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Die
Erfindung betrifft eine Antennenverbindungsvorrichtung bzw. einen
Antennenstecker zum Halten einer Antenne und einer Leiterplatte
in Relation zueinander, so dass ein Kontakt zwischen der Antenne
und der Leiterplatte besteht.
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Elektronische
Vorrichtungen, z.B. Mobiltelefone, werden einhergehend mit der derzeitigen
technologischen Entwicklung immer kleiner. Dies bedeutet, dass auch
alle Komponenten in den elektronischen Vorrichtungen immer kleiner
und immer integrierter werden müssen.
Diese elektronischen Vorrichtungen weisen eine Leiterplatte auf,
auf der elektronische Komponenten in einem Bestückungsvorgang angebracht werden.
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Wenn
die Antennenvorrichtung immer kleiner wird, ist es wünschenswert,
die Vorrichtung direkt auf der Leiterplatte während des Bestückungsvorgangs
zu platzieren. Die billigste und stabilste Lösung wäre, die Antennenvorrichtungen
auf die Leiterplatte zu löten.
Für Mobiltelefone
besteht jedoch die Notwendigkeit, die Leistungsfähigkeit des Funksenders und
-empfängers
zu optimieren. Daher ist es gewünscht,
ein automatisches Prüfen
der Leistungsfähigkeit
während
des Prüfens
zu gestatten. Es ist jedoch nicht möglich, die Ausgabe der RF-Stufe
zu überprüfen, wenn
die Antennenvorrichtung direkt auf die Leiterplatte gelötet wird.
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In
den neuesten Mobiltelefonen besteht auch eine Bedürfnis danach,
mehr Verbindungen zwischen dem Funkteil und der Antenne zu haben,
aufgrund der Tatsache, dass die meisten Mobiltelefone inzwischen
auf zwei Frequenzbändern
arbeiten und zukünftig
wahrscheinlich noch mehr Frequenzbänder verwenden werden.
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Antennenverbinder
bzw. Antennenstecker mit Antennenhaltemitteln sind aus
EP 0902508 und
DE 29922053 bekannt. Diese Dokumente
offenbaren Haltemittel, die für
einen Antennentyp spezifisch sind.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Antennenverbinder gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
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Die
Erfindung wird nachstehend beispielhaft in Verbindung mit bevorzugten
Ausführungsformen und
mit Bezug auf die Zeichnungen vollständiger beschrieben, wobei:
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1 in
einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform
der Kommunikationseinheit gemäß der Erfindung
zeigt,
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2 schematisch
die wesentlichen Teile eines Telefons für Kommunikation mit einem zellularen Netz
zeigt.
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3 zeigt
eine Antenne, die auf die Leiterplatte gelötet wird.
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4 zeigt
eine Antenne, die an der Leiterplatte mit einem Antennenverbinder
befestigt wird.
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5 zeigt
eine Antenne, die an der Leiterplatte mit einem anderen Antennenverbinder
befestigt wird.
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6 zeigt
eine Antennenanordnung, die zusätzliche
Haltemittel zum Befestigen der Antenne auf der Leiterplatte aufweist.
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7 zeigt
eine schematische Ansicht eines Antennenprüfelements zum Durchführen von
Messungen und den Antennenverbinder.
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Gemäß einem
ersten Aspekt wird der Antennenverbinder gemäß der Erfindung unter Bezug
auf ein handtragbares Telefon beschrieben, vorzugsweise ein zellulares
Telefon/Mobiltelefon. Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Telefons
ist in 1 gezeigt, wo ein Telefon perspektivisch gezeigt
ist. Wie ersichtlich ist, ist das Telefon mit einer Vorderabdeckung 2 versehen,
die einen Fensterrahmen 3 aufweist, der das Schutzfenster
der Anzeigeanordnung 1 umgibt. Das Telefon umfasst eine
Benutzerschnittstelle mit einer Ein/Aus-Taste 4, einer
Tastatur/einem Tastenfeld 7, einer Batterie, einer Anzeige/LCD 1,
einer Hörmuschel 21 und
einem Mikrofon 22 (nicht gezeigt).
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Die
Tastatur/das Tastenfeld 7 weist eine erste Tastengruppe 13 als
alphanumerische Tasten auf, mittels derer der Benutzer eine Telefonnummer
eingeben kann, eine Textnachricht (SMS) schreiben kann, einen Namen
schreiben (in Zusammenhang mit der Telefonnummer), etc. Jede der
zwölf alphanumerischen
Tasten 13 ist mit einer Ziffer „0–9" bzw. einem Zeichen „#" oder „*" versehen. Im Alpha-Modus ist jede Taste
mit einer Anzahl von Buchstaben und speziellen Zeichen verknüpft, die
bei der Textbearbeitung verwendet werden.
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Die
Tastatur/das Tastenfeld 7 umfasst zusätzlich zwei frei belegbare
Tasten 8 (soft keys), zwei Anrufbedienungstasten 12 und
eine Navigationstaste 10. Die Funktionalität der frei
belegbaren Taste hängt von
dem Zustand des Telefons und von der Navigation in dem Menü unter Verwendung
einer Navigationstaste ab. Die derzeitige Funktionalität der frei
belegbaren Tasten 8 ist in gesonderten Feldern in der Anzeige 1 direkt über den
Tasten 8 gezeigt. Die beiden Anrufbedienungstasten 12 werden
zum Herstellen einer Verbindung bzw. eines Anrufs oder einer Telefonkonferenz,
zum Beenden eines Anrufs oder zum Abweisen eines eingehenden Anrufs
verwendet.
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Die
Navigationstaste 10 ist eine Oben/Unten-Taste und ist mittig
auf der Vorderfläche
des Telefons zwischen der Anzeige 1 und der Gruppe von
alphanumerischen Tasten 13 angeordnet. Dadurch ist der
Benutzer in der Lage, diese Taste mit seinem Daumen zu steuern.
Dies ist der beste Ort, um eine Eingabetaste zu platzieren, die
genaue motorische Bewegungen erfordert. Viele erfahrene Telefonbenutzer
sind an eine Einhand-Bedienung gewöhnt. Sie platzieren das Telefon
in der Hand zwischen den Fingerspitzen und der Handfläche. Dadurch
ist der Daumen frei zum Eingeben von Informationen.
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2 zeigt
schematisch die wichtigsten Teile einer bevorzugten Ausführungsform
des Telefons, wobei die Teile wesentlich für das Verständnis des Telefons sind. Das
Mikrofon 22 nimmt die Sprache des Benutzers auf, und die
dadurch gebildeten analogen Signale werden in einem A/D-Wandler
(nicht gezeigt) analog/digital gewandelt, bevor die Sprache in einem
Audioteil 20 codiert wird. Das codierte Sprachsignal wird
an den Controller 18 (Prozessor der Bitübertragungsschicht, physical
layer processor) übertragen,
der z.B. die GSM-Endgeräte-Software unterstützt. Der
Controller 18 bildet auch die Schnittstelle zu den peripheren
Einheiten des Gerätes,
einschließlich
RAM und ROM-Speichern 17a und 17b, einer SIM-Karte 16,
der Anzeige 1 und der Tastatur/des Tastenfelds 7 (aus 1)
sowie Daten, Stromversorgung etc. Der Controller 18 kommuniziert
mit der Sender-/Empfänger-Schaltung 19.
Der Audioteil sprach-dekodiert das Signal, das von dem Controller 18 an
das Hörteil 21 über einen
D/A-Wandler (nicht gezeigt) weitergeleitet wird.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
des Telefons der Erfindung ist zur Verwendung in Verbindung mit
dem GSM-Netz angepasst, doch natürlich
kann die Erfindung auch in Verbindung mit anderen Telefonnetzen
angewendet werden. Es könnten
zellulare Netze sein, verschiedene Arten drahtloser Telefonsysteme
oder in Dual-Band-Telefonen, die auf eine Reihe dieser Systeme/Netze
zugreifen.
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Der
Controller 18 ist mit der Benutzerschnittstelle verbunden.
Damit ist es der Controller 18, der die Aktivität in dem
Telefon überwacht
und die Anzeige 1 in Reaktion darauf steuert.
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Damit
ist es der Controller 18, der das Auftreten eines Zustandsänderungs-Ereignisses
erfasst und den Zustand des Telefons und damit den Anzeigetext ändert. Der
Benutzer kann ein Zustands-Änderungs-Ereignis
verursachen, wenn er/sie die Tastatur/das Tastenfeld 7 einschließlich der
Navigationstaste(n) 10 aktiviert, und diese Art von Ereignissen werden
Eingabeereignisse oder Benutzerereignisse genannt. Jedoch kann auch
das Netz, das mit dem Telefon kommuniziert, ein Zustandsänderungsereignis
verursachen. Diese Arten von Ereignissen und weitere Ereignisse,
die außerhalb
der Kontrolle des Benutzers liegen, werden Nicht-Benutzer-Ereignisse genannt.
Nicht-Benutzer-Ereignisse umfassen eine Zustandsänderung während eines Verbindungsaufbaus,
eine Änderung
der Batteriespannung, Änderung
der Antennenbedingungen, Nachricht über den Empfang einer SMS,
etc.
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Die
Erfindung wird mit einigen Beispielen unter Bezugnahme auf 3 bis 7 beschrieben, welche
die verschiedenen Merkmale eines Antennenverbinders bzw. Antennensteckers
zeigen.
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In 3 ist
eine Leiterplatte 30 gezeigt, die Kontaktflächen 31 aufweist,
und eine Antenne 33. Die Antenne schließt mehrere sendende und empfangende
Antennen 34 ein. Sie umfasst auch Beine 35. Die
verschiedenen sendenden und empfangenden Antennen 34 weisen
Teile 36 auf, die sich entlang der Beine 35 der
Antenne erstrecken, um Kontakt mit den Kontaktflächen 31 auf der Leiterplatte 30 zu
ermöglichen.
Die sich erstreckenden Teile 36 erstrecken sich nach unten über die
Enden der Beine 35 hinaus und auf der anderen Seite der
Beine 35 nach oben. Diese Konstruktion ermöglicht einen
besseren Kontakt zwischen der Antenne 33 und der Leiterplatte 30.
Die in 3 gezeigte Antenne 33 ist auf die Leiterplatte 30 gelötet.
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Eine
weitere Lösung
zum Anbringen einer Antenne 33 auf einer Leiterplatte 30 ist
in 4 gezeigt, wo die Antenne 33 an der Leiterplatte 30 angebracht
ist, mit einem Antennenverbinder 37, der, vorzugsweise
durch Löten,
auf der Leiterplatte befestigt ist. Der Antennenverbinder 37 schließt Kontaktelemente 38 ein,
die in Steckplätzen
(slots) (nicht gezeigt) auf dem Antennenverbinder 37 befestigt
sind, wobei jedes Kontaktelement 38 zwei Kontaktteile 39 und 40 einschließt. Der
erste Kontaktteil 39 hat hauptsächlich eine Kontaktfunktion,
während
der zweite Kontaktteil 40 auch eine Haltefunktion hat. Wenn
eine Antenne 33 in dem Verbinder 37 platziert wird,
zwischen den beiden Kontaktteilen 39 und 40, schnappt
der zweite Kontaktteil 40 in eine Aussparung 41 auf
der Antenne 33. Der zweite Kontaktteil 40 hält die Antenne
fest, so dass ein guter Kontakt zwischen der Antenne 33 und
der Leiterplatte 33 hergestellt wird. Wenn die Antenne 33 zur
Wartung von Komponenten entfernt werden muss, die sich unter (nicht
gezeigt) der Antenne 33 befinden, oder zum Testen eines
Funkteils (nicht gezeigt) auf der Leiterplatte 30 und mit
der Antenne verbunden, können
die zweiten Teile 40 leicht von der Antenne 33 nach
außen
gebogen werden und so die Antenne 33 von dem Antennenverbinder 37 lösen.
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In 5 ist
noch eine andere Weise zum Anbringen einer Antenne 33 an
eine gedruckte Leiterplatte 30 gezeigt, wo Antennenverbinder 42 mit
einem erhobenen Bereich 42 vorzugsweise durch Löten auf
der Leiterplatte 30 befestigt sind. Der erhobene Bereich 43 des
Antennenverbinders weist eine Aussparung 44 auf, die mit
einer entsprechenden Aussparung 46 auf der Antenne überlappt.
Der Antennenverbinder 42 schließt auch Kontaktelemente 45 ein,
die in Steckplätzen
(nicht gezeigt) auf dem Antennenverbinder 42 befestigt
sind, wobei der Teil der Kontaktelemente 45, der Kontakt
mit der Antenne 33 hat, ein geschlossenes Ende oder zumindest
ein nach unten weisendes Ende aufweist. Jegliche Metallteile in
dem Antennenverbinder 42 beeinflussen die Antenne 33,
doch ein geschlossenes Ende oder zumindest ein nach unten weisendes
Ende minimieren die Auswirkung des Antennenverbinders 42 auf die
Antenne 33.
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In 5 sind
Antennenverbinder gezeigt, die drei bzw. zwei Kontaktelemente 42 aufweisen.
Um zu ermöglichen,
dass die Antennenverbinder 42 verschiedene Arten von Antennen 33 mit
unterschiedlichen Anzahlen von Antennenteilen aufnehmen können, sind
die Antennenverbinder 42 mit einer Vielzahl von Steckplätzen versehen
(nicht gezeigt). Für
jede unterschiedliche Art von Antenne 33 wird der Antennenverbinder 42 mit
einer geeigneten Anzahl von Kontaktelementen 45 versehen,
während
die übrigen Steckplätze leer
sind. Auch die in 4 und 6 gezeigten
Ausführungsformen
sind mit einer Vielzahl von Steckplätzen versehen, um sich an verschiedene Arten
von Antennen 33 anzupassen.
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Wenn
eine Antenne 33 in dem Antennenverbinder 42 platziert
wird, werden die Kontaktelemente 45 von dem erhobenen Abschnitt
weg nach außen gebogen,
bis die Aussparung 46 auf der Antenne 33 in die
Aussparung 44 auf dem Antennenverbinder 42 einrastet.
Der Kontakt zwischen den Kontaktelementen 45 und der Antenne 33 wurde
vorhin gezeigt und mit Bezug auf 3 beschrieben.
Die Antenne 33 wird gelöst,
indem die Beine 47 nach innen gedrückt werden und dadurch die
Kontaktelemente 45 weggedrückt werden, die eingerasteten
Aussparungen 44 und 4b gelöst werden und danach die Antenne 33 abgehoben
wird.
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In 6 ist
eine Antenne 33 gezeigt, die zusätzliche Haltemittel 48 aufweist,
um die Befestigungskraft zwischen der Antenne 33 und der
Leiterplatte 30 zu erhöhen.
Die zusätzlichen
Haltemittel 48 schließen
Einrastelemente ein, die in Aussparungen 49 auf der Leiterplatte 30 eingefügt werden,
wenn die Antenne 33 auf der Leiterplatte 30 befestigt
wird.
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In 7 ist
eine schematische Ansicht eines Antennenprüfelements bzw. einer Antennenprüfsonde zum Überprüfen eine
Funkteils (nicht gezeigt) auf der Leiterplatte 30 gezeigt.
Die Antennenprüfsonde 50 weist
einige Kontaktkabel 52 auf, um mit Messgeräten (nicht
gezeigt) zu koppeln, und einige Koaxialkabel 53, um an
einigen Erdungspins 51 befestigt zu werden. Wie zuvor erwähnt, besteht
eine Notwendigkeit, den Funkteil eines Mobiltelefons zu überprüfen um zu
sehen, dass die Funkteile den Anforderungen gewisser Standards genügen, oder
einfach um zu überprüfen, ob
die Leistungsfähigkeit
des Funkteils zufrieden stellend ist. Die Antennenprüfsonde 50 weist
in diesem Beispiel eine ähnliche
Struktur wie bei den zuvor beschriebenen Antennen 33 auf,
doch sie könnte
jede andere Bauart aufweisen, so lange die Erdungspins 51 in
den Antennenverbinder 42 passen und sie mit einigen Erdungsflächen 54 verbunden
sind. Der Antennenprüfsonde
fehlen jegliche Aussparungen, die den Aussparungen 44 des
Antennenverbinders 42 (5) oder
denen des zweiten Kontaktteils 40 (in 4 gezeigt)
entsprechen, der in die Aussparungen einrastet und die Antennenprüfsonde 50 fest
an der Leiterplatte 30 hält. Dies ermöglicht es,
dass die Antennenprüfsonde 50 leicht
in dem Antennenverbinder 37 oder 42 platziert
werden kann, und dass Überprüfungen an
dem Funkteil ausgeführt werden
können.
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Die
Antennenprüfsonde 50 und
die Antenne 33 können
von dem gleichen drehbaren Werkzeug (nicht gezeigt) gehalten und
in dem Antennenverbinder 42 platziert werden. Während die
Antennenprüfsonde 50 auf
dem Antennenverbinder 42 platziert wird, um die Überprüfungen auszuführen, kann
die Antenne 33 in einer anderen Position gehalten werden,
wartend, auf dem Antennenverbinder 42 platziert zu werden,
nachdem die Überprüfungen abgeschlossen
wurden. Das drehbare Werkzeug hebt die Antennenprüfsonde 50 an
und dreht sich so, dass die Antenne 33 an den Befestigungsort
gebracht wird und danach auf dem Antennenverbinder 42 platziert wird.