to Everything-Kommunikation (CV2X), kommerziell verfügbar werden, Fahrzeuge mit Vorrichtungen zum Unterstützen dieser neuen Dienste ausgerüstet. Diese Vorrichtungen können in dem Fall eines schwerwiegenden Unfalls Hilfe anfordern, beispielsweise durch Verwenden eines Fahrzeug-Notfallrettungsdienstes, wie beispielsweise eines Notfallanrufs (eCall), und im ISM-Band (Industry-Science-Medical), d. h. den Frequenzbändern für Industrie, Wissenschaft und Medizin, können Drahtloskommunikationsdienste verwendet werden. Zusätzlich ist, um verschiedene Bedürfnisse von Verbrauchern zu erfüllen, auch Ausrüstung zum Unterstützen von Diensten, wie beispielsweise Multimedia-Radio, Digital Multimedia Broadcasting (DMB) oder dergleichen, im Fahrzeug vorgesehen.
Da verschiedenen Antennen, die verschiedene Kommunikationsstandards unterstützen, im Inneren einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne befestigt sind, besteht Bedarf nach einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne, die eine effiziente Anordnungsstruktur und Haltbarkeit gegenüber Einwirkungen von außen besitzt.
Die KR 10-1989481 B1 beschreibt eine Antenne für ein Fahrzeug, die folgendes umfasst: eine erste Antenneneinheit mit mehreren Antennen, die an einer Kante einer oberen Oberfläche einer Hauptplatine ausgebildet sind; und eine zweite Antenneneinheit mit einer vertikalen Wendelantenne und einer von oben geladenen horizontalen Wendelantenne. Obwohl die Antenne für ein Fahrzeug die Miniaturisierung der Antenne innerhalb des begrenzten Raums erfüllt und die Länge der Antenne erhöht, kann ein Benutzer eine Antenne entwerfen, die in einem bestimmten Frequenzband arbeitet, wodurch die Strahlungseffizienz verbessert und Signalinterferenzen verhindert werden.
Die US 2010/ 0 265 147 A1 beschreibt eine Antenne, die eine Verschlechterung der Empfindlichkeit so weit wie möglich unterdrücken kann, um AM- und FM-Sendungen zu empfangen, selbst wenn die Antennenhöhe auf 70 mm oder weniger verringert wird. Eine Antennenplatine ist vertikal auf einer planaren Antennenbasis montiert und ein oberer Abschnitt ist so angeordnet, dass er über die Antennenplatine ragt. Ein Antennenelement umfasst den oberen Teil und ein auf der Antennenplatine ausgebildetes Antennenmuster. Der Abstand zwischen der Antennenbasis und einer Unterkante des Oberteils beträgt nicht weniger als 10 mm und die Unterkante des Oberteils ist nach unten gebogen. Der obere Abschnitt ist so konfiguriert, dass eine Antennenkapazität des Antennenelements etwa 3 pF oder mehr beträgt. Ein vom Antennenelement empfangenes Signal wird über einen Verbindungsdraht zu einer Verstärkerplatine geleitet und verstärkt. Im Antennenfuß ist ein Antennengehäuse angebracht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug bereitzustellen, die eine Mehrzahl von Antenneneinheiten aufweist, die Mehrband-Frequenzen unterstützen können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei die Haifischflossenantenne eine Auflage und eine Basis, die auf der Auflage angeordnet ist, aufweist, um einen Raum für eine gedruckte Schaltungsplatine und eine Mehrzahl von Antennenkomponenten bereitzustellen, wobei die Haifischflossenantenne Folgendes aufweist:

eine Halterung mit einer Rille in derselben zum Freilegen zumindest eines Abschnitts einer oberen Oberfläche einer gedruckten Schaltungsplatine;
eine erste Antenneneinheit, die durch die Halterung getragen wird und eine Antennenstruktur aufweist, die auf einer Oberfläche derselben gebildet ist, um ein AM/FM-Frequenzbandsignal zu empfangen;
eine erste Hilfseinheit, die zumindest einen Abschnitt einer oberen Oberfläche der ersten Antenneneinheit bedeckt; und
eine Feder, die in der Rille befestigt ist, um die erste Hilfseinheit und die erste Antenneneinheit in einer vertikalen Richtung der oberen Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatine elastisch zu tragen.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die erste Antenneneinheit ein Fixierloch aufweisen, das die erste Antenneneinheit an einer Seite derselben durchdringt, und kann ein Ende der Feder in das Fixierloch eingeführt sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Feder elastisch mit der Antennenstruktur der ersten Antenneneinheit verbunden sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Haifischflossenantenne außerdem zumindest eine zweite Antenneneinheit aufweisen, die mit einem Rückende der ersten Antenneneinheit gekoppelt ist, um ein 4G(LTE)-, eCall-, ISM-Drahtloskommunikationsband- oder 5G-Signal zu empfangen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Haifischflossenantenne ferner eine dritte Antenneneinheit aufweisen, die an der gedruckten Schaltungsplatine an einem Vorderende der ersten Antenneneinheit angeordnet ist, um ein GPS/GNSS-Signal zu empfangen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Haifischflossenantenne ferner eine vierte Antenneneinheit aufweisen, die zwischen der dritten Antenneneinheit und der gedruckten Schaltungsplatine angeordnet ist, um ein IRNSS-Signal zu empfangen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Haifischflossenantenne ferner eine fünfte Antenneneinheit aufweisen, die auf der gedruckten Schaltungsplatine an dem Vorderende der ersten Antenneneinheit hochsteht, um ein DMB/DAB/ISDB-T-Signal zu empfangen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Haifischflossenantenne ferner eine zweite Hilfseinheit aufweisen, die zumindest einen Abschnitt einer oberen Oberfläche der fünften Antenneneinheit bedeckt.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Haifischflossenantenne ferner eine sechste Antenneneinheit aufweisen, die an der gedruckten Schaltungsplatine angeordnet ist und eine Patch-Antenne aufweist, die aus Keramik oder einem integrierten PCB-Keramik-Material besteht, um Satellitenfunksignale zu empfangen, sowie einen Reflektor, der an der sechsten Antenneneinheit angeordnet ist.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Haifischflossenantenne ferner zumindest eine siebte Antenneneinheit aufweisen, die mit der Halterung gekoppelt ist, um ein 5G- oder CV2X-Signal zu empfangen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Haifischflossenantenne ferner eine achte Antenneneinheit aufweisen, die mit der Halterung gekoppelt ist, um 5G- und/oder CV2X-Signale zu empfangen, sowie eine neunte Antenneneinheit, die mit der Halterung gekoppelt ist, um 4G(LTE)-, eCall- und/oder CV2X-Signale zu empfangen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug die Halterung mit einer inneren Rille und die Feder, die in der Rille befestigt ist, um die Antenneneinheiten elastisch zu tragen, wodurch eine Vibrationsbeständigkeit verbessert wird.
Zusätzlich beinhaltet die Fahrzeug-Haifischflossenantenne die Mehrzahl von Antenneneinheiten, die Mehrbandfrequenzen unterstützen können, wodurch Kommunikation unter Verwendung verschiedener Kommunikationsstandards, wie zum Beispiel Funk, DMB/DAB/ISDB-T, GPS/GNSS, LTE, eCall, oder dergleichen, ermöglicht wird.
Aufgaben, die durch die vorliegende Erfindung gelöst werden sollen, sind nicht auf die oben erwähnte Aufgabe eingeschränkt und andere Aufgaben, die nicht erwähnt werden, sind für Fachleute auf diesem Gebiet aus der folgenden Beschreibung klar zu verstehen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Ansicht, die eine Ausbildung einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt;
2 eine Ansicht, die eine Ausbildung einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt;
3 eine Ansicht, die eine Ausbildung einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt;
4 eine Ansicht, die eine Ausbildung einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt;
5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der in 4 gezeigten Fahrzeug-Haifischflossenantenne;
6 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A' aus 4;
7A und 7B detaillierte Ansichten, die eine Halterung 100 bzw. eine Feder 110 darstellen;
8 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' aus 4; und
9 eine Ansicht, die eine Ausbildung einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt.

Vorteile, Merkmale und Verfahren zum Erzielen derselben gemäß der vorliegenden Erfindung werden Bezug nehmend auf im Folgenden detailliert beschriebene Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt sein und soll nicht als auf die hierin dargelegten Ausführungsbeispiele eingeschränkt aufgefasst werden. Vielmehr sind diese Ausführungsbeispiele vorgesehen, so dass die Offenbarung gründlich und vollständig ist, und vermitteln so vollständig den Schutzbereich der Erfindung für Fachleute auf diesem Gebiet. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich immer auf ähnliche Elemente.
Es ist zu erkennen, dass, wenn ein Element als „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element beschrieben ist, eine direkte Verbindung oder Kopplung zu dem anderen Element vorliegen kann oder dazwischenliegende Elemente zwischen denselben vorliegen können. Im Gegensatz dazu gibt es, wenn ein Element als „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem weiteren Element beschrieben ist, keine dazwischenliegenden Elemente. Wie der Ausdruck „und/oder“ hierin verwendet wird, beinhaltet er jede beliebige und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugeordneten aufgelisteten Gegenstände.
Ebenso wird darauf hingewiesen, dass, wenn ein Element als „an“ bzw. „auf“ einem weiteren Element beschrieben ist, sich dieses direkt an/auf dem anderen Element befinden kann oder dazwischenliegende Elemente dazwischen vorhanden sein können. Im Gegensatz dazu gibt es, wenn ein Element als „direkt an“ einem anderen Element beschrieben ist, keine dazwischenliegenden Elemente.
Außerdem können relative Ausdrücke, wie beispielsweise „unterer“ oder „unten“ und „oberer“ oder „oben“ hierin verwendet werden, um die Beziehung eines Elements zu anderen Elementen zu beschreiben, wie in den Figuren dargestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass relative Ausdrücke unterschiedliche Orientierungen der Vorrichtung zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung einschließen sollen. Wenn beispielsweise die Vorrichtung in einer der Figuren umgedreht ist, wären Elemente, die als an der „unteren“ Seite anderer Elemente beschrieben sind, an der „oberen“ Seite der anderen Elemente orientiert. So können die exemplarischen Ausdrücke „unter“ oder „unterhalb“ deshalb die Orientierung von sowohl oberhalb als auch unterhalb beinhalten. Die Komponente kann anders orientiert sein und die räumlich relativen Beschreibungen, die hierin verwendet werden, können entsprechend ähnlich interpretiert werden.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und soll die Erfindung nicht einschränken. Die Singularformen „einer/eine/eines“ und „der/die/das“ in ihrer Verwendung hierin sollen auch die Pluralformen beinhalten, es sei denn, der Kontext gibt dies klar anderweitig vor. Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass die Ausdrücke „aufweisen“ oder „umfassen“ bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorliegen genannter Komponenten, Schritte, Vorgänge und/oder Elemente spezifizieren, das Vorliegen oder die Hinzufügung einer/s oder mehrerer anderer Komponente, Schritte, Vorgänge und/oder Elemente jedoch nicht ausschließen.
Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die Ausdrücke „erster“, „zweiter“ und so weiter hierin verwendet werden können, um verschiedene Komponente zu beschreiben, diese Komponenten durch diese Ausdrücke nicht eingeschränkt sein sollen. Diese Ausdrücke werden lediglich verwendet, um eine Komponente von einer anderen Komponente zu unterscheiden. So könnte eine unten erläuterte erste Komponente auch zweite Komponente genannt werden, ohne von der Natur der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Außer bei anderweitiger Definition ist die Bedeutung aller Ausdrücke, die technische und wissenschaftliche Ausdrücke beinhalten, die hierin verwendet werden, die gleiche wie diejenige, die durch einen durchschnittlichen Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, üblicherweise verstanden wird. Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass Ausdrücke, wie diejenigen, die in üblicherweise verwendeten Wörterbüchern definiert sind, nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn ausgelegt sind, außer, es ist ausdrücklich so definiert.
1 ist eine Ansicht, die eine Ausbildung einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt.
Bezug nehmend auf 1 kann die Haifischflossenantenne eine Auflage 10, ein Gehäuse 11, eine Basis 20, eine gedruckte Schaltungsplatine (PCB) 30, eine erste Antenneneinheit 50, eine zweite Antenneneinheit 60, eine dritte Antenneneinheit 40, eine vierte Antenneneinheit 90, eine erste Hilfseinheit 70 und dergleichen aufweisen.
Die Auflage 10 kann einen Raum bereitstellen, in dem Komponenten, wie zum Beispiel die Basis 20 und die PCB 30, befestigt sind. Das Gehäuse 11 kann die Auflage 10 und die Basis 20 bedecken und kann eine Haifischflossenform aufweisen, deren Höhe mit zunehmender Erstreckung in der D2-Richtung ansteigt. Im Folgenden werden in den Zeichnungen die nahe und die ferne Seite in der D2-Richtung als Vorderseite beziehungsweise Rückseite bezeichnet. Die Basis 20 kann beispielsweise aus einem Metallmaterial gebildet sein.
Die Basis 20 kann durch Bolzen an der Auflage 10 fixiert sein. Die Basis 20 kann beispielsweise aus einem elastischen Material gebildet sein. Die Auflage 10 kann eine untere Oberfläche der Basis 20 bedecken, um der Fahrzeug-Haifischflossenantenne Wasserdichtheit zu verleihen.
Die gedruckte Schaltungsplatine 30 kann an der Basis 20 angeordnet sein. Die gedruckte Schaltungsplatine 30 kann die Antenneneinheiten 40, 50, 60 und 90, die daran befestigt sind, unterbringen, und dabei eine Funktion eines Übertragens externer Zuführsignale zu jeder Antenneneinheit durchführen. Insbesondere kann die gedruckte Schaltungsplatine 30 mit Zuführleitungen an derselben oder in derselben versehen sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Leistungsversorgung für die Haifischflossenantenne eine externe Leistungsversorgung (beispielsweise eine Batterie oder ein Systemmodul in einem Fahrzeug) sein und können eine Zuführleitung und eine Signalleitung zum Senden/Empfangen eines Signals, das von der Haifischflossenantenne empfangen wird, einstückig ausgebildet sein.
Die erste Antenneneinheit 50, die zweite Antenneneinheit 60, die dritte Antenneneinheit 40 und die vierte Antenneneinheit 90 können an der gedruckten Schaltungsplatine 30 angeordnet sein. Wie in 1 dargestellt ist, können die dritte Antenneneinheit 40 und die erste Antenneneinheit 50 nacheinander in der Richtung D2 angeordnet sein. Die erste Antenneneinheit 50, die an der Rückseite angeordnet ist, kann in der Richtung D3 höher sein als die dritte Antenneneinheit 40, die an der Vorderseite angeordnet ist, um zu der Form des Gehäuses 11 zu passen, bei dem die Höhe allmählich in der Richtung D2 ansteigt, wie oben beschrieben wurde. Zusätzlich kann das Gehäuse in der Richtung D1 an einer Rückoberfläche desselben eine breitere Breite aufweisen, so dass die zweite Antenneneinheit 60, die nahe der Rückoberfläche angeordnet ist, auch in der Richtung D1 eine breitere Breite aufweisen kann. Im Folgenden bedeutet „Höhe“ eine Länge, die sich in der Richtung D3 erstreckt, es sei denn, dies ist anderweitig angegeben.
Die erste Antenneneinheit 50 kann an der gedruckten Schaltungsplatine 30 hochgestellt sein. Die erste Antenneneinheit 50 kann eine Antenneneinheit zum Empfangen eines Signals in einem AM/FM-Frequenzband sein. Hier kann das AM-Frequenzband 500 bis 2000 KHz sein und kann die FM-Frequenz 70 bis 110 MHz betragen, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf eingeschränkt ist.
Die erste Antenneneinheit 50 kann beispielsweise eine Antenneneinheit sein, bei der eine Antennenstruktur auf einem Glasepoxidsubstrat gebildet ist.
Die vierte Antenneneinheit 90 kann zwischen der gedruckten Schaltungsplatine 30 und der dritten Antenneneinheit 40 angeordnet sein. Dies bedeutet, dass die dritte Antenneneinheit 40 angeordnet sein kann, um zumindest einen Abschnitt einer oberen Oberfläche der vierten Antenneneinheit 90 zu bedecken.
Die dritte Antenneneinheit 40 und die vierte Antenneneinheit 90 können Antenneneinheiten zum Empfangen von Fahrzeugortsinformationen sein. Die dritte Antenneneinheit 40 kann eine Antenneneinheit für beispielsweise das Globalpositionierungssystem (GPS) / Globalnavigationssatellitensystem (GNSS) sein und die vierte Antenneneinheit 90 kann eine Antenneneinheit für beispielsweise das IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System = indisches regionales Navigationssatellitensystem) sein. Die dritte Antenneneinheit 40 und die vierte Antenneneinheit 90 können Patch-Antenneneinheiten sein, die aus Keramik bestehen, an der gedruckten Schaltungsplatine 30 befestigt sind, oder aus einem integrierten PCB-Keramik-Material.
Die zweite Antenneneinheit 60 kann mit einem Rückende der ersten Antenneneinheit 50 gekoppelt sein. Insbesondere kann die zweite Antenneneinheit 60 so gebildet sein, dass sie in der Richtung D1 von der Seite der ersten Antenneneinheit 50 vorsteht. Obwohl dies in 1 nicht klar gezeigt ist, kann die zweite Antenneneinheit 60 auch von der anderen Seite der ersten Antenneneinheit 50 vorstehen. Die zweite Antenneneinheit 60 kann eine Antenneneinheit zum Empfangen eines LTE- oder eCall-Signals sein.
Die erste Hilfseinheit 70 kann in Kontakt mit der ersten Antenneneinheit 50 stehen, um das Empfangsverhalten der ersten Antenneneinheit 50 zu verbessern. Dies bedeutet, dass die erste Hilfseinheit 70 dazu dienen kann, die Länge der Antennenstruktur, die auf der Oberfläche der ersten Antenneneinheit 50 gebildet ist, zu verlängern, so dass die erste Antenneneinheit 50 mit einer Länge von λ/4 in Resonanz sein kann. Folglich können die elektrischen Charakteristika der ersten Antenneneinheit 50, wie zum Beispiel Gewinn, Richtwirkung, Bandbreite und dergleichen, verbessert werden.
Die erste Hilfseinheit 70 kann eine Kreis- oder Vieleckform in Bezug auf eine Ebene aufweisen und kann an der ersten Antenneneinheit 50 in einer Form angeordnet sein, die der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses 11 entspricht. Derartige Formen der ersten Hilfseinheit 70 sorgen für eine vergrößerte Fläche im Inneren der Fahrzeug-Haifischflossenantenne, wodurch das Empfangsverhalten der ersten Antenneneinheit 50 verbessert wird.
Zusätzlich kann die erste Hilfseinheit 70 durch Löten an einer Innenumfangsoberfläche des Gehäuses 11 fixiert sein. Die erste Hilfseinheit 70 kann aus einem leitfähigen Material gebildet sein, wie zum Beispiel Kupfer, Aluminium oder rostfreiem Stahl (SUS).
Die Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann Kommunikationsstandards verschiedener Regionen um die Welt entsprechen und entsprechend können Frequenzbänder, die jede Antenne unterstützen kann, unterschiedlich sein.
2 ist eine Ansicht, die eine Ausbildung einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt. Im Folgenden wird die Ausbildung des Gehäuses 11 weggelassen und die Beschreibung konzentriert sich hauptsächlich auf Unterschiede zu der Fahrzeug-Haifischflossenantenne aus 1.
Bezug nehmend auf 2 kann die Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel ferner eine fünfte Antenneneinheit 65 und eine zweite Hilfseinheit 72 aufweisen.
Die fünfte Antenneneinheit 65 kann eine Antenneneinheit zum Empfangen von Signalen für DMB/Digital Audio Broadcasting (DAB) / ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial) sein. Obwohl DMB/DAB- und ISOB-T-Signale mit Frequenzbändern von 174 bis etwa 240 MHz beziehungsweise 450 bis etwa 810 MHz empfangen können, ist das Frequenzband der fünften Antenneneinheit 65 nicht darauf eingeschränkt.
Die zweite Hilfseinheit 72 kann eine Kreis- oder Vieleckform in Bezug auf eine Ebene aufweisen und kann an der fünften Antenneneinheit 65 angeordnet sein.
Die erste Antenneneinheit 51 und die erste Hilfseinheit 71 können der ersten Antenneneinheit 50 und der ersten Hilfseinheit 70 entsprechen, die Bezug nehmend auf 1 beschrieben wurden. Dies bedeutet, dass die erste Antenneneinheit 51 eine Antenneneinheit zum Empfangen eines Signals in einem AM/FM-Frequenzband sein kann und die erste Hilfseinheit 71 in Kontakt mit der ersten Antenneneinheit 51 stehen kann, um das Empfangsverhalten der ersten Antenneneinheit 51 zu verbessern.
Die Beziehung zwischen der fünften Antenneneinheit 65 und der zweiten Hilfseinheit 72 kann ähnlich sein wie die Beziehung zwischen der ersten Antenneneinheit 51 und der ersten Hilfseinheit 71. Dies bedeutet, dass die zweite Hilfseinheit 72 an der fünften Antenneneinheit 65 in einer Form angeordnet sein kann, die der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses 11 entspricht, wodurch das Empfangsverhalten der fünften Antenneneinheit 65 verbessert wird.
Die fünfte Antenneneinheit 65 und die zweite Hilfseinheit 72 können vor der ersten Antenneneinheit 51 angeordnet sein. Deshalb kann die Höhe der fünften Antenneneinheit 65 niedriger sein als diejenige der ersten Antenneneinheit 51, um so zu der Form des Gehäuses (in 1 11) zu passen, bei dem die Vorderseite niedriger ist als die Rückseite.
Unterdessen können die erste Antenneneinheit 51 und die fünfte Antenneneinheit 65 einstückig gebildet sein. Dies bedeutet, dass die erste Antenneneinheit 51 und die fünfte Antenneneinheit 65 auf einem einzelnen Glasepoxidsubstrat derart gebildet sein können, dass die erste Antenneneinheit 51 und die fünfte Antenneneinheit 65 unterschiedliche Antennenstrukturen (bei Länge, Intervall oder dergleichen) aufweisen können, um als jeweilige Antenneneinheiten zum Empfangen unterschiedlicher Frequenzen zu fungieren.
Die Form der zweiten Antenneneinheit 95 der in 2 gezeigten Haifischflossenantenne kann sich von derjenigen der zweiten Antenneneinheit (in 1 60), die oben beschrieben wurde, unterscheiden. Die zweite Antenneneinheit 95 kann an der gedruckten Schaltungsplatine 30 hochstehen, ohne von der Seite der Antenneneinheit 51 vorzustehen.
Die zweite Antenneneinheit 95 kann zwischen der ersten Antenneneinheit 51 und der fünften Antenneneinheit 65 angeordnet sein. Ähnlich wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel kann die zweite Antenneneinheit 95 eine Antenneneinheit zum Empfangen eines LTE- oder eCall-Signals sein.
3 ist eine Ansicht, die eine Ausbildung einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt.
Bezug nehmend auf 3 kann die Haifischflossenantenne eine zweite Antenneneinheit 80 und eine sechste Antenneneinheit 45 aufweisen.
Die zweite Antenneneinheit 80 besitzt eine ähnliche Funktion wie die zweite Antenneneinheit 60 aus 1, kann jedoch ein unterschiedliches Material, eine unterschiedliche Form und Anordnung als die zweite Antenneneinheit 60 aufweisen. Dies bedeutet, dass die zweite Antenneneinheit 80 so angeordnet sein kann, dass sie mit einer Seite der ersten Antenneneinheit 53 in Kontakt steht. Die zweite Antenneneinheit 80 kann außerdem so angeordnet sein, dass sie in Kontakt mit einem Abschnitt der ersten Hilfseinheit 73 steht.
Die zweite Antenneneinheit 80 kann beispielsweise eine Antenneneinheit sein, bei der eine Antennenstruktur auf einem Glasepoxidsubstrat gebildet ist.
Obwohl die erste Hilfseinheit 73 in 3 so dargestellt ist, dass sie die gesamte obere Oberfläche der ersten Antenneneinheit 53 bedeckt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf eingeschränkt und kann die erste Hilfseinheit 73 einen Abschnitt der oberen Oberfläche der ersten Antenneneinheit 53 freilegen.
Die sechste Antenneneinheit 45 kann hinter der dritten Antenneneinheit 40 an der gedruckten Schaltungsplatine 30 angeordnet sein. Die sechste Antenneneinheit 45 kann beispielsweise eine Antenneneinheit zum Empfangen von XM- und SIRIUS-Satellitenfunksignalen sein. Die sechste Antenneneinheit 45 kann eine Patch-Antenneneinheit sein, die aus Keramik besteht, die an der gedruckten Schaltungsplatine 30 befestigt ist, oder eine Patch-Antenneneinheit, die aus einem integrierten PCB-Keramik-Material besteht.
Obwohl dies in 3 nicht dargestellt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen ein Reflektor an der sechsten Antenneneinheit 45 angeordnet sein. Der Reflektor kann aus beispielsweise einer Kupferplatte oder einem SUS-Material gebildet sein und kann bei einigen Ausführungsbeispielen eine PCB beinhalten.
4 ist eine Ansicht, die eine Ausbildung einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt, und 5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der in 4 gezeigten Fahrzeug-Haifischflossenantenne.
Bezug nehmend auf die 4 und 5 kann die Haifischflossenantenne eine erste Antenneneinheit 55, eine zweite Antenneneinheit 111, eine dritte Antenneneinheit 40, eine fünfte Antenneneinheit 66, eine siebte Antenneneinheit 112, eine achte Antenneneinheit 113, eine neunte Antenneneinheit 114 und eine Halterung 100 mit einer Feder 110 aufweisen, die an einer gedruckten Schaltungsplatine 30 angeordnet sind.
Die Halterung 100 kann die erste Antenneneinheit 55 und die erste Hilfseinheit 75 tragen. Die erste Antenneneinheit 55 kann durch die Ineingriffnahme mit einer Rille, die in der Halterung 100 gebildet ist, mit der Halterung 100 gekoppelt sein.
Zusätzlich zu der ersten Antenneneinheit 55 können die zweite Antenneneinheit 110 und die fünfte Antenneneinheit 66 mit der Halterung 100 gekoppelt sein. Die fünfte Antenneneinheit 66 kann mit der Vorderseite der Halterung 100 gekoppelt sein und die zweite Antenneneinheit 111 kann mit der Rückseite der Halterung 100 gekoppelt sein.
Zusätzlich können die siebte, achte und neunte Antenneneinheit 112, 113 und 114 auch mit der Halterung 100 gekoppelt sein. Die siebte, achte und neunte Antenneneinheit 112, 113 und 114 können Antenneneinheiten zum Empfangen von 4G(LTE)-, 5G- und CV2X (Cellular Vehicle-to-Everything)-Signalen sein. Insbesondere können die siebte Antenneneinheit 112 und die achte Antenneneinheit 113 Antenneneinheiten zum Empfangen von 5G- und CV2X-Signalen sein und kann die neunte Antenneneinheit 114 eine Antenne zum Empfangen von 4G(LTE)- und 5G-Signalen sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen können die achte Antenneneinheit 113 und die neunte Antenneneinheit 114 weggelassen sein. In diesem Fall kann die zweite Antenneneinheit 111 ausgebildet sein, um 5G- und 4G(LTE)-Signale zu empfangen, und kann die siebte Antenneneinheit 112 ausgebildet sein, um CV2X- und 5G-Signale zu empfangen.
Eine Mehrzahl von Vorsprungtyp-Durchgangslöchern 150, 155, 160 und 165 kann in der Basis 20 angeordnet sein. Diese Vorsprungtyp-Löcher entsprechen Abschnitten, an denen das Gehäuse (in 1 11) in Eingriff genommen ist.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A' aus 4. Zur Bequemlichkeit der Darstellung sind andere Komponenten als die Halterung 100 und die Antenneneinheiten 55, 66, 111 und 114 weggelassen.
Bezug nehmend auf 6 ist die Ineingriffnahme der Antenneneinheiten 55, 66, 111, 114 mit der Halterung 100 dargestellt.
Die erste Antenneneinheit 55 weist einen Vorsprung 57 auf, der in Richtung der Rückseite vorsteht, und der Vorsprung 57 kann eine Ringform aufweisen, die in der Richtung D3 gebogen ist. Der Vorsprung 57 ist durch ein Loch 116 der zweiten Antenneneinheit 111 mit der zweiten Antenneneinheit 111 in Eingriff gebracht.
Die Halterung 100 beinhaltet ein erstes backenförmiges Fixierteil 121, das in der Vorderrichtung gekrümmt ist, und ein zweites backenförmiges Fixierteil 122, das in der Rückrichtung gekrümmt ist. Das erste Fixierteil 121 und das zweite Fixierteil 122 sind mit einem ersten bzw. zweiten zurückgesetzten Abschnitt 131 und 132 in Eingriff gebracht, die von der ersten Antenneneinheit 55 konkav nach innen gebildet sind, wodurch die erste Antenneneinheit 55 an der Halterung 100 fixiert wird.
Zusätzlich kann die Halterung 100 ein drittes Fixierteil 123 mit einer Backenform, die in der Vorderrichtung gekrümmt ist, aufweisen und ist das dritte Fixierteil 123 mit einem dritten zurückgesetzten Abschnitt, der von der fünften Antenneneinheit 66 nach innen zurückgesetzt ist, in Eingriff gebracht, wodurch die fünfte Antenneneinheit 66 an der Halterung 100 fixiert ist.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, können die siebte bis neunte Antenneneinheit 112 bis 114 durch Löten elektrisch mit Verdrahtung an oder in der gedruckten Schaltungsplatine 30 verbunden sein.
Die 7A und 7B sind detaillierte Ansichten, die eine Halterung 100 bzw. eine Feder 110 darstellen.
Bezug nehmend auf die 7A und 7B weist die Halterung 100 eine Rille 101, die in derselben gebildet ist, auf und ist eine Feder 110 in die Rille 101 eingeführt und dort angeordnet.
Die Feder 110, die in der Rille 101 der Halterung 100 angeordnet ist, kann die erste Antenneneinheit 55 und die erste Hilfseinheit 75 elastisch tragen. Dies bedeutet, dass die Feder 110 eine elastische Kraft gegenüber Vibrationen, die in der Richtung D3 erzeugt werden, in Bezug auf die erste Antenneneinheit 55 und die erste Hilfseinheit 75 bereitstellt, wodurch die erste Antenneneinheit 55 und die erste Hilfseinheit 75 geschützt werden. Entsprechend können während Transport oder Zusammenbau der Haifischflossenantenne, nach der Montage der Haifischflossenantenne an einem Fahrzeug eine Vibrationsbeständigkeit und Haltbarkeit verbessert werden.
Ein erstes Ende 115 der Feder kann in das Fixierloch 56 eingeführt sein, das durch die Seite der ersten Antenneneinheit 55 gebildet ist. Das erste Ende 115 der Feder, das in das Fixierloch 56 eingeführt ist, kann an die erste Antenneneinheit 55 gelötet sein.
Zusätzlich kann die Feder 110 durch Löten elektrisch mit der Antennenstruktur verbunden sein, die an der Oberfläche der ersten Antenneneinheit 55 gebildet ist. In diesem Fall kann die Feder 110 als Antenne dienen, wodurch ein Effekt erzielt wird, dass die Antennenstruktur der ersten Antenneneinheit 55 erweitert wird.
8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' aus 4.
Bezug nehmend auf 8 kann ein Vorsprungteil 140 so gebildet sein, dass es sich von einer Innenoberfläche des Gehäuses (in 1 11) nach unten erstreckt. Da ein Innendurchmesser des Vorsprungtyp-Durchgangslochs 150 gleich einem Außendurchmesser des Vorsprungteils 140 ist, ist das Vorsprungtyp-Durchgangsloch 150 um das Vorsprungteil 140 gepasst und gekoppelt. Das Vorsprungtyp-Durchgangsloch 150 und das Vorsprungteil 140 können durch einen Bolzen 145 miteinander gekoppelt sein, so dass das Gehäuse 11 und die Basis 20 miteinander gekoppelt sein können.
Obwohl dies in 8 nicht vollständig dargestellt ist, können andere Vorsprungteile an Positionen, die den verbleibenden Vorsprungtyp-Durchgangslöchern 155, 160 und 165 entsprechen, im Inneren des Gehäuses 11 angeordnet sein, wobei diese, nachdem sie miteinander gekoppelt sind, durch Bolzen fixiert werden können.
Die Auflage 10 kann einen Stufenabschnitt 13 aufweisen, der so vorsteht, dass er eine Stufe an einem Ende der Vorderseite derselben erzeugt. Der Stufenabschnitt 13 kann um die Auflage 10 herum gebildet sein und kann eine vorbestimmte Breite aufweisen. Ein Ende 12 des Gehäuses 11 kann passend mit dem Stufenabschnitt 13 der Auflage in Eingriff gebracht sein, wodurch die Haifischflossenantenne abgedichtet wird.
9 ist eine Ansicht, die eine Ausbildung einer Fahrzeug-Haifischflossenantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt.
Bezug nehmend auf 9 beinhaltet, verglichen mit der Haifischflossenantenne aus 4, die Haifischflossenantenne dieses Ausführungsbeispiels eine fünfte Antenneneinheit 120 anstelle der fünften Antenneneinheit 66.
Die fünfte Antenneneinheit 120 kann eine Keramik-Patch-Antenne sein, die an der gedruckten Schaltungsplatine 30 befestigt ist. Ähnlich wie bei der sechsten Antenneneinheit 45 aus 3 kann außerdem ein Reflektor an der fünften Antenneneinheit 120 angeordnet sein.
In der vorstehenden Beschreibung sind gleiche Komponenten unter der Vorgabe beschrieben, dass sie die gleiche Funktion durchführen. Dies bedeutet, dass die ersten Antenneneinheiten 50, 51, 53 und 55 Antenneneinheiten zum Empfangen von Signalen der gleichen Frequenz, beispielsweise in einem AM/FM-Frequenzband, sein können. Andere Antenneneinheiten, auf die mit dem gleichen Namen Bezug genommen wird, empfangen auch Signale in dem gleichen Frequenzband.
Während die exemplarischen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in der detaillierten Beschreibung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf eingeschränkt, sondern soll als alle Modifizierungen, Äquivalente und Ersetzungen, die in die Wesensart und den Schutzbereich der Erfindung fallen, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, beinhaltend aufgefasst werden.

Claims

Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug, wobei die Haifischflossenantenne eine Auflage (10) und eine Basis (20), die an der Auflage (10) angeordnet ist, aufweist, um einen Raum für eine gedruckte Schaltungsplatine (30) und eine Mehrzahl von Antennenkomponenten bereitzustellen, wobei die Haifischflossenantenne folgende Merkmale aufweist: eine Halterung (100) mit einer Rille (101) in derselben zum Freilegen zumindest eines Abschnitts einer oberen Oberfläche einer gedruckten Schaltungsplatine (30); eine erste Antenneneinheit (50), die durch die Halterung (100) getragen wird und eine Antennenstruktur aufweist, die auf einer Oberfläche derselben gebildet ist, um ein AM/FM-Frequenzbandsignal zu empfangen; eine erste Hilfseinheit (70), die zumindest einen Abschnitt einer oberen Oberfläche der ersten Antenneneinheit (50) bedeckt; und eine Feder (110), die in der Rille (101) befestigt ist, um die erste Hilfseinheit (70) und die erste Antenneneinheit (50) in einer vertikalen Richtung der oberen Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatine (30) elastisch zu tragen.
Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, bei der die erste Antenneneinheit (50) ein Fixierloch (56) aufweist, das die erste Antenneneinheit (50) an einer Seite derselben durchdringt, und ein Ende der Feder (110) in das Fixierloch (56) eingeführt sein kann.
Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, bei der die Feder (110) elektrisch mit der Antennenstruktur der ersten Antenneneinheit (50) verbunden ist.
Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner Folgendes aufweist: zumindest eine zweite Antenneneinheit (60), die mit einem Rückende der ersten Antenneneinheit (50) gekoppelt ist, um ein 4G(LTE)-, eCall-, ISM-Drahtloskommunikationsband- oder 5G-Signal zu empfangen.
Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner Folgendes aufweist: eine dritte Antenneneinheit (40), die an der gedruckten Schaltungsplatine (30) an einem Vorderende der ersten Antenneneinheit (50) angeordnet ist, um ein GPS/GNSS-Signal zu empfangen.
Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 5, die ferner Folgendes aufweist: eine vierte Antenneneinheit (90), die zwischen der dritten Antenneneinheit (40) und der gedruckten Schaltungsplatine (30) angeordnet ist, um ein IRNSS-Signal zu empfangen.
Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner Folgendes aufweist: eine fünfte Antenneneinheit (65), die an der gedruckten Schaltungsplatine (30) an dem Vorderende der ersten Antenneneinheit (50) hochsteht, um ein DMB/DAB/ISDB-T-Signal zu empfangen.
Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 7, die ferner Folgendes aufweist: eine zweite Hilfseinheit (72), die zumindest einen Abschnitt einer oberen Oberfläche der fünften Antenneneinheit (65) bedeckt.
Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner Folgendes aufweist: eine sechste Antenneneinheit (45), die an der gedruckten Schaltungsplatine (30) angeordnet ist und eine Patch-Antenne aufweist, die aus einem Keramik- oder integrierten PCB-Keramik-Material besteht, um Satellitenfunksignale zu empfangen, und einen Reflektor, der an der sechsten Antenneneinheit (45) angeordnet ist.
Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die ferner Folgendes aufweist: zumindest eine siebte Antenneneinheit (112), die mit der Halterung (100) gekoppelt ist, um ein 5G- oder CV2X-Signal zu empfangen.
Haifischflossenantenne für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 10, die ferner Folgendes aufweist: eine achte Antenneneinheit (113), die mit der Halterung (100) gekoppelt ist, um 5G- und/oder CV2X-Signale zu empfangen, und eine neunte Antenneneinheit (114), die mit der Halterung (100) gekoppelt ist, um 4G(LTE)-, eCall- und/oder CV2X-Signale zu empfangen.