WO2012136306A1 - Dachantenne, insbesondere kraftfahrzeug-dachantenne mit zugehöriger steckverbindungseinrichtung - Google Patents

Dachantenne, insbesondere kraftfahrzeug-dachantenne mit zugehöriger steckverbindungseinrichtung Download PDF

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WO2012136306A1
WO2012136306A1 PCT/EP2012/001164 EP2012001164W WO2012136306A1 WO 2012136306 A1 WO2012136306 A1 WO 2012136306A1 EP 2012001164 W EP2012001164 W EP 2012001164W WO 2012136306 A1 WO2012136306 A1 WO 2012136306A1
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circuit board
printed circuit
antenna according
foot part
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PCT/EP2012/001164
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Frank Mierke
Gerhard Stadler
Florian Butscher
Gerhard Vogt
Johann FRISCH
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Kathrein-Werke Kg
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    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • Roof antenna in particular motor vehicle roof antenna with associated connector device
  • the invention relates to a roof antenna, in particular a motor vehicle roof antenna with an associated connector device according to the preamble of claim 1.
  • automotive roof antennas are frequently used today, which are suitable, for example, for operation in a mobile radio area on the one hand and for receiving radio programs on the other hand.
  • motor vehicle roof antennas also receiving systems for vehicle position determination are housed in the rule, which consist of the so-called. Standard GPS receivers according to today's standard.
  • Such motor vehicle antennas are usually accommodated in an antenna housing which can be mounted on the motor vehicle and which comprises an antenna hood which is mounted on a corresponding base.
  • a printed circuit board is accommodated in parallel on which the individual antenna elements are then positioned and electrically connected.
  • the motor vehicle antenna can be mounted and anchored at a suitable location. It is also customary to pass a corresponding cable harness through an opening provided and to connect in the region of the printed circuit board. As a rule, at least one cable, preferably a coaxial cable, is provided per antenna.
  • motor vehicle roof antennas are also known, in which the antenna housing is equipped with a corresponding number of Koaxialsteckverbidra, wherein on the interface thus formed a corresponding number of further connectors can be connected bar, the on a Wiring harness end provided.
  • Corresponding roof antennas with a comparable structure are known in this respect, for example, from DE 43 36 191 AI, DE 295 00 961 Ul, DE 2 032 619 or from DE 10 2004 046 979.
  • An antenna with an associated fastening device can also be taken from WO 2006/087225 AI as known.
  • a chassis of the motor vehicle roof antenna comprises a fastening part, which is inserted through an opening in the motor vehicle roof into the interior of the motor vehicle and clamped, for example, by means of a bracing device.
  • several RF connectors are provided in the context of the roof penetration, which consist of at least one fixed to the foot part plug.
  • On a mounted on a wiring harness coupler can be plugged.
  • each plug contacts provided at which from the motor vehicle inside, so from below, connectors can be plugged.
  • the antenna comprises a base, a printed circuit board provided on the upper side of the base, wherein at least one coaxial line protrudes downwards from the base, the outer conductor of which preferably protrudes downward. given to the base part cohesively connected and electrically conductive together.
  • this coaxial outer conductor is separated from a dielectric, an inner conductor out.
  • the outer conductor which is preferably materially connected to the base part, can initially be connected to the outer conductor only for reasons of production and, after the entire production, be mechanically separated from the latter and thereby insulated.
  • the inner conductor is connected to the printed circuit board located above the base, as well as the outer conductor which is galvanically connected to the printed circuit board by means of a spring contact.
  • the at least one above-mentioned coaxial outer conductor is ultimately protected and encased with a plug housing, which can be realized in a further manufacturing step by an injection method to the outer conductor around. It is also possible that the plug housing is manufactured separately and placed on the outer conductor.
  • a plug arrangement for an HF signal path can also be taken from DE 20 2004 015 503 Ul as known.
  • This prior publication shows and describes a component with a base or a socket-like plate construction, which is penetrated by one or more coaxial conductors.
  • the outer conductor is rigidly connected to the wall of the component, preferably in a materially bonded manner.
  • An improved motor vehicle antenna with associated HF plug-in connection device can also be taken from EP 1 801 932 B1 or DE 20 2005 020 107 U1.
  • a mechanically good attachment of the connector unit to the printed circuit board is realized in that at least some coaxial connectors are provided with extending in the insertion direction projections or with a corresponding electrically conductive additional part with corresponding projections, said projections, for example, in holes in protrude the printed circuit board. These holes can preferably also be plated through.
  • the ends of these projections are electrically soldered to the printed circuit board, i. usually with the large-area potential or ground surface formed there, whereby shielding is achieved.
  • the RF inner conductor is no longer through holes introduced in the PCB to the PCB top protrude or project beyond this printed circuit board top side, but are blunt soldered to the printed circuit board bottom by reflow, it is even possible according to this publication, for example, to position a standard ceramic patch antenna above the plug connector unit, ie in one Area in which would come to rest on the opposite side of the printed circuit board, the ends of the inner conductor of the connector and soldered there.
  • the coaxial connectors have in this case of the parallel to the roof cable runs outgoing signal conductor elements in the form of strip lines, which lead to perpendicular aligned, further Koaxialsteckverbindern what a coaxial connector to the provided on the motor vehicle roof antennas can be produced.
  • EP 1 903 632 B1 EP 1 863 119 B1 and DE 10 2006 025 176 A1.
  • Antenna assemblies have become known from these prior publications, which comprise an antenna device outside the body panel and a further component within the body panel, optionally also in the form of a second antenna device.
  • the RF connector a very cheap connection between a roof antenna and a provided below the roof inner unit, optionally with another circuit board created.
  • the outer unit in the form of the antenna with the coaxial and RF lines emanating therefrom (which, unlike the prior art, no longer have to be laid separately) can be realized while minimizing the required mounting hole and the joining space under the vehicle outer skin , As a secondary function of this Tinsteckung also fall very long (and thus costly) coaxial lines to the other indoor units in the vehicle away, which are designed as stand-alone solutions and are usually installed somewhere in the vehicle.
  • the solution according to the invention offers the further advantage that electronic indoor units (which serve, for example, for processing the electrical signals or the RF signals) no longer have to be accommodated in the motor vehicle remote from the antenna (with the result that then correspondingly long lines are necessary), but that these electrical and electronic components can be positioned and connected directly below the vehicle outer skin in the area of the foot part of a motor vehicle roof antenna inserted through the roof opening.
  • the vertical part of the RF plug connection unit according to the invention which is electrically connected to and mechanically fixed to a printed circuit board (the printed circuit board usually being provided on a chassis on the side of the antenna chassis opposite the motor vehicle roof) comprises coaxial cables, which is known to have an inner conductor, a dielectric surrounding the inner conductor and an outer conductor, wherein the outer conductor is preferably soldered to the printed circuit board via foot points in the form of small-dimensioned pins, whereby the mechanical connection is realized.
  • the chassis of the antenna device is used as a shield for the outer conductor.
  • a part of the chassis is extended down through the motor vehicle mounting hole and at the same time serves as a carrier and holding device of the sockets.
  • the plug sockets consist of the mentioned outer conductor, the inner conductor and the dielectric, these socket sockets being pressed into corresponding (vertical) channels in the chassis in the plugging or joining direction, so that these outer conductors are thereby mechanically firmly anchored and held and thereby serves by the galvanic contact of the extended portion of the chassis as a shield and / or as an outer conductor.
  • an interface is formed at the lower end of the coaxial lines in order to provide a 90 ° transition to the connectors here, about what, for example, a motor vehicle interior unit with a plug-in movement more or less parallel to the motor vehicle outer skin (ie usually the motor vehicle roof) is to be connected.
  • a motor vehicle interior unit with a plug-in movement more or less parallel to the motor vehicle outer skin ie usually the motor vehicle roof
  • the foot part of the chassis extending through the mounting opening in the motor vehicle roof forms the shielding described above.
  • the outer conductors coming from the printed circuit board as mentioned, to be in the foot part of the chassis, i. into corresponding vertical channels in the base of the chassis, to be pressed, so as to establish a galvanic connection to the chassis.
  • the contact of the inner conductors becomes the following inner conductor sections (which extend radially and thus preferably perpendicular to the first inner conductor sections emanating from the printed circuit board, namely more or less parallel to the outer skin of the motor vehicle provided with the mounting opening) made, that the leading tip of the respective inner conductor is pressed into a leading in the joining direction slotted (perforated) part of the following inner conductor, as mentioned to the first inner conductor portion is preferably oriented vertically.
  • a dielectric in the connecting region between the two usually perpendicular to each other aligned inner conductor while air is provided.
  • a data bus ie a connection, for example, in the form of a plurality of data lines can be generated over a plurality of mutually parallel pins with underlying bending, the pin ends also horizontally, ie perpendicular to the vertical portion of the PCB of the automotive antenna leads, are aligned.
  • the invention thus relates to a roof antenna with an electrical or high-frequency contacting possibility, in particular with a motor vehicle indoor unit for processing the electrical signals and the high-frequency signals.
  • This connection should preferably be possible via a direct connection, taking into account the prevailing space conditions. This should be able to be realized in the context of the invention, even at a minimum mounting opening in the vehicle outer skin, even if only a minimal possible space between the vehicle outer skin and a corresponding vehicle sky is available.
  • a 90 ° line junction is provided, which makes it possible that corresponding cables and preferably the above-mentioned further data and high-frequency processing serving indoor unit can be connected via a joining direction with the terminals for the motor vehicle antenna, the preferably perpendicular to the mounting direction, with which the motor vehicle antenna with a downwardly projecting foot in the mounting opening of a motor vehicle Outer skin is introduced.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a roof antenna and an inner unit connectable therewith; a corresponding view to Figure 1, in which some components are omitted, in particular the housing cover of the antenna device; a schematic side view of an antenna unit which is connected to a motor vehicle indoor unit (omitting the antenna hood); an exploded view of the essential parts of the antenna unit and the motor vehicle interior component or the motor vehicle interior module to be connected therewith;
  • Figure 5 an excerpt spatial representation of a body panel (the motor vehicle outer skin) with a mounted therein mounting opening for mounting the Motor vehicle roof antenna;
  • Figure 6 a spatial representation of one of six
  • Figure 7 a perspective view of three
  • Figure 8 a cross-sectional view through the
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view perpendicular to the sectional illustration according to FIG. 8, specifically in a plane passing through the inner conductors of the coaxial lines arranged next to each other;
  • FIG. 10 a a fragmentary perspective view of a connector housing for the data connection, which is integrated in a chassis;
  • FIG. 10b shows a schematic representation of a corresponding female connector for coupling to the connector housing of the data link. manure; a schematic representation of the structure according to the invention with an antenna device and a motor vehicle indoor unit in a schematic cross-sectional view; a cross-sectional view along the line Xlb-XIb in Figure IIa; a modified view with respect to Figure IIa with respect to a slightly modified embodiment thereof; and a cross-sectional view along the line XIIb-XIIb in Figure IIa.
  • an antenna 1 i.
  • a roof or motor vehicle antenna 1 is shown, which is in the assembled state according to a first embodiment of the invention with an electronic component 3 directly in the region of an opening provided in the roof electrically in contact.
  • the antenna 1 usually comprises an antenna housing 5, which in the illustrated embodiment comprises an antenna hood 5a, which is permeable to electromagnetic waves.
  • the antenna hood 5a is usually mounted on a base or chassis 7 or firmly connected thereto, wherein
  • the chassis 7 is made of metal or another conductive material or includes this.
  • the base or the chassis 7 is preferably made of a metal casting. Also possible is a milled part or conductive plastic spray part.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the antenna 1 similar to FIG. 1 with an electronic component 3 mounted inside the motor vehicle roof in the mounted state, the antenna hood 5a of the antenna housing 5 being shown in FIG is gone.
  • the antenna and the electronic component or indoor unit 3 connected thereto are shown in cross-section, ie when viewed perpendicularly to a plane E that is normally vertical in the assembled state of the antenna (in this plane, for example, the two printed circuit boards or antennas 13a 13b may be parallel to or aligned with) corresponding to the vertical center plane of the antenna housing 5, which is usually aligned perpendicular to the plane E-LP of the printed circuit board 9.
  • a printed circuit board 9 is arranged, which has an outer contour 9a in plan view (see also FIG. 4), which usually has a smaller transverse cross section. and longitudinal extension is designed as the respective transverse and longitudinal extent of the base chassis 7, so that in mon Conditioned the housing cover 5a while mounting on the base 7, the circuit board 9 completely encloses and accommodates in the so-called.
  • Antenna housing interior 5b On the above-mentioned upper side 9b of the printed circuit board 9, one or more antenna devices may be provided for different services.
  • a first antenna or antenna arrangement 13a for example in the form of a perpendicular to the printed circuit board 9 further printed circuit board 13 'a, on the metallized surfaces are formed to form a first antenna provided, for example, for receiving and transmitting in the context of Mobile communication is used.
  • a second antenna 13b may be provided, which is likewise arranged, for example, perpendicularly to the printed circuit board 9, and here likewise may in turn consist of a further printed circuit board 13'b which, in contrast to the first antenna 13a, has an antenna lying in front in the direction of travel 13a is located in the rear area, that is, it is usually arranged trailing in the direction of travel, with the antenna formed thereon being suitable for carrying out other services.
  • a third antenna 13c in the form of a patch antenna is provided between the first and second antennas 13a and 13b, as it serves, for example, to receive satellite programs which are broadcast via satellite, ie in particular for the reception of radio programs broadcast via satellite.
  • a fourth antenna 13d is also provided, namely a GPS antenna 13d, which has an approximately square outer shape in plan view and below a recess 13 "in the region of the first printed circuit board 13 'a of the first antenna 13a on the parallel is positioned and electrically connected to the base 7.
  • the base of the chassis 7 usually has a peripheral socket edge 7c extending over some height on the socket top 7a opposite the socket base or socket bottom 7b, electrical and electronic components can be accommodated between the base bottom 7b and the lower side 9c of the printed circuit board 9 (see FIG. 4) in the component space 12 thus formed and can be electrically connected to the conductor tracks on the printed circuit board of Figure 4 are essential parts of the antenna arrangement and the electronic component 3 to be connected reproduced in an exploded view.
  • the existing metal base or the chassis 7 can be seen from the top 7a forth, which also makes it clear that the base or the chassis 7 not only with the mentioned circumferential base edge 7c, but also with a Variety of rising from the bottom 7b, usually perpendicular thereto aligned base webs 7d is provided, which structure the actual component space 12 into different component space regions 12a.
  • the space regions 12a are thus formed by the shielding webs 7d (which form part of the base 7 and therefore also made of conductive material exist or are covered) separated from each other.
  • a foot or anchoring part 17 is formed on the lower side of the base 7e, that is to say on the underside of the base bottom 7b, projecting downwards, which is connected to the entire base eg integrated metal part in one piece (namely cohesive) is connected.
  • the foot or anchoring part 17 can also be formed separately from the actual base 7 and be connected to it mechanically and galvanically.
  • the entire arrangement and the structure of the base and the foot or anchoring part 17 may therefore be designed in several parts, the individual parts should be mechanically and galvanically connected, so that the foot or anchoring part as the base not only cause a shield, but also at the same time act as an outer conductor.
  • the antenna thus formed is placed with its foot and anchoring part 17 on a roof of a motor vehicle, wherein the foot or anchoring part 17 projecting downwards beyond the base floor then projects through a mounting opening 15 shown in FIG , usually in the roof of a motor vehicle, generally in a so-called.
  • Each of these coaxial conductors 21 comprises an inner conductor 23, a dielectric 25 which is graduated in the longitudinal direction in the exemplary embodiment and which surrounds the inner conductor, and an outer conductor 27 which receives the dielectric 25.
  • the respective outer conductor 27 is provided on its side facing the printed circuit board 9 in the embodiment shown with four offset in the circumferential direction of the cylindrical outer conductor to each other and opposite to the plugging and joining direction (Z) (ie perpendicular to the printed circuit board) protruding feet or pins 27 a provided , which engage in corresponding holes at a connection point on the printed circuit board 9 and soldered there.
  • Z plugging and joining direction
  • the inner conductor 23 usually also passes through a corresponding hole in the printed circuit board or lies directly on the printed circuit board bottom 9c with its inner conductor end face and is soldered there at a corresponding contact point.
  • the galvanic connection of the inner conductor 23 and the outer conductor 27 of the respective coaxial conductor 21 to the printed circuit board takes place.
  • the respective coaxial line 21 is electrically contacted and mechanically held, especially since the outer conductor 27 is designed as a metal cylinder or metal tube and not only galvanically connected by its several, circumferentially offset anchoring feet or pins 27a solid and stable with the printed circuit board but mechanically fixed to it and the entire Koaxiallei- ter 21 characterized comparatively stable aligned with the printed circuit board 9.
  • a bus 29 is provided in the form of a plurality of data lines 29a, which consists in the embodiment shown of six spaced-apart individual wires or individual lines 29b, as shown for example with reference to FIG.
  • an unshielded data line i. an unshielded signal line and / or voltage supply, which comprises at least one and preferably a plurality of individual data lines.
  • This data bus 29a with the six individual lines 29b shown in the exemplary embodiment shown (which are formed in two rows each having three adjacent individual lines 29b) adjoins immediately adjacent to the three coaxial lines 21.
  • RF signals high-frequency signals
  • FIG. 7 shows a perspective bottom view of the three adjacent coaxial lines 21 and the data connection 29 arranged next to them, these coaxial lines and the data connection in a corresponding one below still individually discussed holding block 33 additionally arranged 12 001164
  • FIG. 8 shows a cross-sectional representation through a single coaxial conductor, as it is finally arranged and mounted in the installed state.
  • FIG. 9 shows a further sectional illustration perpendicular to the sectional illustration according to FIG. 8, namely in a sectional plane that extends through the central axis, ie inner conductor 23 and the data connection 29a, ie a longitudinal sectional view through the holding block 33.
  • the individual coaxial lines 21, i. the outer conductor 27 of the coaxial lines 21, adjacent to the printed circuit board by a holding block 33 additionally held and adjusted said holding block preferably consists of a plastic part, that is, of an electrically non-conductive insulator.
  • This holding block 33 has on the printed circuit board 9 side facing a series of protruding feet, pins or ribs, etc. 33a, which can also engage in corresponding holes in the printed circuit board 9, and thereby additionally secure the block 33 against displacement or rotation.
  • coaxial conductors 21 passing through corresponding bores 33b in the holding block 33 are also prevented from lateral displacement or bending in any direction relative to one another, but also mechanically secured and held against shifting or bending or twisting of their overall arrangement as a whole.
  • the thus prepared and populated printed circuit board 9 with the downwardly projecting coaxial lines 21 and the bus connection 29 and the holding block 33 is then on the Chassis or placed on the base 7 so until the holding block 33 engages in a corresponding recess 133 in the base bottom 7b, said recess 133 in the base bottom 7b has a longitudinal extent and transverse extent and a shape that at least substantially the longitudinal extent and transverse extent or shape of the holding block 33 corresponds, so that in other words the holding block engages with a part of its peripheral contour in the corresponding recess 133 in the base bottom 7 and is held immovably and non-rotatably.
  • the coaxial lines 21 protruding beyond the holding block 33 in the joining direction Z and the holding block extension 33c projecting beyond the holding block 33 become simultaneously , whereby the bus connection is additionally protected, which will be discussed later) inserted into corresponding vertically extending and mutually shielded channels 117 and 117 'in the foot part 17.
  • the coaxial lines 21 and the data connections 29 protrude through corresponding openings or holes in the base bottom 7b, i. protrude into in the region of the recess 133 in the base bottom 7b outgoing channels 117 and 117 'into it, which pass through the base bottom and the foot and / or anchoring part 17.
  • the protruding channels 117 running from top to bottom in the foot part could thereby be designed to be at least slightly tapered downwards (in particular also when the base with the foot part is produced as a cast part), the dimensioning being such that 2012/001164
  • the fixing of the coaxial conductor 21 and the galvanic connection of the outer conductor 27 is effected by mechanical and galvanic contacting by the leading end portion of the contact edge 27b (see FIG. 8), the contact edge 27b being in contact with the inner wall of the latter Area of tapered cross-section of the channels 117 is pressed in generating sufficiently high clamping forces pressed.
  • the leading contact edge it is also possible for the leading contact edge to have a plurality of slots or recesses 27c offset in the circumferential direction (see FIG. 7), which are introduced in a partial length from the peripheral edge, specifically with the formation of at least slightly resilient contact fingers 127c. which then abuts with the corresponding high clamping force on the inner wall of the lower diameter end portion 117a of the channel 117 configured in this embodiment with a smaller diameter.
  • the roof antenna 1 should be designed so that between the roof antenna 1 and the indoor unit 3 in the form of the mentioned electronic component 3 optimally designed direct connection is to be made possible by plugging, while minimizing the required mounting hole and the Fügeraums under the vehicle's outer skin (ie usually the roof).
  • the inner unit 3 in the context of the mentioned electronic component 3 usually also include a further printed circuit board 109 (see Figure 4), which comes to rest in the arrangement shown parallel to the accommodated in the antenna housing 5 first printed circuit board 9, wherein the first Printed circuit board 9 in the antenna housing 5 outside the vehicle outer skin 16 (ie the roof) and the indoor unit 3 below the vehicle outer skin 16 and thus in the interior 116 of the motor vehicle immediately adjacent to the vehicle outer skin 16 comes to rest.
  • a flat construction is in the context of the invention, especially when the indoor unit 3 is not in the plugging and joining direction Z, ie perpendicular to the printed circuit boards 9, 109, but in a transverse or especially perpendicular thereto extending plug, or joining Sliding direction S can be connected to the corresponding connections of the coaxial cable and the data bus.
  • this plug-in, joining or sliding direction S is preferably perpendicular or radial to the coaxial longitudinal extent of the coaxial 21 and thus of the foot part 17 and the channels 117, so in turn, in turn, in parallel to the mentioned printed circuit boards 9 and 109.
  • certain small angular deviations need to be realized and, if so desired. It can already be seen from the drawings according to FIGS. 1 to 4 and 6 to 8 that the individual coaxial lines 21 each have a horizontal and thus parallel to the printed circuit boards 9, 109 at their lower ends 01164
  • the inner and outer conductors and the dielectric in transversely extending, ie in particular perpendicular to each other components separated usually the coaxial lines in the mounted state more or less vertically and therefore hereinafter partially as " vertical components ", wherein the connectable to the indoor unit components are hereinafter referred to simply as” horizontal components "for simplicity, even if the above components in the assembled state neither exactly vertical nor horizontal or not even necessarily perpendicular to each other, but at least deviate from a slight angle or are.
  • the components can also be used at an angle other than 90 ° . Need to be aligned, for example, at an angle of 85 ° to 95 °, etc. Restrictions exist in principle not.
  • Coaxial conductor 21 which usually consists of a plastic material (ie not air) existing dielectric 25 immediately before the 90 ° -Winkeltagen 51 respectively stops and there each an inner conductor 37a begins, which extends in the illustrated embodiment, perpendicular or radial to the coaxial 21 and preferably part of the coupler 37 is.
  • the diameter of the associated inner conductor 37a at least in the connecting and / or connecting region 37 'a of the inner conductor 37a in the embodiment shown is configured with a larger diameter than the diameter of the inner conductor 23 of the respective coaxial conductor 21.
  • any suitable opening comes into consideration, for example in the form of a slot which is introduced into the respective inner conductor 37a and preferably passes through this in its entire thickness.
  • the coaxial inner conductors 21 are aligned and held in a highly precisely positioned position, especially by positioning in the mentioned channels 117 passing through the foot part 17 (even at the original position) 12 001164
  • this method allows the mentioned coupler 37 with its outer conductor 37c first pressed into corresponding transverse bores 40, 41 at the lower end of the foot part 17, these couplers 37th are then aligned with their inner conductor so that the provided in the connection region 37 'a the inner conductor 37 a passing through hole 39 (or a corresponding slot or the like chen) in the immediate axial direction to the inner conductor 23 of the coaxial lines 21 comes to rest.
  • the foot and anchoring member 17 In order to perform the assembly and the mechanical and galvanic connection between the inner conductors 23 and 37a, the foot and anchoring member 17 in axial extension of the channels 117 at least with respect to the coaxial lines 21 an extended, the bottom 17a of the foot and anchoring member 17 passing Bore 17b, which allows an open access to the production of the connection between the inner conductors during the production process (joining movement). Subsequently, this bore 117 can be closed by a corresponding cap 17c, which can either be pressed or screwed in case of a thread. This cap should be 17c 01164
  • electrically conductive material preferably metal or metal alloy or at least be made of an electrically conductive plastic - material or at least with a corresponding conductive, a shield causing outer layer, which thus simultaneously by the galvanic contact with the rest of the foot and anchoring part 17 forms part of the overall outer conductor.
  • electrically conductive material preferably metal or metal alloy or at least be made of an electrically conductive plastic - material or at least with a corresponding conductive, a shield causing outer layer, which thus simultaneously by the galvanic contact with the rest of the foot and anchoring part 17 forms part of the overall outer conductor.
  • no dielectric material consisting of plastic is provided in the region of the connection connection 37 'a, but rather that a dielectric 36 in the form of air is used here. This is then followed by the dielectric 37b of the coupler 37 in order to hold the inner conductor 37a in the coupler 37.
  • the transverse bores 40, 41 provided at the lower end of the foot part 17 for receiving the coupler are stepped, with a correspondingly stepped shoulder of the outer conductor 37c engaging here.
  • the couplers 37 with their outer conductor are preferably pressed into the corresponding stepped transverse bore 40, 41 here, whereby a good mechanical connection to the one hand and optimal galvanic contacting to the other is ensured.
  • This also opens up the possibility of aligning the coupler so that the bore 39 inserted in the inner part 37a in the connecting region 37 'a before insertion into the foot part 17 a 2012/001164
  • the mentioned axial alignment of the stepped bore 40, 41 in the foot part 17 is made such that the central axis of this transverse bore 40, 41 radially and preferably perpendicular to the respective coaxial conductors 21 and thus to the relevant plug and receiving channels 117 in the foot part 17th is aligned.
  • the couplers could also be provided with an external thread, which engages in a corresponding internal thread in the stepped bore 40 41. But it would require additional measures to ensure that then the bore 29 at the end of the associated inner conductor 37a is aligned exactly to be penetrated during the joining process of the inner conductor 23 of the Koaxiallei ⁇ device 21.
  • bus connection 29 with the six individual lines 29b in the exemplary embodiment shown has already been described with reference to FIG.
  • Each of these individual leads 29b has printed circuit board-side terminal ends 29c which are bent by 90 °, so that these terminal ends 29c each form parallel, juxtaposed, angled portions which are away from each other with respect to the two rows in which the individual leads 29a are arranged are ongoing.
  • the holding block 33 which is preferably made of plastic, can still be provided with a transverse bridge 233 (see FIG. 9), whereby two adjacent openings formed by the transverse bridge 233 are formed. Through one opening, the one group of three data lines 29b (whose bends 29c all point in one direction), while through the other opening, the three other data lines 29b extend (the bends 29c are all in the other direction).
  • At least one holding and fixing block 43 is provided, which has six holes in the embodiment shown, which are penetrated by the individual lines 29a.
  • this fixing and holding block 43- which consists of an insulator, preferably of plastic-is arranged after a 90 ° bend 45 of the individual wires 29b in such a way that the vehicle inner side lying parallel to the printed circuit boards 9, 109 Terminal ends 29d held in non-touching distance from each other.
  • This retaining block 33 has on its one transverse side a retaining block section 33c which extends in the direction of insertion and joining Z over a greater length or height and which is provided with an inner channel 33 'c, which is preferably rectangular in cross-section, for receiving 2 001164
  • the inner component 3 has, as is apparent from the drawings, also couplers 47, which are arranged at the same distance to each other at the same axial distance as the coupler 37 in the foot part 17, so that the inner part 3 according to the plug-in, joining or sliding direction S can be plugged into the appropriate interfaces of the antenna and then connected dielectrically.
  • couplers 47 which are arranged at the same distance to each other at the same axial distance as the coupler 37 in the foot part 17, so that the inner part 3 according to the plug-in, joining or sliding direction S can be plugged into the appropriate interfaces of the antenna and then connected dielectrically.
  • the inner module 3 is a corresponding 2012/001164
  • Bus interface 147 that is, a further coupler 147 provided, for example, with bush-shaped plug-in recesses into which the parallel to the printed circuit board 109 and thus parallel to the plug-in, joining or sliding direction S running the connecting ends 29 d of the bus 29 inserted and electrically contacted and can be connected by it.
  • Figure 10a or 10b wherein in Figure 10a shows a section of the foot part 17 with the couplers 37 and the data coupler 137 for the data connection, which is integrated in the chassis.
  • Figure 10b a corresponding female connector 147 is shown, which is formed on the indoor unit 3 and can be plugged together with the connector housing of the coupler 137 for the data connection in the assembled state.
  • the inner module 3 may have further interfaces, for example in the form of further couplers 53, as they can be seen, for example, in the illustration according to FIGS. 2 and 3.
  • This can be connected to appropriate cables, in particular coaxial cable, which lead to other components in the motor vehicle interior 116, for example to a hands-free system of a telephone, to a radio, to a microprocessor with a connected display for a navigation device, etc.
  • the inner part 3 has in its in the insertion, joining and sliding direction S leading side an inner recess 103 with two projecting into the recess 103 and extending in the sliding direction S side boundaries or generally lateral guide means 3c ( Figure 4), in the assembled state with the above-mentioned guide means 17 d on the foot part 17 cooperate.
  • the central principle is the direct production of a plug connection between two arranged with height offset V printed circuit boards, which can be plugged together with a parallel joining direction S.
  • the one printed circuit board is accommodated in the vehicle-outer-side antenna arrangement, wherein the second printed circuit board can be provided in the inner part 3 accommodated inside the motor vehicle.
  • the connecting elements required and explained for this purpose are angled away from the antennas by 90 °. The resulting transitions from the hori P2012 / 001164
  • in the vertical orientation or from a coaxial structure into a possibly provided microstrip structure can be achieved by optimizing the structure within the coaxial structure and in the region of the transition from the inner conductors to the conductor track be adapted on the board, for example, for a frequency range up to 6 GHz, for example at an impedance of 50 ohms.
  • the dielectric in the coaxial region, can be completely or partially replaced by air, wherein here too the diameter of the inner conductor can be adjusted.
  • the transition area on the printed circuit board can be optimized accordingly by the design of the outer conductor and by the structure of the layout.
  • the so-called “vertical region” comprises the printed circuit board 9 in the antenna housing 5 with the inner conductors 21 originating from the printed circuit board 9 (even if they do not necessarily have to run vertically, but for the sake of simplicity are only briefly referred to as the "vertical part")
  • the outer conductor 27 has the mentioned bases or pins 27a, which are soldered on the circuit board 9.
  • coupler 37 is distinguished by the fact that the chassis with the foot part is used as shielding and outer conductor.
  • Foot member 17 extends through the mounting hole 15 in the motor vehicle outer skin 16 down and protrudes into the vehicle interior 116 before.
  • This downwardly extended part of the chassis 7 in the form of the foot part 17 serves at the same time as a carrier for the sockets of the coupler 37.
  • the plug sockets in turn consist of an outer conductor 37b and an inner conductor 37a, the couplers thus prepared then into a corresponding stepped bore 39 are pressed into the chassis while making the desired contact to the shield.
  • connection between vertical and horizontal area is then established when the assembled printed circuit board (including plug block) is connected to the chassis, in which joining step then the leading end of the inner conductor 23 (ie the so-called vertical area) in the corresponding inner conductor bore 39 of the coupler 37 (ie the horizontal area) penetrates and interspersed.
  • the exemplary embodiment explained with reference to FIGS. 1 to 10b is shown in a simplified schematic cross-section with reference to FIG. IIa and in a further FIG. IIb (FIG. IIb reproducing a sectional view along the line Xlb-XIb in FIG. IIa), from which also the transverse offset V between the two Both printed circuit boards 9, 109 can be seen.
  • the indoor unit 3 is shown in dashed lines before connecting in solid lines and connected state T / EP2012 / 001164
  • the vertical and horizontal region of the device belonging to the antenna is reproduced, which ultimately forms a first antenna module-side plug half A with the 90 ° bend, which are mechanically and electrically connected to an inner module-side plug half B corresponding to the joining direction S. can.
  • the outer conductors 27 of the so-called vertical area are pressed into the channels 117 of the chassis 7 and thus of the foot part 17, thus establishing a galvanic connection.
  • the contact of the inner conductors is produced by pressing in the pointed part of the respectively leading end of the inner conductors 23 into the slotted part of the other inner conductors which lead or belong to the coupler 37.
  • air is in the form of a dielectric.
  • the downwardly extended by the mounting hole 15 foot part 17 of the antenna chassis 7 also has features that lead to the components during the joining process and on the other hand mechanically relieve the electrical components such as the printed circuit board 9 in the finished state.
  • a mechanically stable connection between the inner and outer unit is produced via the foot part with the chassis 7, that is, between the electrical assembly provided as the inner unit 3 and the outer unit formed in the form of the motor vehicle antenna 1.
  • the illustrated 90 ° angle connection can be dispensed with, so that a coaxial or bus connection variant is created which runs in the motor vehicle interior opposite to the plug-in or joining direction Z.
  • bus connection 29 comprises only individual wires 29b which terminate straight from the printed circuit board 9 without any curvature 45, ie in the direction of plug-in and Joining direction Z.
  • a block 33 which consists of a nonconducting material, preferably plastic (dielectric), finally also referring to FIG. 9, in which a cross-sectional representation is shown schematically along the line IXb-IXb in Figure 9a.

Abstract

Eine verbesserte Dachantenne zeichnet sich unter anderem durch folgende Merkmale aus: der Sockel (7) weist auf seiner Sockel-Unterseite (7e) ein vorstehendes Sockel-Fußteil (17) auf; das Sockel-Fußteil (17) ist mit dem verbleibenden Teil des Sockels (7) einstückig ausgebildet oder damit verbunden und dabei elektrisch leitfähig oder gemeinsam mit dem Sockel (7) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht überzogen; das Sockel-Fußteil (17) weist zur Aufnahme der zumindest einen Koaxialleitung (21) einen das Fußteil (17) quer und vorzugsweise senkrecht zur Sockel-Basis (7) in einer Steck- und Fügerichtung (Z) durchsetzenden Kanal (117) auf; und in dem zumindest einen Kanal (117) des Sockel-Fußteils (17) ist die Koaxialleitung (21) eingesetzt, derart, dass zumindest ein Abschnitt des Außenumfangs des Außenleiters (27) der Koaxialleitung (21) mit der elektrisch leitfähigen Innenwandung des Kanals (117) des Sockel-Fußteils (17) mechanisch verpresst und dadurch galvanisch kontaktiert ist.

Description

Dachantenne, insbesondere Kraftfahrzeug-Dachantenne mit zugehöriger Steckverbindungseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Dachantenne, insbesondere eine Kraftfahrzeug-Dachantenne mit einer zugehörigen Steckverbindungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik werden heute häufig Kraftfahrzeug-Dachantennen verwendet, die beispielsweise zum Betrieb in einem Mobilfunkbereich zum Einen und zum Empfang von Radioprogrammen zum Anderen geeignet sind. Ferner sind in diesen Kraftfahrzeug-Dachantennen in der Regel auch Empfangssysteme zur Kfz-Positionsbestimmung untergebracht, die entsprechend dem heutigen Standard aus sog. GPS-Empfängern bestehen. Derartige Kraftfahrzeug-Antennen sind üblicherweise in einem am Kraftfahrzeug montierbaren Antennengehäuse untergebracht, welches eine Antennenhaube umfasst, welche auf einem entsprechenden Sockel montiert ist. Auf dem Sockel wird in der Regel parallel dazu eine Leiterplatine untergebracht, auf der dann die einzelnen Antennenelemente positioniert und elektrisch angeschlossen sind. In der Regel durch geeignete, mechanische von unten, d.h. vom Kraftfahrzeuginnenraum her, einbaubare Halteelemente kann die Kraftfahrzeug-Antenne an geeigneter Stelle montiert und verankert werden. Üblich ist es dabei ferner, einen entsprechenden Kabelbaum durch eine vorgesehene Öffnung hindurchzuführen und im Bereich der Leiterplatine anzuschließen. Pro Antenne ist dabei in der Regel zumindest ein Kabel, vorzugsweise ein Koaxialkabel vorgesehen.
Um den Montage- und Verkabelungsaufwand zu verringern, sind ebenfalls Kraftfahrzeug-Dachantennen bekannt geworden, bei welchen das Antennengehäuse mit einer entsprechenden Anzahl von Koaxialsteckverbindern ausgestattet ist, wobei an der so gebildeten Schnittstelle eine entsprechende Anzahl von weiteren Steckverbindern anschließ- bar ist, die an einem Kabelbaum endseitig vorgesehenen sind.
Entsprechende Dachantennen mit einem vergleichbaren Aufbau sind insoweit beispielsweise auch aus der DE 43 36 191 AI, der DE 295 00 961 Ul, der DE 2 032 619 oder auch aus der DE 10 2004 046 979 bekannt geworden.
Eine Antenne mit einer zugehörigen Befestigungseinrichtung ist auch aus der WO 2006/087225 AI als bekannt zu entneh- men. Ein Chassis der Kraftfahrzeug-Dach-Antenne umfasst ein Befestigungsteil, welches durch eine Öffnung im Kraftfahrzeug-Dach in das Innere des Kraftfahrzeugs eingeführt und z.B. mittels einer Verspanneinrichtung verspannt wird. Dabei sind im Rahmen der Dachdurchführung mehrere HF- Steckverbindungen vorgesehen, die aus wenigstens einem am Fußteil fest angeordneten Stecker bestehen. Darauf ist ein an einem Kabelbaum angebrachter Kuppler aufsteckbar.
Die gesamte Anordnung baut jedoch relativ hoch, was häufig ein Problem darstellt, da insbesondere der unterhalb des Kraftfahrzeug-Daches befindliche Einbauraum in der Regel nur sehr niedrig ausfällt.
Aus der nachveröffentlichten Druckschrift DE 10 2009 051 605 AI ist eine hochintegrierte Multiband-Finnenantenne für ein Kraftfahrzeug zu entnehmen, welche parallel oberhalb zu einem Sockelteil eine Leiterplatine aufweist.
Auf der Leiterplatine sind auf der vorlaufenden Seite mittig und auf der nachlaufenden Seite zu den Seitenbereichen hin versetzt liegend jeweils Steckkontakte vorgesehen, an denen von der Kraftfahrzeug- Innenseite , also von unten her, Steckverbinder aufgesteckt werden können.
Zwischen zweien der benachbart angeordneten Steckverbinder sind nachlaufend auch noch drei separate und an die Leiterplatine angebundene und senkrecht davon weg stehende Drahtleitungen vorgesehen, die zu einem rechteckförmigen Steckergehäuse führen.
Aus der DE 10 2007 050 109 AI ist ebenfalls eine Fahrzeugantenne und ein Verfahren zur Herstellung einer Fahr- zeugantenne als bekannt zu entnehmen. Die Antenne umfasst einen Sockel, eine auf der Sockel -Oberseite vorgesehene Leiterplatine, wobei zumindest eine Koaxialleitung aus dem Sockel nach unten hin übersteht, deren Außenleiter bevor- zugt mit dem Sockelteil Stoffschlüssig verbunden und gemeinsam elektrisch leitfähig ist. In diesem koaxialen Außenleiter ist von einem Dielektrikum getrennt ein Innenleiter geführt. In einer dazu alternativen Ausführungsform kann der an sich mit dem Sockelteil bevorzugt stoffschlüssig verbundene Außenleiter nur herstellungsbedingt zunächst mit dem Außenleiter verbunden und nach der gesamten Fertigung von diesem mechanisch getrennt und dadurch isoliert werden.
Der Innenleiter ist auf der oberhalb des Sockels befindlichen Leiterplatine angeschlossen, ebenso wie der Außenleiter, der mittels eines Federkontaktes galvanisch an der Leiterplatine angebunden ist.
Der zumindest eine nach unten vorstehend erwähnte koaxiale Außenleiter ist letztlich mit einem Steckergehäuse geschützt und ummantelt, welches in einem weiteren Fertigungsschritt durch ein Spritzverfahren um den Außenleiter herum realisiert werden kann. Möglich ist auch, dass das Steckgehäuse separat hergestellt und auf den Außenleiter aufgesetzt wird.
Eine Steckeranordnung für einen HF-Signalweg ist zudem auch aus der DE 20 2004 015 503 Ul als bekannt zu entnehmen. Diese Vorveröffentlichung zeigt und beschreibt ein Bauteil mit einem Sockel oder einer sockelähnlichen Plattenkonstruktion, die von einem oder mehreren Koaxialleitern durchsetzt ist. Dabei ist der Außenleiter jeweils starr und bevorzugt Stoffschlüssig mit der Wandung des Bauteils verbunden.
Durch diese stoffschlüssige Verbindung von Sockel und Außenleiter wird ein Durchlass für einen innerhalb des Außenleiters verlaufenden Innenleiter geschaffen, der gemäß dieser Vorveröffentlichung zweigeteilt ist, wobei die beiden Teile über eine Spiralfeder miteinander verbun- den sind. Neben dem mit dem Sockel fest verbundenen Außenleiter ist kein weiteres zusätzliches Sockelteil vorgesehen .
Eine demgegenüber verbesserte Kraftfahrzeug-Antenne mit zugehöriger HF-Steckverbindungseinrichtung ist auch aus der EP 1 801 932 Bl bzw. der DE 20 2005 020 107 Ul zu entnehmen .
Gemäß diesen gattungsbildenden Vorveröffentlichungen wird eine mechanisch gute Befestigung der Steckverbinder-Einheit an der Leiterplatine dadurch realisiert, dass zumindest einige koaxiale Steckverbinder mit in Steckrichtung verlaufenden Vorsprüngen oder mit einem entsprechenden elektrisch leitfähigen Zusatzteil mit entsprechenden Vorsprüngen versehen sind, wobei diese Vorsprünge zum Beispiel in Bohrungen in der Leiterplatine ragen. Diese Bohrungen können vorzugsweise auch durchkontaktiert sein. Die Enden dieser Vorsprünge werden mit der Leiterplatine elektrisch verlötet, d.h. in der Regel mit der dort ausge- bildeten großflächigen Potential- oder Massefläche, wodurch eine Schirmung erzielt wird. Dadurch wird nicht nur eine elektrische Masseverbindung, sondern zudem auch eine feste mechanische Verbindung zwischen der Steckverbinder- Einheit und den integrierten koaxialen Steckverbindern mit der Leiterplatine gewährleistet.
Da die HF- Innenleiter nicht mehr durch in der Leiterplatine eingebrachte Bohrungen bis zur Leiterplatinen-Oberseite hindurchragen oder über diese Leiterplatinen-Oberseite hinausragen, sondern stumpf mit der Leiterplatinen-Unterseite mittels Reflow verlötet werden, ist es gemäß dieser Veröffentlichung sogar möglich, zum Beispiel eine Standard-Keramik- Patch-Antenne oberhalb der Steckerverbinder-Einheit zu positionieren, also in einem Bereich, in welchem auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatine die Enden der Innenleiter der Steckverbinder zu liegen kämen und dort verlötet würden.
Schließlich soll auch noch darauf hingewiesen werden, dass gemäß der DE 20 2005 004 658 Ul auch schon vorgeschlagen worden ist, dass eine entsprechende Anzahl von sog. ersten koaxialen Steckverbindern in einem sog. Steckinterface am Antennengehäuse befestigt sind, und dass ferner zweite Koaxialsteckverbinder vorgesehen sind, die an einem weiteren Steckverbinderteil gehalten sind, so dass beide Steckverbinder unter Herstellung einer elektrischen Verbindung aller Koaxialleitungen ineinander gesteckt werden können.
Da naturgegebenermaßen Toleranzprobleme auftreten und das Zusammenstecken von zwei oder mehreren koaxialen Steckverbindern dann stets Probleme aufwerfen würde, ist gemäß der DE 20 2005 004 658 Ul vorgeschlagen worden, die an dem sog. Steckinterface gehaltenen und positionierten Steckverbinder elastisch federnd einzubauen und zu positionieren, und zwar unter Zuhilfenahme elastischer Federelemente. Diese sind so angeordnet und ausgebildet, dass die zweiten Koaxialsteckverbinder an der jeweiligen vorbe- stimmten Position bis auf Toleranzabweichungen vor positioniert und von dieser Stelle in der Ebene senkrecht zur Steckrichtung elastisch federnd auslenkbar sind. Die DE 20 2004 004 658 Ul zeigt dabei ferner, dass innerhalb des Fahrzeug- Innenraums ein Steckverbinder vorgesehen ist, dessen Schnittstellen quer zur Einbaurichtung der Kraftfahrzeug-Antenne verlaufen, also in der Regel parallel zum Kraftfahrzeug-Dach. Die Koaxialsteckverbinder weisen dabei von den parallel zum Dach verlaufenden Kabelanschlüssen ausgehende Signalleiter-Elemente in Form von Streifenleitungen auf, die zu senkrecht dazu ausgerichteten, weiteren Koaxialsteckverbindern führen, worüber eine koaxiale Steckverbindung zu den auf dem Kraftfahrzeug-Dach vorgesehenen Antennen herstellbar ist.
Schließlich soll auch noch auf die EP 1 903 632 Bl, die EP 1 863 119 Bl sowie die DE 10 2006 025 176 AI verwiesen werden. Aus diesen Vorveröffentlichungen sind Antennenaufbauten bekannt geworden, die eine Antenneneinrichtung außerhalb des Karosseriebleches und eine weitere Komponente innerhalb des Karosseriebleches umfassen, gegebenenfalls auch in Form einer zweiten Antenneneinrichtung.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine nochmals verbesserte Dachantenne, insbesondere Kraftfahrzeug-Dachantenne zu schaffen, die eine hohe mechanische Stabilität zum Einen und gute elektrische An- schluss- und Verbindungsmöglichkeiten zum Anderen aufweist, und die dabei möglichst nur einen geringen oder geringsten Einbauraum unterhalb eines Daches, insbesondere Kraftfahrzeug-Daches, benötigt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im Rahmen der Erfindung kann durch die Ausgestaltung vor allem der HF-Steckverbindung eine sehr günstige Verbindung zwischen einer Dachantenne und einer unterhalb des Daches vorgesehenen Innen-Einheit , gegebenenfalls mit einer weiteren Leiterplatine, geschaffen werden. Dabei ist die Außen-Einheit in Form der Antenne mit den davon ausgehenden Koaxial- und HF-Leitungen (die im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr separat verlegt werden müssen) bei gleichzeitiger Minimierung des benötigten Montagelochs und des Fügeraums unter der Fahrzeug-Außenhaut realisierbar. Als Nebenfunktion dieser Direktsteckung fallen zudem sehr lange (und dadurch auch kostenintensive) Koaxialleitungen zu den anderen Inneneinheiten im Kraftfahrzeug weg, die als Stand-Alone-Lösungen ausgeführt werden und irgendwo im Fahrzeug üblicherweise verbaut sind.
Dabei kann ebenfalls hervorgehoben werden, dass im Rahmen der Erfindung optimierte HF-Eigenschaften im Hinblick auf die vorgesehenen koaxialen Leitungen realisierbar sind, und zwar derart, dass auch Verkopplungen sicher vermieden werden, selbst dann, wenn gewisse Toleranzfehler auftreten sollten.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet vor allem, wie bereits erwähnt, den weiteren Vorteil, dass elektronische Innen- Einheiten (die beispielsweise zur Verarbeitung der elektrischen Signale bzw. der HF-Signale dienen) nicht mehr antennenfern im Kraftfahrzeug untergebracht werden müssen (mit der Folge, dass dann entsprechend lange Leitungen notwendig sind) , sondern dass diese elektrischen und elek- tronischen Komponenten unterhalb der Fahrzeug-Außenhaut direkt im Bereich des durch die Dachöffnung hindurchgesteckten Fußteils einer Kraftfarhrzeug-Dachan- tenne positioniert und angeschlossen werden können. Der vertikale Teil der erfindungsgemäßen HF-Steckverbindungseinheit, der an einer Leiterplatine elektrisch angeschlossen und mit dieser mechanisch fest verbunden ist (wobei die Leiterplatine üblicherweise auf einem Chassis auf der dem Kraftfahrzeug-Dach gegenüberliegenden Seite des Antennen- Chassis vorgesehen ist) , umfasst koaxiale Leitungen, die bekanntermaßen einen Innenleiter, ein den den Innenleiter umgebendes Dielektrikum und einen Außenleiter aufweisen, wobei der Außenleiter bevorzugt über Fußpunkte in Form von klein-dimensionierten Pins mit der Leiterplatine verlötet ist, wodurch auch die mechanische Verbindung realisiert wird.
Eine verbesserte mechanische Halterung und elektrische Schirmung wird im Rahmen der Erfindung dadurch realisiert, dass als Schirmung für den Außenleiter das Chassis der Antenneneinrichtung verwendet wird. Zu diesem Zweck ist ein Teil des Chassis durch das Kraftfahrzeug-Montageloch hindurch nach unten verlängert und dient dabei gleichzeitig als Träger- und Halteeinrichtung der Steckerbuchsen. Die Steckerbuchsen bestehen dabei aus dem erwähnten Außenleiter, dem Innenleiter und dem Dielektrikum, wobei diese Steckerbuchsen in entsprechende in Steck- oder Füge- richtung verlaufende (vertikale) Kanäle im Chassis einge- presst werden, so dass diese Außenleiter hierdurch mechanisch fest verankert und gehalten sind und dabei durch den galvanischen Kontakt der verlängerte Abschnitt des Chassis auch als Schirmung und/oder als Außenleiter dient. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, dass am unteren Ende der Koaxialleitungen jeweils eine Schnittstelle ausgebildet ist, um hier einen 90° -Übergang zu den Steckverbindern zu schaffen, worüber beispielsweise eine Kraftfahrzeug- Inneneinheit mit einer Steckbewegung mehr oder weniger parallel zur Kraftfahrzeug-Außenhaut (d.h. in der Regel dem Kraftfahrzeug-Dach) anzuschließen ist. Auch in diesem Fall bildet das durch die Montageöffnung in dem Kraftfahrzeug-Dach hindurch verlaufende Fußteil des Chassis die oben beschriebene Schirmung.
Während des Fügeschritts ist es dabei im Rahmen der Erfin- dung möglich, dass die von der Leiterplatine kommenden Außenleiter - wie erwähnt - in das Fußteil des Chassis, d.h. in entsprechend vertikal verlaufende Kanäle im Fußteil des Chassis, gepresst werden, um so eine galvanische Verbindung zum Chassis herzustellen. Der Kontakt der In- nenleiter wird zu den nachfolgenden Innenleiter-Abschnitten (die zu den von der Leiterplatine ausgehenden ersten Innenleiter-Abschnitten radial und damit bevorzugt senkrecht verlaufen, nämlich mehr oder weniger parallel zu der mit der Montageöffnung versehenen Außenhaut des Kraftfahr- zeuges) dadurch hergestellt, dass die vorlaufende Spitze des jeweiligen Innenleiters in einen in Fügerichtung vorlaufenden geschlitzten (gelochten) Teil des nachfolgenden Innenleiters eingepresst wird, wie erwähnt zum ersten Innenleiter-Abschnitt bevorzugt senkrecht ausgerichtet ist. Als Dielektrikum in dem Verbindungsbereich zwischen den beiden, in der Regel senkrecht zueinander ausgerichteten Innenleiter ist dabei Luft vorgesehen.
Ähnlich kann über mehrere parallel zueinander verlaufende Stifte mit untenliegender Abwinkelung ein Datenbus, also eine Verbindung beispielsweise in Form von mehreren Datenleitungen erzeugt werden, deren Stiftenden ebenfalls horizontal, also senkrecht zu dem vertikalen Abschnitt der zur Leiterplatine der Kraftfahrzeug-Antenne führt, ausgerichtet sind.
Bei einem derartigen, um 90° verlaufenden, abgewinkelten Ende der Koxialleitung sowie des Daten-Busses ist es dann problemlos möglich, beispielsweise unmittelbar an der Innenseite der Kraftfahrzeug-Außenhaut ein flachbauendes Gehäuse durch eine horizontale Steckrichtung anzuschließen, in dem weitere, die HF-Signale verarbeitende, elek- tronische Baugruppen untergebracht sind.
Die Erfindung betrifft also eine Dachantenne mit einer elektrischen bzw. Hochfrequenz-Kontaktierungsmöglichkeit , insbesondere mit einer Kraftfahrzeug- Inneneinheit für die Verarbeitung der elektrischen Signale sowie der Hochfrequenz-Signale. Diese Verbindung soll bevorzugt über eine Direktsteckung unter Berücksichtigung der herrschenden Bauraum-Bedingungen möglich sein. Dies soll im Rahmen der Erfindung auch bei einer minimalen Montageöffnung in der Fahrzeug-Außenhaut realisiert werden können, und zwar auch dann, wenn nur ein minimal möglicher Bauraum zwischen der Fahrzeug-Außenhaut und einem entsprechenden Fahrzeug-Himmel zur Verfügung steht. Dabei ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein 90°- Leitungsübergang vorgesehen, der es ermöglicht, dass entsprechende Kabel und vorzugsweise die erwähnte der weiteren Daten- und Hochfrequenz-Verarbeitung dienende Inneneinheit über eine Fügerichtung mit den Anschlüssen für die Kraftfahrzeug-Antenne verbunden werden kann, die vorzugsweise senkrecht zu der Montagerichtung verläuft, mit der die Kraftfahrzeug-Antenne mit einem nach unten überstehenden Fußteil in die Montageöffnung einer Kraftfahrzeug- Außenhaut eingeführt wird.
Schließlich ist im Rahmen der Erfindung auch ein Zusammen- schluss der Einzelstecker mit einem Steckerblock möglich, der der Toleranzminimierung der Einzelkomponenten dient.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen: Figur 1: eine schematische, perspektivische Darstellung einer Dachantenne und einer damit verbindbaren Inneneinheit; eine entsprechende Darstellung zu Figur 1, bei der einige Komponenten weggelassen sind, insbesondere die Gehäuseabdeckung der Antenneneinrichtung; eine schematische Seitendarstellung auf eine Antenneneinheit, die mit einer Kraftfahrzeug- Inneneinheit verbunden ist (unter Weglassung der Antennenhaube) ; eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile der Antenneneinheit sowie der damit zu verbindenden Kraftfahrzeug- Innenkomponente oder dem Kraftfahrzeug- Innenmodul ; Figur 5: eine auszugsweise räumliche Darstellung eines Karosseriebleches (der Kraftfahrzeug-Außenhaut) mit einer darin eingebrachten Montageöffnung zur Anbringung der Kraftfahrzeug-Dachantenne ;
Figur 6: eine räumliche Darstellung einer aus sechs
Einzelleitungen bestehenden Busverbindung;
Figur 7: eine perspektivische Darstellung dreier
Koaxialleitungen und einer Datenverbindung, die über einen Halteblock mechanisch gehalten sind;
Figur 8: eine Querschnittsdarstellung durch die
Teile der erfindungsgemäßen Antenne und der damit gekoppelten Inneneinheit, und zwar in Form einer Querschnittsdarstellung durch einen Koaxialleiter mit einer Kuppeleinrichtung, die mit einem entsprechenden Kuppler der Inneneinheit verbunden ist ; Figur 9: eine Querschnittsdarstellung senkrecht zu der Schnittdarstellung gemäß Figur 8, und zwar in einer Ebene, die durch die Innenleiter der nebeneinander angeordneten Koaxialleitungen verläuft;
Figur 10a: eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung eines Steckergehäuses für die Datenverbindung, die in einem Chassis integriert ist;
Figur 10b: eine schematische Darstellung eines entsprechenden Buchsensteckers zur Kopplung mit dem Steckergehäuse der Datenverbin- dung ; eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Aufbaus mit einer Antenneneinrichtung und einer Kraftfahrzeug- Inneneinheit in schematischer Querschnittsdarstellung; eine Querschnittsdarstellung längs der Linie Xlb-XIb in Figur IIa; eine abgewandelte Darstellung bezüglich Figur IIa im Hinblick auf ein dazu leicht abgewandeltes Ausführungsbeispiel; und eine Querschnittsdarstellung längs der Linie Xllb-XIIb in Figur IIa.
In Figur 1 ist in schematischer, perspektivischer Dar- Stellung eine Antenne 1, d.h. insbesondere eine Dach- oder Kraftfahrzeug-Antenne 1 gezeigt, die letztlich im montierten Zustand gemäß einem ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer elektronische Komponente 3 unmittelbar im Bereich einer im Dach vorgesehenen Durchtrittsöffnung elektrisch in Kontakt steht.
Die Antenne 1 umfasst üblicherweise ein Antennengehäuse 5, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Antennenhaube 5a umfasst, die für elektromagnetische Wellen durchlässig ist.
Die Antennenhaube 5a ist üblicherweise auf einem Sockel oder Chassis 7 montiert bzw. fest damit verbunden, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel das Chassis 7 aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material besteht oder dieses umfasst . Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Sockel oder das Chassis 7 bevorzugt aus einem Metall -Guss- teil. Ebenso möglich ist ein Frästeil oder leitfähiges Kunststoff -Spritzteil .
In Figur 2 ist eine zu Figur 1 ähnliche, perspektivische Darstellung der Antenne 1 mit einer im montierten Zustand fahrzeuginnenseitig unterhalb des Kraftfahrzeug-Daches angebrachten, elektronischen Komponente 3 wiedergegeben, wobei bei der Darstellung gemäß Figur 2 die in Figur 1 ersichtliche Antennenhaube 5a des Antennengehäuses 5 weg gelassen ist.
In Figur 3 ist dabei die Antenne und die damit verbundene elektronische Komponente oder Inneneinheit 3 in Querdarstellung gezeigt, also bei senkrechter Betrachtung auf eine üblicherweise im montierten Zustand der Antenne ver- tikal verlaufenden Ebene E (wobei in dieser Ebene beispielsweise die beiden Leiterplatinen oder Antennen 13a, 13b liegen können oder parallel dazu ausgerichtet sind) , die der vertikalen Mittelebene des Antennengehäuses 5 entspricht, die üblicherweise senkrecht auf die Ebene E-LP der Leiterplatine 9 ausgerichtet ist.
Von daher sieht man, dass parallel zu dem Sockel oder Chassis 7 auf der dadurch gebildeten Oberseite 7a des Sockels oder Chassis 7 eine Leiterplatine 9 angeordnet ist, die in Draufsicht eine Außenkontur 9a aufweist (siehe auch Figur 4), die üblicherweise mit geringerer Quer- und Längserstreckung als die jeweilige Quer- und Längserstreckung des Sockel-Chassis 7 gestaltet ist, so dass im mon- tierten Zustand die Gehäusehaube 5a unter Befestigung auf dem Sockel 7 die Leiterplatine 9 vollständig umschließt und im sog. Antennengehäuse -Innenraum 5b aufnimmt. Auf der erwähnten Oberseite 9b der Leiterplatine 9 können eine oder mehrere Antenneneinrichtungen für unterschiedliche Dienste vorgesehen sein.
Im vorliegenden Fall ist eine erste Antenne oder Antennen- anordnung 13a beispielsweise in Form einer senkrecht zur Leiterplatine 9 stehenden weiteren Leiterplatine 13' a, auf der metallisierte Flächen unter Bildung einer ersten Antenne ausgebildet sind, vorgesehen, die beispielsweise zum Empfang und Senden im Rahmen einer Mobilfunk-Kommunikation dient.
Daneben kann eine zweite Antenne 13b vorgesehen sein, die ebenfalls beispielsweise senkrecht zur Leiterplatine 9 angeordnet ist, und hierbei ebenfalls wiederum aus einer weiteren Leiterplatine 13'b bestehen kann, die im Gegensatz zur ersten Antenne 13a bezüglich der in Fahrtrichtung vorne liegenden, also vorlaufenden Antenne 13a eher im hinteren Bereich liegt, also in Fahrtrichtung üblicherweise nachlaufend angeordnet ist, wobei die darauf ausge- bildete Antenne zur Durchführung anderer Dienste geeignet sein kann.
Ferner ist zwischen der ersten und zweiten Antenne 13a und 13b eine dritte Antenne 13c in Form einer Patch-Antenne vorgesehen, wie sie beispielsweise zum Empfang von Satelliten-Programmen dient, die über Satellit ausgestrahlt werden, also insbesondere zum Empfang von über Satellit ausgestrahlten Radioprogrammen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist auch eine vierte Antenne 13d vorgesehen, nämlich eine GPS-Antenne 13d, die im gezeigten Ausführungsbeispiel in Draufsicht eine näherungsweise quadratische Außenform aufweist und unterhalb einer Ausnehmung 13" im Bereich der ersten Leiterplatine 13' a der ersten Antenne 13a auf der parallel zu dem Sockel 7 verlaufenden Leiterplatine 9 positioniert und elektrisch angeschlossen ist. Da der Sockel des Chassis 7 üblicherweise einen umlaufenden Sockel-Rand 7c aufweist, der sich über eine gewisse Höhe auf der Sockel -Oberseite 7a gegenüber der Sockel - Basis oder dem Sockel -Boden 7b erhebt, können zwischen dem Sockel -Boden 7b und der Unterseite 9c der Leiterplatine 9 (s. Figur 4) in dem dadurch gebildeten Bauelemente-Raum 12 elektrische und elektronische Baukomponenten untergebracht und auf den dort verlaufenden Leiterbahnen auf der Leiterplatine elektrisch angeschlossen sein. Anhand von Figur 4 sind wesentliche Teile der Antennenanordnung und der damit zu verbindenden elektronischen Komponente 3 in Explosionsdarstellung wiedergegeben. In dieser Darstellung ist der aus Metall bestehende Sockel bzw. das Chassis 7 von der Oberseite 7a her zu sehen, wodurch auch verdeutlicht ist, dass der Sockel oder das Chassis 7 nicht nur mit dem erwähnten umlaufenden Sockel- Rand 7c, sondern auch noch mit einer Vielzahl von sich vom Boden 7b erhebenden, in der Regel senkrecht dazu ausgerichteten Sockel-Stegen 7d versehen ist, die den eigentli- chen Bauelemente-Raum 12 in unterschiedliche Bauelement- Raumbereiche 12a gliedern. Die Raumbereiche 12a sind also durch die schirmenden Stege 7d (die einen Teil des Sockels 7 bilden und deshalb ebenfalls aus leitfähigem Material bestehen oder damit überzogen sind) voneinander getrennt.
Schon aus der Darstellung gemäß Figur 4 ist bereits zu ersehen, dass an der Sockel-Unterseite 7e, also an der Unterseite des Sockel -Bodens 7b, nach unten vorstehend, ein Fuß- oder Verankerungsteil 17 ausgebildet ist, welches mit dem gesamten Sockel z.B. als integriertes Metallteil einteilig (nämlich stoffschlüssig) verbunden ist. Dabei kann das Fuß- oder Verankerungsteil 17 gegenüber dem ei- gentlichen Sockel 7 auch getrennt ausgebildet und mit diesem mechanisch und galvanisch verbunden sein. Die gesamte Anordnung sowie der Aufbau des Sockels und des Fußoder Verankerungsteils 17 kann von daher auch mehrteilig gestaltet sein, wobei die einzelnen Teile mechanisch und galvanisch verbunden sein sollten, damit das Fuß- oder Verankerungsteil wie der Sockel nicht nur eine Schirmung bewirken, sondern auch gleichzeitig als Außenleiter wirken. Bei der endgültigen Montage im Kraftfahrzeug wird die so gebildete Antenne mit ihrem Fuß- und Verankerungsteil 17 auf ein Dach eines Kraftfahrzeuges aufgesetzt, wobei in das nach unten über den Sockel -Boden überstehende Fußoder Verankerungsteil 17 dann durch eine in Figur 5 dar- gestellte Montageöffnung 15, in der Regel im Dach eines Kraftfahrzeuges, allgemein also in einer sog. Kraftfahrzeug-Außenhaut 16, eintaucht und ins Kraftfahrzeug- Innere vorsteht. Aus den Darstellungen gemäß Figuren 1 bis 4 ist bereits zu ersehen, dass von der Leiterplatinen-Unterseite 9c mehrere koaxiale Leiter verlaufen, im gezeigten Ausführungsbei- spiel (siehe Figuren 1 und 2) drei koaxiale Leiter 21, die P2012/001164
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nebeneinander angeordnet sind.
Jeder dieser Koaxialleiter 21 umfasst einen Innenleiter 23, ein im gezeigten Ausführungsbeispiel in Längsrichtung abgestuftes, den Innenleiter umgebendes Dielektrikum 25 und einen das Dielektrikum 25 aufnehmenden Außenleiter 27.
Der jeweilige Außenleiter 27 ist auf seiner der Leiterplatine 9 zugewandt liegenden Seite im gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel mit vier in Umfangsrichtung des zylinderförmigen Außenleiters versetzt zueinander liegenden und entgegengesetzt zur Steck- und Fügerichtung (Z) (also senkrecht zur Leiterplatine) vorstehenden Füßchen oder Pins 27a versehen, die in entsprechende Bohrungen an einer An- Schlussstelle auf der Leiterplatine 9 eingreifen und dort verlötet sind.
Der Innenleiter 23 durchragt üblicherweise ebenfalls eine entsprechende Bohrung der Leiterplatine oder liegt auf der Leiterplatinen-Unterseite 9c mit seiner Innenleiter-Stirnseite unmittelbar an und ist dort an einem entsprechenden Kontaktpunkt verlötet .
Dadurch erfolgt also die galvanische Anbindung des Innen- leiters 23 und des Außenleiters 27 des jeweiligen Koaxialleiters 21 an der Leiterplatine. Durch diese Verbindung ist die jeweilige Koaxialleitung 21 elektrisch kontaktiert und mechanisch gehalten, da vor allem auch der Außenleiter 27 als Metallzylinder oder Metallrohr gestaltet ist und durch seine mehreren, in Umfangsrichtung versetzt liegenden Verankerungsfüßchen oder Pins 27a fest und stabil mit der Leiterplatine nicht nur galvanisch verbunden, sondern mechanisch daran fixiert ist und den gesamten Koaxiallei- ter 21 dadurch vergleichsweise stabil an der Leiterplatine 9 ausgerichtet hält .
Ferner ist im gezeigten Ausführungsbeispiel auch noch eine Busverbindung 29, d.h. beispielsweise ein Bus 29 in Form mehrerer Datenleitungen 29a vorgesehen, der im gezeigten Ausführungsbeispiel aus sechs im Abstand zueinander gehaltenen Einzeldrähten oder Einzelleitungen 29b besteht, wie dies beispielsweise anhand von Figur 6 dargestellt ist. Bei den nachfolgend verwendeten Begriffen "Bus" oder "Busverbindung" bzw. teilweise auch "Busstruktur" wird also eine ungeschirmte Datenleitung, d.h. eine ungeschirmte Signalleitung und/oder Spannungsversorgung verstanden, die zumindest eine und vorzugsweise mehrere einzelne Datenlei - tungen umfasst. Dieser Datenbus 29a mit den im gezeigten Ausführungsbeispiel sechs Einzelleitungen 29b (die in zwei Reihen mit jeweils drei nebeneinander liegenden Einzelleitungen 29b gebildet sind) schließt sich unmittelbar benachbart neben den drei Koaxialleitungen 21 an.
In der Praxis dienen die erwähnten Datenleitungen 29a, 29b des Busses 29 der Signal- oder Stromübertragung und die erwähnten Koaxialleitungen 21, insbesondere der Innenleiter 23, der Übertragung der Hochfrequenz -Signale (HF-Si- gnale) , und zwar für die Übertragung der diversen Dienste.
Nachfolgend wird noch insbesondere auf die Figuren 7 , 8 und 9 Bezug genommen, wobei in Figur 7 eine perspektivische Unteransicht der drei nebeneinander liegenden Koaxi- alleitungen 21 und der daneben angeordneten Datenverbindung 29 dargestellt ist, wobei diese Koaxialleitungen und die Datenverbindung in einem entsprechenden, nachfolgend noch einzeln erörterten Halteblock 33 zusätzlich angeord- 12 001164
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net, gehalten und fixiert sind. In Figur 8 ist dabei eine Querschnittsdarstellung durch einen einzelnen Koaxialleiter wiedergegeben, wie er letztendlich im verbauten Zustand angeordnet und montiert ist. In Figur 9 ist eine weitere Schnittdarstellung senkrecht zu der Schnittdarstellung gemäß Figur 8 wiedergegeben, nämlich in einer Schnittebene, die jeweils durch die Zentralachse, also Innenleiter 23 sowie die Datenverbindung 29a verläuft, also eine Schnittdarstellung in Längsrichtung durch den Halteblock 33.
Wie also aus den Zeichnungen zu ersehen ist, sind die einzelnen Koaxialleitungen 21, d.h. die Außenleiter 27 der Koaxialleitungen 21, benachbart zur Leiterplatine durch einen Halteblock 33 zusätzlich gehalten und justiert, wobei dieser Halteblock bevorzugt aus einem Kunststoffteil besteht, also aus einem elektrisch nicht leitfähigen Isolator. Dieser Halteblock 33 weist auf der der Leiterplatine 9 zugewandt liegenden Seite eine Reihe von vorstehenden Füßchen, Pins oder Rippen etc. 33a auf, die ebenfalls in entsprechende Bohrungen der Leiterplatine 9 eingreifen können, und dadurch den Block 33 gegen Verschieben oder Verdrehen zusätzlich sichern. Darüber sind auch die durch entsprechende Bohrungen 33b im Halteblock 33 durchsetzen- den Koaxialleiter 21 gegen ein seitliches Verschieben oder Verbiegen in beliebiger Richtung relativ zueinander, wie aber auch gegen ein Verschieben oder Verbiegen bzw. Verdrehen ihrer Gesamtanordnung insgesamt, zusätzlich mechanisch gesichert und gehalten.
Die so vorbereitete und bestückte Leiterplatine 9 mit den nach unten vorstehenden Koaxialleitungen 21 und der Busverbindung 29 und dem Halteblock 33 wird dann auf das Chassis bzw. auf den Sockel 7 so aufgesetzt, bis der Halteblock 33 in eine entsprechend Vertiefung 133 im Sockelboden 7b eingreift, wobei diese Vertiefung 133 im Sockelboden 7b eine Längserstreckung und Quererstreckung sowie eine Formgebung aufweist, die zumindest weitgehend der Längserstreckung und Quererstreckung bzw. Formgebung des Halteblocks 33 entspricht, so dass mit anderen Worten der Halteblock mit einem Teil seiner Umfangskontur in der entsprechenden Vertiefung 133 im Sockelboden 7 eingreift und unverschiebbar und unverdrehbar gehalten ist.
Während dieses Steck- und Fügevorgangs in Richtung Z werden dabei gleichzeitig die über den Halteblock 33 in Fügerichtung Z überstehenden Koaxialleitungen 21 sowie die über den Halteblock 33 ebenfalls überstehende Halteblock- erweiterung 33c (die im Inneren einen Längskanal aufweist, der von der Busverbindung 29 durchsetzt wird, wodurch die Busverbindung zusätzlich geschützt ist, worauf später noch eingegangen wird) in entsprechend vertikal verlaufende und gegeneinander abgeschirmte Kanäle 117 bzw. 117' im Fußteil 17 eingeschoben. Mit anderen Worten ragen also die Koaxialleitungen 21 und die Datenverbindungen 29 durch entsprechende Öffnungen oder Bohrungen im Sockelboden 7b, d.h. ragen in im Bereich der Vertiefung 133 im Sockelboden 7b ausgehende Kanäle 117 bzw. 117' hinein, die den Sockelboden und das Fuß- und/oder Verankerungsteil 17 durchsetzen.
Die vorstehenden von oben nach unten im Fußteil verlaufen- de Kanäle 117 könnten dabei nach unten hin zumindest geringfügig verjüngend ausgestaltet sein (insbesondere auch dann, wenn der Sockel mit dem Fußteil als Gussteil hergestellt ist) , wobei die Dimensionierung derart ist, dass 2012/001164
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die Außenleiter 27 der Koaxialleiter 21 mit ihrem in Steckrichtung vorlaufenden Kontaktierungsabschnitt 27b (der gegenüber dem verbleibenden Außendurchmesser sogar noch geringfügig breiter gestaltet sein kann) beim Einstecken auf die Innenwandung des sich in Einsteckrichtung verjüngenden Kanals 117 im Fußteil 17 aufläuft und am Ende der Einsteckbewegung eine unter Zeugung ausreichender Kontakt - kräfte realisierte galvanische Verbindung zwischen dem Außenleiter 27 und dem aus Metall bestehenden Fußteil 17 und damit dem Sockel 7 insgesamt sicherstellt. Eine entsprechende Querschnittsdarstellung durch einen Koaxialleiter 21 mit dem zugehörigen Innenleiter, dem Dielektrikum und dem Außenleiter, wie er in einem entsprechenden Kanal 117 im Fußteil 17 noch vor der Montage angeordnet ist, ist aus Figuren 8 und 9 zu ersehen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Fixierung des Koaxialleiters 21 und die galvanische Anbindung des Aus- senleiters 27 durch mechanische und galvanische Kontaktie- rung durch den vorlaufenden Endabschnitt des Kontaktrandes 27b (s. Figur 8) bewirkt, wobei der Kontaktrand 27b mit der Innenwandung des in diesem Bereich verjüngten Querschnitts der Kanäle 117 unter Erzeugung ausreichend hoher Klemmkräfte eingepresst anliegt. Möglich ist aber auch, dass der vorlaufende Kontaktrand mehrere in Umfangsrich- tung versetzt liegende Schlitze oder Ausnehmungen 27c aufweist (siehe Figur 7) , die in einer Teillänge vom Um- fangsrand aus eingebracht sind, und zwar unter Ausbildung von zumindest leicht federnden Kontaktfingern 127, die dann mit der entsprechenden hohen Klemmkraft an der Innenwandung des in diesem Ausführungsbeispiel mit geringerem Durchmesser ausgestalteten unteren Endes 117a des Kanals 117 anliegt. EP2012/001164
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Durch diese Anordnung wird eine hohe mechanische Festigkeit und Sicherheit bezüglich der Fixierung und Halterung des jeweiligen koaxialen Leiters 21 in einem zugehörigen Kanal 117 im Fußteil 17 eines Sockels 7 gewährleistet. Zudem wird hierdurch eine optimale galvanische Kontaktie- rung zwischen dem jeweiligen Außenleiter 27 eines Koaxial - leiters 21 und dem aus Metall bestehenden Fußteil 17 und damit mit dem Sockel oder Chassis 7 insgesamt hergestellt, wobei die voneinander getrennten Kanäle 117, in denen die Außenleiter 27 der Koaxialleitungen 21 eingepresst sitzen, zudem eine optimale Schirmung zwischen den einzelnen Koaxialleitungen bzw. zu den den Bus 29 aufnehmenden Kanal 117' bewirken. Sollten auch bei der Herstellung, d.h. der Positionierung und der Herstellung einer Lötverbindung zwischen dem Innenleiter 23 und der Leiterplatine 9 bzw. dem Außenleiter 27 und der Leiterplatine 9 Toleranzfehler auftreten, so wird durch die Einsteck- und Fügebewegung der Außenleiter 27 in die entsprechenden Kanäle 117 im Fußteil 17 des Sockels 7 ein entsprechender Ausgleich möglicherweise bestehender Toleranzfehler gewährleistet, wodurch eine hochgenaue Gesamtherstellung und Positionierung der unten frei liegenden Enden der Innenleiter 23 der einzelnen Koaxialleitungen 21 gewährleistet ist.
Im gezeigten, bisher besprochenen Ausführungsbeispiel soll die Dachantenne 1 so gestaltet sein, dass zwischen der Dachantenne 1 und der Inneneinheit 3 in Form der erwähnten elektronischen Komponente 3 eine optimal gestalte Direktverbindung durch Stecken ermöglicht werden soll, und zwar bei gleichzeitiger Minimierung des benötigten Montageloches und des Fügeraums unter der Fahrzeug-Außenhaut (d.h. in der Regel dem Dach) .
Dabei kann die Inneneinheit 3 im Rahmen der erwähnten elektronischen Komponente 3 in der Regel ebenfalls eine weitere Leiterplatine 109 umfassen (siehe Figur 4) , die bei der gezeigten Anordnung parallel zu der in dem Antennengehäuse 5 untergebrachten ersten Leiterplatine 9 zu liegen kommt, wobei die erste Leiterplatine 9 im Antennengehäuse 5 außerhalb der Fahrzeug-Außenhaut 16 (also dem Dach) und die Inneneinheit 3 unterhalb der Fahrzeug-Außenhaut 16 und damit im Inneren 116 des Kraftfahrzeuges unmittelbar benachbart zur Fahrzeug-Außenhaut 16 zu liegen kommt . Eine flache Bauweise wird im Rahmen der Erfindung vor allem dann ermöglicht, wenn die Inneneinheit 3 nicht in Steck- und Fügerichtung Z, also senkrecht zu den Leiterplatinen 9, 109, sondern in einer quer oder vor allem senkrecht dazu verlaufenden Steck-, Füge- oder Schiebe- richtung S mit den entsprechenden Anschlüssen der Koaxialkabel und des Datenbusses verbunden werden kann. Dabei verläuft diese Steck-, Füge- oder Schieberichtung S bevorzugt senkrecht oder radial zur koaxialen Längserstreckung der Koaxialleiter 21 und damit des Fußteils 17 bzw. der Kanäle 117, also in der Regel wiederum parallel zu den erwähnten Leiterplatinen 9 bzw. 109. Natürlich können bei Bedarf auch gewisse geringe Winkelabweichungen davon realisiert sein und werden, falls dies gewünscht wird. Aus den Zeichnungen gemäß den Figuren 1 bis 4 und 6 bis 8 ist dabei bereits zu ersehen, dass die einzelnen Koaxialleitungen 21 an ihren unteren Enden jeweils einen horizontalen und damit parallel zu den Leiterplatinen 9, 109 01164
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verlaufenden Kuppler oder Steckverbinder 37 mit einem Innenleiter 37a und einem Außenleiter 37b umfassen, der Stecker- oder buchsenförmig gestaltet sein kann. Aus Gründen der Konzentrizität , also der koaxialen Anordnung zwischen Innen- und Außenleiter der koaxialen Leiter 21, ist es nicht möglich, einen einteiligen oder durchgehenden Innenleiter mit 90° Biegung in einen ebenfalls einteilig oder durchgehenden Außenleiter einzufügen. Aus diesem Grund werden im Rahmen der Erfindung die Innen- und Außenleiter sowie das Dielektrikum in quer zueinander verlaufende, d.h. insbesondere senkrecht zueinander verlaufende Komponenten getrennt, wobei in der Regel die Koaxialleitungen im montierten Zustand mehr oder weniger vertikal verlaufen und deshalb nachfolgend teilweise kurz als "vertikale Komponenten" genannt werden, wobei die mit der Inneneinheit verbindbaren Komponenten nachfolgend der Einfachheit halber auch kurz als "horizontale Komponenten" bezeichnet werden, auch wenn die vorstehend genannten Komponenten im montierten Zustand weder exakt vertikal noch horizontal oder nicht einmal zwingend senkrecht zueinander, sondern zumindest in einem geringen Winkel davon abweichend ausgerichtet sein müssen oder sind. Wie bereits erwähnt, können die Komponenten auch in einem von 90° abweichenden Winkel bei. Bedarf ausgerichtet sein, beispielsweise in einem Winkel von 85° bis 95° etc. Einschränkungen bestehen insoweit grundsätzlich nicht.
Von daher wird hier eine spezielle Konstruktion vorge- schlagen, wie sie insbesondere auch in der Schnittdarstellung gemäß Figur 8 verdeutlicht ist.
Daraus ist zu ersehen, dass unterhalb der bisher erwähnten 12 001164
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Koaxialleiter 21 das in der Regel aus einem Kunststoffmaterial (also nicht aus Luft) bestehende Dielektrikum 25 unmittelbar vor der 90° -Winkelverbindung 51 jeweils aufhört und dort jeweils ein Innenleiter 37a beginnt, der im gezeigten Ausführungsbeispiel senkrecht oder radial zum Koaxialleiter 21 verläuft und bevorzugt Teil des Kupplers 37 ist. Dabei ist der Durchmesser des zugehörigen Innenleiters 37a zumindest im Anschluss- und/oder Verbindungsbereich 37 'a des Innenleiters 37a im gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel mit größerem Durchmesser ausgestaltet, als der Durchmesser des Innenleiters 23 des jeweiligen koaxialen Leiters 21. Deshalb kann der Innenleiter 37a in seinem Anschluss- und Verbindungsbereich 37' a mit einer im gezeigten Ausführungsbeispiel radialen und dabei zur Axia- lerstreckung des Innenleiters 37a senkrecht verlaufenden Bohrung oder Schlitz 39 oder dergleichen versehen sein, in die im montierten Zustand ein jeweils zugeordneter Innenleiter 23 eines Koaxialleiters 21 eingreift und diese Bohrung 39 durchsetzt und damit eine gute galvanische Verbindung zwischen dem Innenleiter 23 des Koaxialleiters 21 und den zum Kuppler 27 gehörenden Innenleiter 37a gewährleistet .
Anstelle der vorstehend genannten Bohrungen 39 kommt jede geeignete Öffnung in Betracht, beispielsweise auch in Form eines Schlitzes, die in dem betreffenden Innenleiter 37a eingebracht ist und vorzugsweise diesen in seiner gesamten Dicke durchsetzt. Da wie erwähnt, die koaxialen Innenleiter 21 vor allem durch Positionierung in den erwähnten das Fußteil 17 durchsetzenden Kanäle 117 höchst exakt positioniert ausgerichtet und festgehalten sind (selbst bei ursprünglich 12 001164
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vorhandenen Toleranzfehler bezüglich der Verbindung der Koaxialleiter 21 an der Leiterplatine 9) , ermöglicht dieses Verfahren, dass die erwähnten Kuppler 37 mit ihrem Außenleiter 37c zunächst in entsprechende Querbohrungen 40, 41 am unteren Ende des Fußteils 17 bevorzugt einge- presst werden, wobei diese Kuppler 37 mit ihrem Innenleiter dann so ausgerichtet sind, dass die im Anschlussbereich 37' a vorgesehene den Innenleiter 37a durchsetzende Bohrung 39 (oder ein entsprechender Schlitz oder derglei- chen) in unmittelbarer axialer Richtung zu dem Innenleiter 23 der koaxialen Leitungen 21 zu liegen kommt. Durch Absenken oder Fügen der Leiterplatine 9 mit dem auf der Leiterplatinen-Unterseite 9c angeschlossenen und gehaltenen Koaxialleiter 21 wird dann zum Einen die erwähnte galvanische Verbindung zwischen dem Außenleiter 27 des jeweiligen Koaxialleiters 21 und der innenliegenden Oberfläche des zugehörigen Kanals 117 im Fußteil 17 gewährleistet und zum Anderen ist der jeweils zugehörige Innenleiter 23 durch die Bohrung 39 galvanisch mit dem zugehö- rigen Innenleiter 37a des Kupplers 37 verbunden.
Um die Montage und die mechanische und galvanische Verbindung zwischen den Innenleitern 23 und 37a durchzuführen, weist das Fuß- und Verankerungsteil 17 in axialer Verlän- gerung der Kanäle 117 zumindest bezüglich der Koaxialleitungen 21 eine verlängerte, den Boden 17a des Fuß- und Verankerungsteiles 17 durchsetzende Bohrung 17b auf, die hier einen offenen Zugang zur Herstellung auch der Verbindung zwischen den Innenleitern während des Produktions - Vorganges (Fügebewegung) erlaubt. Anschließend kann diese Bohrung 117 durch eine entsprechende Kappe 17c verschlossen werden, die entweder eingepresst oder im Falle eines Gewindes eingedreht werden kann. Diese Kappe 17c sollte 01164
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ebenfalls wieder aus elektrisch leitfähigem Material, vorzugsweise Metall oder Metalllegierung bestehen oder zumindest aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff - material oder zumindest mit einer entsprechend leitfähi- gen, eine Schirmung bewirkenden Außenschicht versehen sein, die damit auch gleichzeitig durch die galvanische Kontaktierung mit dem Restteil des Fuß- und Verankerungs- teils 17 einen Teil des gesamten Außenleiters bildet. Aus der Querschnittsdarstellung gemäß Figur 8 ist ebenso zu ersehen, dass im Bereich der Anschlussverbindung 37' a kein aus Kunststoff bestehendes Dielektrikum vorgesehen ist, sondern dass hier ein Dielektrikum 36 in Form von Luft verwendet wird. Daran schließt sich dann das Dielek- trikum 37b des Kupplers 37 an, um den Innenleiter 37a im Kuppler 37 zu halten.
Auch in dem gesamten Bereich des Kupplers 37 wird der Außenleiter 37b und damit die Schirmung durch das aus Metall bestehende Fußteil 17 des Sockels 7 mit gebildet.
Wie bereits erwähnt sind die am unteren Ende des Fußteils 17 zur Aufnahme des Kupplers vorgesehenen Querbohrungen 40, 41 abgestuft vorgenommen, wobei ein entsprechend abge- stufter Absatz des Außenleiters 37c hier in Eingriff kommt. Wie erwähnt sind dabei die Kuppler 37 mit ihrem Außenleiter bevorzugt in die entsprechende hier abgestufte Querbohrung 40, 41 eingepresst, wodurch eine gute mechanische Verbindung zum Einen und eine optimale galvanische Kontaktierung zum Anderen gewährleistet wird. Dies eröffnet auch die Möglichkeit, den Kuppler so auszurichten, dass die vor dem Einsetzen im Fußteil 17 eingebrachte Bohrung 39 im Innenleiter 37a im Verbindungsbereich 37 'a 2012/001164
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exakt so ausgerichtet wird, dass die Zentralachse dieser Bohrung mit der Zentralachse des Innenleiters 23 der Koaxialleitung 21 fluchtet, die in diese Bohrung 39 beim Fügevorgang eingreifen soll. Die erwähnte axiale Ausrich- tung der abgestuften Bohrung 40, 41 im Fußteil 17 ist dabei so vorgenommen, dass die Zentralachse dieser Querbohrung 40, 41 radial und bevorzugt senkrecht zu den betreffenden Koaxialleitern 21 und damit zu den betreffenden Steck- und Aufnahmekanälen 117 im Fußteil 17 ausgerichtet ist.
Grundsätzlich wird angemerkt, dass die Kuppler auch mit einem Außengewinde versehen sein könnten, welches in ein entsprechendes Innengewinde in der abgestuften Bohrung 40 41 eingreift. Es würde aber zusätzliche Maßnahmen erfordern um sicherzustellen, dass dann die Bohrung 29 am Ende des zugehörigen Innenleiters 37a exakt ausgerichtet ist, um beim Fügevorgang von dem Innenleiter 23 der Koaxiallei¬ tung 21 durchsetzt zu werden.
Anhand von Figur 6 ist bereits die Busverbindung 29 mit den im gezeigten Ausführungsbeispiel sechs Einzelleitungen 29b beschrieben worden. Jede dieser Einzelleitungen 29b weist leiterplatinenseiti- ge Anschlussenden 29c auf, die um 90° gebogen sind, so dass diese Anschlussenden 29c jeweils parallele, nebeneinander liegende, abgewinkelte Abschnitte bilden, die bezüglich der beiden Reihen, in denen die Einzelleitungen 29a angeordnet sind, voneinander weg laufenden ausgerichtet sind.
An diesen Anschlussenden 29c können die Einzelleitungen an P2012/001164
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entsprechenden Lötstellen galvanisch voneinander getrennt an den betreffenden Anschlussstellen an der Unterseite 9c der Leiterplatine 9 angelötet werden. In der Nähe der abgewinkelten Anschlussenden 29c kann der bevorzugt aus Kunststoff bestehende Halteblock 33 noch mit einer Querbrücke 233 versehen sein (siehe Figur 9) , wodurch zwei benachbarte und durch die Querbrücke 233 voneinander getrennte Öffnungen gebildet werden. Durch die eine Öffnung verläuft die eine Gruppe von drei Datenleitungen 29b (deren Abwinkelungen 29c alle in eine Richtung weisen) , während durch die andere Öffnung die drei anderen Datenleitungen 29b verlaufen (deren Abwinkelungen 29c alle in die andere Richtung weisen) .
Zudem ist zumindest ein Halte- und Fixierblock 43 vorgesehen, der im gezeigten Ausführungsbeispiel sechs Bohrungen aufweist, die von den Einzelleitungen 29a durchsetzt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dieser Fixier- und Halteblock 43 - der aus einem Isolator, vorzugsweise aus Kunststoff besteht - nach einer 90°-Abwinke- lung 45 der einzelnen Drähte 29b so angeordnet, dass sich die parallel zu den Leiterplatinen 9, 109 verlaufenden fahrzeuginnenseitig liegenden Anschlussenden 29d im nicht berührenden Abstand zueinander gehalten sind.
Es ist bereits auf den Halteblock 33 verwiesen worden, der in entsprechende Bohrungen 33b die Koaxialleiter 21 fest hält. Dieser Halteblock 33 weist an seiner einen Querseite einen in Steck- und Fügerichtung Z sich über größere Länge oder Höhe erstreckenden Halteblock-Abschnitt 33c auf, der mit einem in Querschnitt bevorzugt eher Rechteck- förmig gestalteten Innenkanal 33 'c versehen ist, der zur Aufnahme 2 001164
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der Busverbindung 29 mit den im gezeigten Ausführungsbei- spiel sechs Einzelleitungen 29a dient.
Wird eine vorbereitete Leiterplatine 9 mit den Koaxiallei- tern 21 und der Busverbindung 29 und dem die vorstehend genannten Leitungen fixierenden Halteblock 33 so auf den Sockel 9 aufgesetzt, dass die über den Halteblock überstehenden Koaxialleiter 21 und die Halteblockerweiterung 33c mit der Busverbindung 29 die in dem Sockel 7 und dem zugehörigen Fußteil 17 ausgebildeten Kanäle 117, 117' im Fußteil 17 in geschuldeter Weise in Steck- und Fügerichtung Z durchsetzen (wobei dann die Innenleiter 23 der Koaxialleiter 21 mit den Innenleiter 37a der Kuppler 37 galvanisch kontaktiert sind) , erhält man einen Aufbau mit beispielsweise drei nebeneinander liegenden koaxialen Kupplern 37 und einer Bus-Anschluss-Struktur 137 in Form eines Mehrfach-Leitungs-Kupplers 137, die allesamt in Parallelrichtung zu den Leiterplatinen 9 und 109 ausgerichtet sind. Dies eröffnet also die Möglichkeit, dass das erwähnte und nach Art einer elektronischen Komponente ausgebildete Innenteil 3 in einer parallel zu den Leiterplatinen 9, 109 verlaufenden Steck- oder Schiebrichtung S direkt an den so gebildeten Schnittstellen der Kraftfahrzeug-Antenne angeschlossen werden kann.
Die Innenkomponente 3 weist dazu, wie aus den Zeichnungen hervorgeht, ebenfalls Kuppler 47 auf, die an entsprechender Stelle im gleichen Axialabstand zueinander wie die Kuppler 37 im Fußteil 17 angeordnet sind, so dass das Innenteil 3 entsprechend der Steck-, Füge- bzw. Schieberichtung S an den entsprechenden Schnittstellen der Antenne aufgesteckt und dann dielektrisch angeschlossen werden kann. Ebenso ist in dem Innenmodul 3 eine entsprechende 2012/001164
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Bus-Schnittstelle 147, also ein weiterer Kuppler 147 zum Beispiel mit buchsenförmigen Steckaufnehmungen vorgesehen, in die die parallel zur Leiterplatine 109 und damit parallel zur Steck-, Füge- bzw. Schieberichtung S verlaufen- den Anschlussenden 29d der Busverbindung 29 eingeführt und elektrisch kontaktiert und dadurch angeschlossen werden können .
Insoweit wird ergänzend auch noch auf Figur 10a bzw. 10b verwiesen, wobei in Figur 10a ein Ausschnitt des Fußteiles 17 mit den Kupplern 37 und dem Daten-Kuppler 137 für die Datenverbindung zeigt, welche in dem Chassis integriert ist. In Figur 10b ist ein entsprechender Buchsenstecker 147 dargestellt, der an der Inneneinheit 3 ausgebildet und mit dem Steckergehäuse des Kupplers 137 für die Datenverbindung im montierten Zustand zusammensteckbar ist .
Das Innenmodul 3 kann dabei weitere Schnittstellen beispielsweise in Form weiterer Kuppler 53 aufweisen, wie sie beispielsweise in der Darstellung gemäß Figuren 2 und 3 zu ersehen sind. Daran können entsprechende Kabel, insbesondere Koaxialkabel angeschlossen werden, die zu anderen Komponenten im Kraftfahrzeug- Innenraum 116 führen, beispielsweise zu einer Freisprechanlage eines Telefons, zu einem Radio, zu einem Mikroprozessor mit angeschlossenem Display für ein Navigationsgerät etc.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das durch die Montageöffnung 15 in der Kraftfahrzeug-Außenhaut 16 (also dem Karosserieblech eines Kraftfahrzeuges) hindurchsteckbare Fußteil 17 Führungselemente 17d (Figur 1) auf, die an den beiden gegenüberliegenden Querseiten 17e des Fußteils 17 angebracht sind, also an den um 90° gegenüberliegenden EP2012/001164
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Außenseiten 17d am Fußteil 17, die quer und insbesondere senkrecht zur Steck-, Füge- bzw. Schieberichtung S ausgerichtet sind. Das Innenteil 3 weist dabei in seiner in Steck-, Füge- und Schieberichtung S vorlaufenden Seite eine innenliegende Ausnehmung 103 mit zwei in die Ausnehmung 103 vorstehende und in Schieberichtung S verlaufende Seitenbegrenzungen oder allgemein seitliche Führungseinrichtungen 3c (Figur 4) auf, die im montierten Zustand mit der vorstehend erwähnten Führungseinrichtung 17d am Fußteil 17 zusammenwirken. Mit anderen Worten wird also durch das Aufschieben und durch den elektrischen Anschluss des Kraftfahrzeug-Innenteiles 3 mit gegebenfalls weiteren, vorgesehenen elektronischen Komponenten am Fußteil 17 gleichzeitig auch eine mechanische, formschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlussbereich der Innenkomponente 3 und dem im Innenraum 116 des Kraftfahrzeuges nach unten vorstehenden Fußteil 17 und damit mit der Antenne 1 insgesamt geschaffen, so dass die Antenne 1 hierdurch nicht mehr entgegengesetzt der Steck- und Fügerichtung Z nach oben hin abgehoben werden kann.
Aus der Schilderung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ergibt sich also, dass das zentrale Prinzip die direkte Herstellung einer Steckverbindung zwischen zwei mit Höhenversatz V angeordneten Leiterplatinen ist, die mit einer parallelen Fügerichtung S zusammengesteckt werden können. Die eine Leiterplatine ist dabei in der kraftfahrzeugaußenseitigen Antennenanordnung untergebracht, wobei die zweite Leiterplatine in dem kraftfahr- zeuginnenseitig untergebrachten Innenteil 3 vorgesehen sein kann. Die hierfür benötigten und erläuterten Verbindungselemente sind dabei von den Antennen ausgehend um 90° abgewinkelt. Die entstehenden Übergänge von der hori- P2012/001164
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zontalen in die vertikale Ausrichtung bzw. von einer koaxialen Struktur in eine möglicherweise vorgesehene Microstrip-Struktur (im Bereich der in dem Innenteil 3 untergebrachten Leiterplatine) können durch Optimieren des Auf- baus innerhalb der Koaxialstruktur und im Bereich des Übergangs von den Innenleitern zu der Leiterbahn auf der Platine angepasst werden, und zwar beispielsweise für einen Frequenzbereich bis 6 GHz, beispielsweise bei einer Impedanz von 50 Ohm.
Dazu kann, wie erläutert, im Koaxialbereich das Dielektrikum ganz oder teilweise durch Luft ersetzt werden, wobei auch hier der Durchmesser des Innenleiters angepasst werden kann. Dabei kann der Übergangsbereich auf die Leiter- platine durch die Gestaltung des Außenleiters und durch den Aufbau des Layouts entsprechend optimiert werden.
Der sog. "vertikale Bereich" umfasst die Leiterplatine 9 im Antennengehäuse 5 mit den von der Leiterplatine 9 aus- gehenden Innenleitern 21 (auch wenn die nicht zwingend vertikal verlaufen müssen, sondern der Einfachheit halber nur kurz als "vertikaler Teil bezeichnet werden) sowie die Leiterplattenbestückung, den erwähnten Block- oder Kunststoffträger 33 und die senkrecht auf der Leiterplatine 9 des Antennenmoduls stehenden SMD-fähige Innenleiter 23, die von dem Dielektrikum 25 und dem Außenleiter 27 umhüllt sind. Der Außenleiter 27 verfügt dabei über die erwähnten Fußpunkte oder Pins 27a, die auf der Leiterplatte 9 verlötet werden.
Der sog. "horizontale Bereich" in Form der mehr oder weniger horizontal und damit radial zum vertikalen Bereich ausgerichteten Anschlussstruktur unter Verwendung der 2 001164
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Kuppler 37 zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass dabei das Chassis mit dem Fußteil als Schirmung und Außenleiter verwendet wird. Zu diesem Zweck ist wie erwähnt ein Teil des Chassis in Form des sog. Fußteils 17 durch das Montageloch 15 in der Kraftfahrzeug-Außenhaut 16 nach unten verlängert und ragt bis in den Kraftfahrzeug- Innenraum 116 vor. Dieses nach unten verlängerte Teil des Chassis 7 in Form des Fußteils 17 dient dabei gleichzeitig als Träger für die Steckerbuchsen der Kuppler 37. Die Stecker- buchsen bestehen dabei wiederum aus einem Außenleiter 37b und einem Innenleiter 37a, wobei die so vorbereiteten Kuppler dann in eine entsprechende abgestufte Bohrung 39 in das Chassis eingepresst werden und dabei den gewünschten Kontakt zur Schirmung herstellen.
Die Verbindung zwischen vertikalem und horizontalem Bereich wird dann hergestellt, wenn die bestückte Leiterplatine (inklusive Steckerblock) mit dem Chassis verbunden wird, wobei in diesem Fügeschritt dann das vorlaufende Ende des Innenleiters 23 (also des sog. vertikalen Bereichs) in die entsprechende Innenleiter-Bohrung 39 des Kupplers 37 (also des horizontalen Bereichs) eindringt und durchsetzt . Das anhand der Figuren 1 bis 10b erläuterte Ausführungsbeispiel ist in schematischer Querschnittsdarstellung vereinfacht anhand von Figur IIa und in einer weiteren Figur IIb wiedergegeben (wobei Figur IIb eine Schnittdarstellung längs der Linie Xlb-XIb in Figur IIa wiedergibt) , woraus auch der Querversatz V zwischen den beiden Leiterplatinen 9, 109 ersichtlich ist. In Figur IIa ist die Inneneinheit 3 vor dem Anschließen in mit durchgezogenen Linien und im angeschlossenen Zustand strichliert dar- T/EP2012/001164
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gestellt .
Dabei ist der vertikale und horizontale Bereich der zur Antenne gehörenden Einrichtung wiedergegeben, der letzt - lieh mit der 90° -Abwinkelung eine erste antennenmodul - seitige Steckerhälfte A bildet, die mit einer innenmodul- seitigen Steckerhälfte B entsprechend der Fügerichtung S mechanisch und elektrisch verbunden werden kann. Während des erläuterten Fügeschritts entsprechend der Fügerichtung Z werden die Außenleiter 27 des sog. vertikalen Bereichs in die Kanäle 117 des Chassis 7 und damit des Fußteils 17 gepresst und stellen so eine galvanische Verbindung her. Der Kontakt der Innenleiter wird hergestellt, in dem der spitze Teil des jeweils vorlaufenden Endes der Innenleiter 23 in den geschlitzten Teil der anderen Innenleiter, die zu dem Kuppler 37 führen oder gehören, einge- presst wird. Im Bereich der Verbindung der Innenleiter befindet sich Luft als Dielektrikum.
Das nach unten durch das Montageloch 15 verlängerte Fußteil 17 des Antennen-Chassis 7 weist zudem Merkmale auf, die zum Einen die Komponenten während des Fügevorgangs führen und zum Anderen die elektrischen Bauteile, wie beispielsweise die Leiterplatine 9 im fertig geführten Zustand mechanisch entlasten.
Über das Fußteil mit dem Chassis 7 wird eine mechanisch stabile Verbindung zwischen der Innen- und Außeneinheit hergestellt, also zwischen der als Inneneinheit 3 vorgesehenen elektrischen Baugruppe und der in Form der Kraftfahrzeug-Antenne 1 gebildeten Außeneinheit. EP2012/001164
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Anhand der bisherigen Ausführungsbeispiele ist eine Variante beschrieben worden, bei der mit geringster Bauhöhe eine radiale und insbesondere parallele Anschlussmöglichkeit, die parallel zum Sockel bzw. zu der auf dem Sockel 7 montierten Leiterplatine einer Kraftfahrzeug-außenseitig montierten Antenne realisiert wird, so dass mit einer parallel zu den Leiterplatinen 9, 109 verlaufenden Schieberichtung S ein im Kraftfahrzeug- Innenraum 17 befindliches Innenteil mit weiteren elektronischen Komponenten einfachst angeschlossen werden kann.
Davon abweichend kann im Falle anderer Anwendungsfälle auf die erläuterte 90° -Winkelverbindung verzichtet werden, so dass eine koaxiale oder Bus-Anschluss-Variante geschaffen wird, die im Kraftfahrzeug- Innenraum entgegengesetzt zur Steck- oder Fügerichtung Z verläuft.
Dies ist nur schematisch anhand von Figuren 12a und 12b (vergleichbar den Darstellungen gemäß Figuren IIa und IIb für das andere Ausführungsbeispiel) in einer entsprechenden Darstellung wiedergegeben, bei der nunmehr die entsprechenden Kuppler 37 von unten her entgegengesetzt der Steck- und Fügerichtung Z in entsprechende Bohrungen im Fußteil 17 eingepresst sind, wobei in diesem Ausführungs- beispiel die Innenleiter 37a der Kuppler 37 in axialer Verlängerung zu den Innenleitern 23 der zugehörigen koaxialen Leitungen 21 zu liegen kommen. In diesem Fall könnten an den Stirnseiten die mit größerem Durchmesser ausgestalteten Innenleiter 37a der Kuppler 37 axiale Sackboh- rungen eingebracht sein, in denen dann die vorlaufenden, bevorzugt ebenfalls so gespitzt ausgestalteten Anschlussenden der Innenleiter 23 während des Fügevorgangs eingeführt und bevorzugt eingepresst werden können. Ebenso kann ein entgegen der Steck- und Fügerichtung Z aufsteckbarer Bus-Kuppler anschließbar sein, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Busverbindung 29 nur einzelne Drähte 29b umfasst, die von der Leiterplatine 9 ausgehend ohne jede Krümmung 45 gerade auslaufend enden, also in Richtung Steck- und Fügerichtung Z.
Auch in diesem Fall würden die einzelnen Drähte 29b durch einen Block 33 im Abstand zueinander mechanisch fixiert werden, der aus einem nicht- leitendem Material, vorzugsweise Kunststoff (Dielektrikum) , besteht, wobei abschließend auch noch auf Figur 9 verwiesen wird, in der eine Querschnittsdarstellung längs der Linie IXb-IXb in Figur 9a schematisch wiedergegeben ist.

Claims

Schutzansprüche :
1. Dachantenne, insbesondere Kraftfahrzeug-Antenne mit einer Steckverbindungseinrichtung mit folgenden Merkmalen die Antenne umfasst einen Sockel (7) ,
auf der Sockel-Oberseite (7a) ist eine Leiterplatine (9) angeordnet,
- auf der Leiterplatinen-Oberseite (9b) sind eine oder mehrere Antennen (13a, 13b, 13c, 13d) vorgesehen,
auf der Leiterplatinen-Unterseite (9c) ist zumindest eine quer und vorzugsweise senkrecht davon weglaufende Koaxialleitung (21) vorgesehen, die zumindest eine Koaxialleitung (21) umfasst einen Innenleiter (23) , der von einem Dielektrikum (25) und dieses von einem Außenleiter (27) umgeben ist ,
- der Außenleiter (27) umfasst einen Außenleiter-
Zylinder, der leiterplatinenseitig vorzugsweise auf der Leiterplatinen-Unterseite (9c) elektrisch angeschlossen und mechanisch verankert ist, der Innenleiter (23) ist auf der Leiterplatine (9) elektrisch leitend verbunden,
der Sockel (7) besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material oder ist mit einem elektrisch leitfähigen Material überzogen,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale der Sockel (7) weist auf seiner Sockel-Unterseite (7e) ein vorstehendes Sockel-Fußteil (17) auf, das Sockel-Fußteil (17) ist mit dem verbleibenden Teil des Sockels (7) einstückig ausgebildet oder damit verbunden und dabei elektrisch leitfähig oder gemeinsam mit dem Sockel (7) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht überzogen,
das Sockel -Fußteil (17) weist zur Aufnahme der zumindest einen Koaxialleitung (21) einen das Fußteil (17) quer und vorzugsweise senkrecht zur Sockel -Basis (7) in einer Steck- und Fügerichtung (Z) durchsetzenden Kanal (117) auf, und
in dem zumindest einen Kanal (117) des Sockel-Fußteils (17) ist die Koaxialleitung (21) eingesetzt, derart, dass zumindest ein Abschnitt des Außen- umfangs des Außenleiters (27) der Koaxialleitung (21) mit der elektrisch leitfähigen Innenwandung des Kanals (117) des Sockel-Fußteils (17) mechanisch verpresst und dadurch galvanisch kontaktiert
2. Dachantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben der zumindest einen Koaxialleitung (21) eine dazu parallel verlaufende Busverbindung (29) mit mehreren parallel zueinander verlaufenden Einzelleitungen (29b) vorgesehen ist, die in einem separaten, das Sockel-Fußteil (17) durchsetzenden Kanal (117) aufgenommen sind.
3. Dachantenne nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch geken - zeichnet, dass mehrere Koaxialleitungen (21) vorgesehen sind, die parallel zueinander angeordnet und von der Leiterplatinen-Unterseite (9c) vorzugsweise in senkrechter Ausrichtung zur Ebene (E-LP) der Leiterplatine (9) weg verlaufend vorgesehen sind, wobei jede der Koaxialleitungen (21) einen separaten Kanal (17) der mehreren Kanäle (117) durchsetzt, die parallel zueinander im Sockel -Fußteil (17) getrennt voneinander verlaufen.
4. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fußteil (17) zumindest ein weiterer Kanal (117') vorzugsweise von den anderen Kanälen (117) getrennt vorgesehen ist, der von einer Busverbindung (29) durchsetzt ist.
5. Dachantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Busverbindung (29) mehrere Einzelleitungen (29b) umfasst, die in Parallelausrichtung nebeneinander angeord- net und vorzugsweise durch einen elektrisch nicht-leit¬ fähigen Halteblock (33) gehalten sind, der eine Reihe von einzelnen Bohrungen aufweist, die von den Einzelleitungen (29b) in einer Teillänge durchsetzt sind.
6. Dachantenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die leiterplatinenseitigen Enden der Einzelleitungen (29b) Anschlussenden (29c) , vorzugsweise in Form von abgewinkelten Leitungsenden umfassen, die mit der Leiterplatine (9) verlötet sind.
7. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Halteblock (33) vorgesehen ist, der zumindest eine oder mehrere Bohrungen oder Kanäle (117) aufweist, durch die jeweils ein Koaxialleiter (21) hindurchgeführt ist, der hierüber fixiert und stabilisiert ist und/oder dass der Halteblock (33) zumindest einen Kanal (117') aufweist, durch den die Datenverbindung (29) hindurchführt .
8. Dachantenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteblock (33) vorzugsweise über leiterplati- nenseitig vorstehende Füßchen, Pins oder Rippen (33a) auf der Leiterplatinen-Unterseite (7e) verankert ist.
9. Dachantenne nach Anspruch 7 oder 8 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sockelboden (7b) des Sockels (7) eine Ausnehmung oder Vertiefung (133) ausgebildet ist, in welcher der Halteblock (33) zumindest mit einer Teilhöhe unverschieblich und/oder unverdrehbar eintaucht.
10. Dachantenne nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Koaxialleiter (21) und/oder die Datenverbindung (29) auf der zur Leiterplati- ne (9) abgewandt liegenden Seite den Halteblock (33) überragt, wobei die den Halteblock (33) überragenden Abschnitte der zumindest einen Koaxialleitung (21) und/oder eine Halteblockerweiterung (33c) des Halteblocks (33) mit der darin verlaufenden Datenverbindung (29) in einem betref- fenden Kanal (117 bzw. 117') im Fußteil (17) angeordnet ist.
11. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zur Leiterplatine (9) gegen- überliegenden Ende der zumindest einen Koaxialleitung (21) ein Kuppler (37) angeschlossen ist, dessen Kuppler- Innenleiter (37a) mit dem Innenleiter (23) der koaxialen Leitung (21) galvanisch verbunden ist, wobei der Außenleiter (37c) des Kupplers (37) in einer Bohrung (40, 41) im Fuß- teil (17) mechanisch eingesetzt und galvanisch damit verbunden ist.
12. Dachantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiter (37c) des Kupplers (37) in eine Bohrung (40, 41) im Material des Fußteils (17) eingepresst oder eingedreht ist.
13. Dachantenne nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (37a) des Kupplers (37) mittels eines den Innenleiter (37a) umgebenden Dielektrikums (37b) gehalten ist.
14. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kuppler (37) in seiner Längserstreckung radial, quer und vorzugsweise senkrecht zur Axialerstreckung der zugehörigen koaxialen Leitung (21) ausgerichtet ist.
15. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an den der Leiterplatine (9) gegenüberliegendem Ende der koaxialen Leitung (21) eine Winkel- Verbindung vorgesehen ist, die zu dem Kuppler (37) führt, wobei der Kuppler radial, quer und insbesondere senkrecht zur Axialerstreckung der koaxialen Leitung (21) ausgerichtet ist.
16. Dachantenne nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (27a) des Kupplers (37) eine radial zu seiner Längserstreckung verlaufende Öffnung (39) vorzugsweise in Form einer Bohrung oder eines Schlitzes aufweist, die im montierten Zustand vom Innenleiter (23) der koaxialen Leitung (21) durchsetzt ist.
17. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (37a) des Kupplers (37) und der Innenleiter (23) der koaxialen Leitung (21) in dem Fußteil (17) verlaufen, welcher als Schirmung und/ oder Außenleiter der Koaxialleitung dient.
18. Dachantenne nach einem der Ansprüche 15 bis 17, da- durch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsbereich (37'a) zwischen dem Innenleiter (37a) des Kupplers (37) und dem Innenleiter (23) der koaxialen Leitung (21) von Luft als Dielektrikum umgeben ist.
19. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zumindest einen Kuppler (37) und/oder den Anschlussenden des Busses (29) ein Innenteil (3) der entsprechend gestalteten Schnittstellen anschließbar ist, wobei das Innenteil (3) eine Leiterplatine (109) umfasst, deren Ebene parallel zur Axialerstreckung des Kupplers (37) ausgerichtet sind.
20. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (3) mittels einer par- allel zu den Leiterplatinen (9, 109) verlaufenden Steck- und Fügebewegung (S) kontaktierbar ist.
21. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenteil (3) mittels einer senk- recht zur Leiterplatine (9) verlaufenden Anschließbewegung an dem zumindest einen Kuppler (37) und/oder einem Bus- Anschluss ansteckbar ist.
22. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fixiereinrichtung zur Fixierung des Sockel-Fußteils (17) vorgesehen ist, welche eine Führungseinrichtung (17c) vorzugsweise an den beiden gegenüberliegenden Seitenwänden (17c) des Fußteils (17) auf- weist, die mit einer entsprechenden Führungseinrichtung (3c) des Innenteils (3) im montierten Zustand zusammenwirkt, derart, dass das Innenteil (3) mit seiner Führungs - einrichtung (3c) quer und insbesondere radial zur Längser- Streckung des Fußteils (17) aufsteckbar ist.
23. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kuppler (37) sich gegenüberliegend zur Leiterplatine (9) in axialer Verlängerung der zumindest einen axialen Leitung (21) in einer Bohrung (40, 41) des Fußteils (17) vorzugsweise eingepresst sitzend anschließt .
24. Dachantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fußteil (17) in axialer Verlängerung der zumindest einen Koaxialleitung (21) eine Öffnung oder Bohrung ausgebildet ist, die mit einer Abschlusskappe (17c) verschlossen ist, die von einer elektrisch leitfähigen Schicht überzogen ist, die vorzugsweise in der Öffnung (17b) im Fußteil (17) eingepresst oder eingedreht ist.
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