WO2019215004A1 - Elektronisches gerät mit einem gehäuse und einer antennenanordnung - Google Patents

Elektronisches gerät mit einem gehäuse und einer antennenanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2019215004A1
WO2019215004A1 PCT/EP2019/061230 EP2019061230W WO2019215004A1 WO 2019215004 A1 WO2019215004 A1 WO 2019215004A1 EP 2019061230 W EP2019061230 W EP 2019061230W WO 2019215004 A1 WO2019215004 A1 WO 2019215004A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
electronic device
carrier plate
waveguide
housing part
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/061230
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lukas Walter Mayer
Andreas DEMMER
Leopold Resel
Original Assignee
Siemens Ag Österreich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag Österreich filed Critical Siemens Ag Österreich
Priority to EP19723715.9A priority Critical patent/EP3791441A1/de
Publication of WO2019215004A1 publication Critical patent/WO2019215004A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12Hollow waveguides
    • H01P3/121Hollow waveguides integrated in a substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107Hollow-waveguide/strip-line transitions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/002Protection against seismic waves, thermal radiation or other disturbances, e.g. nuclear explosion; Arrangements for improving the power handling capability of an antenna
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/103Resonant slot antennas with variable reactance for tuning the antenna
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/03Constructional details, e.g. casings, housings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving

Definitions

  • the invention relates to an electronic device having a housing and an antenna arrangement, wherein the device comprises a carrier plate arrangement with a carrier plate and at least one electronic component arranged thereon, the housing has at least a first housing part and a second housing part and the antenna arrangement has at least one first feed device includes.
  • radio devices e.g., antennas with plugs and cables
  • housings In order to integrate antennas into housings, the housings must be designed accordingly in order to be able to deliver radiant energy into a housing environment.
  • openings for example slots
  • openings are often provided for this purpose, in order to prevent ingress of
  • EP 2 928 016 A1 is known from the prior art, in which a two-part housing with a connecting section between two housing parts is disclosed, which may be used in particular for mobile phones.
  • this connection section is a Integrated antenna structure for transmitting and receiving radio signals.
  • DE 10 2004 011 032 A1 shows a two-part housing for an antenna amplifier.
  • the two housing parts can be connected to each other by means of locking tabs.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a further developed compared to the prior art electronic device with a robust, effectively sealed housing and integrated antenna.
  • this object is achieved with a
  • Carrier plate has integrated first waveguide, which is connected in its feed to the at least first feed device and which faces at one end of an environment outside the housing, wherein the carrier plate assembly has contact with the environment outside the housing or with an electrically insulating portion of the housing.
  • the carrier plate arrangement can be arranged or clamped, for example, between the first housing part and the second housing part or protrude from a housing inner side with the first side face first into a housing opening or a housing slot. Furthermore, the
  • Support plate assembly of a portion of the housing which is embodied in an electrically insulating material, to be bounded.
  • the housing is in the contact area between the carrier plate assembly and the housing as Shoulder or bearing seat formed in which or in which the carrier plate assembly is mounted. It can be formed not only an area of the housing made of an electrically insulating material, but also the entire housing.
  • Electromagnetic signals are from the first
  • Waveguide on the support plate which acts as an antenna support, and a first side surface of the
  • Carrier plate assembly out of the housing into a
  • Multi-antenna systems or a favorable antenna diversity causes.
  • the carrier plate which, for example, in resistant, glass fiber reinforced plastic acts
  • the electronic device therefore has advantageous mechanical properties.
  • the closure of the housing by means of the carrier plate causes a certain sealing effect, whereby a
  • the carrier plate arrangement is executed sealed at least on a first side surface.
  • the carrier plate assembly may for example a
  • the carrier plate arrangement has contact with the surroundings of the housing via the first side surface and further side surfaces, these can also be used
  • Sealing layer may also be provided on the other side surfaces or the sealing member may be arranged on side edges of the carrier plate.
  • Insulate carrier plate and the housing electrically from each other.
  • the electrical conductivity at corresponding antenna operating frequencies is in this case formed by means of capacitive effects of an insulating coating
  • Carrier plate assembly protrude beyond the housing and can be easily damaged.
  • Housing outer surface is arranged offset in the direction of a housing interior.
  • the support plate arrangement in the region of the first side surface is even better protected against mechanical influences and thus against damage.
  • the first housing part has a housing groove surrounding the first groove arranged, wherein in the first groove, a first sealing ring is provided.
  • this feature achieves favorable mechanical properties of the housing and, on the other hand, simplifies maintenance and servicing measures of the electronic device. For example, for an exchange of
  • the housing can be opened or the first housing part separated from the second housing part and the carrier plate assembly can be removed. If a seal is provided between the first housing part and the carrier plate arrangement, a pressing of the first housing part on the carrier plate arrangement and thus a pressure effect of the seal is achieved by tightening the first screwing element. Immediately after installation or exchange of the carrier plate assembly and the tightening of the first screwing a sealing effect is achieved between the first housing part and the carrier plate assembly.
  • Housing base formed extending straight lines
  • Screwing element is arranged outside a sealed area around the housing interior and therefore can be dispensed with sealing means in the region of the first screwing element (for example, in holes, joints, etc.).
  • an air gap is provided.
  • At least first housing part is glued to the second housing part.
  • Housing part and the second housing part and at the same time achieves a sealing effect between the first housing part and the second housing part.
  • the invention is based on
  • Fig. 1 A schematic side elevation of a first
  • Fig. 2 A schematic side elevation of a second
  • Fig. 3 A schematic plan view of an exemplary
  • Embodiment of a support plate assembly for an inventive electronic device Embodiment of a support plate assembly for an inventive electronic device.
  • Fig. 1 shows a side elevation of a first exemplary embodiment of an electronic device according to the invention with a power supply, not shown. It is a carrier plate assembly provided which a
  • Support plate 3 on which an electronic component 4 is arranged and which is arranged between a first housing part 5 and a second housing part 6, which form a housing 1 of the electronic device.
  • the housing 1 is made of metallic material.
  • the housing for example, wholly or partially in plastic
  • the first housing part 5 and the second housing part 6 are connected via a first screwing element 24 with a first hexagonal screw 31, a first nut 33 and a first housing part 5 and the second housing part 6
  • the first waveguide 9 is arranged along a first side surface 11 shown in FIG. 3. It is designed as a rectangular waveguide with a first slot 38, likewise shown in FIG. 3, which is provided inside a housing interior 19. Its feed-in area, i.
  • Feed device 7 connected. An end to the first
  • Waveguide 9 is a housing exterior, i. one
  • the second waveguide 10 is arranged along a second side surface 12 shown in FIG. 3.
  • Waveguides 10 run parallel to one another, as a result of which the first waveguide 9 and the second waveguide 10 have emission directions rotated by 180 ° relative to each other.
  • a ground region of the first waveguide 9 or the first waveguide 9 is of plated-through holes, which serve as a first contact pin 37 and further contact pins
  • the first waveguide 9 has an overall length of 30 mm. This total length corresponds to one wavelength
  • the first waveguide 9 is surrounded by a wire structure or microvias etc. integrated in the carrier plate 3.
  • the first contact pin 37 and the other contact pins or the wire structures or microvias are provided between the base 15 and the top surface 16 of the support plate 3, but need not fully penetrate the support plate 3.
  • the first waveguide 9 and the second waveguide 10 are designed the same in terms of structural properties and form together with the first feed device 7 and a visible in Fig. 3 second feed device 8, an antenna assembly 2 of the electronic device.
  • Feed device 8 are designed as slot antennas, wherein the first feed device 7 with the first slot 38 of the first waveguide 9 and the second Feed device 8 with a second slot 39 which is provided within a housing interior 19, the second waveguide 10 is signal transmission moderately connected.
  • signals to be transmitted are generated via the first waveguide 9 and the second waveguide 10.
  • These signals are transmitted from the electronic component 4 via a first line path 42 visible in FIG. 3 to the first feed device 7 and via a second line path 43 to the second feed device 8.
  • the signals are introduced as high-frequency signals at a certain point of the first slot 38 in the first waveguide 9 and emitted via the first side surface 11 in an environment outside the housing.
  • the first side surface 11 is a corresponding one
  • the first side surface 11 is not free, but contact with an electrically insulating region of the housing first
  • impedances of the antenna arrangement 2 are controlled.
  • a first tuning element 40 which is designed as a varactor diode, is furthermore provided
  • Antenna arrangement 2 can be adjusted. The first
  • Tuning element 40 may be designed according to the invention, for example, as switched capacitors. From the second feed device 8, the signals are introduced as high-frequency signals at a certain point of the second slot 39 in the second waveguide 10 and emitted via the second side surface 12 in an environment outside the housing 1. In the region of the second slot 39, a second tuning element 41 is provided.
  • the second side surface 12 is a corresponding one
  • the carrier plate 3 is made metallized in contact areas with the housing 1. On the top surface 16 of the
  • Support plate 3 is a carrier plate 3 bounding first metal layer 44, which the first housing part. 5
  • Support plate 3 a support plate 3 bounding second metal layer 45, which the second housing part. 6
  • the first housing part 5 has a first groove 20 which bounds the housing interior 19 and in which a first sealing ring 22 is provided.
  • the second housing part 6 has a second groove 21, which bounds the housing interior 19 and in which a second sealing ring 23 is provided.
  • the first sealing ring 22 and the second sealing ring 23 are due to biasing forces of the first
  • Screwing element 25 are arranged outside of a formed in an outer circumferential surface 26 of the first groove 20, orthogonal to a housing base 27 extending straight line 28 in the form of a cuboid geometric shape.
  • Screwing 25 are thus outside of one
  • Bolting element 25 (for example, in bores, joints, etc.) can therefore be dispensed with.
  • a first air gap 29 is provided between the at least first screwing element 24 and a third side surface 13 of the carrier plate 3, a first air gap 29 is provided and between the second screwing element 25 and a fourth side surface 14 of the carrier plate 3, a second air gap 30th
  • Bolt member 25 a snap closure or other closure variants (for example, a snap closure on a first side of the housing and a hinge on a second side of the housing, etc.) to provide.
  • the first side surface 11, the second side surface 12, the third side surface 13 and the fourth side surface 14 of FIG Support plate 3 have a sealing layer 17, whereby the first side surface 11, the second side surface 12, the third side surface 13 and the fourth side surface 14 itself and transition areas between the support plate 3 and the first housing part 5 and the second housing part 6 before mechanical loads (eg protected from shocks) and an additional sealing effect is achieved.
  • FIG. 2 is a side elevation of a second exemplary embodiment of an electronic device according to the invention with a power supply, not shown
  • the electronic device is in terms of its
  • a carrier plate arrangement which comprises a carrier plate 3, is glued to a housing 1, whereby a particularly good sealing effect is achieved.
  • the housing 1 has a first sealing ring 22 extending in a first groove 20 and a second sealing ring 23 extending in a second groove 21. According to the invention it is in a bonding of the housing 1 by means of a
  • the support plate 3 is arranged between a first housing part 5 and a second housing part 6, wherein the first housing part 5 and the second housing part 6 are connected to each other by means of adhesive.
  • a second side surface 12 which in Fig. 2 not
  • a third side surface 13 and a fourth side surface 14 of the support plate 3 are visible, and a third side surface 13 and a fourth side surface 14 of the support plate 3, a sealing layer 17 formed from the adhesive is provided. about the first side surface 11, the second side surface 12, the third side surface 13 and the fourth side surface 14 or the sealing layer 17, the support plate assembly has contact with an environment outside the housing 1.
  • the first side surface 11, the second side surface 12, the third side surface 13 and the fourth side surface 14 are flush with a housing outer surface 18th
  • first side surface 11, the second side surface 12, the third side surface 13 and the fourth side surface 14 offset back in the direction of a housing interior 19, whereby a particularly good protection against mechanical
  • Overload (e.g., due to shocks) is caused.
  • Fig. 3 shows a carrier plate assembly for a
  • Embodiment variants may be used.
  • the first feeding device 7 is connected to edges of a first slot 38 of a first waveguide 9. Furthermore, a first tuning element 40 is connected to edges of the first slot 38.
  • the first slot 38 is within one shown in FIGS. 1 and 2
  • Housing interior 19 is arranged.
  • Feeding device 7 introduced into the first slot 38 of the first waveguide 9 and a first side surface 11 of the support plate 3 as electromagnetic signals
  • the first slot 38 is arranged in a feed region of the first waveguide 9, which faces a housing interior 19 shown in FIGS. 1 and 2. About an outside area of one shown in FIG. 1 and FIG. 2
  • Housing 1 facing end of the first waveguide 9, i. the first side surface 11, there is a radiation of the electromagnetic signals.
  • this end of the first waveguide 9 can also be provided, for example, on a base area 15 of the carrier plate arrangement which is visible in an edge region of a cover surface 16 or in a visible surface in FIGS. 1 and 2.
  • this end of the first waveguide 9 faces an environment outside the housing 1, wherein it is provided that this end of the first waveguide 9 is arranged farther out on the carrier plate 3 than the feed region of the first waveguide 9.
  • the first waveguide 9 is a rectangular waveguide
  • a second line path 43 integrated in the carrier plate 3, a second feed device 8 and a second waveguide 10 delimited by further plated-through holes are provided with a second slot 39, which is shown in FIG. 1 and FIG
  • Housing interior 19 is arranged, and a second
  • Tuning element 41 is provided, which are the same as the first conduction path 42, the first feed device 7 and the first waveguide 9 formed with regard to their structural and functional properties.
  • the first conduction path 42 and the second conduction path 43 are formed as high-frequency lines. However, according to the invention it is also conceivable to use the first conductive path 42 and the second conductive path 43 as microstrip conductors, etc.
  • the first feeding device 7 the second
  • Feeding device 8 the first waveguide 9 and the second waveguide 10 form an antenna assembly 2 of the electronic device according to the invention.
  • a third waveguide and a fourth waveguide are provided, wherein from the third waveguide electromagnetic signals via a third side surface 13 of the support plate 3 and of the fourth waveguide electromagnetic signals via a fourth side surface 14 of the support plate.
  • first side surface 11, the second side surface 12, the third side surface 13 and the fourth side surface 14 are each rotated by 90 ° from each other, in a variant in which the first waveguide 9, the second waveguide 10, the third waveguide and the fourth waveguide are provided, achieved in 90 ° steps against each other twisted signal radiation.
  • the support plate 3 has on its top surface 16 a
  • a frame-shaped second metal layer 45 is provided which has contact with the housing 1.
  • the first contact pin 37 and the further contact pins are provided within those areas of the support plate 3, on which the first metal layer 44 and the second
  • Metal layer 45 are applied.
  • first contact pin 37 and the other contact pins are arranged, i. the first metal layer 44 and the second metal layer 45 are formed as locally delimited, for example rectangular regions.
  • the first side surface 11, the second side surface 12, the third side surface 13 and the fourth side surface 14 have a sealing layer 17.
  • the carrier plate arrangement it can also be provided that the carrier plate arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät mit einem Gehäuse (1) und einer Antennenanordnung (2), wobei das Gerät eine Trägerplattenanordnung mit einer Trägerplatte (3) und zumindest einem darauf angeordneten elektronischen Bauteil (4) umfasst, das Gehäuse (1) zumindest einen ersten Gehäuseteil (5) und einen zweiten Gehäuseteil (6) aufweist und die Antennenanordnung (2) zumindest eine erste Einspeisevorrichtung (7) umfasst. Es wird vorgeschlagen, dass die Antennenanordnung (2) zumindest einen in die Trägerplatte (3) integrierten ersten Wellenleiter (9) aufweist, welcher in seinem Einspeisebereich mit der zumindest ersten Einspeisevorrichtung (7) verbunden ist und welcher an einem Ende einer Umgebung außerhalb des Gehäuses (1) zugewandt ist, wobei die Trägerplattenanordnung Kontakt mit der Umgebung außerhalb des Gehäuses (1) oder mit einem elektrisch isolierenden Bereich des Gehäuses (1) aufweist. Dadurch wird ein besonders robustes und kompaktes Gerät mit integrierter Antenne erzielt.

Description

Elektronisches Gerät mit einem Gehäuse und einer Antennenanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Gerät mit einem Gehäuse und einer Antennenanordnung, wobei das Gerät eine Trägerplattenanordnung mit einer Trägerplatte und zumindest einem darauf angeordneten elektronischen Bauteil umfasst, das Gehäuse zumindest einen ersten Gehäuseteil und einen zweiten Gehäuseteil aufweist und die Antennenanordnung zumindest eine erste Einspeisevorrichtung umfasst.
Elektronische Geräte, welche für einen Einsatz unter
wechselhaften und belastenden Umgebungs- bzw.
Umweltbedingungen angeordnet sind (z.B. an Fahrzeug- oder Gebäudeaußenseiten) , können häufig nur in metallischen
Werkstoffen ausgebildet sein.
Wenn für derartige Geräte Funkvorrichtungen vorgesehen sein sollen (z.B. Antennen mit Steckern und Kabeln), so müssen diese, um Schäden zu vermeiden, aufgrund genannter Umgebungs- bzw. Umweltbedingungen häufig in Gehäuse der Geräte
integriert werden, d.h. können nicht an Gehäuseaußenseiten angeordnet sein.
Um Antennen in Gehäuse integrieren zu können, müssen die Gehäuse entsprechend ausgestaltet sein, um Strahlungsenergie in eine Gehäuseumgebung abgeben zu können. Häufig sind bei Gehäusen mit integrierten Antennen hierzu Öffnungen (z.B. Schlitze) vorgesehen, welche, um ein Eindringen von
Partikeln, Feuchtigkeit etc. zu verhindern, abgedichtet sein müssen. Bei Auslegung und Dimensionierung dieser Öffnungen müssen geforderte mechanische Eigenschaften der Gehäuse berücksichtigt werden.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die EP 2 928 016 Al bekannt, in welcher ein zweiteiliges Gehäuse mit einem Verbindungsabschnitt zwischen zwei Gehäuseteilen offenbart ist, welches insbesondere für Mobiltelefone eingesetzt sein kann. In diesen Verbindungsabschnitt ist eine Antennenstruktur zum Senden und Empfangen von Funksignalen integriert .
Weiterhin zeigt die DE 10 2004 011 032 Al ein zweiteiliges Gehäuse für einen Antennenverstärker. Eine Leiterplatte, auf welcher elektronische Bauteile und eine Steckverbindung vorgesehen sind, ist zwischen zwei Gehäuseteilen positioniert und eingeklemmt. Die beiden Gehäuseteile können mittels Rastlaschen miteinander verbunden sein.
Es sind in der DE 10 2004 011 032 Al keine Funkvorrichtungen ersichtlich, welche auf dem Gehäuse oder auf der Leiterplatte angeordnet sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickeltes elektronisches Gerät mit robustem, effektiv abgedichtetem Gehäuse und integrierter Antenne anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem
elektronischen Gerät der eingangs genannten Art,
bei dem die Antennenanordnung zumindest einen in die
Trägerplatte integrierten ersten Wellenleiter aufweist, welcher in seinem Einspeisebereich mit der zumindest ersten Einspeisevorrichtung verbunden ist und welcher an einem Ende einer Umgebung außerhalb des Gehäuses zugewandt ist, wobei die Trägerplattenanordnung Kontakt mit der Umgebung außerhalb des Gehäuses oder mit einem elektrisch isolierenden Bereich des Gehäuses aufweist.
Die Trägerplattenanordnung kann beispielsweise zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet bzw. eingeklemmt sein oder von einer Gehäuseinnenseite mit der ersten Seitenfläche voran in eine Gehäuseöffnung bzw. einen Gehäuseschlitz ragen. Weiterhin kann die
Trägerplattenanordnung von einem Bereich des Gehäuses, welcher in einem elektrisch isolierenden Werkstoff ausgeführt ist, umgrenzt sein. Hierbei ist das Gehäuse im Kontaktbereich zwischen der Trägerplattenanordnung und dem Gehäuse als Schulter bzw. Lagersitz ausgebildet, in welcher bzw. in welchem die Trägerplattenanordnung gelagert ist. Es kann dabei nicht nur ein Bereich des Gehäuses aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet sein, sondern auch das ganze Gehäuse.
Aufgrund der Lagerung der Trägerplattenanordnung in dem
Gehäuse sowie des in die Trägerplatte integrierten ersten Wellenleiters wird ein mechanischer Verschluss des Gehäuses erzielt, welcher jedoch ein Austreten von elektromagnetischen Signalen aus dem Gehäuse nicht verhindert. Die
elektromagnetischen Signale werden von dem ersten
Wellenleiter über die Trägerplatte, welche als Antennenträger fungiert, und über eine erste Seitenfläche der
Trägerplattenanordnung aus dem Gehäuse heraus in eine
Umgebung geführt.
Dabei ist es möglich, nicht nur den ersten Wellenleiter und die erste Seitenfläche zur Abstrahlung elektromagnetischer Wellen zu nutzen, sondern beispielsweise auch weitere
Seitenflächen, welchen weitere Wellenleiter zugeordnet sind. Es ist in diesem Zusammenhang auch vorstellbar, dass alle Seitenflächen Kontakt mit der Umgebung außerhalb des Gehäuses aufweisen und dass mehrere, zu den Seitenflächen führende Wellenleiter vorgesehen sind. Dadurch werden
Mehrantennensysteme bzw. eine günstige Antennendiversität bewirkt. Sind die Seitenflächen, zu welchen Wellenleiter führen, beispielsweise um 90° gegeneinander verdreht
angeordnet, so sind auch die Strahlungsrichtungen dieser Wellenleiter um 90° gegeneinander verdreht.
Weiterhin wird aufgrund des Verschlusses des Gehäuses mittels der Trägerplattenanordnung ein besonders kompaktes und robustes elektronisches Gerät erzielt. Es ist nicht
erforderlich, auf einer Gehäuseaußenseite
Antennenkomponenten, welche dort den Umgebungs- bzw.
Umweltbedingungen und möglichen Beschädigungen bzw.
Verschleiß und Alterung ausgesetzt sind und abbrechen können, anzuordnen . Ferner fungiert die Trägerplatte, welche beispielsweise in widerstandsfähigem, glasfaserverstärktem Kunststoff
ausgeführt ist, als Aussteifung zwischen dem ersten
Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil bzw. im Bereich der Öffnung bzw. des Schlitzes des Gehäuses. Das elektronische Gerät weist daher vorteilhafte mechanische Eigenschaften auf. Darüber hinaus bewirkt der Verschluss des Gehäuses mittels der Trägerplatte eine gewisse Dichtwirkung, wodurch ein
Eindringen von Partikeln, Feuchtigkeit etc. in das Gehäuse erschwert ist.
Es ist günstig, wenn die Trägerplattenanordnung zumindest an einer ersten Seitenfläche versiegelt ausgeführt ist.
Die Trägerplattenanordnung kann beispielsweise eine
Versiegelungsschicht oder einen mit der Trägerplatte
verbunden Versiegelungsteil aus nichtleitendem Werkstoff aufweisen .
Sofern die Trägerplattenanordnung über die erste Seitenfläche sowie weitere Seitenflächen Kontakt mit der Umgebung des Gehäuses aufweist, so können auch diese weiteren
Seitenflächen versiegelt sein. Beispielsweise kann die
Versiegelungsschicht auch auf den weiteren Seitenflächen vorgesehen sein oder der Versiegelungsteil auf Seitenkanten der Trägerplatte angeordnet sein.
Dadurch wird eine zusätzliche Dichtwirkung gegen ein
Eindringen von Partikeln, Feuchtigkeit etc. in das Gehäuse sowie ein zusätzlicher mechanischer Schutz von Außenbereichen der Trägerplattenanordnung bzw. von Kontaktbereichen zwischen der Trägerplattenanordnung und dem Gehäuse erzielt.
In korrosionsgefährdeten Umgebungen kann es weiterhin
vorteilhaft sein, die Kontaktbereiche zwischen der
Trägerplatte und dem Gehäuse elektrisch voneinander zu isolieren. Die elektrische Leitfähigkeit bei entsprechenden Antennen-Betriebsfrequenzen wird hierbei mittels kapazitiver Effekte einer als Isolierbeschichtung ausgebildeten
Versiegelung erzielt. Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn zumindest die erste Seitenfläche der Trägerplattenanordnung bündig mit einer Gehäuseaußenfläche abschließend angeordnet ist.
Durch diese Maßnahme wird vermieden, dass Bereiche der
Trägerplattenanordnung über das Gehäuse herausragen und dadurch leicht beschädigt werden können.
Weiterhin kann es auch günstig sein, wenn zumindest die erste Seitenfläche der Trägerplattenanordnung von der
Gehäuseaußenfläche aus in Richtung eines Gehäuseinnenraums versetzt angeordnet ist.
Dadurch ist die Trägerplattenanordnung im Bereich der ersten Seitenfläche noch besser vor mechanischen Einflüssen und somit vor Beschädigungen geschützt.
Eine günstige Lösung wird erreicht, wenn die Trägerplatte das Gehäuse kontaktiert, wobei die Trägerplatte in
Kontaktbereichen mit dem Gehäuse metallisiert ausgeführt ist. Dadurch wird einerseits eine gute elektrische Verbindung zwischen der Trägerplatte und dem Gehäuse erzielt und
andererseits eine von dem Gehäuse verursachte Beeinflussung der von dem ersten Wellenleiter abgestrahlten
elektromagnetischen Signale vermieden, d.h. eine gewisse Abschirmung bewirkt.
Es ist günstig, wenn zumindest der erste Gehäuseteil eine den Gehäuseinnenraum umgrenzend angeordnete erste Nut aufweist, wobei in der ersten Nut ein erster Dichtring vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme wird eine besonders starke Dichtwirkung erreicht und es kann dadurch beispielsweise vermieden werden, dass über einen Kontaktbereich zwischen dem ersten
Gehäuseteil und der Trägerplatte Partikel, Feuchtigkeit etc. in das Gehäuse bzw. in das elektronische Gerät eindringen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn der
zumindest erste Gehäuseteil mit dem zweiten Gehäuseteil mittels zumindest eines ersten Verschraubungselements
verschraubt ist. Durch diese Maßnahme werden einerseits günstige mechanische Eigenschaften des Gehäuses erzielt und andererseits Wartungs und Instandhaltungsmaßnahmen des elektronischen Geräts vereinfacht. Beispielsweise muss für einen Tausch der
Trägerplattenanordnung lediglich das erste
Verschraubungselement gelöst werden. Daraufhin können das Gehäuse geöffnet bzw. der erste Gehäuseteil von dem zweiten Gehäuseteil getrennt und die Trägerplattenanordnung entnommen werden. Ist eine Dichtung zwischen dem ersten Gehäuseteil und der Trägerplattenanordnung vorgesehen, so wird durch ein Anziehen des ersten Verschraubungselements ein Anpressen des ersten Gehäuseteils an die Trägerplattenanordnung und somit eine Druckwirkung der Dichtung erzielt. Unmittelbar nach einem Einbau bzw. dem Tausch der Trägerplattenanordnung und dem Anziehen des ersten Verschraubungselements ist zwischen dem ersten Gehäuseteil und der Trägerplattenanordnung eine Dichtwirkung erreicht.
Es ist günstig, wenn das zumindest erste
Verschraubungselement außerhalb eines von in einer
Außenmantelfläche der ersten Nut, orthogonal zu einer
Gehäusegrundfläche verlaufenden Geraden gebildeten
geometrischen Körpers angerordnet ist.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass das erste
Verschraubungselement außerhalb eines abgedichteten Bereichs um den Gehäuseinnenraum angeordnet ist und dass daher auf Dichtmittel im Bereich des ersten Verschraubungselements (z.B. in Bohrungen, Trennfugen etc.) verzichtet werden kann.
Eine günstige Lösung wird erzielt, wenn zwischen dem
zumindest ersten Verschraubungselement und der ersten
Seitenfläche der Trägerplatte ein Luftspalt vorgesehen ist. Dadurch wird, wenn das erste Verschraubungselement im Bereich des ersten Wellenleiters (beispielsweise diesem vorgelagert) angeordnet ist, erreicht, dass von dem ersten Wellenleiter abgestrahlte elektromagnetische Signale von dem ersten
Verschraubungselement unbeeinflusst bleiben. Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn der
zumindest erste Gehäuseteil mit dem zweiten Gehäuseteil verklebt ist.
Dadurch werden eine stabile Verbindung des ersten
Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils sowie zugleich eine Dichtwirkung zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil erzielt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen beispielhaft:
Fig. 1: Einen schematischen Seitenriss einer ersten
beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts mit
Antennenanordnung sowie einem verschraubten Gehäuse in Schnittdarstellung,
Fig. 2: Einen schematischen Seitenriss einer zweiten
beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts mit
Antennenanordnung sowie einem verklebten Gehäuse in Schnittdarstellung, und
Fig. 3: Einen schematischen Grundriss einer beispielhaften
Ausführungsvariante einer Trägerplattenanordnung für ein erfindungsgemäßes elektronisches Gerät.
Fig. 1 zeigt einen Seitenriss einer ersten beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts mit einer nicht gezeigten Spannungsversorgung. Es ist eine Trägerplattenanordnung vorgesehen, welche eine
Trägerplatte 3 aufweist, auf der ein elektronischer Bauteil 4 angeordnet ist und welche zwischen einem ersten Gehäuseteil 5 und einem zweiten Gehäuseteil 6, welche ein Gehäuse 1 des elektronischen Geräts bilden, angeordnet ist.
Das Gehäuse 1 ist in metallischem Werkstoff ausgeführt.
Erfindungsgemäß ist es jedoch auch vorstellbar, das Gehäuse 1 beispielsweise zur Gänze oder teilweise in Kunststoff
auszubilden .
Der erste Gehäuseteil 5 und der zweite Gehäuseteil 6 sind über ein erstes Verschraubungselement 24 mit einer ersten Sechskantschraube 31, einer ersten Mutter 33 und einem dem ersten Gehäuseteil 5 und dem zweiten Gehäuseteil 6
zwischengeordneten ersten Distanzstück 35 sowie über ein zweites Verschraubungselement 25 mit einer zweiten
Sechskantschraube 32, einer zweiten Mutter 34 und einem dem ersten Gehäuseteil 5 und dem zweiten Gehäuseteil 6
zwischengeordneten zweiten Distanzstück 36 miteinander verschraubt .
Auf der Trägerplatte 3 sind ein erster Wellenleiter 9 und ein in Fig. 3 sichtbarer zweiter Wellenleiter 10 vorgesehen. Der erste Wellenleiter 9 ist entlang einer in Fig. 3 gezeigten ersten Seitenfläche 11 angeordnet. Er ist als Rechteck- Hohlleiter mit einem ebenfalls in Fig. 3 gezeigten ersten Schlitz 38, welcher innerhalb eines Gehäuseinnenraums 19 vorgesehen ist, ausgeführt. Sein Einspeisebereich, d.h.
Bereiche des ersten Schlitzes 38, ist mit einer ersten
Einspeisevorrichtung 7 verbunden. Ein Ende des ersten
Wellenleiters 9 ist einer Gehäuseaußenseite, d.h. einer
Umgebung außerhalb des Gehäuses 1 zugewandt. Dieses Ende ist durch die erste Seitenfläche 11 gebildet.
Der zweite Wellenleiter 10 ist entlang einer in Fig. 3 gezeigten zweiten Seitenfläche 12 angeordnet. Die erste Seitenfläche 11 sowie die zweite Seitenfläche 12 und damit der erste Wellenleiter 9 sowie der zweite
Wellenleiter 10 verlaufen parallel zueinander, wodurch der erste Wellenleiter 9 und der zweite Wellenleiter 10 um 180° gegeneinander verdrehte Abstrahlrichtungen aufweisen.
Ein Massebereich des ersten Wellenleiters 9 bzw. der erste Wellenleiter 9 ist von Durchkontaktierungen, welche als erster Kontaktstift 37 sowie weitere Kontaktstifte
ausgebildet sind, umgrenzt, welche in die Trägerplatte 3 integriert sind und diese von einer Grundfläche 15 zu einer Deckfläche 16 durchdringen.
Der erste Wellenleiter 9 weist eine Gesamtlänge von 30 mm auf. Diese Gesamtlänge entspricht einer Wellenlänge
abgestrahlter elektromagnetischer Signale im
Mikrowellenbereich .
Erfindungsgemäß sind jedoch auch andere Gesamtlängen des ersten Wellenleiters 9 und somit andere Wellenlängenbereiche denkbar .
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorstellbar, dass der erste Wellenleiter 9 von einer in die Trägerplatte 3 integrierten Drahtstruktur oder Microvias etc. umgeben ist.
Der erste Kontaktstift 37 sowie die weiteren Kontaktstifte oder die Drahtstrukturen bzw. die Microvias sind zwischen der Grundfläche 15 und der Deckfläche 16 der Trägerplatte 3 vorgesehen, müssen die Trägerplatte 3 jedoch nicht zur Gänze durchdringen .
Der erste Wellenleiter 9 und der zweite Wellenleiter 10 sind im Hinblick auf konstruktive Eigenschaften gleich ausgeführt und bilden zusammen mit der ersten Einspeisevorrichtung 7 und einer in Fig. 3 sichtbaren zweiten Einspeisevorrichtung 8 eine Antennenanordnung 2 des elektronischen Geräts.
Die erste Einspeisevorrichtung 7 und die zweite
Einspeisevorrichtung 8 sind als Schlitzantennen ausgeführt, wobei die erste Einspeisevorrichtung 7 mit dem ersten Schlitz 38 des ersten Wellenleiters 9 und die zweite Einspeisevorrichtung 8 mit einem zweiten Schlitz 39, welcher innerhalb eines Gehäuseinnenraums 19 vorgesehen ist, des zweiten Wellenleiters 10 signalübertragungsmäßig verbunden ist .
In dem elektronischen Bauteil 4, welches eine Recheneinheit aufweist, werden über den ersten Wellenleiter 9 und den zweiten Wellenleiter 10 zu übertragende Signale erzeugt.
Diese Signale werden von dem elektronischen Bauteil 4 über einen in Fig. 3 sichtbaren ersten Leitungsweg 42 an die erste Einspeisevorrichtung 7 und über einen zweiten Leitungsweg 43 an die zweite Einspeisevorrichtung 8 übertragen.
Von der ersten Einspeisevorrichtung 7 werden die Signale als Hochfrequenzsignale an einer bestimmten Stelle des ersten Schlitzes 38 in den ersten Wellenleiter 9 eingebracht und über die erste Seitenfläche 11 in eine Umgebung außerhalb des Gehäuses abgestrahlt.
Die erste Seitenfläche 11 ist, um eine entsprechende
Abstrahlung elektromagnetischer Signale zu ermöglichen bzw. nicht einzuschränken, nicht von dem Gehäuse 1 ummantelt, sondern frei, d.h. weist Kontakt mit der Umgebung des
Gehäuses 1 auf.
Erfindungsgemäß ist es jedoch auch denkbar, dass die erste Seitenfläche 11 zwar nicht frei ist, dafür aber Kontakt mit einem elektrisch isolierenden Bereich des Gehäuses 1
aufweist. Auch hierdurch wird die Abstrahlung
elektromagnetischer Signale ermöglicht bzw. nicht behindert.
Über Einstellung einer geeigneten Einspeiseposition in den ersten Schlitz 38 werden Impedanzen der Antennenanordnung 2 gesteuert .
Im Bereich des ersten Schlitzes 38 ist weiterhin ein als Varaktordiode ausgeführtes erstes Abstimmelement 40
vorgesehen, über welches Mittenfrequenzen der
Antennenanordnung 2 eingestellt werden. Das erste
Abstimmelement 40 kann erfindungsgemäß beispielsweise auch als geschaltete Kapazitäten ausgebildet sein. Von der zweiten Einspeisevorrichtung 8 werden die Signale als Hochfrequenzsignale an einer bestimmten Stelle des zweiten Schlitzes 39 in den zweiten Wellenleiter 10 eingebracht und über die zweite Seitenfläche 12 in eine Umgebung außerhalb des Gehäuses 1 abgestrahlt. Im Bereich des zweiten Schlitzes 39 ist ein zweites Abstimmelement 41 vorgesehen.
Die zweite Seitenfläche 12 ist, um eine entsprechende
Abstrahlung elektromagnetischer Signale zu ermöglichen bzw. nicht einzuschränken, nicht von dem Gehäuse 1 ummantelt, sondern frei, d.h. weist Kontakt mit der Umgebung des
Gehäuses 1 auf.
Die Trägerplatte 3 ist in Kontaktbereichen mit dem Gehäuse 1 metallisiert ausgeführt. Auf der Deckfläche 16 der
Trägerplatte 3 ist eine die Trägerplatte 3 umgrenzende erste Metallschicht 44, welche den ersten Gehäuseteil 5
kontaktiert, vorgesehen und auf der Grundfläche 15 der
Trägerplatte 3 eine die Trägerplatte 3 umgrenzende zweite Metallschicht 45, welche den zweiten Gehäuseteil 6
kontaktiert .
Aufgrund der ersten Metallschicht 44 und der zweiten
Metallschicht 45 wird einerseits eine gute elektrische
Verbindung zwischen der Trägerplatte 3 und dem Gehäuse 1 erzielt und andererseits eine Beeinflussung von dem ersten Wellenleiter 9 und dem zweiten Wellenleiter 10 abgestrahlter elektromagnetischer Signale durch das Gehäuse 1 erschwert.
Der erste Gehäuseteil 5 weist eine erste Nut 20 auf, welche den Gehäuseinnenraum 19 umgrenzt und in welcher ein erster Dichtring 22 vorgesehen ist.
Der zweite Gehäuseteil 6 weist eine zweite Nut 21 auf, welche den Gehäuseinnenraum 19 umgrenzt und in welcher ein zweiter Dichtring 23 vorgesehen ist.
Der erste Dichtring 22 und der zweite Dichtring 23 sind aufgrund von Vorspannkräften des ersten
Verschraubungselements 24 und des zweiten
Verschraubungselements 25 an die Trägerplatte 3 gepresst, wodurch der Gehäuseinnenraum 19 abgedichtet ist, d.h. ein Eindringen von Partikeln, Feuchtigkeit etc. in den
Gehäuseinnenraum 19 verhindert ist.
Das erste Verschraubungselement 24 und das zweite
Verschraubungselement 25 sind außerhalb eines von in einer Außenmantelfläche 26 der ersten Nut 20, orthogonal zu einer Gehäusegrundfläche 27 verlaufenden Geraden 28 gebildeten geometrischen Körpers in Form eines Quaders angeordnet.
Das erste Verschraubungselement 24 und das zweite
Verschraubungselement 25 sind somit außerhalb eines
abgedichteten Bereichs um den Gehäuseinnenraum 19 angeordnet. Auf Dichtmittel in Bereichen des ersten
Verschraubungselements 24 und des zweiten
Verschraubungselements 25 (z.B. in Bohrungen, Trennfugen etc.) kann deshalb verzichtet werden.
Zwischen dem zumindest ersten Verschraubungselement 24 und einer dritten Seitenfläche 13 der Trägerplatte 3 ist ein erster Luftspalt 29 vorgesehen sowie zwischen dem zweiten Verschraubungselement 25 und einer vierten Seitenfläche 14 der Trägerplatte 3 ein zweiter Luftspalt 30.
Dadurch wird erreicht, dass von dem ersten Wellenleiter 9 und dem zweiten Wellenleiter 10 abgestrahlte elektromagnetische Signale möglichst wenig von dem ersten Verschraubungselement 24 und dem zweiten Verschraubungselement 25 beeinflusst werden .
Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, anstatt des ersten
Verschraubungselements 24 und des zweiten
Verschraubungselements 25 einen Schnappverschluss oder weitere Verschlussvarianten (z.B. einen Schnappverschluss auf einer ersten Gehäuseseite und ein Scharnier auf einer zweiten Gehäuseseite etc.) vorzusehen.
Die erste Seitenfläche 11, die zweite Seitenfläche 12, die dritte Seitenfläche 13 und die vierte Seitenfläche 14 der Trägerplatte 3 weisen eine Versiegelungsschicht 17 auf, wodurch die erste Seitenfläche 11, die zweite Seitenfläche 12, die dritte Seitenfläche 13 und die vierte Seitenfläche 14 selbst sowie Übergangsbereiche zwischen der Trägerplatte 3 und dem ersten Gehäuseteil 5 und dem zweiten Gehäuseteil 6 vor mechanischen Belastungen (z.B. vor Stößen) geschützt sind und eine zusätzliche Dichtwirkung erzielt wird.
In Fig. 2 ist ein Seitenriss einer zweiten beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts mit einer nicht gezeigten Spannungsversorgung
dargestellt .
Das elektronische Gerät ist im Hinblick auf seine
konstruktiven und funktionalen Eigenschaften ähnlich wie jene Ausführungsvariante, die in Fig. 1 gezeigt ist, ausgeführt.
Es werden daher in Fig. 2 teilweise gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.
Im Unterschied zu Fig. 1 ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Gerät eine Trägerplattenanordnung, welche eine Trägerplatte 3 umfasst, mit einem Gehäuse 1 verklebt, wodurch eine besonders gute Dichtwirkung erzielt wird.
Das Gehäuse 1 weist einen in einer ersten Nut 20 verlaufenden ersten Dichtring 22 sowie einen in einer zweiten Nut 21 verlaufenden zweiten Dichtring 23 auf. Erfindungsgemäß ist es bei einer Verklebung des Gehäuses 1 mittels eines
entsprechend stark dichtenden Klebstoffes jedoch auch
vorstellbar, auf die erste Nut 20 mit dem ersten Dichtring 22 sowie die zweite Nut 21 mit dem zweiten Dichtring 23 zu verzichten .
Die Trägerplatte 3 ist zwischen einem ersten Gehäuseteil 5 und einem zweiten Gehäuseteil 6 angeordnet, wobei der erste Gehäuseteil 5 und der zweite Gehäuseteil 6 mittels Klebstoff miteinander verbunden sind. Auf einer ersten Seitenfläche 11, einer zweiten Seitenfläche 12, welche in Fig. 2 nicht
sichtbar sind, sowie einer dritte Seitenfläche 13 und einer vierten Seitenfläche 14 der Trägerplatte 3 ist eine aus dem Klebstoff gebildete Versiegelungsschicht 17 vorgesehen. Über die erste Seitenfläche 11, die zweite Seitenfläche 12, die dritte Seitenfläche 13 und die vierte Seitenfläche 14 bzw. die Versiegelungsschicht 17 weist die Trägerplattenanordnung Kontakt zu einer Umgebung außerhalb des Gehäuses 1 auf.
Die erste Seitenfläche 11, die zweite Seitenfläche 12, die dritte Seitenfläche 13 und die vierte Seitenfläche 14 sind bündig abschließend mit einer Gehäuseaußenfläche 18
angeordnet .
Erfindungsgemäß ist es jedoch auch vorstellbar, die erste Seitenfläche 11, die zweite Seitenfläche 12, die dritte Seitenfläche 13 und die vierte Seitenfläche 14 in Richtung eines Gehäuseinnenraums 19 zurück versetzt vorzusehen, wodurch ein besonders guter Schutz vor mechanischer
Überlastung (z.B. aufgrund von Stößen) bewirkt wird.
Fig. 3 zeigt eine Trägerplattenanordnung für ein
erfindungsgemäßes Gerät, wie sie beispielsweise für jene im Zusammenhang mit Fig. 1 und Fig. 2 beschriebenen
Ausführungsvarianten eingesetzt sein kann.
Es ist auf einer Trägerplatte 3 ein elektronischer Bauteil 4 angeordnet, welcher über einen in die Trägerplatte 3
integrierten ersten Leitungsweg 42 mit einer als
Schlitzantenne ausgebildeten ersten Einspeisevorrichtung 7 verbunden ist. Die erste Einspeisevorrichtung 7 ist mit Rändern eines ersten Schlitzes 38 eines ersten Wellenleiters 9 verbunden. Weiterhin ist ein erstes Abstimmelement 40 mit Rändern des ersten Schlitzes 38 verbunden. Der erste Schlitz 38 ist innerhalb eines in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten
Gehäuseinnenraums 19 angeordnet.
Es werden von dem elektronischen Bauteil 4 erzeugte Signale über den ersten Leitungsweg 42 und die erste
Einspeisevorrichtung 7 in den ersten Schlitz 38 des ersten Wellenleiters 9 eingebracht und über eine erste Seitenfläche 11 der Trägerplatte 3 als elektromagnetische Signale
abgestrahlt . Der erste Schlitz 38 ist in einem Einspeisebereich des ersten Wellenleiters 9, welches einem in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Gehäuseinnenraum 19 zugewandt ist, angeordnet. Über ein einem Außenbereich eines in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten
Gehäuses 1 zugewandtes Ende des ersten Wellenleiters 9, d.h. die erste Seitenfläche 11, erfolgt eine Abstrahlung der elektromagnetischen Signale.
Erfindungsgemäß kann dieses Ende des ersten Wellenleiters 9 beispielsweise auch auf in einem Randbereich einer Deckfläche 16 oder einer in Fig. 1 und Fig. 2 sichtbaren Grundfläche 15 der Trägerplattenanordnung vorgesehen sein.
Wie beschrieben ist dieses Ende des ersten Wellenleiters 9 einer Umgebung außerhalb des Gehäuses 1 zugewandt, wobei vorgesehen ist, dass dieses Ende des ersten Wellenleiters 9 weiter außen auf der Trägerplatte 3 angeordnet ist als der Einspeisebereich des ersten Wellenleiters 9.
Der erste Wellenleiter 9 ist als Rechteck-Hohlleiter
ausgebildet und von Durchkontaktierungen, die als erster Kontaktstift 37 sowie weitere Kontaktstifte ausgeführt sind und welche an drei Seiten eines Rechtecks angeordnet sind sowie teilweise zu der ersten Seitenfläche 11 geführt sind, umgrenzt .
Es sind weiterhin ein in die Trägerplatte 3 integrierter zweiter Leitungsweg 43, eine zweite Einspeisevorrichtung 8 sowie ein von weiteren Durchkontaktierungen umgrenzter zweiter Wellenleiter 10 mit einem zweiten Schlitz 39, welcher innerhalb eines in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten
Gehäuseinnenraums 19 angeordnet ist, und einem zweiten
Abstimmelement 41 vorgesehen, welche im Hinblick auf ihre konstruktiven und funktionalen Eigenschaften gleich wie der erste Leitungsweg 42, die erste Einspeisevorrichtung 7 und der erste Wellenleiter 9 ausgebildet sind.
Über den zweiten Wellenleiter 10 werden elektromagnetische Signale über eine zweite Seitenfläche 12 der Trägerplatte 3 abgestrahlt . Der erste Leitungsweg 42 und der zweite Leitungsweg 43 sind als Hochfrequenzleitungen ausgebildet. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch denkbar, den ersten Leitungsweg 42 und den zweiten Leitungsweg 43 als Mikrostreifenleiter etc.
auszuführen .
Die erste Einspeisevorrichtung 7, die zweite
Einspeisevorrichtung 8, der erste Wellenleiter 9 sowie der zweite Wellenleiter 10 bilden eine Antennenanordnung 2 des erfindungsgemäßen elektronischen Geräts.
Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, dass beispielsweise ein dritter Wellenleiter und ein vierter Wellenleiter vorgesehen sind, wobei vom dem dritten Wellenleiter elektromagnetische Signale über eine dritte Seitenfläche 13 der Trägerplatte 3 und von dem vierten Wellenleiter elektromagnetische Signale über eine vierte Seitenfläche 14 der Trägerplatte 3
abgestrahlt werden.
Da die erste Seitenfläche 11, die zweite Seitenfläche 12, die dritte Seitenfläche 13 und die vierte Seitenfläche 14 jeweils um 90° gegeneinander verdreht angeordnet sind, wird in einer Ausführungsvariante, in der der erste Wellenleiter 9, der zweite Wellenleiter 10, der dritte Wellenleiter und der vierte Wellenleiter vorgesehen sind, eine in 90 ° -Schritten gegeneinander verdrehte Signalabstrahlung erzielt.
Die Trägerplatte 3 weist auf ihrer Deckfläche 16 eine
rahmenförmige erste Metallschicht 44 auf, über welche die Trägerplatte 3 das Gehäuse 1 kontaktiert.
Auf einer in Fig. 1 und Fig. 2 sichtbaren Grundfläche 15 der Trägerplatte 3 ist eine rahmenförmige zweite Metallschicht 45 vorgesehen, welche Kontakt mit dem Gehäuse 1 aufweist.
Der erste Kontaktstift 37 und die weiteren Kontaktstifte sind innerhalb jener Bereiche der Trägerplatte 3 vorgesehen, auf welchen die erste Metallschicht 44 und die zweite
Metallschicht 45 aufgetragen sind.
Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, dass die erste
Metallschicht 44 und die zweite Metallschicht 45 ausschließlich in jenen Bereichen der Trägerplatte 3
vorgesehen sind, in welchen der erste Kontaktstift 37 und die weiteren Kontaktstifte angeordnet sind, d.h. dass die erste Metallschicht 44 und die zweite Metallschicht 45 als lokal abgegrenzte, beispielsweise rechteckige Bereiche ausgebildet sind .
Die erste Seitenfläche 11, die zweite Seitenfläche 12, die dritte Seitenfläche 13 und die vierte Seitenfläche 14 weisen eine Versiegelungsschicht 17 auf. Erfindungsgemäß kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Trägerplattenanordnung
Versiegelungsteile aufweist, welche mit Seitenkanten der Trägerplatte 3 verbunden sind.
Liste der Bezeichnungen
1 Gehäuse
2 Antennenanordnung
3 Trägerplatte
4 Bauteil
5 Erster Gehäuseteil
6 Zweiter Gehäuseteil
7 Erste Einspeisevorrichtung
8 Zweite Einspeisevorrichtung
9 Erster Wellenleiter
10 Zweiter Wellenleiter
11 Erste Seitenfläche
12 Zweite Seitenfläche
13 Dritte Seitenfläche
14 Vierte Seitenfläche
15 Grundfläche
16 Deckfläche
17 Versiegelungsschicht
18 Gehäuseaußenfläche
19 Gehäuseinnenraum
20 Erste Nut
21 Zweite Nut
22 Erster Dichtring
23 Zweiter Dichtring
24 Erstes Verschraubungselement
25 Zweites Verschraubungselement
26 Außenmantelfläche
27 Gehäusegrundfläche
28 Gerade
29 Erster Luftspalt
30 Zweiter Luftspalt
31 Erste Sechskantschraube
32 Zweite Sechskantschraube
33 Erste Mutter
34 Zweite Mutter
35 Erstes Distanzstück 3 6 Zweites Distanzstück
37 Erster Kontaktstift
38 Erster Schlitz
3 9 Zweiter Schlitz
4 0 Erstes Abstimmelement
4 1 Zweites Abstimmelement
42 Erster Leitungsweg
43 Zweiter Leitungsweg
44 Erste Metallschicht 45 Zweite Metallschicht

Claims

Patentansprüche
1. Elektronisches Gerät mit einem Gehäuse und einer
Antennenanordnung, wobei das Gerät eine
Trägerplattenanordnung mit einer Trägerplatte und zumindest einem darauf angeordneten elektronischen Bauteil umfasst, das Gehäuse zumindest einen ersten Gehäuseteil und einen zweiten Gehäuseteil aufweist und die Antennenanordnung zumindest eine erste Einspeisevorrichtung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenanordnung (2) zumindest einen in die
Trägerplatte (3) integrierten ersten Wellenleiter (9)
aufweist, welcher in seinem Einspeisebereich mit der
zumindest ersten Einspeisevorrichtung (7) verbunden ist und welcher an einem Ende einer Umgebung außerhalb des Gehäuses
(I) zugewandt ist, wobei die Trägerplattenanordnung Kontakt mit der Umgebung außerhalb des Gehäuses (1) oder mit einem elektrisch isolierenden Bereich des Gehäuses (1) aufweist.
2. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (3) zwischen dem zumindest ersten Gehäuseteil (5) und dem zweiten Gehäuseteil (6) angeordnet ist.
3. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplattenanordnung zumindest an einer ersten Seitenfläche (11) versiegelt ausgeführt ist.
4. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Seitenfläche
(II) der Trägerplattenanordnung bündig mit einer
Gehäuseaußenfläche (18) abschließend angeordnet ist.
5. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Seitenfläche (11) der Trägerplattenanordnung von der Gehäuseaußenfläche (18) aus in Richtung eines Gehäuseinnenraums (19) versetzt angeordnet ist.
6. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (3) das Gehäuse (1) kontaktiert, wobei die Trägerplatte (3) in
Kontaktbereichen mit dem Gehäuse (1) metallisiert ausgeführt ist .
7. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest erste Wellenleiter (9) als von Durchkontaktierungen umgrenzter Rechteck- Hohlleiter ausgebildet ist.
8. Elektronisches Gerät nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Durchkontaktierungen als
Kontaktstifte ausgeführt sind.
9. Elektronisches Gerät nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Durchkontaktierungen als
Drahtstruktur ausgeführt sind.
10. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest erste
Einspeisevorrichtung (7) als Schlitzantenne ausgeführt ist.
11. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Gehäuseteil (5) eine den Gehäuseinnenraum (19) umgrenzend angeordnete erste Nut (20) aufweist, wobei in der ersten Nut (20) ein erster Dichtring (22) vorgesehen ist.
12. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest erste Gehäuseteil (5) mit dem zweiten Gehäuseteil (6) mittels zumindest eines ersten Verschraubungselements (24) verschraubt ist.
13. Elektronisches Gerät nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, dass das zumindest erste
Verschraubungselement (24) außerhalb eines von in einer Außenmantelfläche (26) der ersten Nut (20), orthogonal zu einer Gehäusegrundfläche (27) verlaufenden Geraden (28) gebildeten geometrischen Körpers angerordnet ist.
14. Elektronisches Gerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zumindest ersten
Verschraubungselement (24) und der ersten Seitenfläche (11) der Trägerplatte (3) ein erster Luftspalt (29) vorgesehen ist .
15. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest erste Gehäuseteil (5) mit dem zweiten Gehäuseteil (6) verklebt ist.
PCT/EP2019/061230 2018-05-09 2019-05-02 Elektronisches gerät mit einem gehäuse und einer antennenanordnung WO2019215004A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19723715.9A EP3791441A1 (de) 2018-05-09 2019-05-02 Elektronisches gerät mit einem gehäuse und einer antennenanordnung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50385/2018 2018-05-09
AT503852018A AT521225A1 (de) 2018-05-09 2018-05-09 Elektronisches Gerät mit einem Gehäuse und einer Antennenanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019215004A1 true WO2019215004A1 (de) 2019-11-14

Family

ID=66529994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/061230 WO2019215004A1 (de) 2018-05-09 2019-05-02 Elektronisches gerät mit einem gehäuse und einer antennenanordnung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3791441A1 (de)
AT (1) AT521225A1 (de)
WO (1) WO2019215004A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024042121A2 (de) 2022-08-25 2024-02-29 Siemens Mobility Austria Gmbh Elektronisches gerät und verfahren zur signalübertragung

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689276A (en) * 1994-04-07 1997-11-18 Nippon Steel Corporation Housing for antenna device
DE19948331A1 (de) * 1998-10-27 2000-05-11 Electrovac Gehäuse für elektrische/elektronische Schaltungen
DE10239796A1 (de) * 2001-09-04 2003-04-03 Murata Manufacturing Co Hochfrequenz-Leitungswandler, -Komponente, -Modul und Kommunikationsvorrichtung
DE10323431A1 (de) * 2002-05-23 2004-01-08 Kyocera Corporation Hochfrequenzzuleitungs-Wellenleiter-Umsetzer
EP1416576A1 (de) * 2002-10-29 2004-05-06 TDK Corporation TEM-Modenwandler und Verfahren
DE102004011032A1 (de) 2003-08-29 2005-04-07 Hirschmann Electronics Gmbh & Co. Kg Sandwichgehäuse für einen Antennenverstärker
EP2928016A1 (de) 2014-04-03 2015-10-07 Samsung Electronics Co., Ltd Gehäuse einer elektronischen vorrichtung mit antenne und elektronische vorrichtung zur verwendung damit
US20150333726A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 City University Of Hong Kong Apparatus and a method for electromagnetic signal transition
US20160148084A1 (en) * 2013-08-09 2016-05-26 Yoichi Okamoto Package with radio ic tag and method for manufacturing package with radio ic tag

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007251462A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Hitachi Kokusai Electric Inc 無線装置
US8179326B2 (en) * 2009-07-07 2012-05-15 San Wen (H.K.) International Co., Ltd. Outdoor multi-channel antenna
EP2610960A1 (de) * 2011-12-28 2013-07-03 Microelectronics Technology Inc. Integrierte Hochfrequenz-Kommunikationsvorrichtung

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689276A (en) * 1994-04-07 1997-11-18 Nippon Steel Corporation Housing for antenna device
DE19948331A1 (de) * 1998-10-27 2000-05-11 Electrovac Gehäuse für elektrische/elektronische Schaltungen
DE10239796A1 (de) * 2001-09-04 2003-04-03 Murata Manufacturing Co Hochfrequenz-Leitungswandler, -Komponente, -Modul und Kommunikationsvorrichtung
DE10323431A1 (de) * 2002-05-23 2004-01-08 Kyocera Corporation Hochfrequenzzuleitungs-Wellenleiter-Umsetzer
EP1416576A1 (de) * 2002-10-29 2004-05-06 TDK Corporation TEM-Modenwandler und Verfahren
DE102004011032A1 (de) 2003-08-29 2005-04-07 Hirschmann Electronics Gmbh & Co. Kg Sandwichgehäuse für einen Antennenverstärker
US20160148084A1 (en) * 2013-08-09 2016-05-26 Yoichi Okamoto Package with radio ic tag and method for manufacturing package with radio ic tag
EP2928016A1 (de) 2014-04-03 2015-10-07 Samsung Electronics Co., Ltd Gehäuse einer elektronischen vorrichtung mit antenne und elektronische vorrichtung zur verwendung damit
US20150333726A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 City University Of Hong Kong Apparatus and a method for electromagnetic signal transition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024042121A2 (de) 2022-08-25 2024-02-29 Siemens Mobility Austria Gmbh Elektronisches gerät und verfahren zur signalübertragung

Also Published As

Publication number Publication date
EP3791441A1 (de) 2021-03-17
AT521225A1 (de) 2019-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4306056C2 (de) Antennenvorrichtung
DE60302909T2 (de) EMV-Vorrichtung eines drahtlosen Datenübertragungsgerätes
EP3163690B1 (de) Koaxialsteckverbinder mit federkorb auf anschlussseite
DE102006019054B4 (de) Hochfrequenzanordnung mit einem Übergang zwischen einem Hohlleiter und einer Mikrostrip-Leitung
EP3149799B1 (de) Hochfrequenzdichtes gehäuse, insbesondere hochfrequenzdichtes filtergehäuse
EP3244483B1 (de) Schirmgehäuse für hf-anwendungen
DE60128843T2 (de) Mikrostreifenleiter und damit versehene Mikrowellenvorrichtung
DE102017124974B3 (de) Verbindungseinheit für Hochfrequenzgeräte
DE60219274T2 (de) Elektronische Vorrichtung
DE3335664C2 (de)
WO2002063334A2 (de) Integrierte schaltung für ein radargerät in hermetisch abgeschlossenem gehäuse mit einer aus einem blech-biegeteil geformten patch-antenne
EP3293814B1 (de) Schaltungssubstrat und elektronisches höchstfrequenz-bauteil
EP3791441A1 (de) Elektronisches gerät mit einem gehäuse und einer antennenanordnung
DE19842427C2 (de) Antenne für eine Sende- und/oder Empfangseinheit eines Diebstahlschutzsystems eines Kraftfahrzeugs
EP2489095B1 (de) Antennenkoppler
EP1537767B1 (de) Abschirmung für emi-gefährdete elektronische bauelemente und/oder schaltungen von elektronischen geräten
WO1998033243A2 (de) Hf-koaxial-steckverbinder
DE202014105530U1 (de) Steckverbinder
EP1064701B1 (de) Geschirmtes gehäuse zur aufnahme von elektronischen schaltungen oder bauelementen
DE102006006554A1 (de) Gehäusestruktur für ein elektronisches Gerät sowie Verfahren zur Bildung einer solchen Gehäusestruktur
EP3830907A1 (de) Kantenrand-steckverbinder sowie leiterplattenanordnung
DE102014012739B4 (de) Elektrischer Steckverbinder, Verbinderelement und Verwendung
EP1033821B1 (de) DECT-Funkmodul
WO2001003243A1 (de) Baugruppe mit einer antenne
DE102010061714B4 (de) Elektronikeinheit mit Abschirmung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19723715

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019723715

Country of ref document: EP

Effective date: 20201209