DE102022005059A1

DE102022005059A1 - Antennenmodul und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022005059A1
Application number: DE102022005059.5A
Authority: DE
Inventors: Florian Butscher; Rudolf Hildebrand
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2022-07-01
Filing date: 2022-07-01
Publication date: 2024-01-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, sowie ein Antennenmodul (3), insbesondere Dachantennenmodul für ein Kraftfahrzeug (1), mit mindestens einer Blechantenne (5, 6) für den Empfang und/oder das Senden von Funksignalen (S),welche Blechantenne (5, 6) jeweils eine oder mehrere einstückig mit der Blechantenne (5, 6) ausgebildete Verbindungselemente (26, 27, 28) zum Kontaktieren einer Leiterplatte (8) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antennenmodul, sowie ein Kraftfahrzeug.
Antennenmodule sind z.B. bekannt aus DE 10 2005 054 286 B4 , EP 3 011 636 B1 , WO 2014/204494 A1 , US 2016/0104932 A1 , US 9 793 602 B2 , DE 10 2008 026 732 A1 , DE 602 15 611 T2 , US 2007 / 0 247 380 A1 und WO 2016/ 019 784 A1 .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Ausgestaltung eines Antennenmoduls für ein Kraftfahrzeug. Die Aufgabe wird effizient jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen angegeben.
Weitere mögliche Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:

1 im Längsschnitt vereinfachend ein Kraftfahrzeug mit einem (Dach-)Antennenmodul zum Senden und/oder Empfang von Funksignalen,
2 perspektivisch eine Kappe (inneres Radom) eines Antennenmoduls, mit Blechantennen,
3 perspektivisch als Detail eine Press-Fit-Verbindung, welche eine Leiterplatte kontaktiert und mit einer Lasche an der Kappe gesichert ist,
4 perspektivisch eine vordere Blechantenne und hintere Blechantenne sowie ein Chassis,
5 perspektivisch ein zusammengesetztes Antennenmodul mit Blechantennen,
6 im Querschnitt eine Kappe und Blechantennen mit Press-Fit-Verbindungen als Verbindungselementen,
7 perspektivisch eine Kappe mit Blechantennen und einer Leiterplatte, die auf einem Chassis befestigt wird,
8 perspektivisch eine Kappe mit Blechantennen, die auf einem Chassis mit einer Leiterplatte befestigt wird.

1 zeigt im Längsschnitt beispielhaft als eine Ausgestaltung der Erfindung vereinfachend ein Kraftfahrzeug 1 mit einem auf dem Fahrzeug-Dach 2 angeordneten Antennenmodul 3 (in Form eines Dachantennenmoduls) zum Senden und/oder Empfangen von Signalen S, insbesondere zellularen (2G/3G/4G/5G/6G/7G) Mobilfunk-Signalen S und/oder andere Signalen wie z.B. Navigations-Satellitensignalen, WiFi-Signalen, Radio etc.
Das Antennenmodul 3 weist ein oder hier mehrere auf einer Kappe 4 angeordnete, insbesondere (in Kfz- Fahrtrichtung) vordere (5) und hintere (6) Blechantennen 5, 6 auf.
Im auf dem Fahrzeug 1 montierten Zustand des Antennenmoduls 3 befinden sich die (auch als Innenradom bezeichnete) Kappe 4, die Blechantennen 5, 6, ein Chassis 7, sowie ggf. eine Leiterplatte 8 und/oder Elektronik 9 (wie Steuerungen und/oder Empfänger und/oder Sender und/oder Verstärker und/oder weitere (GPS/GNSS etc.) Antennen) innerhalb einer (auch als Außenradom bezeichneten) Außenhülle 13 des Antennenmoduls 3.
Die Außenhülle 13 kann im montierten Zustand des Antennenmoduls 3 am Dach 2 des Kraftfahrzeugs 1 (z.B. wasserdicht) anliegen.
Die Kappe 4 mit den Blechantennen 5, 6 kann zur Befestigung auf einem eine Leiterplatte 8 aufweisenden Chassis 7 vorgesehen sein, oder die Kappe 4 mit den Blechantennen 5, 6 und einer Leiterplatte 8 kann zur Befestigung auf dem Chassis 7 vorgesehen sein, insbesondere mit Schnapphaken der Kappe 4 zum Eingriff mit dem Chassis 7 und/oder der Leiterplatte.
2 zeigt perspektivisch beispielhaft für eine Ausgestaltung der Erfindung eine vordere Blechantenne 5 und eine hintere Blechantenne 6, welche auf einer darunter dargestellten Kappe 4 montiert werden sollen.
Die vordere Blechantenne 5 und eine hintere Blechantenne 6 können z.B. Schlitze 51, 52, 61, 62 aufweisen, welche die Antennenstruktur bilden können.
Zur Vereinfachung der Montage und für einen sicheren Sitz weist hier die Kappe 4 Vertiefungen 18, 19 (hier z.B. randseitig umlaufende vertiefte Konturen) zur (oberflächig z.B. ebenen) Einbettung von jeweils einer Blechantenne 5 oder 6 auf.
Für einen verbesserten Halt der Blechantennen 5, 6 auf der Kappe 4 sind ferner hier Ausnehmungen (z.B. Bohrungen) 20, 21, 22 an den Blechantennen 5, 6 vorgesehen, in welche Erhebungen oder Noppen oder Dome 23, 24, 25 der Kappe 4 eingreifen können (oder analog umgekehrt).
Die vordere Blechantenne 5 weist ein oder mehrere einstückig (z.B. integriert mit der Antennenstruktur der Blechantenne) mit der Blechantenne 5 ausgebildete Verbindungselemente 26 zum Kontaktieren von (Kontakten auf/in) einer Leiterplatte 8 auf.
Auch die hintere Blechantenne 5 weist ein oder hier mehrere einstückig mit der Blechantenne 5 ausgebildete Verbindungselemente 27, 28 zum Kontaktieren (von elektrischen Kontakten oder Bahnen auf oder in) einer Leiterplatte 8 auf.
Die Verbindungselemente 26, 27, 28 können insbesondere jeweils Press-Fit-Verbindungen 26, 27, 28 sein, die an der Leiterplatte und/oder an den Blechantennen 5, 6 durch Press-Fit befestigt sein können,
oder z.B. durch Schneiden und Biegen eines Blechs mit Blechantennen 5, 6 einstückig ausgebildet sein können.
Die Press-Fit-Verbindungen 26, 27, 28 können z.B. auch in Ausnehmungen oder Schlitze der Leiterplatte 8 eingeschoben werden oder an (z.B. Einbuchtungen) der Leierplatte anliegen und dort z.B. durch Löten Kontakte der Leiterplatte oder von (Kontakt-)Elementen darauf (und über diese die Elektronik) kontaktieren.
3 zeigt als Detail vereinfachend eine Press-Fit-Verbindung 26 welche z.B. in eine gestrichelt dargestellte Ausnehmung oder Einbuchtung der Leiterplatte 8 eingelegt ist (und an dieser z.B. angeklebt oder angelötet ist) und dort Kontakte und/oder eine Leiterbahn 30 der Leiterplatte 8 (und über diese die Elektronik) kontaktiert.
3 zeigt ferner eine Tasche 31, welche ein Teilstück der Blechantenne 5 bei der Montage der Blechantenne 5 an der Kappe 4 aufnimmt, z.B. für eine rüttelsichere Befestigung.
3 zeigt überdies eine Verriegelungs-Ausnehmung (Tasche) 32 in der Kappe 4, in welche eine Verriegelungslasche 33 (des Verbindungselements) der Blechantenne 5 eingreift, z.B. für eine rüttelsichere Befestigung (der Blechantenne, insbesondere des Verbindungselements 26).
Ein Verbindungselement 26 (insbesondere in Form einer Press-Fit-Verbindung) der Blechantenne 5 (analog der Blechantenne 6) ist jeweils zweckmäßig unmittelbar neben Taschen und/oder dem in einem Schlitz geführten (insbesondere im auf einem Kraftfahrzeug montierten Zustand senkrechten) Teil einer Blechantenne angeordnet, insbesondere um zu vermeiden, dass das Verbindungselement 26 oder eine Verriegelungslasche zu einem Störsender der eigentlichen Antennenstruktur (von 5 oder 6) wird oder diese zu stark verstimmt.
4 zeigt (zur Veranschaulichung ohne die Kappe 4) die gewölbte vordere Blechantenne 5 und die gewölbte hintere Blechantenne 6 sowie das Chassis 7 mit einer Leiterplatte 8.
5 zeigt perspektivisch beispielhaft für eine Ausgestaltung der Erfindung ein mit einem Chassis 7 montiertes Antennenmodul 3 (noch ohne Außenhülle darüber und ohne Fahrzeug-Dach darunter) mit auf der Kappe 4 angeordneter vorderer Blechantenne 5 und hinterer Blechantenne 6 sowie mindestens einer Schnapphakenanordnung 11, 12 mit z.B. Ausnehmungen für eingreifende Schnapphaken (eines Chassis) und/oder (nicht näher gezeigt) Schnapphaken die in (in 3 sichtbaren) Rändern oder Ausnehmungen 16, 17 am Chassis 3 eingreifen.
6 zeigt ergänzend im Querschnitt eine Kappe 4 und Blechantennen 5, 6 mit Verbindungselementen 26, 27, 28 (insbesondere Press-Fit-Verbindungen).
Die Kappe 4 des Antennenmoduls 3 in 7 weist eine auf der Kappe 4 angeordnete vordere Blechantenne 5 und eine auf der Kappe 4 angeordnete hintere Blechantenne 6 sowie ggf. eine Leiterplatte 8 auf, und wird mit diesen auf dem Chassis 7 befestigt.
Durch Verschrauben (z.B. in Schraubdomen 34-37) etc. kann das Antennenmodul 3 am Dach 2 eines Kraftfahrzeugs 1 befestigt werden und/oder das Chassis 7 an der Kappe 4 befestigt werden.
Die Kappe 4 des Antennenmoduls 3 in 8 weist eine auf der Kappe 4 angeordnete vordere Blechantenne 5 und eine auf der Kappe 4 angeordnete hintere Blechantenne 6 auf, und wird mit diesen auf dem Chassis 7 befestigt, das eine Leiterplatte 8 aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Dach
3: Antennenmodul
4: Kappe
5: vordere Blechantenne
6: hintere Blechantenne
7: Chassis
8: Leiterplatte
9: Elektronik
10: Außenhülle
11: Schnappphakenanordnung
12: Schnappphakenanordnung
13: Außenhülle
14: Ausnehmung
15: Ausnehmung
16: Ausnehmung
17: Ausnehmung
18: Kontur
19: Kontur
20: Ausnehmung
21: Ausnehmung
22: Ausnehmung
23: Dom
24: Dom
25: Dom
26: Verbindungselement, insbesondere Press-Fit-Verbindung
27: Verbindungselement, insbesondere Press-Fit-Verbindung
28: Verbindungselement, insbesondere Press-Fit-Verbindung
32: Verriegelungs-Ausnehmung
33: Verriegelungslasche
34: Schraubdom
35: Schraubdom
36: Schraubdom
37: Schraubdom
S: Signale
R: Fahrtrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005054286 B4 [0002]
EP 3011636 B1 [0002]
WO 2014204494 A1 [0002]
US 20160104932 A1 [0002]
US 9793602 B2 [0002]
DE 102008026732 A1 [0002]
DE 60215611 T2 [0002]
US 20070247380 A1 [0002]
WO 2016019784 A1 [0002]

Claims

Antennenmodul (3), insbesondere Dachantennenmodul für ein Kraftfahrzeug (1), mit mindestens einer Blechantenne (5, 6) für den Empfang und/oder das Senden von Funksignalen (S), wobei eine Blechantenne (5, 6) mindestens ein einstückig mit der Blechantenne (5, 6) ausgebildetes Verbindungselement (26, 27, 28) zum direkten Kontaktieren einer Leiterplatte (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Press-Fit-Verbindung (26, 27, 28) einer Blechantenne (5, 6) jeweils unmittelbar neben einer Tasche (32) angeordnet ist, und/oder unmittelbar neben dem in einem Schlitz (31) geführten, insbesondere im auf einem Kraftfahrzeug (1) montierten Zustand senkrechten, Teil einer Blechantenne (5, 6) angeordnet ist.
Antennenmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blechantenne (5, 6) jeweils eine Blech-Biegeantenne ist, insbesondere jeweils eine durch Stanzen und Biegen hergestellte Blech-Biegeantenne.
Antennenmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verbindungselement (26, 27, 28) einer Blechantenne (5, 6) jeweils eine Press-Fit-Verbindung (26, 27, 28) ist.
Antennenmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Blechantenne (5, 6) mehrere jeweils einstückig mit der Blechantenne (5, 6) ausgebildete Verbindungselemente (26, 27, 28) zum Kontaktieren einer Leiterplatte (8) aufweist.
Antennenmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennenmodul (3) eine die Blechantennen (5, 6) tragende Kappe (4) aufweist, insbesondere eine Kappe (4) mit einer Vertiefung oder vertieften Kontur (18, 19) zur Einbettung von jeweils einer Blechantenne (5, 6).
Antennenmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (4) eine oder mehrere Taschen (32) aufweist, in welche jeweils eine Verriegelungslasche (33) der Blechantenne (5, 6) einführbar ist.
Antennenmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (4) mit den Blechantennen (5, 6) zur Befestigung auf einem eine Leiterplatte (8) aufweisenden Chassis (7) ausgebildet ist, insbesondere mit Schnapphaken für einen Eingriff der Kappe (4) mit dem Chassis (7) und/oder der Leiterplatte (8).
Antennenmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich im montierten Zustand des Antennenmoduls (3) innerhalb der Kappe (4) eine Leiterplatte (8) und/oder weitere Antennen und/oder Elektronik und/oder Verstärker und/oder eine Steuerung befinden.
Antennenmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennenmodul (3) eine Außenhülle (13) aufweist, innerhalb welcher (13) sich im montierten Zustand des Antennenmoduls (3) die Kappe (4) und Blechantennen (5, 6) und vorzugsweise die Leiterplatte (8) befinden, und welche im montierten Zustand des Antennenmoduls (3) an das Dach (2) eines Kraftfahrzeugs (1) angrenzt.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Antennenmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.