DE10356495A1

DE10356495A1 - Haltevorrichtung zur Aufnahme eines tragbaren Funk-Kommunikationsgeräts mit einer Kopplerbaugruppe

Info

Publication number: DE10356495A1
Application number: DE2003156495
Authority: DE
Inventors: Robert Albrecht; Rupert Stögmüller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2005-07-28
Also published as: WO2005055452A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Haltevorrichtung (200) zur Aufnahme eines tragbaren Funk-Kommunikationsgeräts in einer Halteposition, umfassend eine Kopplerbaugruppe (100) zum Austausch von Funksignalen mit dem in der Halteposition befindlichen tragbaren Funk-Kommunikationsgerät und ein Gehäuse (210, 220), welches die Kopplerbaugruppe (100) zumindest teilweise umgibt, wobei weiterhin die Kopplerbaugruppe (100) eine Koppelantenne (110), eine auf einer Leiterplatte (114) befindliche elektrische Anpassschaltung (400) und ein sich zumindest abschnittsweise zwischen der Koppelantenne (110) und der Leiterplatte (114) erstreckendes Feststoff-Dielektrikum (112) umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zur Aufnahme eines tragbaren Funk-Kommunikationsgeräts in einer Halteposition, umfassend

– eine Kopplerbaugruppe zum Austausch von Funksignalen mit dem in der Halteposition befindlichen tragbaren Funk-Kommunikationsgerät, und
– ein Gehäuse, welches die Kopplerbaugruppe zumindest teilweise umgibt.

Derartige Haltevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift WO02/11303 A2 eine Halterung für ein Mobiltelefon zur Befestigung des Mobiltelefons in einem Kraftfahrzeug. Die Halterung umfasst eine Kopplerantenne zur Aufnahme der vom Mobiltelefon ausgesendeten Strahlung. Über die Kopplerantenne und eine Verbindungsleitung werden die vom Mobiltelefon ausgesendeten Funksignale an eine externe Antenne weitergeleitet. Eine ähnliche Haltevorrichtung ist in der Offenlegungsschrift WO 99/13527 offenbart. Auch hier ist eine Halterung für ein Mobiltelefon gezeigt, wobei die Halterung einen drahtlosen Antennenkoppler zur Aufnahme von vom Mobiltelefon ausgesandten Funksignalen aufweist. Es ist ein Nachteil der genannten Haltevorrichtungen, dass die Integration der Kopplervorrichtung in den mechanischen Halter für das Mobiltelefon relativ komplex ist und bei der Herstellung des Halters verschiedene Kopplerbauteile an unterschiedlichen Stellen im Gehäuse unabhängig voneinander montiert werden müssen. Dies kann beispielsweise den Zeichnungen der Veröffentlichungsschrift WO 99113527, insbesondere auch 4 in diesem Dokument, entnommen werden.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halterung für ein Funk-Kommunikationsgerät mit drahtloser Kopplung zur Verfügung zu stellen, welche eine vereinfachte Herstellung der Halterung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst von einer Haltevorrichtung zur Aufnahme eines tragbaren Funk-Kommunikationsgeräts in einer Halteposition, umfassend

– eine Kopplerbaugruppe zum Austausch von Funksignalen mit dem in der Halteposition befindlichen tragbaren Funk-Kommunikationsgerät, und
– ein Gehäuse, welches die Kopplerbaugruppe zumindest teilweise umgibt, wobei die Kopplerbaugruppe eine Koppelantenne, eine auf einer Leiterplatte befindliche elektrische Anpassschaltung und ein sich zumindest abschnittsweise zwischen der Koppelantenne und der Leiterplatte erstreckendes Feststoff-Dielektrikum umfasst.

Durch die Integration der Koppelantenne mit der die elektrische Anpassschaltung tragenden Leiterplatte und dem Feststoff-Dielektrikum zu einer Baugruppe wird eine vereinfachte Vorfertigung der für den Austausch der Funksignale mit dem tragbaren Funk-Kommunikationsgeräts verwendeten Elemente ermöglicht. So lässt sich die Kopplerbaugruppe beispielsweise einfach vorfertigen und kann dann als gesamte Baugruppe in das Gehäuse der Haltevorrichtung eingebaut werden. Auf diese Weise kann der Zusammenbau-Prozess der Haltevorrichtung deutlich vereinfacht werden, da so eine komplexe Aufbautechnik, bei welcher einzelne Zusammenbauschritte beispielsweise von Gehäuseteilen, Koppelantenne und elektronischen Schaltungen koordiniert werden müssen, vermieden werden kann.

Beim Austausch von Funksignalen kann beispielsweise ein wechselseitiger Austausch von Funksignalen zwischen dem Funk-Kommunikationsgerät und der Koppelantenne vorgesehen sein. Weiterhin kann aber auch nur ein Senden von Funksignalen vom Funk-Kommunikationsgerät an die Koppelantenne oder von der Koppelantenne an das Funk-Kommunikationsgerät vorgesehen sein.

Tragbare Funk-Kommunikationsgeräte können beispielsweise Mobiltelefone, tragbare elektronische Geräte mit einem Mobilfunk-Modul oder auch andere Funkgeräte wie beispielsweise Walky-Talkies, Pager oder ähnliche tragbare Funkgeräte sein. Mobiltelefone oder Mobilfunkmodule können beispielsweise dem GSM, dem UMTS, dem CDMA2000, dem DECT oder ähnlichen Mobilfunkstandards entsprechen.

Das Kopplermodul kann beispielsweise zur Kopplung an eine Antenne des Funk-Kommunikationsgeräts ausgebildet sein, welche ihrerseits zur Ankopplung an ein zellulares (GSM, UMTS, CDMA2000, ...) oder ein lokales Mobilfunknetz (WLAN, Bluetooth, ...) ausgebildet ist. Bei einer Kopplerbaugruppe zur drahtlosen Ankopplung an das Funk-Kommunikationsgerät beispielsweise vermittels des Bluetooth-Standards kann die Leiterplatte Teile der dafür notwendigen Elektronik oder auch die gesamte dafür notwendige Elektronik umfassen.

Die Koppelantenne kann aus metallisch leitendem Material hergestellt sein. Dies können beispielsweise klassische Metalle, leitende Kunststoffe oder auch Kohlenstoff-Materialien (Graphit, Nanotubes oder Ähnliches) sein.

Koppelantennen können beispielsweise freitragende metallische Strukturen wie z.B. speziell geformte Metallbleche sein, welche in ihrer Formgebung z.B. einem oder mehreren nutzbaren Frequenzbereichen angepasst sein können. Weiterhin kann die Koppelantenne auch als auf einem nichtleitenden Träger aufgebrachte Metallschicht ausgebildet sein. Der nichtleitende Träger kann beispielsweise auch das Feststoff-Dielektrikum sein oder dieses umfassen. Die Form und/oder die äußere Umrandung der Koppelantenne kann einer Antenne des tragbaren Funk-Kommunikationsgeräts angepasst sein oder so ausgebildet sein, dass sie in ihrer Flächenabdeckung die Fläche der Antenne des tragbaren Funk-Kommunikationsgeräts abdeckt.

Die Leiterplatte mit der Anpassschaltung kann beispielsweise aus einem sogenannten "Printed Circuit Board (PCB)" und darauf angebrachten Halbleiterbauelementen oder anderer elektronischer Bauelemente bestehen. Solche PCBs bestehen üblicherweise aus einem Kunststoffträger, auf welchem metallische Leiterbahnen zur Verbindung der Bauelemente aufgebracht worden sind.

Das Feststoff-Dielektrikum kann beispielsweise ein Kunststoffmaterial oder ein anorganisches Material (z.B. eine Keramik oder ein Glas) mit entsprechender Dielektrizitätskonstante umfassen. Dabei kann das Kunststoffmaterial oder das anorganische Material beispielsweise anhand seiner Dielektrizitätskonstante derart ausgewählt sein, dass ein guter oder möglichst optimaler Antennenwirkungsgrad erreicht wird. Dielektrizitätskonstanten (unter „Dielektrizitätskonstante" wird hier die relative Dielektriziätskonstante ε_r verstanden) können beispielsweise zwischen einem Wert von 1 und 30, bevorzugt zwischen einem Wert von 1 und 10 und wei ter bevorzugt zwischen 1 und 6 liegen, wobei die angegebenen Zahlenbereiche jeweils einschließlich der Eckwerte zu verstehen sind. Beispiele für mögliche Feststoff-Dielektrika können Kunststoff basierte Materialien sein, wie zum Beispiel unter Verwendung von Harzen (z.B. Phenolharze, Polyesterharze, Epoxidharze, Bismaleinimid/Triazin-Harze, Cyanatesterharze, Polyimidharze) oder Kohlenwasserstoffen (z.B. Polytetrafluorethylen (Teflon)) hergestellte Materialien. Das Feststoff-Dielektrikum kann zum Beispiel einen kompletten Zwischenraum zwischen Koppelantenne und Leiterplatte ausfüllen. Es kann weiterhin auch Hohlräume umfassen (z.B. auch zumindest teilweise aus porösem Material aufgebaut sein) oder nur Teile des Zwischenraums zwischen Leiterplatte und Koppelantenne ausfüllen.

Das Gehäuse der Haltevorrichtung kann beispielsweise als ein- oder mehrteiliges Gehäuse ausgebildet sein und beispielsweise aus Kunststoff, beispielsweise durch ein Spritzgußverfahren, hergestellt sein. Das Gehäuse kann weiterhin Halteelemente zur Fixierung des in der Halteposition befindlichen tragbaren Funk-Kommunikationsgeräts umfassen. Weiterhin kann die Haltevorrichtung aber auch als reine "Ablageschale" für das Funk-Kommunikationsgerät ohne zusätzliche Halteelemente zur Fixierung des Geräts ausgebildet sein. Die Haltevorrichtung kann weiterhin elektrische Kontaktelemente zur Stromversorgung des Funk-Kommunikationsgeräts und/oder zur elektronischen oder elektrischen Ankopplung an das Funk-Kommunikationsgerät umfassen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Kopplerbaugruppe weiterhin als mechanische Einheit, insbesondere als zusammenhängende mechanische Einheit ausgebildet sein. Insbesondere kann die Koppelantenne mit der Leiterplat te über das Feststoff-Dielektrikum als Verbindungselement oder Montageelement zu einer mechanischen Einheit verbunden sein. So können beispielsweise Koppelantenne und Leiterplatte jeweils mit dem Feststoff-Dielektrikum vermittels Klemm-, Schraub- oder auch Klebeverbindung verbunden sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Koppelantenne direkt mit der Leiterplatte beispielsweise über ein mechanisches Verbindungselement oder auch direkt verbunden ist und das Feststoff-Dielektrikum quasi dazwischen in einer Reibschluss- und/oder Kraftschlussverbindung "eingeklemmt" wird. Weiterhin kann die Koppelantenne auch direkt als metallischer Film auf dem Feststoff-Dielektrikum aufgebracht sein.

Die Ausbildung der Kopplerbaugruppe als mechanisch zusammenhängende Einheit vereinfacht den Herstellungsprozess einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung weiter, da auf diese Weise eine vereinfachte Vormontage der Kopplerbaugruppe und nachfolgend eine sehr unkomplizierte Handhabung der Kopplerbaugruppe möglich wird.

So ermöglicht diese Ausgestaltung beispielsweise eine Herstellung der Kopplerbaugruppe, die vollkommen unabhängig von der Herstellung des Gehäuses der Haltevorrichtung oder weiterer Bauelemente der Haltevorrichtung ist. Auf diese Weise kann beispielsweise ein modulares Konzept für Haltevorrichtungen mit derartigen Kopplerbaugruppen verwirklicht werden, welches einen "Baukasten" verschiedener Koppler beispielsweise für verschiedene Frequenzbereiche oder Zusammenstellungen verschiedener Frequenzbereiche und verschiedener Gehäuse für beispielsweise verschiedene Mobiltelefone vorsieht, wobei jeweils erst im letzten Montageschritt der Haltevorrichtung die entsprechenden Gehäuse und sonstigen Bauteile und entsprechende Kopplerbaugruppen kombiniert werden können. Auf diese Weise können sehr flexibel und kostengünstig erfindungsgemäße Haltevorrichtungen für eine Vielzahl unterschiedlicher Funk-Kommunikationsgeräte hergestellt werden.

Weiterhin kann die Leiterplatte, beispielsweise zur Ankopplung an eine externe Antenne, mit einem Verbindungskabel verbunden sein. Ein solches Verbindungskabel kann als Koaxialkabel mit einem Wellenwiderstand von beispielsweise 50 Ohm ausgebildet sein. Solche Kabel werden häufig in der Hochfrequenztechnik zur Weiterleitung von Hochfrequenzsignalen verwendet.

Für derartige Kabel kann die Anpassschaltung beispielsweise zur Anpassung der Kopplerbaugruppe an den Wellenwiderstand des Verbindungskabels und/oder nachfolgender Kabel, Antennen und/oder Schaltungen, insbesondere an einen Wellenwiderstand von 50 Ohm, ausgebildet sein. Eine solche Anpassschaltung, beispielsweise auch in Verbindung mit einem entsprechenden Verbindungskabel, ermöglicht beispielsweise eine verlustarme Ableitung eines von der Koppelantenne aufgenommenen Funksignals an einen externen Verbraucher wie beispielsweise eine elektronische Schaltung oder eine externe Antenne. Weiterhin ermöglicht eine derartige Ausgestaltung entsprechend auch eine verlustarme Einkopplung eines externen Hochfrequenzsignals in die Koppelantenne zur Abstrahlung an das tragbare Funk-Kommunikationsgerät.

Zur weiteren Steigerung der Effizienz der Koppelantenne kann das Gehäuse eine hintere Gehäuseschale und eine zwischen Kopplerbaugruppe und hinterer Gehäuseschale befindliche elektrisch leitfähige Schicht umfassen. Vermittels einer solchen, aus dem Blickwinkel des Funk-Kommunikationsgeräts "hinter" der Kopplerbaugruppe liegenden "Antennenmasse" lässt sich die Kopplungseffizienz zwischen Koppelantenne und einer entsprechenden Antenne des Funk-Kommunikationsgeräts steigern. Weiterhin kann die elektrisch leitfähige Schicht auch von außen kommende Störstrahlung von der Kopplerbaugruppe fernhalten oder deren Einwirkung auf den Koppler reduzieren.

Die elektrisch leitfähige Schicht kann aus einem metallischen Material, einem leitfähigen Kunststoff oder einem Kohlenstoffmaterial (Graphit, Nanotubes, ...) hergestellt sein. Sie kann beispielsweise als mechanisch freitragende Struktur, beispielsweise ein "Masseblech", ausgebildet sein. Weiterhin kann die elektrisch leitfähige Schicht auch auf zumindest Bereichen der hinteren Gehäuseschale aufgebracht oder mit dieser verbunden sein. In der letzteren Ausgestaltung ergibt sich eine besonders einfache Montage einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung, da beim Zusammenbau kein gesondertes Bauteil für die elektrisch leitfähige Schicht montiert werden muss. Die Ausgestaltung der elektrisch leitfähigen Schicht als freitragendes Bauteil ermöglicht eine flexiblere Herstellung von erfindungsgemäßen Haltevorrichtungen, da beispielsweise, entsprechend dem vorstehend bereits erläuterten "Baukastenprinzip", verschieden ausgestaltete elektrisch leitfähige Schichten für jeweils unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden können.

Zur Verbindung der Kopplerbaugruppe mit der elektrisch leitfähigen Schicht kann die Kopplerbaugruppe Kontaktmittel zur lösbaren Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Schicht umfassen. Diese Kontaktmittel können insbesondere mindestens einen Federkontakt und/oder mindestens einen Druckkontakt umfassen. Derartige Kontaktmittel erlauben eine besonders einfache Montage der Haltevorrichtung, da sie beim Zusammenbau der Haltevorrichtung keinen zusätzlichen Verbindungsschritt beispielsweise durch Löten oder Kleben erfordern.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch eine Kopplerbaugruppe für eine Haltevorrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung zum Austausch von Funksignalen mit einem in einer Halteposition in der Haltevorrichtung aufgenommenen tragbaren Funk-Kommunikationsgerät gelöst. Dabei umfasst die Kopplerbaugruppe eine Koppelantenne, eine auf einer Leiterplatte befindliche elektrische Anpassschaltung und ein sich zumindest abschnittsweise zwischen der Koppelantenne und der Leiterplatte erstreckendes Feststoff-Dielektrikum.

Weiterhin kann eine solche Kopplerbaugruppe als mechanisch zusammenhängende Einheit ausgebildet sein. Insbesondere können die Koppelantenne und die Leiterplatte zum Beispiel vermittels des Feststoff-Dielektrikums als Montage- und/oder Verbindungselement zu einer mechanischen Einheit verbunden sein.

Solche Kopplerbaugruppen weisen den Vorteil auf, dass sie eine einfach montierbare Haltevorrichtung für ein Funk-Kommunikationsgerät ermöglichen, da sie eine Vormontage der Kopplerbaugruppe und dadurch eine vereinfachte Montage der Haltevorrichtung erlauben.

Weiterhin kann die Leiterplatte der Kopplerbaugruppe mit einem Verbindungskabel verbunden oder verbindbar sein, wobei das Verbindungskabel vorzugsweise als Koaxialkabel und/oder als Kabel mit einem Wellenwiderstand von im Wesentlichen 50 Ohm ausgebildet sein kann. Die auf der Leiterplatte befindliche Anpassschaltung kann dann zur Anpassung der Kopplerbaugruppe an den Wellenwiderstand des Verbindungskabels ausge bildet sein. Eine solche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kopplerbaugruppe ermöglicht einen effizientes Signal- und/oder Datenaustausch der Koppelantenne mit externen Einrichtungen wie beispielsweise einer elektronischen oder elektrischen Schaltung oder einer externen Antenne.

Die Effizienz der Kopplerbaugruppe, insbesondere der Koppelantenne, lässt sich zumindest indirekt weiter steigern, wenn die Kopplerbaugruppe beispielsweise Kontaktmittel zur lösbaren Verbindung mit einer elektrisch leitfähigen Schicht, insbesondere mindestens einem Federkontakt oder mindestens einem Druckkontakt umfasst. Solche Kontaktmittel ermöglichen nämlich die Ankopplung der Kopplerbaugruppe an eine externe "Antennenmasse", welche zum Beispiel eine genauere Abstimmung der Antenne auf ein oder mehrere zu empfangende Frequenzbereiche, eine verbesserte Kopplungseffizient und/oder eine Abschirmung der Koppelantenne gegen Störstrahlung von außen ermöglicht.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Kopplerbaugruppe zur Verwendung in einer Haltevorrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung vorgesehen sein.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst von einem Verfahren zur Herstellung einer Haltevorrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung, wobei bei der Herstellung der Haltevorrichtung die Kopplerbaugruppe als vormontierte mechanische Einheit mit dem Gehäuse verbunden wird. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr einfache Herstellung der Haltevorrichtung, da in spezialisierten Produktionsschritten oder -anlagen sowohl die Kopplerbaugruppe als auch andere Teile der Haltevorrichtung, beispielsweise das Gehäuse, hergestellt werden und in einem einzigen Montageschritt Kopplerbaugruppe und mechanische Einheit verbunden werden. Auf diese Weise ergibt sich ein sehr preiswertes, schnelles und auch flexibles Herstellungsverfahren für Haltevorrichtungen mit einer Kopplerbaugruppe zur Halterung von Funk-Kommunikationsgeräten. Insbesondere können die Produktion für verschiedene Baugruppen der Haltevorrichtung sowie deren Montage in unterschiedlichen und spezialisierten Firmen erfolgen, was besonders kostengünstige und trotzdem technisch hochwertige Haltevorrichtungen ermöglicht.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die Kopplerbaugruppe vor der Montage mit dem Gehäuse bereits mit einem Verbindungskabel verbunden sein. Auf diese Weise wird die Kopplerbaugruppe mit dem Verbindungskabel als komplette Baugruppe mit dem Gehäuse verbunden. Diese Ausgestaltung vereinfacht das Herstellungsverfahren für die Haltevorrichtung weiterhin, da ein weiterer Montageschritt, nämlich die Verbindung des Verbindungskabels mit der Anpassschaltung beispielsweise durch Löten oder Stecken, ebenfalls bereits vor der Endmontage der Haltevorrichtung vorgenommen wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft anhand der folgenden Figuren erläutert werden. Es zeigen im Einzelnen:
1: Kopplerbaugruppe mit Verbindungskabel
2: Kopplerbaugruppe nach 1 mit Federkontakten für eine externe Antennenmasse
3: Oberschale einer Mobiltelefonhalterung mit angebrachter Kopplerbaugruppe
4: Explosionszeichnung einer Halterung für ein Mobiltelefon mit einer Oberschale, einer Kopplerbaugruppe und einer Unterschale
5: Explosionszeichnung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine Haltevorrichtung für ein Mobiltelefon mit einer Oberschale, einer Kopplerbaugruppe, einem Masseblech und einer Unterschale
6: Beispiel für eine Anpassschaltung
1 stellt ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Kopplerbaugruppe 100 dar. Die Kopplerbaugruppe 100 umfasst eine Koppelantenne 110, ein Feststoff-Dielektrikum 112, eine Leiterplatte 114 und ein Verbindungskabels 120 zur Verbindung einer auf der Leiterplatte 114 befindlichen Anpassschaltung (in 1 nicht dargestellt) mit einer externen Antenne.
Die Leiterplatte 114 trägt die Bauelemente für die in 1 nicht dargestellte Anpassschaltung, welche auf der dem Dielektrikum 112 zugewandten Seite der Leiterplatte 114 montiert sind. Dazu ist im Dielektrikum 112 eine entsprechende Aussparung vorgesehen. Die Koppelantenne 110 und die Leiterplatte 114 sind über eine in 1 ebenfalls nicht dargestellte elektrische Verbindungsleitungen verbunden, über welche beispielsweise ein von der externen Antenne empfangenes oder ein von der Koppelantenne 110 empfangenes Signal übertragen wird.
Die Koppelantenne 110 ist als freitragende Metallstruktur ausgebildet, wobei die Form der Koppelantenne insbesondere auf die Verwendung mit einem GSM-Mobiltelefon mit einem Frequenzbereich in der Nähe von 900 und 1800 Megahertz ausgelegt ist. Das Verbindungskabel 120 ist ein sogenanntes Koaxialkabel, welches mit der Leiterplatte 114 verlötet ist und einen Wellenwiderstand von 50 Ohm aufweist. Über diese Koaxialleitung 120 werden beispielsweise von der Koppelantenne 110 empfangene Signale der externen Antenne zugeführt oder von der externen Antenne empfangene Signale der Koppelantenne 110 zugeführt.
2 stellt unter anderem das bereits in 1 dargestellte Koppelmodul 100 in Explosionszeichnung dar, wobei zusätzlich zwei Federkontakte 116 dargestellt sind, vermittels welchen die Leiterplatte 114 mit einer größerflächigen Antennenmasse-Schicht verbunden werden kann. Dabei werden die Federkontakte 116 seitlich auf die Leiterplatte 114 aufgesteckt. Die Federfüße der Federkontakte 116 berühren im zusammengebauten Zustand einer entsprechenden Mobiltelefon-Haltevorrichtung die Antennenmasse-Schicht.
3 stellt das bereits in 1 und 2 dargestellte Koppelmodul 100 mit daran angebrachten Federkontakten 116 in einem an einer Gehäuseoberschale 210 eines Mobiltelefonhalters angebrachten Weise dar. Dabei wird das Oberteil des Koppelmoduls, bestehend aus der Koppelantenne (in 3 nicht dargestellt), dem Dielektrikum 112 sowie der Leiterplatte 114 mit den Federkontakten 116, von zwei Kunststoffhaken 214 und einer Haltenase 216 fixiert. Das Ende des Koaxialkabels 120 wird zwischen zwei Kunststoffstegen 212 eingeklemmt.
In 4 ist in einer Explosionszeichnung eine Halteschale 200 für ein Mobiltelefon dargestellt, welches aus einer Ober schale 210, dem bereits in den 1 und 2 dargestellten Kopplermodul 100 und einer Unterschale 220 besteht. Die Unterschale enthält dabei eine metallische Schicht 310, welche als Antennenmasse zur Abstimmung der Antenne und zum Schutz der Koppelantenne vor Streustrahlung wirkt. Die metallische Schicht 310 ist in zusammengebautem Zustand der Halteschale 200 über die Federkontakte 116 mit der Leiterplatte 114 verbunden. Der Aufbau des Kopplermoduls 100 entspricht dem in 1 und 2 dargestellten Aufbau. Beim Zusammenbau des Halters 200 wird, wie im Zusammenhang mit 3 bereits erläutert, das Kopplermodul 100 mit der Oberschale 210 verbunden und dann diese Gesamtbaugruppe mit der Unterschale 220 zusammengebracht. Dabei wird dann auch, wie ebenfalls erwähnt, eine Verbindung von Antennenmasse 310 und Leiterplatte 114 über die Federkontakte 116 hergestellt.
5 zeigt die Haltevorrichtung 200 für ein Mobiltelefon, wie sie bereits in 4 dargestellt ist, mit einer alternativen Ausführungsform für das Masseblech. In 5 ist ebenfalls die Gehäuseoberschale 210, das Koppelmodul 100 und die Unterschale 220 dargestellt. Weiterhin ist ein freitragendes Masseblech 220 vorgesehen, welches seinerseits Federkontakte 322 umfasst, über welche der Kontakt zwischen Masseblech 320 und der Leiterplatte 114 hergestellt wird. In dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an der Leiterplatte 114 keine eigenen Federkontakte angebracht und notwendig.
Der Zusammenbau der Vorrichtung 200 erfolgt wie der in 4 dargestellte durch Montieren des Kopplermoduls 100 mit der Oberschale 210. Weiterhin wird das Masseblech 320 mit der Federkontakten 322 in die Unterschale 220 montiert und dann die vormontierte Oberschale 210 mit der vormontierten Unterschale 220 zusammengebracht, wobei über die Federkontakte 322 ein elektrischer Kontakt zwischen Masseblech 320 und Leiterplatte 114 hergestellt wird.
6 zeigt ein Schaltbild für ein Beispiel einer Anpassschaltung, wie sie auf der Leiterplatte 114 der vorangegangenen Ausführungsbeispiele realisiert sein kann. Die Schaltung 400 ermöglicht eine Anpassung der Koppelantenne 110 an den Wellenwiderstand von 50 Ohm der Koaxialleitung 120. Sie besteht aus einem ersten Kondensator 410 in Serie zur Kopplerantenne mit einer Kapazität von 1,8 Pico-Farad und einer zweiten Kapazität 412 parallel zur Kopplerantenne mit einer Kapazität von 1,5 Pico-Farad. Weiterhin umfasst die Schaltung 400 eine Induktivität 414 in Serie zur Kopplerantenne mit einer Induktivität von 1,8 mal 10^–9 Henry und eine zweite Induktivität 416 parallel zur Kopplerantenne mit einer Induktivität von 4,7 mal 10^–9 Henry.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zur Aufnahme eines tragbaren Funk-Kommunikationsgeräts in einer Halteposition, wobei die Haltevorrichtung eine Kopplerbaugruppe zum Austausch von Funksignalen mit dem in der Halteposition befindlichen tragbaren Funkkommunikationsgerät und ein Gehäuse, welches die Kopplerbaugruppe zumindest teilweise umgibt, umfasst, wobei die Kopplerbaugruppe eine Koppelantenne, eine auf einer Leiterplatte befindliche elektrische Anpassschaltung und eine sich zumindest abschnittsweise zwischen der Koppelantenne und der Leiterplatte erstreckendes Feststoff-Dielektrikum umfasst. Eine solche Haltevorrichtung ermöglicht eine vereinfachte Herstellung der Haltevorrichtung, da durch die Ausgestaltung der Kopplerbaugruppe eine Vormontage der Kopplerbaugruppe möglich wird. Dies erlaubt beispielsweise eine vereinfachte und flexiblere Endmontage der Haltevorrichtung, welche dann im einfachsten Fall nur noch aus einem Zusammenbau der Kopplerbaugruppe mit dem Gehäuse der Haltevorrichtung bestehen kann.

Claims

Haltevorrichtung (200) zur Aufnahme eines tragbaren Funk-Kommunikationsgeräts in einer Halteposition, umfassend – eine Kopplerbaugruppe (100) zum Austausch von Funksignalen mit dem in der Halteposition befindlichen tragbaren Funk-Kommunikationsgerät, und – ein Gehäuse (210, 220), welches die Kopplerbaugruppe zumindest teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplerbaugruppe (100) eine Koppelantenne (110), eine auf einer Leiterplatte (114) befindliche elektrische Anpassschaltung (400) und ein sich zumindest abschnittsweise zwischen der Koppelantenne (110) und der Leiterplatte (114) erstreckendes Feststoff-Dielektrikum (112) umfasst.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplerbaugruppe (100) als mechanische Einheit ausgebildet ist, insbesondere dass die Koppelantenne (110) und die Leiterplatte (114) über das Feststoff-Dielektrikum 112) als Verbindungselement zu einer mechanischen Einheit verbunden sind.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (114) mit einem Verbindungskabel (120) verbunden oder verbindbar ist, insbesondere mit einem Verbindungskabel (120) mit einem Wellenwiderstand von im Wesentlichen 50 Ohm verbunden oder verbindbar ist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassschaltung (400) zur Anpassung der Kopplerbaugruppe (100) an einen Wellenwiderstand des Verbindungskabels (120) ausgebildet ist.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (210, 220) eine hintere Gehäuseschale (220) umfasst und die Haltevorrichtung (200) eine sich zumindest abschnittsweise zwischen Kopplerbaugruppe (100) und hinterer Gehäuseschale (220) erstreckende elektrisch leitfähige Schicht (310, 320) umfasst.
Haltevorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplerbaugruppe (100) Kontaktmittel (116) zur lösbaren Verbindung mit der elektrisch leitfähige Schicht (310, 320), insbesondere mindestens einen Federkontakt (116) oder mindestens einen Druckkontakt, umfasst.
Haltevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (310, 320) auf der hinteren Gehäuseschale (220), insbesondere einer Innenseite der hinteren Gehäuseschale (220) aufgebracht ist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (310, 320) als selbsttragende Struktur, insbesondere als ein Abschirmblech (320), ausgebildet ist.
Kopplerbaugruppe (100) für eine Haltevorrichtung (200) zum Austausch von Funksignalen mit einem in einer Halteposition in der Haltevorrichtung (200) aufgenommenen tragbaren Funk-Kommunikationsgerät, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelerbaugruppe (100) eine Koppelantenne (110), eine auf einer Leiterplatte (114) befindliche elektrische Anpassschaltung (400) und ein sich zumindest abschnittsweise zwischen der Koppelantenne (110) und der Leiterplatte (114) erstreckendes Feststoff-Dielektrikum (112) umfasst.
Kopplerbaugruppe nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplerbaugruppe (100) als mechanisch zusammenhängende Einheit ausgebildet ist, insbesondere dass die Koppelantenne (110) und die Leiterplatte (114) vermittels des Feststoff-Dielektrikums (112) zu einer mechanischen Einheit verbunden sind.
Kopplerbaugruppe nach Anspruch 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (114) mit einem Verbindungskabel (120) verbunden oder verbindbar ist, insbesondere mit einem Verbindungskabel (120) mit einem Wellenwiderstand von 50 Ohm verbunden oder verbindbar ist.
Kopplerbaugruppe nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassschaltung (400) zur Anpassung der Kopplerbaugruppe (100) an einen Wellenwiderstand des Verbindungskabels (120) ausgebildet ist.
Kopplerbaugruppe nach einem der Ansprüche 9 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplerbaugruppe (100) Kontaktmittel (116) zur lösbaren Verbindung mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (310, 320), insbesondere mindestens einen Federkontakt (116) oder mindestens einen Druckkontakt, umfasst.
Kopplerbaugruppe nach einem der Ansprüche 9 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Haltevorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei bei der Herstellung der Haltevorrichtung (200) die Kopplerbaugruppe (100) als vormontierte mechanische Einheit mit dem Gehäuse (210, 220) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei bei der Herstellung der Haltevorrichtung (200) die Kopplerbaugruppe (100) mit einem mit der Kopplerbaugruppe (100) verbundenen Verbindungskabel (120) als vormontierte mechanische Einheit mit dem Gehäuse (210, 220) verbunden wird.