EP3031097B1 - Vorrichtung zum senden und/oder empfangen von hochfrequenzsignalen - Google Patents

Vorrichtung zum senden und/oder empfangen von hochfrequenzsignalen Download PDF

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EP3031097B1
EP3031097B1 EP14747620.4A EP14747620A EP3031097B1 EP 3031097 B1 EP3031097 B1 EP 3031097B1 EP 14747620 A EP14747620 A EP 14747620A EP 3031097 B1 EP3031097 B1 EP 3031097B1
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Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Senden und/oder zum Empfangen von Funkfrequenzsignalen, die mindestens eine Breitbandantenne (310) und ein Substrat (410) umfasst; wobei die Antenne (310) mindestens eine erste Abstrahlfläche (318) umfasst und sich in Überlagerung mit einer Masseebene befindet, wobei die Masseebene auf einer ersten Seite des Substrats (410), mindestens einer seitlichen Speiselasche (314) und mindestens einer Seitenwand (316) liegt, die mit mindestens der ersten Abstrahlfläche (318) verbunden ist, und mit einer Kopplungsbahn (416), die auf einer der ersten Seite des Substrats (410) gegenüberliegenden zweiten Seite des Substrats (410) liegt, verbunden ist, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass:
    - die Antenne (310) mindestens eine zweite Abstrahlfläche (312) umfasst, die so ausgestaltet ist, dass sie durch Kopplung mit der ersten Abstrahlfläche (318) erregt wird, wobei sich die zweite Abstrahlfläche (312) in Überlagerung mit der Masseebene befindet und von der ersten Abstrahlfläche (318) beabstandet ist,
    - die Seitenwand (316) und die Kopplungsbahn (416) dafür ausgestaltet sind, die Rolle als kapazitiver Koppler zwischen mindestens der ersten Abstrahlfläche (318), der zweiten Abstrahlfläche (312) und der Masseebene zu spielen;
    wobei die Seitenwand (316) mit der zweiten Abstrahlfläche (312) verbunden ist, wobei die Kopplungsbahn (416) von der Masseebene getrennt ist und eine Kopplungskapazität mit der Masseebene bildet.
  2. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Kopplungsbahn (416) so ausgestaltet ist, dass sie eine Kopplungskapazität bildet, deren Wert εS/e beträgt, worin ε die dielektrische Konstante des dielektrischen Materials ist, aus dem das Substrat (410) besteht, S die Fläche der Kopplungsbahn (416) ist, und e die Dicke zwischen der auf der zweiten Seite des Substrats (410) liegenden Kopplungsbahn (416) und der auf der ersten Seite des Substrats (410) liegenden Masseebene ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Antenne (310) dafür ausgestaltet ist, mindestens eine erste Resonanz entlang einer Längenabmessung (820) der ersten Abstrahlfläche (318), und mindestens eine zweite Resonanz entlang einer Breitenabmessung (810) der ersten Abstrahlfläche (318) zu erzeugen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Seitenwand (316), einer zur Dicke des Substrats (410) parallelen Ebene folgend und einer Breitenabmessung (810) der ersten Abstrahlfläche (318) entlang, mindestens einen ersten Abschnitt umfasst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Seitenwand (316), einer zur Dicke des Substrats (410) parallelen Ebene folgend und einer Längenabmessung (820) der ersten Abstrahlfläche (318) entlang, mindestens einen zweiten Abschnitt umfasst.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt der Seitenwand (316) so ausgestaltet sind, dass sie sich in elektrischem Kontakt befinden, und an der Kopplungsbahn (416) befestigt sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antenne (310) dafür ausgestaltet ist, eine dritte Resonanz entlang einer Längenabmessung (1210) der zweiten Abstrahlfläche (312) zu erzeugen, und vorzugsweise wobei die erste Abstrahlfläche (318) eine Längenabmessung (820) aufweist, die größer ist als die Längenabmessung (1210) der zweiten Abstrahlfläche (312).
  8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens die erste Abstrahlfläche (318) ein L bildet, von dem sich ein erster Schenkel des L der Länge (820) der ersten Abstrahlfläche (318) folgend erstreckt, und sich ein zweiter Schenkel des L der Breite (810) der ersten Abstrahlfläche (318) folgend erstreckt.
  9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Abstrahlfläche (312) eine Skalierung der ersten Abstrahlfläche (318) von kleinerer Abmessung ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die seitliche Speiselasche (314) so ausgestaltet ist, dass sie sich mit einer Speisebahn (414) in Kontakt befindet, die auf der zweiten Seite des Substrats (410) liegt, und vorzugsweise wobei die Antenne 310 so ausgeführt ist, dass sie einen Hohlraum bildet, der es ermöglicht, mindestens einen Chip (412) zwischen mindestens der ersten Abstrahlfläche (318) und der zweiten Seite des Substrats (410) unterzubringen.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Senden und/oder zum Empfangen von Funkfrequenzsignalen, die mindestens eine Breitbandantenne (310) und ein Substrat (410) umfasst, wobei die Antenne (310) mindestens eine erste Abstrahlfläche (318) umfasst und sich in Überlagerung mit einer Masseebene befindet, wobei die Masseebene auf einer ersten Seite des Substrats (410), mindestens einer seitlichen Speiselasche (314) und mindestens einer Seitenwand (316) liegt, die mit mindestens der ersten Abstrahlfläche (318) verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst einen Schritt des Bildens der Antenne (310), einen Schritt des Platzierens der Antenne (310) auf dem Substrat (410), wobei der Schritt des Platzierens der Antenne (310) so ausgeführt wird, dass die Seitenwand (316) mit einer Kopplungsbahn (416) verbunden wird, die auf einer der ersten Seite des Substrats (410) gegenüberliegenden zweiten Seite des Substrats (410) liegt,
    dadurch gekennzeichnet, dass:
    - der Schritt des Bildens der Antenne (310) so ausgeführt wird, dass die Antenne (310) mindestens eine zweite Abstrahlfläche (312) umfasst, die so ausgestaltet ist, dass sie durch Kopplung mit der ersten Abstrahlfläche (318) erregt wird, wobei die zweite Abstrahlfläche (312) in Überlagerung mit der Masseebene gebildet ist und von der ersten Abstrahlfläche (318) beabstandet ist,
    - der Schritt des Platzierens der Antenne (310) so ausgeführt wird, dass die Seitenwand (316) und die Kopplungsbahn (416) dafür ausgestaltet sind, die Rolle als kapazitiver Koppler zwischen mindestens der ersten Abstrahlfläche (318), der zweiten Abstrahlfläche (312) und der Masseebene zu spielen;
    wobei die Seitenwand (316) mit der zweiten Abstrahlfläche (312) verbunden ist, wobei die Kopplungsbahn (416) von der Masseebene getrennt ist und eine Kopplungskapazität mit der Masseebene bildet.
  12. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, wobei der Schritt des Bildens der Antenne (310) einen Schritt des Zuschneidens einer Metallplatte umfasst, an den sich ein Schritt des Biegens der Metallplatte anschließt.
  13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 und 12, wobei am Ende des Schrittes zum Platzieren der Antenne ein Schritt des Umspritzens (610) ausgeführt wird, der so ausgestaltet ist, dass mindestens die Antenne (310) umhüllt wird.
  14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 und 12, wobei vor dem Schritt des Platzierens der Antenne (310) ein Schritt des Umspritzens (610) von mindestens einem Chip (412) ausgeführt wird, der auf der zweiten Seite des Substrats (410) vorhanden ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei am Ende des Schrittes des Umspritzens (610) ein Schritt des Abscheidens einer Metallschicht, gefolgt von einem Schritt des Ätzens der Metallschicht ausgeführt wird, sodass die Antenne (310) gebildet wird.
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