DE102020210463A1

DE102020210463A1 - Zylindrische antennenanordnung

Info

Publication number: DE102020210463A1
Application number: DE102020210463.8A
Authority: DE
Inventors: Xing Yun; Nathan William Swanger
Original assignee: TE Connectivity Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2019-08-19
Filing date: 2020-08-18
Publication date: 2021-02-25
Also published as: US20210057825A1; CN112397880A; US11404791B2; CN112397880B

Abstract

Eine Antennenanordnung (100) umfasst einen Antennenträger (110) mit einem zylindrischen Körper (120) mit einer Seitenwand (122), die sich zwischen einer Oberseite (124) und einer Unterseite (126) erstreckt, und Verlängerungen (134), die sich von der Seitenwand an der Unterseite an verschiedenen radialen Positionen erstrecken. Eine Antenne (112) ist mit dem Körper gekoppelt, der einen Film (150) aufweist, der erste und zweite Antennenelemente (160) trägt, die erste und zweite Zuleitung (170) und erste und zweite Antennenleitung (172) aufweisen. Die Zuleitungen erstrecken sich entlang entsprechender Verlängerungen, und die Antennenleitungen wickeln sich spiralförmig um die Seitenwand. Die Antennenanordnung umfasst mit den Verlängerungen gekoppelte Klemmenanschlüsse (114), die elektrisch mit entsprechenden Zuleitungen gekoppelt sind. Die Klemmenanschlüsse haben Anschlussenden (216), die so konfiguriert sind, dass sie elektrisch an Host-Leiter (104) angeschlossen werden können.

Description

Der hier behandelte Gegenstand betrifft im Allgemeinen Antennenanordnungen. Antennenanordnungen werden in vielen Anwendungen, einschließlich Automobilanwendungen, verwendet. Zum Beispiel können Antennenanordnungen für Bluetooth-Leitfähigkeit, Wi-Fi-Leitfähigkeit oder andere Arten der drahtlosen Kommunikation innerhalb eines Fahrzeugs verwendet werden. Es besteht ein Bedarf an kompakten Multiband-Antennen, die kontrollierte Strahlungsdiagramme mit gleichmäßiger Antennenabdeckung bieten. Einige bekannte Antennenanordnungen verwenden eine Wendelantenne mit vier Antennenelementen, die in einem wendelförmigen Antennendiagramm angeordnet sind, um eine kompakte Mehrbandantenne mit kontrollierten Strahlungsdiagrammen mit gleichmäßiger Antennenabdeckung bereitzustellen. Herkömmliche Helix-Antennen sind jedoch nicht ohne Nachteile. So ist beispielsweise der Anschluss der vier Antennenelemente an die Zuleitungspunkte recht schwierig und erfordert in der Regel zusätzliche Komponenten, wie beispielsweise Quetschklemmen, um die Antennenspeisungen mit einer getrennten Leiterplatte zu verbinden und die Antenne dann mit der getrennten Leiterplatte über Einfüge-Pins oder ein Kabel mit einer Host-Leiterplatte zu verbinden. Die vielen Komponenten verursachen aufgrund der zusätzlichen Teile und der zusätzlichen Montagezeit zusätzliche Kosten für die Antenne. Außerdem vergrößern die vielen Komponenten der Antennenanordnung Volumen und Größe. Das zu lösende Problem ist die Bereitstellung einer zuverlässigen und kostengünstigen Antennenanordnung.
Das Problem wird durch eine Antennenanordnung gelöst, die einen Antennenträger mit einem zylindrischen Körper umfasst. Der zylindrische Körper hat eine Seitenwand, die sich zwischen einer Oberseite und einer Unterseite erstreckt. Der Antennenträger hat eine erste Verlängerung, die sich von der Seitenwand an der Unterseite an einer ersten radialen Position erstreckt, und eine zweite Verlängerung, die sich von der Seitenwand an der Unterseite an einer zweiten radialen Position erstreckt. Eine Antenne ist mit dem Körper des Antennenträgers gekoppelt. Die Antenne hat ein Film, die ein erstes Antennenelement und ein zweites Antennenelement trägt. Das erste Antennenelement hat eine erste Zuleitung und eine erste Antennenleitung, die sich von der ersten Zuleitung aus erstreckt. Die erste Zuleitung erstreckt sich entlang der ersten Verlängerung. Das erste Antennenelement wickelt sich spiralförmig um die Seitenwand. Das zweite Antennenelement hat eine zweite Zuleitung und eine zweite Antennenleitung, die sich von der zweiten Zuleitung aus erstreckt. Die zweite Zuleitung erstreckt sich entlang der zweiten Verlängerung. Die zweite Antennenleitung wickelt sich spiralförmig um die Seitenwand. Die Antennenanordnung umfasst einen ersten Klemmenanschluss, der mit der ersten Verlängerung gekoppelt ist, und ist elektrisch mit der ersten Zuleitung gekoppelt. Der erste Klemmenanschluss hat ein erstes Anschlussende, das so konfiguriert ist, dass es elektrisch an einen ersten Host-Leiter angeschlossen werden kann. Ein zweiter Klemmenanschluss ist mit der zweiten Verlängerung gekoppelt und elektrisch mit der zweiten Zuleitung gekoppelt. Der zweite Klemmenanschluss hat ein zweites Anschlussende, das so konfiguriert ist, dass es elektrisch an einen zweiten Host-Leiter angeschlossen werden kann.
Die Erfindung wird nun beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen

1 zeigt eine Antennenanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
2 ist eine Draufsicht auf die Antenne in abgeflachtem Zustand gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
3 ist eine Draufsicht auf die Antenne in abgeflachtem Zustand gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Antennenanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
5 ist eine perspektivische Unteransicht, Explosionsdarstellung der Antennenanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
6 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Abschnitts der Antennenanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
7 ist eine perspektivische Unteransicht, eine Explosionsdarstellung eines Abschnitts der Antennenanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

1 zeigt eine Antennenanordnung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, die auf einer Host-Komponente montiert ist, wie beispielsweise eine Host-Leiterplatte 102. Die Antennenanordnung 100 ist elektrisch mit den Host-Leitern 104 der Host-Leiterplatte 102 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform sind die Host-Leiter 104 Schaltungen der Host-Leiterplatte 102, wie beispielsweise Pads, Leiterbahnen, Durchkontaktierungen und dergleichen. Die Antennenanordnung 100 kann in verschiedenen Ausführungsformen an die Host-Leiter 104 angelötet werden. Die Antennenanordnung 100 kann auf andere Weise in alternativen Ausführungsformen an die Host-Leiter 104 angeschlossen werden, beispielsweise durch Einpressen in plattierte Durchkontaktierungen der Leiterplatte 102 unter Verwendung nachgiebiger Pins. In anderen Ausführungsformen kann die Host-Komponente ein oder mehrere Kabel umfassen, und die Antennenanordnung 100 kann mit den Kabeln terminiert werden, beispielsweise durch Verlöten mit den Kabeln oder durch Anschlussende an Kontakten an den Kabelenden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Antennenanordnung 100 so konfiguriert, dass sie direkt elektrisch mit der Host-Komponente (beispielsweise der Host-Leiterplatte 102) verbunden ist, ohne dass mehrere zwischengeschaltete Komponenten erforderlich sind, wie beispielsweise eine interstitielle Leiterplatte zwischen der Antennenanordnung und der Host-Leiterplatte 102. Die Antennenanordnung 100 ist so konfiguriert, dass sie kostengünstig und zuverlässig durch direkte Verbindung mit der Host-Leiterplatte 102 montiert werden kann.
Die Antennenanordnung 100 umfasst einen Antennenträger 110, eine Antenne 112, die mit dem Antennenträger 110 gekoppelt ist, und Klemmenanschlüsse 114, die mit dem Antennenträger 110 und der Antenne 112 gekoppelt sind. Die Antenne 112 ist um die Außenseite des Antennenträgers 110 gewickelt. Der Antennenträger 110 definiert die Form der Antenne 112, die in der abgebildeten Ausführungsform eine zylindrische Antenne bildet. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Antenne 112 eine Wendelantenne mit Antennenelementen 160 (in 2 dargestellt), wie beispielsweise vier Antennenelemente 160, die in einem wendelförmigen Antennendiagramm um den Antennenträger 110 gewickelt sind, um eine kompakte Mehrbandantenne mit einem kontrollierten Strahlungsdiagramm mit gleichmäßiger Antennenabdeckung zu erhalten. Die Antennenelemente 160 sind in einer beispielhaften Ausführungsform in den Abständen 0°, 90°, 180° und 270° angeordnet. Optional können die Antennenelemente 160 Antennenelemente der Wellenlänge 1/4 sein.
Die Klemmenanschlüsse 114 verbinden die Antenne 112 elektrisch mit den Host-Leitern 104. Die Klemmenanschlüsse 114 können zur mechanischen Kopplung des Antennenträgers 110 mit der Leiterplatte 102 des Hosts verwendet werden. Die Klemmenanschlüsse 114 sind gestanzte und geformte Teile, die so konfiguriert sind, dass sie abnehmbar mit dem Antennenträger 110 und der Antenne 112 gekoppelt werden können. Die Klemmenanschlüsse 114 können beispielsweise auf den Antennenträger 110 und die Antenne 112 aufgesteckt und von diesen entfernt werden, beispielsweise bei der Montage. In einer beispielhaften Ausführungsform bilden die Klemmenanschlüsse 114 eine nicht-permanente elektrische Verbindung mit der Antenne 112, so dass die Klemmenanschlüsse 114 die Antenne 112 während der Montage und/oder Demontage nicht beschädigen.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Antennenanordnung 100 einen dielektrischen Einsatz 116, der abnehmbar mit dem Antennenträger 110 gekoppelt ist. Der dielektrische Einsatz 116 umfasst einen dielektrischen Körper, der aus einem dielektrischen Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante hergestellt ist. In einer beispielhaften Ausführungsform wird das Material des dielektrischen Körpers ausgewählt, um die Antenne 112 auf eine oder mehrere gewünschte Frequenzen abzustimmen. Die Größe und Form des dielektrischen Einsatzes 116 kann gewählt werden, um die Antenne 112 auf eine oder mehrere gewünschte Frequenzen abzustimmen. Der dielektrische Einsatz 116 ist herausnehmbar, beispielsweise um den dielektrischen Einsatz 116 durch einen anderen dielektrischen Einsatz 116 mit anderen Eigenschaften zu ersetzen, der beispielsweise aus einem anderen dielektrischen Material hergestellt ist, um die Antenne 112 auf eine oder mehrere verschiedene gewünschte Frequenzen abzustimmen.
Der Antennenträger 110 umfasst einen zylindrischen Körper 120 mit einer Seitenwand 122, die sich zwischen einer Oberseite 124 und einer Unterseite 126 erstreckt. In einer beispielhaften Ausführungsform definiert die Seitenwand 122 einen Hohlraum 128, der den dielektrischen Einsatz 116 aufnimmt. Der Hohlraum 128 kann oben 124 und/oder unten 126 offen sein, beispielsweise zur Aufnahme des dielektrischen Einsatzes 116. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Seitenwand 122 Haltevorrichtungen 130 zur Befestigung des dielektrischen Einsatzes 116 im Hohlraum 128. In der abgebildeten Ausführungsform sind die Haltevorrichtungen 130 auslenkbare Verschlüsse. Andere Arten von Haltevorrichtungen 130 können jedoch in alternativen Ausführungsformen verwendet werden, wie beispielsweise Verschlüsse, ein Deckel, eine Schmelzkleberabdeckung und ähnliches.
Die Seitenwand 122 des Körpers 120 umfasst eine Außenwand 132. Die Antenne 112 ist an die äußere 132 des Körpers 120 gekoppelt. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Antennenträger 110 eine oder mehrere Verlängerungen 134, die von der Seitenwand 122 ausgehen. In verschiedenen Ausführungsformen können die Verlängerungen 134 an der unteren 126 vorgesehen sein. Zum Beispiel können die Unterseiten 136 der Verlängerungen 134 im Allgemeinen in einer Ebene mit der Unterseite 126 liegen oder die Unterseiten 136 können sich unter der Unterseite 126 erstrecken und Montagefüße definieren, um den Antennenträger 110 auf der Leiterplatte 102 zu tragen. In der abgebildeten Ausführungsform umfasst der Antennenträger 110 diskrete Verlängerungen 134, die sich von der Seitenwand 122 an verschiedenen radialen Positionen radial nach außen erstrecken. Die Anzahl der Verlängerungen 134 kann der Anzahl der Antennenelemente 160 der Antenne 112 entsprechen, wie weiter unten näher beschrieben wird. In verschiedenen Ausführungsformen können die Verlängerungen 134 in gleichem Abstand voneinander angeordnet sein, beispielsweise in radialen Positionen von 90° zueinander. Die Verlängerungen 134 bilden Füße, die Montageplätze für die Klemmenanschlüsse 114 bieten. In anderen verschiedenen Ausführungsformen kann der Antennenträger 110 eine einzige Verlängerung 134 in Form eines umlaufenden Flansches umfassen, der sich vollständig um die Seitenwand 122 erstreckt.
2 ist eine Draufsicht der Antenne 112 in abgeflachtem Zustand, wie beispielsweise während der Herstellung, vor der Kopplung mit dem Antennenträger 110 (in 1 dargestellt) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 3 ist eine Draufsicht auf die Antenne 112 (nicht maßstabsgetreu dargestellt) in abgeflachtem Zustand gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Antenne 112 umfasst einen Film 150, die die Antennenelemente 160 trägt.
Der Film 150 umfasst eine Oberseite 152 und eine Unterseite 154. Der Film 150 umfasst eine erste Kante 156, die sich zwischen der Oberseite 152 und der Unterseite 154 erstreckt, und eine zweite Kante 158, die sich zwischen der Oberseite 152 und der Unterseite 154 erstreckt. Wenn der Film 150 um den Antennenträger 110 gewickelt wird, können die erste und zweite Kante 156, 158 einander zugewandt sein. Zum Beispiel können die erste und zweite Kante 156, 158 aneinanderstoßen oder fast aneinanderstoßen. Die erste Kante 156 kann die zweite Kante 158 überlappen, wenn der Film 150 um den Antennenträger 110 gewickelt wird, oder umgekehrt. In einer beispielhaften Ausführungsform liegen die Oberseite 152 und die Unterseite 154 parallel zueinander. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die erste Kante 156 und/oder die zweite Kante 158 nicht orthogonal zur Oberseite 152 und/oder der Unterseite 154. Beispielsweise können die erste Kante 156 und die zweite Kante 158 in einem Querwinkel zu der Oberseite 152 und der Unterseite 154 abgewinkelt sein, so dass die erste Kante 156 und die zweite Kante 158 nicht senkrecht zu der Oberseite 152 und nicht senkrecht zu der Unterseite 154 stehen. Wahlweise kann die erste Kante 156 parallel zur zweiten Kante 158 verlaufen. Zum Beispiel kann der Film 150 parallelogramm-förmig sein. Andere Formen sind in alternativen Ausführungsformen möglich.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Antenne 112 eine flexible gedruckte Schaltung. In anderen verschiedenen Ausführungsformen ist die Antenne 112 ein flexibles Flachkabel. Der Film 150 umfasst ein flexibles Kunststoffsubstrat, das beispielsweise aus Polyimid, PEEK, Polyester oder anderem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Bei den Antennenelementen 160 kann es sich um Metallspuren handeln, wie beispielsweise Kupferspuren, Silberspuren oder andere Metallspuren. Die Antennenelemente 160 können durch ein subtraktives Verfahren oder ein additives Verfahren hergestellt werden. Die Antenne 112 kann durch Laminieren verschiedener Schichten hergestellt werden, um die Antenne 112 zu bilden. Optional können die Antennenelemente 160 auf einer einzigen Seite des Films 150 vorgesehen werden, beispielsweise auf der Außenseite des Films 150. Alternativ können die Antennenelemente 160 auf beiden Seiten des Films 150 vorgesehen werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform, unter Bezugnahme auf 3, umfasst die Antenne 112 eine Filmschicht 162, eine Klebstoffschicht 164 auf einer Innenseite der Filmschicht 162, eine Klebstoffschicht 166 auf einer Außenseite der Filmschicht 162 und eine Schaltkreisschicht 168 auf der Klebstoffschicht 166. Die Antenne 112 kann zusätzliche oder andere Schichten in alternativen Ausführungsformen umfassen. Die Klebstoffschicht 164 wird verwendet, um den Film 150 auf dem Antennenträger 110 zu befestigen (in 1 dargestellt). Die Klebstoffschicht 166 wird verwendet, um die Schaltkreisschicht 168 auf der Filmschicht 162 zu befestigen. Die Filmschicht 162 definiert den Film 150 und die Schaltkreisschicht 168 definiert die Antennenelemente 160.
Jedes Antennenelement 160 umfasst eine Zuleitung 170 und eine Antennenleitung 172, die von der Zuleitung 170 ausgeht. Die Zuleitung 170 ist so konfiguriert, dass sie mit dem Klemmenanschluss 114 (in 1 dargestellt) gekoppelt werden kann, um den Zuleitungspunkt des Antennenelements 160 zu bilden. Die Antennenleitung 172 bildet die Hauptresonanzstruktur des Antennenelements 160. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Antennenleitung 172 länger als die Zuleitung 170. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Antennenleitung 172 gegenüber der Zuleitung 170 so abgewinkelt, dass die Antennenleitung 172 nicht parallel zur Zuleitung 170 verläuft. Beispielsweise verläuft die Antennenleitung 172 in einem Querwinkel relativ zur Zuleitung 170.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Antennenleitung 172 ein Zuleitungsende 174 an der Zuleitung 170 und ein distales Ende 176 gegenüber dem Zuleitungsende 174. Die Antennenleitung 172 umfasst die Seiten 178, die sich zwischen dem Zuleitungsende 174 und dem distalen Ende 176 erstrecken. Optional können die Seiten 178 parallel zueinander verlaufen, so dass die Antennenleitung 172 zwischen dem Zuleitungsende 174 und dem distalen Ende 176 eine konstante Dicke aufweist. Alternativ müssen die Seiten 178 nicht unbedingt parallel zueinander verlaufen, so dass die Antennenleitung 172 eine variable Dicke hat. Wahlweise können die Seiten 178 parallel zur ersten Kante 156 und/oder zur zweiten Kante 158 sein. Die Antennenleitung 172 ist auf dem Film 150 vorgesehen. In einer beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich die Antennenleitung 172 vollständig über dem Film 150 zwischen der Oberseite 152 und der Unterseite 154. Zum Beispiel ist das Zuleitungsende 174 an der Unterseite 154 und das distale Ende 176 an der Oberseite 152 vorgesehen. In alternativen Ausführungsformen erstreckt sich die Antennenleitung 172 nur teilweise über dem Film 150.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Antenne 112 Zuleitungs-Tabs 180, die von der Unterseite 154 des Films 150 ausgehen. Die Zuleitungs-Tabs 180 sind voneinander beabstandet, beispielsweise in regelmäßigen Abständen. Die Zuleitungs-Tabs 180 tragen entsprechende Zuleitungen 170. Optional können die Zuleitungs-Tabs 180 und die Zuleitungen 170 von der Unterseite 154 radial nach außen, beispielsweise senkrecht zur Unterseite 154, verlaufen. Die Zuleitungs-Tabs 180 und/oder die Zuleitungen 170 können jedoch in alternativen Ausführungsformen in Querwinkeln von der Unterseite 154 ausgehen. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Zuleitungs-Tabs 180 integral mit dem Film 150 ausgebildet (beispielsweise als einheitliche und monolithische Struktur mit dem Film 150). Optional können die Zuleitungs-Tabs 180 relativ zum Film 150 gebogen werden, beispielsweise aus der durch den Film 150 definierten Ebene heraus.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Zuleitung 170 ein Antennenende 184 am Zuleitungsende 174 der Antennenleitung 172 und ein distales Ende 186 gegenüber dem Antennenende 184. Die Zuleitung 170 umfasst die Seiten 188, die sich zwischen dem Antennenende 184 und dem distalen Ende 186 erstrecken. Optional können die Seiten 188 parallel zueinander verlaufen. Alternativ können die Seiten 188 nicht parallel zueinander verlaufen, so dass die Zuleitung 170 eine variable Dicke hat. Wahlweise können die Seiten 188 parallel zu den Seiten des Zuleitungs-Tabs 180 verlaufen.
4 ist eine perspektivische Draufsicht, Explosionsdarstellung der Antennenanordnung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 5 ist eine Explosionsdarstellung der Antennenanordnung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform in der Unteransicht. Der dielektrische Einsatz 116 ist für die Bestückung des Antennenträgers 110 vorbereitet. Die Antenne 112 ist mit dem Antennenträger 110 gekoppelt dargestellt. Zwei der Klemmenanschlüsse 114 sind mit dem Antennenträger 110 gekoppelt, und einer der Klemmenanschlüsse 114 ist für die Kopplung mit dem Antennenträger 110 und der Antenne 112 bereit.
Bei der Montage wird der dielektrische Einsatz 116 in den Hohlraum 128 des Antennenträgers 110 geladen. Optional kann der Körper 120 Positionierungsrippen 138 umfassen, die sich in den Hohlraum 128 erstrecken, um den dielektrischen Einsatz 116 im Hohlraum 128 zu positionieren. Die Positionierungsrippen 138 können Quetschrippen sein, die verformt werden können, wenn der dielektrische Einsatz 116 in den Hohlraum 128 geladen wird. Die Haltevorrichtungen 130 werden verwendet, um den dielektrischen Einsatz 116 in de, Hohlraum 128 zu befestigen. Optional können die Haltevorrichtungen 130 das Entfernen und Einsetzen des dielektrischen Einsatzes 116 aus dem Hohlraum 128 und in den Hohlraum 128 ermöglichen, beispielsweise zum Austausch oder zur Verwendung eines anderen Typs des dielektrischen Einsatzes 116 (beispielsweise zur Änderung der Antennencharakteristik). In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Körper 120 eine Bodenwand 140 (5) an der Unterseite 126, um den Hohlraum 128 zu verschließen und den dielektrischen Einsatz 116 im Hohlraum 128 zu halten. Optional erstrecken sich von der Bodenwand 140 Montagestützen 142 (5) zur Befestigung des Körpers 120 an der Leiterplatte 102 (in 1 dargestellt). Die Montagestützen 142 können nachgiebige Balken zur Befestigung der Montagestützen 142 an der Leiterplatte 102 umfassen. Zur Befestigung des Antennenträgers 110 an der Leiterplatte 102 können andere Arten von Befestigungselementen verwendet werden, wie beispielsweise Gewindebefestigungen oder andere Arten von Befestigungselementen. Die Montagestützen 142 bieten Zugentlastung für die Verbindung zwischen den Klemmenanschlüssen 114 und der Host-Leiterplatte 102. Das Material und die Positionierung des dielektrischen Einsatzes 116 relativ zu den Antennenelementen 160 beeinflusst die Antennencharakteristik der Antennenelemente 160, so dass die Antenne 112 durch die selektive Verwendung eines von verschiedenen dielektrischen Einsätzen 116 abgestimmt werden kann (beispielsweise unterschiedlich geformte dielektrische Einsätze 116 und/oder dielektrische Einsätze 116, die aus verschiedenen dielektrischen Materialien hergestellt sind).
Die Antenne 112 ist spiralförmig gebogen um die Seitenwand 122 um die zylinderförmige Außenseite 132 gewickelt. Die erste Kante 156 steht der zweiten Kante 158 an einer Naht gegenüber. Die Naht befindet sich zwischen den entsprechenden Antennenelementen 160. Die Antenne 112 wird relativ zum Antennenträger 110 so positioniert, dass die Zuleitungs-Tabs 180 mit den oberen Flächen 144 der Verlängerungen 134 ausgerichtet sind und sich entlang dieser erstrecken. Zum Beispiel sind die Zuleitungs-Tabs 180 senkrecht zum Film 150 so gebogen, dass sie sich von der Seitenwand 122 entlang der oberen Flächen 144 radial nach außen erstrecken. Die Verlängerungen 134 halten und stützen die Zuleitungen 170 zur Verbindung mit den Klemmenanschlüssen 114 starr ab. Die Zuleitungen 170 erstrecken sich entlang der Zuleitungs-Tabs 180 und liegen auf den Zuleitungs-Tabs 180 zur elektrischen Verbindung mit den Klemmenanschlüssen 114 frei. Die Antennenleitungen 172 erstrecken sich von den Zuleitungen 170 entlang dem Film 150 und wickeln sich wendelförmig um die Seitenwand 122. Zum Beispiel erstreckt sich die Antennenleitung 172 vom Einspeisungsende 174 an der Zuleitung 170 an der Unterseite 154 des Films 150 entlang einer schraubenförmigen Bahn bis zum distalen Ende 176 an oder nahe der Oberseite 152 des Films 150. In verschiedenen Ausführungsformen können sich die spiralförmigen Pfade der Antennenleitungen 172 wenigstens teilweise überlappen. Zum Beispiel können sich die distalen Enden 176 mit dem benachbarten Antennenelement 160 überlappen. Die Antenne 112 kann auf eine oder mehrere bestimmte Frequenzen abgestimmt werden, beispielsweise durch Steuerung der Antenneneigenschaften durch Steuerung der Dicke der Antennenelemente 160, der Länge der Antennenelemente 160, der Winkel der spiralförmigen Wicklung der Antennenelemente 160, des Ausmaßes der Überlappung der Antennenelemente 160, des Abstands zwischen den Antennenelementen 160, der Form der Antennenelemente 160 und ähnlichem.
Bei der Montage werden die Klemmenanschlüsse 114 mit den Verlängerungen 134 so gekoppelt, dass die Klemmenanschlüsse 114 elektrisch mit den Antennenanordnungen 160 verbunden sind. Jeder Klemmenanschluss 114 umfasst einen gestanzten und geformten Körper 200, der sich zwischen einer Oberseite 202 und einer Unterseite 204 erstreckt. Der Klemmenanschluss 114 umfasst Seitenwände 206 und eine Endwand 208, die sich zwischen den Seitenwänden 206 erstreckt. Der Klemmenanschluss 114 umfasst einen Gegenstrahl („mating beam“) 210, der sich von der Oberseite 202 erstreckt, um die Zuleitung 170 an einem trennbaren Gegenanschluss 212 zu erfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich der Gegenstrahl 210 von der Endwand 208. Der Gegenstrahl 210 kann sich jedoch auch von einem anderen Abschnitt des Gehäuses 200, beispielsweise einer der Seitenwände 206, erstrecken. In anderen verschiedenen Ausführungsformen kann der Gegenstrahl 210 so konfiguriert werden, dass er an der Seite der Verlängerung und nicht an der Oberseite der Verlängerung 134 angreift, beispielsweise wenn der Zuleitungs-Tab und die Zuleitung 170 entlang der Seite der Verlängerung 134 verlaufen. In der abgebildeten Ausführungsform zeigt der Gegenstrahl 210 zur Oberseite 144 der Verlängerung 134 und ist so konfiguriert, dass er gegen die Zuleitung 170 federbelastet ist. Der Gegenstrahl 210 bildet eine nicht permanente elektrische Verbindung mit der Zuleitung 170 des Antennenelements 160, so dass der Klemmenanschluss 114 das Antennenelement 160 bei der Montage und/oder Demontage nicht beschädigt.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Gegenstrahl 210 ein auslenkbarer Federbalken, der so konfiguriert ist, dass er gegen die Zuleitung 170 am trennbaren Gegenanschluss 212 federbelastet wird. Der Gegenstrahl 210 ist so konfiguriert, dass er auf die Verlängerung 134 aufgesteckt werden kann, wenn der Klemmenanschluss 114 mit dem Antennenträger 110 gekoppelt wird. Optional kann der Klemmenanschluss 114 einen Gegenstrahl 214 umfassen, der sich von der unteren 204 erstreckt und so konfiguriert ist, dass er in eine untere Fläche 146 der Verlängerung 134 eingreift. Die Verlängerung 134 kann zwischen die Gegenstrahlen 210, 214 geklemmt oder eingeklemmt werden. Im zusammengebauten Zustand erstrecken sich die Seitenwände 206 entlang der Seiten 148 der Verlängerung 134, und die Seitenwände 206 können in verschiedenen Ausführungsformen gegen die Seiten 148 geklemmt oder gequetscht werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Klemmenanschluss 114 Anschlussenden 216 für den mechanischen und elektrischen Anschluss des Klemmenanschlusses 114 direkt an den Host-Leiter 104 (in 1 dargestellt) der Host-Leiterplatte 102 (in 1 dargestellt), ohne dass zwischengeschaltete Komponenten wie andere Klemmen, Kabel, Leiterplatten und dergleichen erforderlich sind. In der abgebildeten Ausführungsform umfassen die Anschlussenden 216 Lötfahnen 218. Die Löt-Tabs 218 sind so konfiguriert, dass sie auf der Leiterplatte 102 oberflächenmontiert werden können, beispielsweise durch einen Rückfluss-Lötprozess. In der abgebildeten Ausführungsform erstrecken sich die Löt-Tabs 218 von den Seitenwänden 206 bis zu den unteren 204. Die Endwand 208 kann zusätzlich oder alternativ den Löt-Tab 218 in alternativen Ausführungsformen umfassen. Andere Arten von Anschlussenden 216 können in alternativen Ausführungsformen vorgesehen werden, wie beispielsweise nachgiebige Pins, Löt-Tabs und dergleichen.
6 ist eine perspektivische Explosionszeichnung eines Abschnitts der Antennenanordnung 100, die den Klemmenanschluss 114 für die Kopplung mit dem Antennenträger 110 und der Antenne 112 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. 7 ist eine Explosionsdarstellung eines Abschnitts der Antennenanordnung 100 in der Unteransicht, die den Klemmenanschluss 114 zeigt, der gemäß einer beispielhaften Ausführungsform für die Kopplung mit dem Antennenträger 110 und der Antenne 112 bereit ist.
Der Klemmenanschluss 114 umfasst den Körper 200, der sich zwischen dem Oberseite 202 und dem unteren 204 erstreckt. Der Klemmenanschluss 114 umfasst die Seitenwände 206 und die Endwand 208, die sich zwischen den Seitenwänden 206 erstreckt. Der Klemmenanschluss 114 umfasst die oberen und unteren Gegenstrahlen 210, 214. Der Klemmenanschluss 114 umfasst die Löt-Tabs 218 an den Anschlussenden 216.
In der abgebildeten Ausführungsform ist der Zuleitungs-Tab 180 und die Zuleitung 170 länglich, um die Verlängerung 134 von der oberen Fläche 144 bis zur unteren Fläche 146 zu umschlingen. Der Klemmenanschluss 114 ist mit der Verlängerung 134 und der Zuleitung 170 so gekoppelt, dass der obere Gegenstrahl 210 elektrisch mit der Zuleitung 170 entlang der Oberseite 144 und der Gegenstrahl 214 elektrisch mit der Zuleitung 170 entlang der Unterseite 146 verbunden ist.

Claims

Antennenanordnung, umfassend: einen Antennenträger (110), der einen zylindrischen Körper (120) mit einer Seitenwand (122) aufweist, die sich zwischen einer Oberseite (124) und einer Unterseite (126) erstreckt, wobei der Antennenträger eine erste Verlängerung (134), die sich von der Seitenwand an der Unterseite in einer ersten radialen Position erstreckt, und eine zweite Verlängerung (134), die sich von der Seitenwand an der Unterseite in einer zweiten radialen Position erstreckt, aufweist; eine Antenne (112), die mit dem Körper des Antennenträgers gekoppelt ist, wobei die Antenne einen Film (150) aufweist, der ein erstes Antennenelement (160) und ein zweites Antennenelement (160) trägt, wobei das erste Antennenelement eine erste Zuleitung (170) und eine erste Antennenleitung (172) aufweist, die sich von der ersten Zuleitung erstreckt, wobei sich die erste Zuleitung entlang der ersten Verlängerung erstreckt, wobei das erste Antennenelement schraubenförmig um die Seitenwand gewickelt ist, wobei das zweite Antennenelement eine zweite Zuleitung (170) und eine zweite Antennenleitung (172) aufweist, die sich von der zweiten Zuleitung aus erstreckt, wobei sich die zweite Zuleitung entlang der zweiten Verlängerung erstreckt, wobei die zweite Antennenleitung schraubenförmig um die Seitenwand gewickelt ist; einen ersten Klemmenanschluss (114), der mit der ersten Verlängerung gekoppelt ist und elektrisch mit der ersten Zuleitung (170) gekoppelt ist, wobei der erste Klemmenanschluss ein erstes Anschlussende (216) aufweist, das so konfiguriert ist, dass es elektrisch an einen ersten Host-Leiter (104) angeschlossen werden kann; und einen zweiten Klemmenanschluss (114), der mit der zweiten Verlängerung gekoppelt ist, die elektrisch mit der zweiten Zuleitung (170) gekoppelt ist, wobei der zweite Klemmenanschluss ein zweites Anschlussende (216) aufweist, das so konfiguriert ist, dass es elektrisch an einen zweiten Host-Leiter (104) angeschlossen werden kann.
Antennenanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Klemmenanschluss (114) elektrisch mit der ersten Zuleitung (170) an einem ersten trennbaren Gegenanschluss (212) gekoppelt ist und der zweite Klemmenanschluss (114) elektrisch mit der zweiten Zuleitung (170) an einem zweiten trennbaren Gegenanschluss (212) gekoppelt ist.
Antennenanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Klemmenanschluss (114) einen ersten Gegenstrahl (210) umfasst, der an einem ersten trennbaren Gegenanschluss (212) gegen die erste Zuleitung (170) federbelastet ist, und der zweite Klemmenanschluss (114) einen zweiten Gegenstrahl (214) umfasst, der gegen die zweite Zuleitung (170) und einen zweiten trennbaren Gegenanschluss (212) federbelastet ist.
Antennenanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei das erste Anschlussende (216) einen Löt-Tab (218) umfasst, der mit dem ersten Host-Leiter (104) verlötet ist, und das zweite Anschlussende (216) einen Löt-Tab (218) umfasst, der mit dem zweiten Host-Leiter (104) verlötet ist.
Antennenanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Klemmenanschluss (114) einen gestanzten und geformten Körper (200) umfasst, der entfernbar mit der ersten Verlängerung (134) gekoppelt ist, um mit der ersten Zuleitung (170) elektrisch gekoppelt zu werden, und der zweite Klemmenanschluss (114) einen gestanzten und geformten Körper (200) umfasst, der entfernbar mit der zweiten Verlängerung (134) gekoppelt ist, um mit der zweiten Zuleitung (170) elektrisch gekoppelt zu werden.
Antennenanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Klemmenanschluss (114) einen ersten Hauptkörper (200) umfasst, der sich zwischen einer Oberseite (202) und einer Unterseite (204) erstreckt, wobei das erste Anschlussende (216) einn Löt-Tab (218) umfasst, der sich von der Unterseite aus erstreckt, wobei der erste Klemmenanschluss einen ersten Gegenstrahl (210) umfasst, der sich von der Oberseite aus erstreckt, um mit der ersten Zuleitung (170) an einem ersten trennbaren Gegenanschluss (212) zusammenzupassen, und wobei der zweite Klemmenanschluss (114) einen zweiten Hauptkörper (200) umfasst, der sich zwischen einer Oberseite (202) und einer Unterseite (204) erstreckt, wobei das zweite Anschlussende (216) einen Löt-Tab (218) umfasst, der sich von der Unterseite aus erstreckt, wobei der zweite Klemmenanschluss einen zweiten Gegenstrahl (212) umfasst, der sich von der Oberseite aus erstreckt, um mit der zweiten Zuleitung (170) an einem zweiten trennbaren Gegenanschluss (212) zusammenzupassen.
Antennenanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei sich die erste Zuleitung (170) von der Seitenwand (122) entlang einer Oberseite (144) der ersten Verlängerung (134) radial nach außen erstreckt und sich die zweite Zuleitung (170) von der Seitenwand entlang einer Oberseite (144) der zweiten Verlängerung (134) radial nach außen erstreckt.
Antennenanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei der Film (150) einen ersten Zuleitungs-Tab (180) und einen zweiten Zuleitungs-Tab (180) umfasst, der von dem ersten Zuleitungs-Tab beabstandet ist, wobei sich die erste Zuleitung (170) entlang des ersten Zuleitungs-Tabs erstreckt und die zweite Zuleitung (170) sich entlang des zweiten Zuleitungs-Tabs erstreckt.
Antennenanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei der Film (150) eine Oberseite (152) und eine Unterseite (154) umfasst, wobei der Film eine erste Kante (156) und eine zweite Kante (158) umfasst, wobei die erste und die zweite Kante nicht orthogonal zur Unterseite verlaufen, wobei sich die erste und die zweite Zuleitung (170) von der Unterseite auf die erste bzw. die zweite Verlängerung (134) erstrecken.
Antennenanordnung (100) nach Anspruch 9, wobei die erste und die zweite Kante (156, 158) schraubenförmig um die Seitenwand (122) gewickelt sind, wobei sich die erste und die zweite Antennenleitung (172) parallel zu der ersten und der zweiten Kante erstrecken.