DE19605999A1 - Kontaktierung einer flächigen Antennenleiterstruktur - Google Patents
Kontaktierung einer flächigen AntennenleiterstrukturInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Kontaktierung einer flächigen Anten
nenleiterstruktur nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bereits eine gattungsgemäße Kontaktierung einer flächigen
Antennenleiterstruktur aus der DE 42 32 746 C2 bekannt, welche
aus einem Kontaktelement und einer an der Antennenleiterstruktur
angeordneten Kontaktstelle besteht.
Das Kontaktelement wird aus einem Metallstreifen mit Anschluß
fahne gebildet, welcher in einen flachen Träger aus elektrisch
isolierendem Kunststoff eingebettet ist. Dabei liegt die An
schlußfahne frei und der Metallstreifen ist innerhalb des Trä
gers mit einer elektrischen Anschlußleitung verbunden, welche
aus dem Träger herausgeführt ist und am freien Ende zum Anschluß
an eine Buchse oder einen Stecker eingerichtet ist. Die
Anschlußfahne ist mit der Kontaktstelle, insbesondere durch Lö
ten oder Punktschweißen, elektrisch leitend verbunden.
Als nachteilig könnte hierbei erachtet werden, daß zur Kontak
tierung der Anschlußfahne mit der Kontaktstelle ein zusätzlicher
Arbeitsgang benötigt wird.
Zudem wird durch die undefinierte Lage der elektrischen An
schlußleitungen das Toleranzfeld der Antennenimpedanz vergrößert
und es kommt zu einer größeren Fehlanpassung.
Aus der DE 41 25 999 C1 ist ferner ein Kontaktelement zur fe
dernden Kontaktierung mit zwei Kontaktstellen, die an den Schei
beninnenseiten einer Doppelglasscheibe angebracht sind, bekannt,
wobei das Kontaktelement unterschiedliche geometrische
Konfigurationen aufweisen kann.
Diese Druckschrift offenbart aber keine Lösung für das Problem
der Kontaktierung einer flächigen Antennenleiterstruktur mit ei
ner elektrischen Anschlußleitung und der Leitungsführung, um ein
Antennensignal von einer flächigen Antennenleiterstruktur zu
einer Signalverarbeitungsschaltung zu übertragen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Kontaktierung
einer flächigen Antennenleiterstruktur derart weiterzubilden,
daß ein vereinfachter Einbau möglich ist und die genannten tech
nischen Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An
spruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteil
hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen kennzeichnen.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß
eine elektrische Verbindung zwischen einer flächigen Antennen
leiterstruktur, welche in einem Fahrzeugeinbauteil, insbesondere
in einer Fahrzeugscheibe, integriert ist, und einer zugehörigen
elektrischen Signalverarbeitungsschaltung durch die Kon
taktierung von mindestens einem ersten Kontaktierungsmittel,
welches auf dem Fahrzeugeinbauteil angeordnet und mit der Anten
nenleiterstruktur verbunden ist, mit mindestens einem korre
spondierenden zweiten Kontaktierungsmittel, welches karosse
rieseitig auf einem Kontaktfuß angeordnet ist und mit einer
elektrischen Anschlußleitung verbunden ist, hergestellt wird.
Durch die Anordnung des zweiten Kontaktierungsmittels auf dem
Kontaktfuß wird eine definierte Einbaulage erreicht. Dabei er
folgt die Kontaktierung durch eine Relativbewegung zwischen dem
Fahrzeugeinbauteil und dem Kontaktfuß beim Einbau, wobei die
Relativbewegung einerseits bei bereits eingebautem Kontaktfuß
durch das Fahrzeugeinbauteil, beispielsweise durch Aufsetzen,
andererseits bei bereits eingebautem Fahrzeugeinbauteil durch
den Kontaktfuß, beispielsweise durch Aufstecken, ausgeführt
wird.
Im einfachsten Ausführungsfall ist die elektrische Signalverar
beitungsschaltung als Anschlußbuchse ausgeführt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das
erste Kontaktierungsmittel als Kontaktfläche ausgeführt und Teil
der Antennenleiterstruktur und das zweite Kontaktierungsmittel
ist als Federelement ausgeführt und auf dem Kontaktfuß angeord
net. Eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Kontaktie
rungsmittel und der Signalverarbeitungsschaltung wird dabei
durch die elektrische Anschlußleitung, welche beispielsweise
durch Löten oder Punktschweißen mit dem zweiten Kontaktierungs
mittel verbunden ist, hergestellt.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird eine Beschädigung
des ersten Kontaktierungsmittels beim Transport des Fahrzeugein
bauteils nahezu ausgeschlossen.
Grundsätzlich sind aber auch andere Ausführungsformen möglich,
so kann beispielsweise das erste Kontaktierungsmittel als Fe
derelement und das zweite Kontaktierungsmittel als Kontaktfläche
ausgebildet sein, oder beide Kontaktierungsmittel könnten als
Federelement ausgebildet sein, um Kontaktprobleme zu vermeiden
und Fertigungstoleranzen auszugleichen.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
bildet der Kontaktfuß gemeinsam mit einem Kontaktarm einen Trä
ger, welcher mit dem Gehäuse der Signalverarbeitungsschaltung
verbunden ist. Die elektrische Anschlußleitung wird dabei auf
dem Träger angeordnet. Dadurch ergibt sich für die elektrische
Anschlußleitung eine definierte räumliche Lage und eine festge
legte Länge, wodurch sich das Toleranzfeld der Impedanz verklei
nert und ein größerer Abstand zwischen der Signalverarbeitungs
schaltung und der flächigen Antennenleiterstruktur verwirklicht
werden kann.
Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Ausführungsformen mög
lich.
So kann die Erfindung auch zur Kontaktierung von flächigen An
tennenleiterstrukturen, welche in andere Fahrzeugeinbauteile,
wie z. B. Leuchten, Kunststoffteilen oder andere Baugruppen in
tegriert sind, verwendet werden.
Desweiteren kann der Träger fester Bestandteil des Gehäuses der
Signalverarbeitungsschaltung sein und gleichzeitig zur Befesti
gung des Gehäuses dienen. Dabei können bei Bedarf mehrere Träger
Anwendung finden.
Zudem kann der Kontaktarm an den Kontaktfuß angeformt sein, so
daß der Träger als ein kompaktes Bauteil ausgeführt ist.
Zur Vermeidung von Kleberkontakt kann eine Schutzleiste, die
gleichzeitig als Abstandspuffer dienen kann, an den Kontaktfuß
angeformt sein.
Die elektrische Anschlußleitung kann z. B. als Litze, Koaxialka
bel, Blechstreifen, in Folie eingebettete Leiterbahnen oder als
flexibles Leitungsband ausgeführt sein.
Besonders vorteilhaft für die Z-Anpassung und die Z-Transforma
tion ist die Ausführung der elektrischen Anschlußleitung als
Streifenleitung; dabei kann des Substrat der Streifenleitung
durch den Träger gebildet werden, oder der Träger kann nur zur
Befestigung und Führung der elektrischen Anschlußleitung dienen.
Zudem ist es möglich, den Kontaktarm als UHF-Antenne oder höher
frequente Antenne auszubilden, ohne daß eine Antennenlei
tungsstruktur auf einem Fahrzeugeinbauteil notwendig ist.
Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungs
beispiele der Erfindung erläutert; es zeigen:
Fig. 1 schematische Darstellung eines Aus
führungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 2a, 2c und 2f schematische Darstellungen von ver
schiedenen Möglichkeiten der Lei
tungsführung;
Fig. 2b, 2d, 2e und 2g Schnittbilder zu den verschiedenen
Ausführungsmöglichkeiten nach Fig.
2a, 2c und 2f;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des
Kontaktfußes mit Schutzleiste;
Fig. 4a bis Fig. 4j schematische Darstellungen von ver
schiedenen Ausführungsformen der
Kontaktierungsmittel;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der
Erfindung bei der Verwendung von
mehreren Antennen auf einem Fahr
zeugeinbauteil;
Fig. 6 eine schematische Darstellung der
Erfindung für eine Antenne mit meh
reren Kontaktierungsmöglichkeiten.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, umfaßt die Kontaktierung ei
ner flächigen Antennenleiterstruktur ein erstes Kontaktierungs
mittel 5, welches als Kontaktfläche ausgeführt und auf ein Fahr
zeugeinbauteil 7 aufgebracht ist, und ein zweites Kontaktie
rungsmittel 4, welches als Federelement ausgeführt und auf einem
Kontaktfuß 3.1 befestigt ist. An den Kontaktfuß 3.1 ist ein
Kontaktarm 3.2 angeformt oder befestigt. Der Kontaktfuß 3.1 und
der Kontaktarm 3.2 bilden einen elektrisch nicht leitenden Trä
ger 3, welcher als Teil eines Gehäuses 2 für eine Signalverar
beitungsschaltung ausgebildet oder an diesem befestigt sein
kann.
Der Träger 3 und das Gehäuse 2 sind mit der Karosserie 1 ver
bunden. Zwischen dem Fahrzeugeinbauteil 7 und der Karosserie 1
ist eine Kleberraupe 6 zur Befestigung des Fahrzeugeinbauteils 7
eingebracht.
Die Fig. 2a, 2c und 2f zeigen verschiedene Möglichkeiten der
Leitungsführung mittels eines Trägers 3, wobei die elektrische
Anschlußleitung nur auf den entsprechenden Schnittbildern, Fig.
2b, 2d, 2e und 2g, dargestellt ist.
Die Fig. 2a zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die elektri
sche Anschlußleitung als flexibles Leiterband 10 ausgeführt ist.
Die Fig. 2b zeigt ein Schnittbild entlang der Schnittlinie IIb
in Fig. 2a, wobei das flexible Leiterband 10 als Streifenleitung
ausgeführt ist. Die Streifenleitung umfaßt dabei einen
Masseleiter 8.1, einen Antennenleiter 8 und ein trennendes
Substrat 9.1 mit einer bestimmten relativen Dielektrizitätskon
stanten εr. Das trennende Substrat 9.1 übernimmt gemeinsam mit
dem Kontaktfuß 3.1 die Funktion des Trägers 3. Der Antennen
leiter 8 verbindet das zweite Kontaktierungsmittel 4 mit einer
nicht dargestellten Signalverarbeitungsschaltung. Der Mas
seleiter 8.1 ist mit einem Masseanschluß der nicht dargestellten
Signalverarbeitungsschaltung verbunden und endet offen am Kon
taktfuß 3.1. Bei einer anderen nicht dargestellten Ausführungs
form endet der Masseleiter 8.1 nicht offen am Kontaktfuß 3.1,
sondern er ist mit einem ,zusätzlichen zweiten Kontaktierungsmit
tel verbunden, welches mit einem zusätzlichen korrespondierenden
ersten Kontaktierungsmittel beim Einbau einen elektrischen Kon
takt herstellt.
Die Fig. 2c zeigt eine Ausführungsform mit einem formstabilen
Träger 3.
Die Fig. 2d zeigt ein erstes Schnittbild entlang der Schnittli
nie IId in Fig. 2c, bei welchem der Träger 3 nur zur Befestigung
und Führung der elektrischen Anschlußleitung, welche analog zur
Fig. 2b als Streifenleitung ausgeführt ist, verwendet wird. Da
bei kann die elektrische Anschlußleitung als selbstklebendes
flexibles Leitungsband 10 gemäß Fig. 2a ausgeführt sein.
Die Fig. 2e zeigt ein weiteres Schnittbild entlang der Schnitt
linie IIe in Fig. 2c, bei welchem das Substrat der Streifenlei
tung durch den formstabilen Träger 3 gebildet wird, auf dessen
Unterseite (der Karosserie zugewandt) der Masseleiter 8.1 und
auf dessen Oberseite der Antennenleiter 8 aufgebracht ist.
Die Fig. 2f zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Träger 3
an die Kontur der Karosserie 1 angepaßt ist und selbstklebend
ausgeführt sein kann.
Die Fig. 2g zeigt das Schnittbild entlang der Schnittlinie IIg
in Fig. 2f. Dabei wird die Streifenleitungstechnik dadurch ver
wirklicht, daß die Karosserie 1 als Masseleiter und der Träger 3
als trennendes Substrat, auf dessen Oberseite der Antennenleiter
8 aufgebracht ist, verwendet wird.
Als weitere nicht dargestellte Ausführungsform kann das flexible
Leiterband 10 selbstklebend ausgeführt sein und gemäß Fig. 2f
auf der Karosserie 1 angeordnet sein.
Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Kontaktfußes 3.1, bei
welcher an den Kontaktfuß 3.1 eine Schutzleiste 11 angeformt
ist. Die Schutzleiste 11 soll eine Berührung der Kontaktierungs
mittel 4, 5 mit der Kleberraupe 6 verhindern. Gleichzeitig kann
die Schutzleiste 11 als Abstandspuffer zwischen der Karosserie 1
und dem Fahrzeugeinbauteil 7 ausgeführt sein. Durch die
Ausführung der Schutzleiste 11 als Abstandspuffer ergibt sich
ein definierter Abstand zwischen dem Kontaktfuß 3.1 und dem
Fahrzeugeinbauteil 7 und damit eine definierte Kontaktkraft
zwischen den beiden Kontaktierungsmitteln 4, 5. Dabei kann der
Abstandspuffer mit oder ohne Ausgleich ausgeführt sein.
Die Fig. 4a bis Fig. 4j zeigen verschiedene Ausführungsformen
der Kontaktierungsmittel.
Dabei zeigen die Fig. 4a bis Fig. 4g verschiedene Ausführungs
formen des zweiten Kontaktierungsmittels 4 als Metallblechteil,
welches bei den dargestellten Ausführungsformen auf den Kon
taktfuß 3.1 aufgeclipst werden kann. Grundsätzlich können na
türlich auch andere lösbare, aber auch unlösbare Befestigungs
arten gewählt werden. So könnte das zweite Kontaktierungsmittel
4 beispielsweise mit dem Kontaktfuß 3.1 verschraubt oder ver
nietet oder auf diesen aufgeklebt werden. Der eigentliche elek
trische Kontakt mit dem ersten Kontaktierungsmittel 5 wird dabei
durch ein Federelement 4.1 hergestellt. Im Einzelnen zeigen die
Fig. 4a bis Fig. 4g unterschiedliche Ausführungsformen des
Federelements 4.1.
Ferner zeigt die Fig. 4h eine Ausführungsform des zweiten Kon
taktierungsmittels 4 als Elastomer oder Thermoplast, welches we
nigstens an der Oberfläche elektrisch leitend ausgeführt und auf
dem Kontaktfuß 3.1 angeordnet ist.
Die Fig. 4i zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das erste
Kontaktierungsmittel 5 als Federelement und das zweite Kontak
tierungsmittel 4 als Kontaktfläche ausgeführt ist.
Die Fig. 4j zeigt eine Ausführungsform, bei welcher beide Kon
taktierungsmittel 4, 5 als Federelemente, welche als Elastomer
oder Thermoplast mit wenigstens einer elektrisch leitenden
Oberfläche ausgeführt sind, ausgebildet sind.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführung der Erfindung bei welcher ver
schiedene Antennensysteme für unterschiedliche Anwendungen z. B.
Kombination von AM-/FM-Antennen, Diversity (Signalempfang durch
mehrere Antennen, dadurch Auswahlmöglichkeit abhängig von der
Signalqualität), Rundfunk, TV, GPS (Global Positioning System),
DAB (Digital Audio Broadcasting), Zusatzdienste (z. B.
Garagenöffnung), GSM (Global System Mobile Communication) und
Telefon verwendet werden.
Ein Antennensystem besteht dabei jeweils aus einer Antenne 12,
welche Teil der Antennenleiterstruktur und in der Zeichnung nur
angedeutet ist, und einem ersten Kontaktierungsmittel 5, beide
auf einem Fahrzeugeinbauteil 7 angeordnet, einem Träger 3 mit
elektrischen Anschlußleitungen und mit einem zweiten Kontaktie
rungsmittel 4 und einer in einem Gehäuse 2 untergebrachten
Signalverarbeitungsschaltung.
Dabei soll das gestrichelt angedeutete Gehäuse 2.1 die Möglich
keit aufzeigen, alle Signalverarbeitungsschaltungen in einem ge
meinsamen Gehäuse 2.1 unterzubringen.
Die Fig. 6 zeigt die Anwendung von mehreren ersten Kontaktie
rungsmitteln 5.1 bis 5.3 für eine Antenne 12. Dadurch wird eine
alternative Kontaktierung, abhängig von der Positionierung des
Gehäuses 2 einer Signalverarbeitungsschaltung mit dem zugehöri
gen Träger 3, zur Frequenzanpassung möglich. Die gestrichelten
Darstellungen zeigen dabei die alternativen Positionierungsmög
lichkeiten.
Claims (22)
1. Kontaktierung einer flächigen Antennenleiterstruktur, welche
in ein Fahrzeugeinbauteil (7), insbesondere eine Fahrzeug
scheibe, integriert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß einerseits mindestens ein erstes Kontaktierungsmittel (5), welches auf dem Fahrzeugeinbauteil (7) angeordnet und mit der Antennenleiterstruktur verbunden ist, und andererseits minde stens ein Kontaktfuß (3.1) mit mindestens einem zweiten Kontak tierungsmittel (4) karosserieseitig vorgesehen ist,
wobei die Kontaktierung des jeweiligen ersten Kontaktierungsmit tels (5) mit dem korrespondierenden zweiten Kontaktierungsmittel (4) bei einer beim Einbau erfolgenden Relativbewegung zwischen Fahrzeugeinbauteil (7) und Kontaktfuß (3.1) erfolgt.
daß einerseits mindestens ein erstes Kontaktierungsmittel (5), welches auf dem Fahrzeugeinbauteil (7) angeordnet und mit der Antennenleiterstruktur verbunden ist, und andererseits minde stens ein Kontaktfuß (3.1) mit mindestens einem zweiten Kontak tierungsmittel (4) karosserieseitig vorgesehen ist,
wobei die Kontaktierung des jeweiligen ersten Kontaktierungsmit tels (5) mit dem korrespondierenden zweiten Kontaktierungsmittel (4) bei einer beim Einbau erfolgenden Relativbewegung zwischen Fahrzeugeinbauteil (7) und Kontaktfuß (3.1) erfolgt.
2. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Kontaktierungsmittel (5) lösbar auf dem Fahrzeug
einbauteil (7) befestigbar ist.
3. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Kontaktierungsmittel (5) unlösbar auf dem Fahr
zeugeinbauteil (7) befestigt ist.
4. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Kontaktierungsmittel (5) als Metallblechteil mit
Federelement (4.1) ausgebildet ist.
5. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Kontaktierungsmittel (5) als Kontaktfläche ausge
bildet ist.
6. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Kontaktierungsmittel (5) als Elastomer oder
Thermoplast, welches wenigstens an der Oberfläche elektrisch
leitend ist, ausgebildet ist.
7. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Kontaktierungsmittel (4) lösbar auf dem Kontakt
fuß (3.1) befestigbar ist.
8. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Kontaktierungsmittel (4) unlösbar auf dem Kon
taktfuß (3.1) befestigt ist.
9. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Kontaktierungsmittel (4) als Metallblechteil mit
Federelement (4.1) ausgebildet ist.
10. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Kontaktierungsmittel (4) als Metallblechteil mit
Kontaktfläche ausgebildet ist.
11. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Kontaktierungsmittel (4) als Elastomer oder
Thermoplast, welches wenigstens an der Oberfläche elektrisch
leitend ist, ausgebildet ist.
12. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine elektrische Anschlußleitung definierter
Länge und mindestens eine Signalverarbeitungsschaltung vorgese
hen ist,
wobei die elektrische Anschlußleitung das jeweilige zweite Kon
taktierungsmittel (4) mit der entsprechenden Signalverarbei
tungsschaltung verbindet.
13. Kontaktierung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur definierten Leitungsführung der elektrischen Anschluß
leitung ein Träger (3), der insbesondere den Kontaktfuß (3.1)
und einen Kontaktarm (3.2) umfaßt, vorgesehen ist.
14. Kontaktierung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrische Anschlußleitung als Koaxialkabel ausgeführt
ist.
15. Kontaktierung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrische Anschlußleitung als Streifenleitung ausge
führt ist.
16. Kontaktierung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Substrat der Streifenleitung durch den Träger (3) gebil
det wird.
17. Kontaktierung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (3) der Karosseriekontur angepaßt ist.
18. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Kontaktfuß (3.1) eine Schutzleiste (11) angeformt
ist, wobei die Schutzleiste (11) als Abstandspuffer mit oder
ohne Ausgleich ausgebildet sein kann.
19. Kontaktierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antennenleiterstruktur aus einer oder mehreren Antennen
für unterschiedliche Frequenzbereiche aufgebaut ist,
wobei jeder Antenne (12) mindestens ein erstes Kontaktierungs
mittel (5) und mindestens ein zweites Kontaktierungsmittel (4)
mit der entsprechenden Signalverarbeitungsschaltung zugeordnet
wird.
20. Kontaktierung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß für jede der Signalverarbeitungsschaltungen ein eigenes Ge
häuse (2) vorgesehen ist.
21. Kontaktierung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle Signalverarbeitungsschaltungen in einem Gehäuse (2.1)
untergebracht sind.
22. Kontaktierung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß für mindestens eine der Antennen (12) mehrere erste Kontak
tierungsmittel (5.1 bis 5.3) zur alternativen Kontaktierung mit
einem zweiten Kontaktierungsmittel (4) vorgesehen sind.
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