ES2298744T3 - Soporte de telefono movil para automoviles. - Google Patents
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Abstract
Soporte de teléfono móvil para automóviles (4, 7, 75, 79) para fijar una terminal de telefonía celular (5) en un vehículo, donde el soporte de teléfono móvil para automóviles (4, 7, 75, 79) presenta una carcasa (41; 71: 76, 77; 791, 792, 793) con una prima parte de carcasa (41, 71, 76, 791) conformada para el alojamiento de la terminal de telefonía celular (5), una interfase eléctrica (43, 73) para la conexión de una antena externa (6) al soporte de teléfono móvil para automóviles (4, 7, 75.79) y una antena de acoplamiento (1; 2. 3; 78) conectada eléctricamente con la interfase (43, 73) para el acoplamiento electromagnético sin contacto, de señales HF entre la antena de acoplamiento (1; 2, 3: 78) y la antena de la terminal de telefonía celular (5) colocada en el soporte de teléfono móvil para automóviles (4, 7, 75, 79), caracterizado porque el soporte de teléfono móvil para automóviles (4, 7, 75, 79) además presenta al menos un elemento (61, 62; 63, 64, 65; 772) para la reflexiónde radiación electromagnética emitida desde la antena de la terminal de telefonía móvil (5) colocada en el soporte de teléfono móvil para automóviles (4, 7. 75, 79) y no acoplada a la antena de acoplamiento (1; 2, 3; 76), hacia la antena de acoplamiento (1; 2, 3; 78) y/o al menos un elemento (66, 67, 68, 69) para la absorción de esta radiación electromagnética, donde este elemento (66, 67, 68, 69) se compone de una material esponjado que absorbe la radiación electromagnética, que está dispuesto debajo la antena de acoplamiento (1; 2, 3: 78) visto desde la terminal de telefonía móvil colocada (5) y/o lateralmente de la antena de acoplamiento.
Description
Soporte de teléfono móvil para automóviles.
La invención se refiere a un soporte de teléfono
móvil para automóviles de acuerdo con el concepto general de la
reivindicación 1.
Las terminales de telefonía móvil en la
actualidad pueden obtenerse en muy diversas formas de realización.
También pueden obtenerse modelos, en los que la terminal de
telefonía móvil ya no está equipada con un enchufe de antena para
la conexión de una antena externa. A fin de poder operar de todos
modos estas terminales de telefonía móvil con una antena externa,
se conocen acopladores de antena, que permite un acoplamiento
capacitivo y/o inductivo con señales HF entre el acoplador de
antena y la antena de la terminal de telefonía móvil.
En el documento DE 100 37 241 A1, se describe un
soporte para teléfono celular para ser colocado en un
compartimiento de pasajeros de un vehículo automotor, que está
colocada en el parabrisas del vehículo.
El soporte para teléfono celular está unido con
un brazo soporte con antena integrada y presenta un dispositivo de
estabilización en el extremo inferior del soporte para teléfono
celular, que estabiliza y sostiene la terminal de teléfono móvil en
el soporte para teléfono celular. Este dispositivo de estabilización
se compone por ejemplo de un arco de apriete o un imán permanente.
El brazo del soporte está fijado al parabrisas del vehículo
mediante un dispositivo de succión. El soporte para teléfono celular
además presenta una antena de acoplamiento dispuesta en el extremo
superior del soporte para teléfono celular, que permite en la
terminal de telefonía móvil colocada un acoplamiento capacitivo de
la señal HF entre la antena del teléfono móvil y el soporte para
teléfono celular.
Además, en el documento DE 297 24 042 U1, se
describe un conector de antena para la transmisión de señales HF
desde una antena externa hacia un teléfono inalámbrico móvil. El
conector de antena se fija en este caso mediante una cinta abrojo a
la antena corta del teléfono inalámbrico móvil.
El conector de antena se compone de un elemento
de conmutación y un elemento masa. El elemento de conmutación
transmite la señal HF de modo capacitivo o inductivo desde la antena
externa hacia la antena principal del teléfono móvil. El elemento
de conmutación presenta un bucle en forma de meandro de material
conductivo que se colocó sobre un soporte de material no
conductivo. El elemento masa está acoplado con el nivel de masa del
teléfono. Cuando se transmiten señales HF, el bucle en forma de
meandro se dispone lateralmente de la antena principal del teléfono
móvil.
En el documento WO 98/25323 A, se muestra un
soporte de teléfono móvil para automóviles para la fijación de una
terminal de telefonía móvil en un vehículo, donde el soporte de
teléfono móvil para automóviles presenta una carcasa con una
primera pieza de carcasa conformada para el alojamiento de una
terminal de telefonía móvil, una interfase eléctrica para la
conexión de una antena externa al soporte de teléfono móvil para
automóviles y antena de acoplamiento con conexión eléctrica con la
interfase, para el acoplamiento electromagnético sin contacto de
señales HF entre la antena de acoplamiento y la antena de la
terminal de telefonía móvil colocada en el soporte para teléfono
móvil del vehículo. Además, forma parte de este soporte de teléfono
móvil para automóviles, una placa base, que está dispuesta debajo
de la terminal de teléfono móvil colocado en el soporte de teléfono
móvil para automóviles.
Partiendo del estado de la técnica previamente
descrito, la invención se basa en el objetivo de crear un soporte
mejorado de teléfono móvil para automóviles para terminales de
telefonía móvil, que no está equipado con un enchufe para
antena.
Este objetivo se cumple según la invención
mediante un soporte de teléfono móvil para automóviles con las
características indicadas en la reivindicación 1.
Mediante la invención se logra un acoplamiento
electromagnético con pérdidas mínimas, entre antenas típicas
internas de terminales de telefonía móvil, que disponen de una
marcada característica de ajuste y por lo general son operadas en
dos o más bandas de frecuencia diferentes (Dual Band, Three Band), y
antenas externas. Además de esa manera se reduce la fracción de las
proporciones de campo electromagnético emitido por la antena de una
terminal de telefonía móvil no equipada con un enchufe de antena,
que es transmitida al espacio interno del vehículo. La intensidad
del campo generado dentro de un vehículo por una terminal de
telefonía móvil de ese tipo, por lo tanto se reduce porque se mejora
el acoplamiento electromagnético entre la antena interna de la
terminal de teléfono móvil y el acoplador de antena, y por otra
también se reduce al disminuir la fracción del campo
electromagnético generado por la terminal de telefonía móvil que es
emitida al interior del vehículo. Al producirse la mejora del
acoplamiento electromagnético, no es necesario aumentar la
intensidad de emisión por parte de la terminal de telefonía móvil, a
fin de asegurar una satisfactoria calidad de transmisión.
De esa manera se evita que debido al efecto
aislante de la carrocería del vehículo a causa de efectos de
resonancia, se produzcan intensidades de campo notoriamente
superiores que a campo abierto, es decir en el exterior del
vehículo. Mediante los elementos de absorción, se reduce por una
parte la intensidad de campo de las fracciones de campo que se
emiten al interior del vehículo, y por otra parte se mejora la
regulabilidad de la antena de acoplamiento y así el grado de acción
que puede lograrse mediante dicha antena acoplada. De esa forma se
reduce la influencia de las condiciones de entorno cambiantes y no
previsibles sobre el acoplamiento capacitivo e inductivo entre la
antena de la terminal de telefonía móvil y la antena acoplada, de
modo que puede lograrse una optimización adicional de este
acoplamiento.
Resultó especialmente ventajoso, que como
elemento para la reflexión de radiaciones electromagnéticas
irradiadas desde la antena de la terminal de telefonía móvil y no
acopladas a la antena de acoplamiento, se utilice una capa
conductora dispuesta debajo de la antena de acoplamiento apreciado
desde la terminal de telefonía móvil colocada. Aunque mediante esta
disposición se incrementa la intensidad de campo en dirección hacia
el lado anterior de la terminal de telefonía móvil. Pero por otra
parte, se acoplan así mayores fracciones de campo al acoplador de
antena, por lo que debido a los mecanismos antes descritos, se
reducen en general las fracciones de campo emitidas al interior del
vehículo. Una disposición especialmente ventajosa de una capa
conductora tal, radica en que la capa conductora cubra al menos el
área de cubrimiento de la antena de acoplamiento y/o esté orientada
esencialmente vertical al principal sentido de emisión de la antena
de la terminal de telefonía móvil colocada. Se demostró en estudios
que mediante una disposición tal pueden lograrse resultados
especialmente buenos.
Además es adecuado, disponer capas conductoras
que actúan como elementos de reflexión lateralmente del acoplador
de ante y de esa manera lograr reunir en el acoplador de antena,
fracciones de campo irradiadas lateralmente de dicho acoplador de
antena.
Una posibilidad especialmente sencilla y
económica consiste en recubrir con una capa con conductividad
eléctrica las partes de la carcasa del soporte de teléfono móvil
para automóviles que no están orientadas hacia la terminal de
telefonía móvil colocada, o en que estas partes de la carcasa se
fabriquen de un material sintético con conductividad eléctrica.
Conforme un ejemplo de realización preferido de
la invención, la carcasa del soporte de teléfono móvil para
automóviles presenta una parte de carcasa rodea al menos
parcialmente la terminal de telefonía móvil colocada junto con la
parte de la carcasa formada para alojar la terminal de telefonía
móvil, y además está recubierta de una capa con conductividad
eléctrica o está compuesta de un material sintético con
conductividad eléctrica. De esa manera se logra que las fracciones
de campo que son emitidas por el lado anterior de la terminal de
telefonía móvil sean reflejadas sobre la antena acoplada, pudiendo
así acoplarse. Mediante la combinación con elemento reflectante
dispuesto detrás de la antena acoplada, también es posible generar
así una onda constante entre dos elementos reflectantes, por lo que
puede aumentarse el grado de acción de la antena de acoplamiento y
con ello se reduce aún más la amortiguación del acoplamiento.
Aquí es adecuado, fabricar la parte de la
carcasa al menos por áreas de un material transparente a la vista o
de una unión de materiales, de modo que pueda leerse el display de
la terminal de telefonía móvil, cuando está se encuentra colocada.
A los efectos de facilitar la colocación de la terminal de telefonía
móvil en el soporte de teléfono móvil para automóviles, es
ventajoso, conectar esta parte de la carcasa de modo desprendible
por usuario, con la parte de la carcasa conformada para el
alojamiento de la terminal de telefonía móvil. Para ello se prevé
por ejemplo un mecanismo de bloqueo o de encastre, mediante el cual
pueden conectarse de modo desprendible las dos piezas de carcasa.
Además, también es posible unir entre sí las dos piezas de carcasa
mediante bisagras.
Además es posible prever como elemento de
absorción, estructuras absorbedoras de una o varias radiaciones
electromagnéticas, que están dispuestas debajo de la antena de
acoplamiento y/o lateralmente de la antena acoplada, visto desde la
terminal de telefonía móvil colocada.
Es ventajoso además, utilizar tales elementos
reflectantes y absorbedores combinados, y por ejemplo disponer
elementos absorbedores lateralmente del elemento acoplador y un
elemento absorbedor por debajo del mismo.
El grado de acción de las estructuras de
absorción puede aumentarse, al orientar dichas estructuras
esencialmente verticales al principal sentido de emisión de la
antena de la terminal de telefonía móvil colocada.
Un forma de disposición económica y
especialmente efectiva de las estructuras de absorción, desde el
punto de vista de la técnica de producción consiste en equipar las
partes de la carcasa del soporte de teléfono móvil para
automóviles, que conforman el lado del soporte de teléfono móvil
para automóviles que son opuestas a la terminal de telefonía móvil
colocada, al menos parcialmente con una combinación de capas que
presentan estructuras de absorción. De la misma forma, otras piezas
de carcasa del soporte de teléfono móvil para automóviles puede
proveerse al menos parcialmente de una combinación de capas de ese
tipo. También es posible en ese caso, conformar esta combinación de
capas al menos parcialmente transparente mediante la correspondiente
selección de materiales, de modo que también es posible lograr
ventanas transparentes en una parte de la carcasa que cumple la
función de recubrimiento.
A los efectos de aumentar el grado de acción del
acoplador de antena, es ventajoso, orientar la antena de
acoplamiento en dirección esencialmente vertical al principal
sentido de emisión de la antena de la terminal de telefonía móvil
colocada. Como ya se describió previamente, las antenas de
terminales de telefonía móvil que no están provistas de enchufes
para la conexión de una antena externa, en general disponen de una
buena orientabilidad, de modo que resulta un sentido de emisión
unívoco.
En estos casos resultó especialmente ventajoso
utilizar antenas de acoplamiento, que presenten tres conductores
dispuestos esencialmente paralelos y acoplados entre sí, donde los
conductores externos están unidos en un bucle de material conductor
que no está totalmente cerrado y rodea el conductor medio. Además
resultó ventajoso, utilizar antenas acopladas que se conformaron
como estructura acoplada de dos o más capas superpuestas con dos o
más estructuras acopladas parciales superpuestas. También estas
antenas de acoplamiento disponen en el entorno especial que se
presenta aquí, de un grado de acción especialmente grande.
Cuanto mayor es el grado de acción de la antena
de acoplamiento, tanto mayores resultados pueden lograrse por el
uso de elementos reflectivos y/o absorbedores que reflectan o bien
absorben la radiación electromagnética irradiada de la antena de la
terminal de telefonía móvil y no acoplada a la antena de
acoplamiento, dado que de esa forma también se reduce la influencia
de estos elementos sobre la regulación del acoplador de antena.
En adelante se explica la invención a modo de
ejemplo mediante varios ejemplos de realización sobre la base de
los dibujos adjuntos.
Fig. 1 muestra una representación esquemática de
un soporte de teléfono móvil para automóviles según la invención
para un primer ejemplo de realización de la invención,
Fig. 2a y Fig. 2b muestran dos vistas diferentes
de una antena de acoplamiento para usar en el soporte de teléfono
móvil para automóviles según Fig. 1,
Fig. 3 muestra una representación esquemática de
un soporte de teléfono móvil para automóviles según la invención
para un segundo ejemplo de realización de la invención,
Fig. 4a, 4b y 4c muestran vistas de estructuras
de acoplamiento parciales de una antena de acoplamiento que puede
usarse para el soporte de teléfono móvil para automóviles según la
Fig. 3,
Fig. 5 muestra un recorte de una representación
esquemática en corte de un soporte de teléfono móvil para
automóviles para un tercer ejemplo de realización de la
invención.
Fig. 6a, 6b, 6c y 6d muestran diferentes
estructuras de absorbedores para utilizar en soportes de teléfono
móvil para automóviles según las Figuras 1, 3, 5; 7a y 7b,
Fig. 7a una primera vista de un soporte de
teléfono móvil para automóviles conforme la invención para un cuarto
ejemplo de realización de la invención.
Fig. 7b una segunda vista del soporte de
teléfono móvil para automóviles según la Fig. 7a.
En la Fig. 1 se muestra una terminal de
telefonía móvil 5, un soporte de teléfono móvil para automóviles 4,
una antena externa 6 y un cable de conexión 61.
La terminal de telefonía móvil 5 es un equipo
terminal GSM (GSM = Global System for Mobile Communication). De
preferencia, la terminal de telefonía móvil 5 es una terminal de
telefonía móvil, que puede comunicarse a través de dos o más bandas
de frecuencia (2 bandas, 3 bandas). Además, también es posible que
la terminal de telefonía móvil 5 opere conforme otro estándar de
telefonía móvil, tratándose en este caso de una terminal de
telefonía móvil 5 del tipo UMTS (UMTS = Universal Mobile
Telecommunications System).
El soporte de teléfono móvil para automóviles 4
está conformado de modo tal, que pueda alojar mecánicamente la
terminal de telefonía móvil que se describió previamente. De esa
manera el soporte de teléfono móvil 4 presenta una parte de carcasa
41, que está conformada para el alojamiento de la terminal de
telefonía móvil 5 y por ejemplo presenta una concavidad equivalente
al lado posterior de la terminal de telefonía móvil 5. Además del
alojamiento puramente mecánico es ventajoso, que el soporte de
teléfono móvil para automóviles 4 presente un dispositivo de
sujeción que fije la terminal de telefonía móvil 5 dentro del
soporte de teléfono móvil para automóviles 4. Este dispositivo por
ejemplo puede ser un arco de fijación, un mecanismo de bloqueo o
elementos que producen un efecto mecánico de apriete entre la
carcasa del soporte de teléfono móvil para automóviles 4 y la
carcasa de la terminal de telefonía
móvil 5.
móvil 5.
El soporte de teléfono móvil para automóviles 5
presente un elemento de conexión eléctrica 42, que se inserta en
una interfase de la terminal de telefonía móvil 5, cuando la
terminal de telefonía móvil 5 está insertada hasta la posición
final en el soporte de teléfono móvil para automóviles 4. Esta
interfase, por ejemplo, puede ser una interfase de control
eléctrica u óptica y/o una interfase para el suministro externo de
corriente eléctrica.
También podría prescindirse del elemento de
conexión eléctrica 42.
El soporte de teléfono móvil para automóviles 4
además presenta un mando electrónico 44, una antena de acoplamiento
1, dos elementos reflectivos 61 y 62 y un elemento de conexión
eléctrica 43. El soporte de teléfono móvil para automóviles está
conformado de modo tal, que es apropiado para la instalación en
automóviles. La carcasa del soporte de teléfono móvil para
automóviles 4, para ello puede disponer por ejemplo de
correspondientes escotaduras, mediante las que puede fijarse al
automóvil utilizando los correspondientes elementos de fijación.
Así puede fijarse en el automóvil, por ejemplo, mediante tornillos o
un encastre.
La antena de acoplamiento 1 está conectada
mediante una línea de conexión con el elemento de conexión
eléctrica 43. Esta línea de conexión eléctrica, por ejemplo, es un
cable coaxil. El elemento de conexión eléctrica 43 puede ser una
conexión galvánica sencilla o un elemento enchufe, que actúa
conjuntamente con un correspondiente elemento enchufe dispuestos en
el vehículo. Pero también es posible prescindir del elemento de
conexión 43 y conectar el cable de conexión 61 directamente con la
antena de acoplamiento 1.
En el caso de la antena externa 6, se trata, por
ejemplo de la antena externa de un automóvil. La antena externa 6
por otra parte también puede ser una segunda antena dispuesta dentro
del automóvil; que por ejemplo puede estar colocada en el área de
la ventana, recibiendo una influencia menor de la carrocería en su
comportamiento de de reflexión.
La conmutación eléctrica 44 cumpla con la
función de un dispositivo sin manos y está conectado a través del
elemento de conexión 43 con los correspondientes componentes
periféricos (micrófono, parlante, display etc.), que están
dispuestos dentro del vehículo. Por supuesto, también podría
prescindirse de la conmutación electrónica 44.
Los elementos reflectivos 61 y 62 son
conformados en cada caso por un sustrato soporte y una capa de
material conductivo aplicada en la totalidad del sustrato, la que
por ejemplo se compone de un metal. En el caso más sencillo, los
elementos reflectivos 61 y 62 son una delgada capa portante de un
material FR4, que está provista de una delgada capa de cobre. Pero
los elementos reflectivos 61 y 62 también pueden consistir en una
lámina flexible de material sintético, que se compone de un plástico
con conductividad eléctrica o sobre la que se aplicó por
vaporización una delgada capa conductora u otro tipo de
recubrimiento.
Como se muestra en la Fig. 1, el elemento
reflectivo 62 está orientado esencialmente vertical al principal
sentido de emisión de la antena de la terminal de telefonía móvil
colocada 5 -considerado desde la terminal de telefonía móvil 5
colocada- dispuestos debajo de la antena de acoplamiento 1. El
elemento reflectivo 62 en este caso -considerado desde la terminal
de telefonía móvil 5- cubre una superficie más grande que la antena
de acoplamiento 1. La radiación electromagnética emitida desde la
antena de la terminal de telefonía móvil 5 en el sentido principal
de irradiación y no acoplada a la antena de acoplamiento 1, mediante
esta disposición del elemento reflectivo 62 es reflejada nuevamente
hacia la antena de acoplamiento 1. Estas fracciones de campo de esa
manera están nuevamente disponibles para un acoplamiento.
El elemento reflectivo 61 se dispuso
lateralmente de la antena de acoplamiento 1. Debido a la
confirmación especial de la carcasa del soporte de teléfono móvil
para automóviles 4, el elemento reflectivo 61 cubre el lado frontal
de la terminal de telefonía móvil 5 y puede así reflejar un gran
parte de los componentes de campo producidor por la antena de la
terminal de telefonía móvil que no son irradiados en el sentido
principal de radiación nuevamente en dirección hacia la antena de
acoplamiento 1. De esa manera también estas fracciones de campo
están disponibles para un acoplamiento en la antena de acoplamiento
1.
La conformación y disposición de los elementos
reflectivos 61 y 62, representadas en la Fig. 1 naturalmente
también puede variarse. De ese modo, por ejemplo, también es posible
prescindir de uno de los elementos reflectivos 61 o 62 o disponer
otros elementos reflectivos, por ejemplo, del lado de la antena de
acoplamiento 1 opuesto al elemento reflectivo 61. Además, también
es posible, conformar los elementos reflectivos con una conformación
no plana, y en cambio prever estructuras curvas similares a un
espejo parabólico, que reflejan la radiación electromagnética
emitida por la antena de la terminal de telefonía móvil 5, hacia la
antena de acoplamiento 1.
Al emplear capas complementarias con
conductividad eléctrica, como elementos reflectantes, debe tenerse
en cuenta, que el tamaño de estas superficies se ubique en el rango
de 10 a 15 mm. Además también es posible usar como elementos
reflectantes, las estructuras dipolares o monopolares. Para ello
deben cumplir con los siguientes parámetros:
longitud
eléctrica = \lambda /
4;
\lambda = frecuencia útil.
En la Fig. 2a, se muestra luego una vista de un
lado de la antena de acoplamiento 1. En este ejemplo de
realización, la antena de acoplamiento 1 está formada por un
sustrato delgado, no conductivo y por vías y superficies de
material conductivo aplicadas sobre este sustrato.
El acoplador de antena 1 presenta así un
sustrato 11, una estructura de acoplamiento 14 conformada por un
material conductivo, un conductor de onda 12 formado un por material
conductivo y una interfase 15 para la conexión de la antena externa
6.
El sustrato delgado 11 de preferencia es un
circuito impreso. El material para el sustrato 11 es material FR4
que presenta una constante eléctrica de 4,5 a 4,6. Además también es
posible, utilizar como sustrato un soporte de cerámica o durita RT.
El uso de un soporte de cerámica tiene como efecto que puede
modificarse el tamaño de la estructura de acoplamiento. El espesor
del sustrato delgado es de 0,6 mm a 1 mm.
La estructura de acoplamiento 14 y el conductor
de onda 12 son formados por material conductivo que se aplicó sobre
el sustrato 11. El espesor de esta capa conductora preferentemente
es de 35 \mum a 70 \mum, pero también puede ser
considerablemente más delgada. Como puede reconocerse en la Fig. 2a,
el material conductivo conforma un patrón en la superficie de los
sustratos 11, del que resulta la función del conductor de onda 12 y
de la estructura de acoplamiento 14. Como material conductivo se
utiliza especialmente un metal, por ejemplo, cobre. Pero el
material conductivo también puede ser un plástico conductor.
En la Fig. 2b, se muestra, el otro lado del
sustrato delgado 11, es decir el lado posterior del lado
representado en la Fig. 2a, del sustrato delgado 11. Así, en la Fig.
2b se muestra nuevamente la antena de acoplamiento 1, el sustrato
delgado 11 y además una superficie de masa 13. Como puede verse en
la Fig. 2b, la superficie de masa cubre la parte inferior de la
superficie del sustrato delgado 11. La superficie de masa 13, por
lo tanto no está dispuesta en el área de la estructura de
acoplamiento 14. La superficie de masa 13 comienza en el área del
conductor de onda 12. También puede variarse la forma de la
superficie de masa 13. Por ejemplo también es posible que la
superficie de masa se haya dispuesta en la parte superior del
sustrato delgado, en tanto no cubra el área de la estructura de
acoplamiento 14. La superficie de masa 13 también puede cubrir sólo
parcialmente el área inferior del sustrato delgado. Pero, en ese
caso, es esencial que la superficie de masa exista en el área del
conductor de onda 12.
En la Fig. 3, se muestra un soporte de teléfono
móvil para automóviles conforme a la invención que se compone de un
dispositivo de sujeción 7 adaptado a la terminal de telefonía móvil
y de una pieza base 9. El dispositivo de sujeción 7 presenta una
carcasa 71, un elemento de conexión eléctrica 72, una conmutación
electrónica 74, una antena de acoplamiento que consiste de dos
estructuras de acoplamiento 2 y 3 parciales, tres elementos
reflectantes 63, 64 y 65 y un elemento de conexión eléctrica 73.
La parte de la carcasa 71 que está orientada
hacia la terminal de telefonía móvil, está conformada para el
alojamiento de la terminal de telefonía móvil 5 y por lo tanto
presenta, por ejemplo, una concavidad que equivale al contorno
externo de la terminal de telefonía móvil.
Los elementos de conexión eléctrica 72 y 73, así
como la conmutación electrónica 74 están conformados como los
elementos de conexión 42 y 43 o bien de conmutación electrónica 44
según la Fig. 1.
Además, los elementos reflectivos 63, 64 y 65,
están conformados como los elementos reflectivos 61 y 62, conforme
la Fig. 1. Los elementos reflectivos 63 y 64, en cada caso son un
compuesto de capas que consiste de un sustrato soporte y de una
capa conductora, delgada aplicada en este sustrato soporte. El
elemento reflectivo 65 es un sustrato delgado de un material
conductivo, por ejemplo de un plástico conductivo. Como se
representó en la Fig. 3, los elementos reflectivos 63, 64 y 65, en
comparación con los elementos reflectivos 61 y 62 según la Fig. 1,
están dispuestos de modo diferente en la carcasa 71, de modo que la
antena de acoplamiento en el área del lado posterior de la terminal
de telefonía móvil 5 está completamente rodeada de elementos
reflectivos.
La pieza base 9 presenta una carcasa 91, una
conmutación electrónica 94 dispuesta en la carcasa 91, dos
elementos de conexión eléctrica 92 y 93 y elementos de retención 95
y 96.
La carcasa 91 presenta escotaduras, mediante las
cuales la carcasa 91 puede fijarse al automóvil. Los elementos de
retención 95 y 96 forman una conexión mecánica entre la pieza base 9
y el dispositivo de sujeción 7. Además del uso de elementos de
retención, también es posible lograr una unión tal al encastrar la
pieza bases 9 con el dispositivo de sujeción 7. El elemento de
conexión eléctrica 92 es un elemento de encastre eléctrico que se
conformó y asignó complementariamente al elemento enchufe del
dispositivo de sujeción 7, el elemento de conexión eléctrica 73. La
conmutación electrónica 94, por ejemplo, cumple con la función de
un dispositivo sin manos o de un sistema de navegación. Naturalmente
puede prescindirse de la conmutación electrónica 94. La antena
externa 6 está conectada a través de los elementos de conexión
eléctrica 93, 92, 73 y la conmutación electrónica 74 con la antena
de acoplamiento conformada por las estructuras parciales de
acoplamiento 2 y 3.
Las estructuras parciales de acoplamiento 2 y 3
consisten cada una de un material conductivo que se aplicó en un
lado de un sustrato portante delgado, en especial un circuito
impreso. También puede prescindirse del sustrato portante, cuando
la estructura parcial de acoplamiento se realizó en un material
conductivo de un espesor que posee suficiente estabilidad
mecánica.
Las dos estructuras parciales de acoplamiento 2
y 3 se dispusieron en planos que se ubican esencialmente paralelos
y distanciados 3,5 mm entre sí. La distancia entre las estructuras
parciales de acoplamiento 2 y 3 puede variarse dependiendo de la
terminal de telefonía móvil a colocar y de las constantes
dieléctricas de los materiales portadores utilizados, así como de
la distancia entre la estructura parcial de acoplamiento 2 y la
antena de la terminal de telefonía móvil 5. Las mediciones
demostraron que las estructuras parciales de acoplamiento 2 y 3 de
preferencia deben disponerse a una distancia mayor que 3 mm entre
sí.
Se muestran dos realizaciones preferidas de la
estructura parcial de acoplamiento 2 en las Figuras 4a y 4b. Una
realización preferida de la estructura parcial de acoplamiento 3, se
representa en la Figura 4c. Las dos estructuras parciales de
acoplamiento 2 y 3 en este caso están conectadas entre sí mediante
un elemento de conexión eléctrica 26.
El elemento de conexión eléctrica así produce
una conexión eléctrica de uno o varios conductores entre las
estructuras parciales de acoplamiento 2 y 3.
En la Fig. 4a se muestra una vista de un lado de
la estructura parcial de acoplamiento 2. En este ejemplo de
realización, la estructura parcial de acoplamiento está compuesta
por un sustrato delgado, sin capacidad conductora y por estructuras
parciales de material conductivo aplicadas a este sustrato. Esa
estructura parcial de acoplamiento 2 presenta un cuerpo dieléctrico
21 y dos estructuras parciales 22 y 23 formadas por material
conductivo, con dos puntos de acoplamiento 24 y 25. Respecto de los
materiales utilizados para el cuerpo dieléctrico 21 y para las
estructuras parciales, se hace referencia a las explicaciones
brindadas para las Figuras 2a y 2b.
Las estructuras parciales 22 y 23, como se
muestra en la Fig. 2, están conformados de manera diferente y para
rangos diferentes de longitud de onda. La estructura parcial 22 está
destinada a la banda de 1800 MHz. La estructura parcial 23 está
destinada a la banda de 900 MHz. Como se muestra en la Fig. 4a, la
estructura parcial 22 está orientada en sentido horizontal y la
estructura parcial 23 en sentido vertical. La estructura de
acoplamiento parcial 22 está conformada aquí a modo de bucle no
totalmente cerrado, cuya longitud es de aprox. 14 mm y cuyo ancho
es de aprox. 5 mm. El ancho de la vía conductora, que conforma la
estructura parcial de acoplamiento 22, asciende aprox. a 1 mm. La
estructura parcial de acoplamiento 23 presenta una forma de espiral
estirada. La longitud de la espiral conformada de ese modo, es de
aprox. 25 mm y el ancho de aprox. 8 mm.
Una conformación alternativa de las estructuras
parciales de acoplamiento 22 y 23, se muestra en las Figuras
4b.
En la Fig. 4b se muestra una estructura parcial
8, que consiste de las estructuras parciales 82 y 83 de un material
delgado conductivo y un cuerpo dieléctrico 81.
Las estructuras parciales 82 y 83 se conformaron
de modo diferente, donde la estructura parcial 82 está destinada a
la banda de 1800 MHz y la estructura parcial 83 para la banda de 900
MHz. También las dos estructuras parciales 82 y 83 presentan una
orientación diferente. Así, la estructura parcial 62 tiene una
orientación vertical y la estructura parcial 83 una horizontal. La
estructura parcial 82 presenta una forma espiralada, la estructura
parcial 83 una forma de meandro.
Por supuesto es posible, modificar las medidas
de las estructuras parciales 22, 23, 82 y 83, a fin de adaptarlas a
las bandas de frecuencia utilizadas por la terminal de telefonía
móvil 5, a la constante dieléctrica de los cuerpos dieléctricos
utilizados y a la distancia de la antena de la terminal de telefonía
móvil 5. Además, también es posible, sustituir las estructuras
parciales 22 y 62 o 23 y 83 entre sí o ya acoplarlas entre sí
dentro de las estructuras parciales de acoplamiento.
En la Fig. 4c se muestra la estructura parcial
3, que está formada por un cuerpo dieléctrico 39 y varias
estructuras parciales 321 a 324, 31 y 33 formadas por material de
conductividad eléctrica. Las estructuras parciales 321, 322, 323,
324 y 31 pueden unirse mediante condensadores con la estructura
parcial 33. De esa manera, es posible la adaptación de la antena de
acoplamiento a la respectiva terminal de telefonía móvil. Así, las
estructuras parciales 321 y 31 por ejemplo, están conectadas
mediante condensadores (que no se muestran en la Fig. 4c) con la
estructura parcial 33. Entre las estructuras parciales 321 a 324, 31
y 33 se previeron fresados 341, 342, 343 y 344. Tales fresados
internos también pueden haberse conformado en los cuerpos
dieléctricos 21 y 81. Además, el cuerpo dieléctrico 31 presenta una
pieza de combinación 35 que está conectada con el elemento de
conexión eléctrico 26. La pieza de combinación se utiliza para el
acoplamiento de las estructuras parciales 24 y 25, o bien 84 y 85
de las Figuras 4e y 4b. La pieza de combinación 35 en ese caso
acopla las estructuras parciales mediante condensadores o bobinas
en un punto de
acople 36.
acople 36.
Además, la estructura parcial 33 presenta uno o
varios puntos de acoplamiento 37. El conductor interno del cable de
antena se conecta luego con el punto de acoplamiento 36 y el
conductor externo del cable de antena con el punto de acoplamiento
37.
En la Fig. 5 se muestra un corte a través de un
soporte de teléfono móvil para automóviles 75, en el que se colocó
la terminal de telefonía móvil 5. El soporte de teléfono móvil para
automóviles 75 presenta una carcasa, que se compone de dos o más
piezas de carcasa. De estas piezas de carcasa, se muestran en la
Fig. 5, dos partes de carcasa 76 y 77.
La pieza de carcasa 76 se conformó para el
alojamiento de la terminal de telefonía móvil 5 e imita así, por
ejemplo, por áreas la conformación exterior de la terminal de
telefonía móvil 5. La pieza de carcasa 76 se compone en este caso
de una pieza de inyección de plástico. La pieza de carcasa 77
conforma el lado opuesto de la carcasa el soporte de teléfono móvil
para automóviles 75 opuesto a la terminal de telefonía móvil
colocada 5. La pieza de carcasa 77 también está formada por una
pieza de inyección de plástico 771, pero la que está recubierta de
una delgada capa conductora 772. La capa 771 es una capa metálica
delgada que se aplicó mediante procesos de recubrimiento sobre la
pieza de inyección de plástico 771. Como se muestra en la Fig. 5,
en ese caso se recubrió totalmente la parte interna de la pieza de
plástico por inyección 771 con la delgada capa conductora 772. Por
supuesto, también es posible que el lado externo de la pieza de
inyección de plástico 71 esté recubierto con la capa conductora 772
y/o que la capa conductora delgada 772 se haya aplicado sólo en
áreas en la pieza de inyección de plástico 771.
La delgada capa conductora 772 actúa aquí como
elemento reflectivo, como ya se describió para los elementos
reflectivos 61, 62, 63, 64 y 65 según las figuras 1 y 3. En relación
a las posibilidades de combinación y a la realización de una
aplicación sólo por áreas de la capa conductora 772 sobre la pieza
de plástico de inyección 771, se hace referencia a las
explicaciones brindadas para las figuras 1 y 3.
En el espacio rodeado por las piezas de carcasa
76 y 77, se dispuso una antena de acoplamiento 78. Además, es
posible que la antena de acoplamiento 78 se haya adherido del lado
externo o interno de la pieza de carcasa 76, por ejemplo en el área
del sentido principal de irradiación de la terminal de telefonía
móvil 5 sobre la pieza de 76.
Como ya se describió anteriormente, además del
uso de elementos reflectivos, también es posible el uso de
elementos absorbentes. Como elementos absorbentes pueden por una
parte utilizarse materiales esponjados que absorben la radiación
electromagnética.
Además, es posible el uso de estructuras
absorbentes como elementos de absorción.
En las Figuras 6a a 6d, se muestran varias
posibilidades de concreción de estructuras de absorción tales.
En la Fig. 6a, se muestra una estructura de
absorción 65, que consiste de varias estructuras parciales 661 a
664 que presentan la misma estructura.
La conformación de las estructuras parciales 661
a 664 a continuación se describe a modo de ejemplo mediante la
composición de la estructura parcial 661:
La estructura parcial 661 presenta dos
conductores 665 y 866 de un material conductivo, que se aplicaron
sobre un sustrato delgado. Los dos conductores eléctricos 665 y 666
están unidos a través de un absorbedor 667 el que por ejemplo está
formado por una resistencia. Los conductores eléctricos 85 y 66 en
este caso, de preferencia tienen cada una longitud de 10 a 15
mm.
En la Fig. 6b, se muestra una estructura de
absorción 67, que también está conformada por una multiplicidad de
estructuras parciales 671 a 676 de la misma conformación. Como se
muestra en la Fig. 6b, estas estructuras parciales son conformadas
por dos conductores 677, 678 dispuestos en cada caso en forma de
triángulo, que están conectados a través de un absorbedor 679.
En la Fig. 6c, se muestra una estructura de
absorción 68, que está formada por cuatro estructuras parciales 681
a 664. Las estructuras parciales presentan en cada caso conductores
685 y 686 dispuestos en forma ovalada, que están conectados a
través de un absorbedor 687.
En la Fig. 6d, se muestra una estructura de
absorción 69, que está formada por dos estructuras parciales 691 y
692. Las estructuras parciales presentan en cada caso conductores
693 a 699 y 690 dispuestos en cada caso en forma reticulada, que
están conectados a través de un absorbedor. Naturalmente también es
posible utilizar estructuras de absorción que están compuestas por
una combinación de diferentes estructuras parciales que se muestran
en las Figuras 6a a 6d.
Los elementos absorbentes pueden aquí emplearse
en lugar de los elementos reflectivos 61, 62, 63, 64, 65 y 772 de
cada una de las figuras 1, 3 y 5. Es posible realizar una
combinación de elementos reflectivos y elementos absorbentes. Como
sustrato portador para las estructuras absorbentes 66 a 69, también
puede utilizarse un material de carbono flexible, que luego se
coloca de la forma deseada en la carcasa del soporte para teléfono
móvil para automóviles.
En las Figuras 7a y 7b, se muestran dos vistas
diferentes de un soporte de teléfono móvil para automóviles 79, en
que se colocó la terminal de telefonía móvil 5. El soporte de
teléfono móvil para automóviles 79 presenta tres piezas de carcasa
791, 792 y 793 y está unido de forma desprendible mediante una placa
base 97 con el automóvil.
La pieza de carcasa 791, como se muestra en la
Fig. 7b, está conformada para el alojamiento de la terminal de
telefonía móvil 5. La pieza de carcasa 792, al igual que la pieza de
carcasa 77 según la Fig. 5, está recubierta con una capa interna de
una material con conductividad eléctrica. En el espacio hueco
formado por las piezas de carcasa 791 y 792, se dispuso una antena
de acoplamiento a la altura del sentido principal de irradiación de
la terminal de telefonía móvil colocada 5.
Cuando la terminal de telefonía móvil 5 se
encuentra colocada en el soporte para teléfono celular del
automóvil 79, la parte de la carcasa 793 junto con la parte de la
carcasa 791 rodea la parte superior de la terminal de telefonía
móvil 5. La pieza de carcasa 793 en este caso, está recubierta al
menos por áreas, con una capa de conductividad eléctrica o se
compone de un plástico con conductividad eléctrica. Para ello se
hace referencia a las explicaciones brindadas para la pieza de
carcasa 77 conforme la Fig. 5.
Naturalmente, también es posible que la parte de
carcasa 793 no sólo cubra por áreas la parte superior de la
terminal de telefonía móvil 5, más bien también es posible que la
terminal de telefonía móvil esté totalmente cubierta por la parte
de carcasa 793.
Como se representó en la Fig. 7e, la parte de
carcasa 793 presenta en el área del display de la terminal de
telefonía móvil 5, una ventana transparente 794, de modo que el
display de la terminal de telefonía móvil 5 permanece visible para
el observador también estando colocado. Por supuesto también puede
prescindirse de esta ventana transparente. Además también sería
posible fabricar la parte completa de la carcasa 793 de un material
plástico transparente. Además, también es posible que la parte de
carcasa 793 se componga de una pieza de plástico por inyección, que
está recubierta de una capa metálica muy delgada y con ello también
transparente.
La pieza de carcasa 793 puede estar unida
firmemente con la parte de carcasa 791, en cuyo caso la terminal de
telefonía móvil 5 es colocada en la escotadura conformada por las
piezas de carcasa 793 y 791, y luego es encastrada por ejemplo
mediante un movimiento de volcado, en el soporte de teléfono móvil
para automóviles 79.
También es posible, además, que la pieza de
carcasa 793 está unida de modo desprendible con la pieza de carcasa
791. De ese modo, es posible que las piezas de carcasa 793 y 791
estén unidas entre sí mediante un mecanismo de retención. Los
pasadores fijados en la pieza de carcasa 791, por ejemplo, se
encastran en escotaduras predeterminadas de la pieza de la carcasa
793 y constituyen así una unión mecánica fija entre las partes de
carcasa 791 y 793, en cuanto la terminal de telefonía móvil 5 esté
colocada en el soporte de teléfono móvil para automóviles 79. Por
otra parte también es posible, que elementos gancho elásticos estén
unidos con la parte de carcasa 791 y se hayan dispuesto las
correspondientes escotaduras en la parte de carcasa 793, mediante
los cuales después de colocada la terminal de telefonía móvil 5, la
parte de carcasa 793 puede ser encastrada con la parte de carcasa
791.
Además existe la posibilidad de unir entre sí
las piezas de carcasa 791 y 793 mediante uno o más bisagras, de
modo que la pieza de carcasa 793 puede rebatirse hacia arriba o
lateralmente. De preferencia, del lado opuesto a las bisagras de la
pieza de carcasa 793, se dispusieron uno o varios elementos de
sujeción o de encastre, que permiten una fijación temporaria de la
pieza de carcasa 793 en la posición final.
Claims (14)
1. Soporte de teléfono móvil para automóviles
(4, 7, 75, 79) para fijar una terminal de telefonía celular (5) en
un vehículo, donde el soporte de teléfono móvil para automóviles (4,
7, 75, 79) presenta una carcasa (41; 71: 76, 77; 791, 792, 793) con
una prima parte de carcasa (41, 71, 76, 791) conformada para el
alojamiento de la terminal de telefonía celular (5), una interfase
eléctrica (43, 73) para la conexión de una antena externa (6) al
soporte de teléfono móvil para automóviles (4, 7, 75.79) y una
antena de acoplamiento (1; 2. 3; 78) conectada eléctricamente con
la interfase (43, 73) para el acoplamiento electromagnético sin
contacto, de señales HF entre la antena de acoplamiento (1; 2, 3:
78) y la antena de la terminal de telefonía celular (5) colocada en
el soporte de teléfono móvil para automóviles (4, 7, 75, 79),
caracterizado porque el soporte de teléfono móvil para
automóviles (4, 7, 75, 79) además presenta al menos un elemento (61,
62; 63, 64, 65; 772) para la reflexión de radiación
electromagnética emitida desde la antena de la terminal de telefonía
móvil (5) colocada en el soporte de teléfono móvil para automóviles
(4, 7. 75, 79) y no acoplada a la antena de acoplamiento (1; 2, 3;
76), hacia la antena de acoplamiento (1; 2, 3; 78) y/o al menos un
elemento (66, 67, 68, 69) para la absorción de esta radiación
electromagnética, donde este elemento (66, 67, 68, 69) se compone
de una material esponjado que absorbe la radiación electromagnética,
que está dispuesto debajo la antena de acoplamiento (1; 2, 3: 78)
visto desde la terminal de telefonía móvil colocada (5) y/o
lateralmente de la antena de acoplamiento.
2. Soporte de teléfono móvil para automóviles de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el
elemento (62, 64) se compone de una capa conductora dispuesta debajo
la antena de acoplamiento (1, 2, 3), vista desde la terminal de
telefonía móvil colocada (5).
3. Soporte de teléfono móvil para automóviles de
acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la
capa conductora cubre completamente al menos el área de cubrimiento
de la antena de acoplamiento (1; 2, 3).
4. Soporte de teléfono móvil para automóviles de
acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la
capa conductora está orientada esencialmente vertical al principal
sentido de emisión de la antena de la terminal de telefonía móvil
colocada (5).
5. Soporte de teléfono móvil para automóviles de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque el elemento (61, 63, 65) se compone de una capa conductora
dispuesta lateralmente de la antena de acoplamiento (1; 2, 3).
6. Soporte de teléfono móvil para automóviles de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la carcasa (76, 77) del soporte de
teléfono móvil para automóviles (75) presenta una segunda parte de
carcasa (77), que conforma el lado de la carcasa (76, 77) que es
opuesto a la terminal de telefonía móvil colocada (5), del soporte
de teléfono móvil para automóviles (75) y porque esta segunda parte
de carcasa (77) está recubierta con una capa conductora de
electricidad (772) o se compone de un plástico con conductividad
eléctrica.
7. Soporte de teléfono móvil para automóviles
(79) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la carcasa del soporte de teléfono móvil
para automóviles (79) presenta una tercera parte de carcasa (793)
que rodea al menos parcialmente la terminal de telefonía móvil
colocada (5) junto con la primera parte de la carcasa (791), y
porque esta tercera parte de carcasa (793) está recubierta de una
capa conductora de electricidad o se compone de un plástico con
conductividad eléctrica.
8. Soporte de teléfono móvil para automóviles de
acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la
tercera parte de la carcasa (793) está unida de modo desprendible
con la primera parte de carcasa (791), en especial mediante un
mecanismo de sujeción, mediante encastre o mediante bisagras con la
primera parte de la carcasa (791).
9. Soporte de teléfono móvil para automóviles de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las
estructuras de absorción (66, 67, 68, 69) se orientaron
esencialmente verticales al sentido principal de emisión de la
antena de la terminal de telefonía móvil colocada (5).
10. Soporte de teléfono móvil para automóviles
de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 9,
caracterizado porque la carcasa del soporte de teléfono
móvil para automóviles (79) presenta una segunda parte de carcasa
(792), que conforma el lado de la terminal de telefonía móvil
colocada (5) opuesto de la carcasa del soporte de teléfono móvil
para automóviles (79), y porque esta segunda parte de la carcasa
(792) está provista al menos parcialmente de un compuesto de capas
que presenta una estructura de absorción.
11. Soporte de teléfono móvil para automóviles
de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la carcasa del soporte de teléfono
móvil para automóviles presenta una tercera parte de carcasa (793)
que rodea al menos parcialmente la terminal de telefonía móvil
colocada (5) junto con la primera parte de la carcasa (791), y
porque esta tercera parte de carcasa (793) está recubierta al menos
parcialmente con un compuesto de capas que presentan una estructura
de absorción.
12. Soporte de teléfono móvil para automóviles
de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la antena de acoplamiento (1, 2, 3) se
orientó esencialmente vertical al principal sentido de emisión de
la antena de la terminal de telefonía móvil colocada (5).
13. Soporte de teléfono móvil para automóviles
de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la antena de acoplamiento (1, 2, 3)
presenta contenedores dispuestos esencialmente paralelos y acoplados
entre sí, donde los dos conductores externos están unidos en un
bucle no totalmente cerrado de material conductor, que rodea el
conductor intermedio.
14. Soporte de teléfono móvil para automóviles
de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12,
caracterizado porque la antena de acoplamiento (2, 3) está
conformada como estructura de acoplamiento de dos o varias capas
con dos o más estructuras parciales de acoplamiento (2, 3)
superpuestas.
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