DE102016123369A1 - Roof antenna with direct contacting of an antenna foil to a printed circuit board - Google Patents
Roof antenna with direct contacting of an antenna foil to a printed circuit board Download PDFInfo
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Abstract
Antennenanordnung (1), die einen Träger (2), an dem zumindest ein Antennenelement (4) angeordnet ist, sowie eine Leiterplatte (3) aufweist, wobei Verbindungsmittel vorgesehen sind, die das zumindest eine Antennenelement (4) mit einem Kontaktbereich (7) der Leiterplatte (3) elektrisch verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel als eine elektrisch leitfähige und eine Kontaktfläche (6) aufweisende Verbindungsfolie (5) ausgebildet sind, wobei die Kontaktfläche (6) der Verbindungsfolie (5) an dem Kontaktbereich (7) der Leiterplatte (3) anliegt, wenn der Träger (2) bestimmungsgemäß mit der Leiterplatte (3) verbunden ist.Antenna arrangement (1) which has a carrier (2) on which at least one antenna element (4) is arranged, and a printed circuit board (3), connection means being provided which connect the at least one antenna element (4) to a contact region (7). electrically connect the printed circuit board (3), characterized in that the connecting means as an electrically conductive and a contact surface (6) having connecting foil (5) are formed, wherein the contact surface (6) of the connecting foil (5) at the contact region (7) Printed circuit board (3) rests when the carrier (2) is intended connected to the circuit board (3).
Description
Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung, die einen Träger, an dem zumindest ein Antennenelement angeordnet ist, sowie eine Leiterplatte aufweist, wobei Verbindungsmittel vorgesehen sind, die das zumindest eine Antennenelement mit einem Kontaktbereich der Leiterplatte elektrisch verbinden, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to an antenna arrangement which has a carrier on which at least one antenna element is arranged, and a printed circuit board, connecting means being provided which electrically connect the at least one antenna element to a contact region of the printed circuit board.
Aus der
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Verbindungsmittel als eine elektrisch leitfähige und eine Kontaktfläche aufweisende Verbindungsfolie ausgebildet sind, wobei die Kontaktfläche der Verbindungsfolie an dem Kontaktbereich der Leiterplatte anliegt, wenn der Träger bestimmungsgemäß mit der Leiterplatte verbunden ist. Der Einsatz einer Verbindungsfolie hat den Vorteil, dass hinsichtlich der Verlegung der Verbindungsfolie große Freiheiten bestehen. Insbesondere kann die Verbindungsfolie von ihrem Kontaktbereich hin zu dem Antennenelement frei verlegt werden oder sich der Formgebung des Trägers anpassen. Außerdem kann eine solche Verbindungsfolie zum Beispiel an dem Träger verclipst, verrastet, verklebt oder dergleichen werden, wenn sie deren Konturen folgt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil nach der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Verbindungsfolie, die die elektrische Verbindung zwischen dem Antennenelement und ihrem Kontaktbereich herstellt, so an dem Träger angeordnet werden kann, dass automatisch dann eine Kontaktierung zwischen dem Kontaktbereich der Verbindungsfolie und einer Kontaktfläche der Leiterplatte erfolgt, wenn der Träger bestimmungsgemäß mit der Leiterplatte zusammengesetzt und dauerhaft verbunden wird. Das bedeutet, dass automatisch von alleine eine Kontaktierung erfolgt, wenn Träger und Leiterplatte miteinander verbunden werden. Dadurch wird nicht nur der Montageaufwand deutlich reduziert, sondern auch die Kontaktsicherheit erhöht, da keine Teile vergessen werden können, wenn diese schon vorbereitend an der Leiterplatte sowie an dem Träger angeordnet worden sind.According to the invention, it is provided that the connecting means are designed as an electrically conductive connecting foil having a contact surface, wherein the contact surface of the connecting foil rests against the contact region of the printed circuit board when the carrier is intended to be connected to the printed circuit board. The use of a connecting film has the advantage that there are great freedoms regarding the laying of the connecting foil. In particular, the connecting foil can be laid freely from its contact region to the antenna element or can adapt to the shape of the carrier. In addition, such a connecting foil may, for example, be clipped, latched, glued or the like to the carrier as it follows its contours. A further significant advantage according to the invention can be seen in the fact that the connecting foil, which produces the electrical connection between the antenna element and its contact region, can be arranged on the carrier such that a contacting between the contact region of the connecting foil and a contact surface of the PCB occurs when the carrier is properly assembled with the circuit board and permanently connected. This means that contacting automatically takes place automatically when the carrier and circuit board are connected together. As a result, not only the assembly effort is significantly reduced, but also increases the reliability of contact because no parts can be forgotten if they have already been arranged preparatory to the circuit board and to the carrier.
Während es bei einer Ausgestaltung denkbar ist, dass die Verbindungsfolie mit ihrer Kontaktfläche an dem Träger angeordnet ist und die Kontaktfläche der Verbindungsfolie in elektrische Wirkverbindung mit dem Kontaktbereich der Leiterplatte verbunden wird, wenn der Träger bestimmungsgemäß mit der Leiterplatte verbunden ist, kann zusätzlich in Weiterbildung der Erfindung noch ein Gegenhalter vorgesehen werden, der bewirkt, dass die Kontaktfläche der Verbindungsfolie unter Vorspannung an dem Kontaktbereich der Leiterplatte anliegt, wenn der Träger bestimmungsgemäß mit der Leiterplatte verbunden ist. Dies hat die zusätzliche Wirkung, dass die Kontaktfläche der Verbindungsfolie auf den Kontaktbereich der Leiterplatte gedrückt wird, wodurch Toleranzen bei der Bemaßung der Bauteile, Temperaturschwankungen, Vibrationen und dergleichen wirksam ausgeglichen werden. Es wird durch die Anlage der Kontaktfläche der Verbindungsfolie unter Vorspannung, die von dem Gegenhalter erzeugt wird, an dem Kontaktbereich der Leiterplatte bewirkt, dass sich die einander zugewandten und aneinander anliegenden Kontakte nicht voneinander abheben, sodass dauerhaft eine Kontaktsicherheit gegeben ist.While it is conceivable in one embodiment that the connecting foil is arranged with its contact surface on the carrier and the contact surface of the connecting foil is connected in electrical operative connection with the contact region of the circuit board, when the carrier is intended to be connected to the circuit board, in addition to the Invention still be provided a counter-holder, which causes the contact surface of the connecting foil under bias on the contact region of the printed circuit board, when the carrier is intended to be connected to the circuit board. This has the additional effect of forcing the contact surface of the connecting foil onto the contact area of the printed circuit board, thereby effectively compensating tolerances in the dimensioning of the components, temperature fluctuations, vibrations and the like. It is caused by the contact surface of the connecting foil under bias, which is generated by the counter-holder, at the contact region of the printed circuit board, that the mutually facing and abutting contacts do not stand out from each other, so that a permanent contact reliability is given.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Gegenhalter als eine von dem Träger gebildete Rippe ausgebildet. Zum einen ist es denkbar, dass der Gegenhalter ein separates Bauteil ist, das bewirkt, dass die Kontaktfläche der Verbindungsfolie auf den Kontaktbereich der Leiterplatte gedrückt wird. Hier kommt beispielsweise ein Gegenhalter aus einem elastisch verformbaren Material in Betracht, genauso wie ein Federelement oder dergleichen. Von besonderem Vorteil ist jedoch die Ausbildung des Gegenhalters als eine von dem Träger gebildete Rippe. Eine solche Rippe kann schon mit der Herstellung des Trägers vorgesehen werden, sodass dadurch die Teilevielfalt reduziert und die Montagefreundlichkeit weiter erhöht wird. Diese Rippe, insbesondere der freistehende Endbereich der Rippe, wird mit dem Kontaktbereich der Verbindungsfolie versehen, sodass die Rippe in Verbindung mit dem Kontaktbereich der Verbindungsfolie eine Art elektrischen Kontakt bildet. Dieser elektrische Kontakt wird genau dann und auch von den Maßen her genau mit dem Kontaktbereich der Leiterplatte kontaktiert (zur Anlage gebracht), wenn der Träger bestimmungsgemäß mit der Leiterplatte verbunden ist.In a further development of the invention, the counter-holder is formed as a rib formed by the carrier. On the one hand, it is conceivable for the counterholder to be a separate component which causes the contact surface of the connecting foil to be pressed onto the contact region of the printed circuit board. Here, for example, a counter-holder made of an elastically deformable material comes into consideration, as well as a spring element or the like. Of particular advantage, however, is the formation of the counter-holder as a rib formed by the carrier. Such a rib can already be provided with the production of the carrier, thereby reducing the variety of parts and the ease of assembly is further increased. This rib, in particular the freestanding end region of the rib, is provided with the contact region of the connecting foil, so that the rib in conjunction with the contact region of the rib Connecting foil forms a kind of electrical contact. This electrical contact is exactly and also by the dimensions forth with the contact area of the circuit board contacted (brought to the plant), when the carrier is properly connected to the circuit board.
In Weiterbildung der Erfindung ist neben dem Bereich, aus dem die Rippe aus dem Träger austritt, zumindest ein etwa zu der Rippe parallel, vorzugsweise genau parallel verlaufender Schlitz in dem Träger vorgesehen. Während es einerseits denkbar ist, dass die Rippe (allgemein der Gegenhalter) direkt aus der Oberfläche des Trägers austritt, ist bei dieser Variante mit dem zumindest einen Schlitz der Vorteil gegeben, dass die Rippe etwas in Bezug auf den Träger nachgiebig ist, wenn Träger und Leiterplatte bestimmungsgemäß zusammengebracht werden. Durch diesen zumindest einen Schlitz lässt sich also die Vorspannung realisieren, wenn der Kontaktbereich der Verbindungsfolie mittels der Rippe auf den Kontaktbereich der Leiterplatte zur Anlage kommt und an diesen angedrückt wird.In a further development of the invention, in addition to the region from which exits the rib from the carrier, at least one approximately parallel to the rib, preferably running exactly parallel slot in the carrier. While it is conceivable, on the one hand, that the rib (generally the anvil) exits directly from the surface of the carrier, in this variant with the at least one slot there is the advantage that the rib is somewhat yielding with respect to the carrier, if carrier and PCB are brought together as intended. By means of this at least one slot, therefore, the prestressing can be realized if the contact region of the connecting foil comes to bear against the contact region of the printed circuit board by means of the rib and is pressed against it.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Verbindungsfolie mit ihrer Kontaktfläche zumindest teilweise um zumindest einen Teilbereich des Gegenhalters, insbesondere um den freien Endbereich der Rippe, herum angeordnet. Dadurch wird einerseits die Kontaktfläche der Verbindungsfolie zur Ausbildung eines elektrischen Kontaktes an der Rippe (allgemein an dem Gegenhalter) festgelegt und gleichzeitig eine Art stift- oder lanzenförmiger Kontakt gebildet, der eine korrespondierende Kontaktfläche der Verbindungsfolie zu dem Kontaktbereich der Leiterplatte ausbildet. Außerdem kann auf diese Art und Weise der Anordnung der Verbindungsfolie um den Gegenhalter, insbesondere um die Rippe, herum die Verbindungsfolie vorbereitet an dem Träger angeordnet werden, damit diese Kontaktfläche in Wirkverbindung treten kann, wenn der Träger bestimmungsgemäß an der Leiterplatte festgelegt wird. Dies kann insbesondere durch einen Klebevorgang erfolgen.In a development of the invention, the connecting foil with its contact surface is arranged at least partially around at least a partial region of the counter-holder, in particular around the free end region of the rib. As a result, on the one hand, the contact surface of the connecting foil for forming an electrical contact on the rib (generally on the anvil) is determined and at the same time a kind of pin-shaped or lance-shaped contact is formed, which forms a corresponding contact surface of the connecting foil to the contact region of the printed circuit board. In addition, in this way, the arrangement of the connecting foil around the counter-holder, in particular around the rib, around the connecting foil prepared on the support can be arranged so that this contact surface can be operatively connected, when the carrier is intended to be fixed to the circuit board. This can be done in particular by a gluing process.
In Weiterbildung der Erfindung sind laufende Schlitze am Fuß der Rippe in dem Träger vorgesehen. Auf diese Art und Weise wird die Rippe einerseits ausreichend fest an dem Träger angeordnet und andererseits ist eine erforderliche Flexibilität (Nachgiebigkeit) gegeben, um die Kontaktfläche der Verbindungsfolie unter Vorspannung an dem Kontaktbereich der Leiterplatte zur Anlage zu bringen, wenn der Träger bestimmungsgemäß mit der Leiterplatte verbunden ist.In a further development of the invention, running slots are provided at the foot of the rib in the carrier. In this way, the rib is on the one hand sufficiently firmly arranged on the support and on the other hand, a required flexibility (compliance) is given to bring the contact surface of the connecting foil under pretension on the contact region of the circuit board to the plant when the carrier is intended with the circuit board connected is.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Verbindungsfolie und das Antennenelement einteilig ausgebildet. Die Verbindungsfolie bildet somit ihrerseits einen Träger, zum Beispiel aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, wobei dieser Träger mit elektrisch leitfähigen Flächen, Strukturen oder dergleichen versehen ist. Diese elektrisch leitfähigen Flächen, Strukturen oder dergleichen bilden an dem einen Ende der zum Beispiel länglich gestalteten Verbindungsfolie das Antennenelement und an dem davon abgewandten Ende die Kontaktfläche. Zwischen Antennenelement und Kontaktfläche ist eine elektrisch leitende Verbindung auf diesem Träger vorgesehen, sodass Einteiligkeit dieses Elementes gegeben ist. Es lässt sich somit separat zu den übrigen Bauteilen der Antennenanordnung herstellen und auf diese abstimmen. Außerdem kann es schon eine Form erhalten, die den Konturen des späteren Einbauortes entspricht. Somit kann dieses einteilige Element, welches Antennenelement, Verbindungsleitung und Kontaktfläche umfasst, an dem Träger vormontiert werden. Die Vormontage erfolgt in geeigneter Weise an den Oberflächen des Trägers und des Gegenhalters (bzw. der Rippe), sodass nach dieser Montage ein fertiger Träger mit Antennenelement und Kontaktfläche zur Kontaktierung mit der Leiterplatte zur Verfügung steht. Vorzugsweise erfolgt die Montage dieses einteiligen Elementes durch Verkleben auf dem Träger. In diesem Fall sind dann die Verbindungsfolie und/oder das Antennenelement fest mit dem Träger verbunden. Eine Festlegung von Verbindungsfolie und/oder Antennenelement einschließlich des Kontaktbereiches der Verbindungsfolie erfolgt entweder partiell in den erforderlichen Bereichen (zum Beispiel im Bereich der Kontaktfläche der Verbindungsfolie und im Bereich des Antennenelementes, wobei der dazwischenliegende Bereich frei ist und keine feste Verbindung mit dem Träger aufweist) oder vollständig.In a further development of the invention, the connecting foil and the antenna element are integrally formed. The connecting foil thus in turn forms a carrier, for example of an electrically non-conductive material, this carrier being provided with electrically conductive surfaces, structures or the like. These electrically conductive surfaces, structures or the like form the antenna element at one end of, for example, an elongated connecting foil and the contact surface at the end remote therefrom. Between the antenna element and contact surface, an electrically conductive connection is provided on this carrier, so that one-piece this element is given. It can thus be manufactured separately from the other components of the antenna arrangement and tuned to this. In addition, it can already get a shape that corresponds to the contours of the later installation site. Thus, this one-piece element, which comprises antenna element, connecting line and contact surface, can be pre-assembled on the carrier. The pre-assembly is carried out in a suitable manner on the surfaces of the carrier and the counter-holder (or the rib), so that after this assembly, a finished carrier with antenna element and contact surface for contacting the circuit board is available. Preferably, the assembly of this one-piece element takes place by gluing on the carrier. In this case, then the connecting foil and / or the antenna element are firmly connected to the carrier. A determination of connecting film and / or antenna element including the contact region of the connecting film is carried out either partially in the required areas (for example in the region of the contact surface of the connecting foil and in the region of the antenna element, wherein the intermediate region is free and has no firm connection with the carrier) or completely.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Gegenhalter, insbesondere die Rippe, zumindest in Teilbereichen abgerundet. Diese Teilbereiche sind beispielsweise bei länglich gestalteten Gegenhaltern die Längs- und/oder Querkanten. Die Abrundung hat den Vorteil, dass dann, wenn die Verbindungsfolie montiert und an diesem Bereich festgelegt wird, keine Beschädigung durch scharfe Kanten erfolgen kann.In a further development of the invention, the counter-holder, in particular the rib, is rounded off, at least in some areas. These subregions are the longitudinal and / or transverse edges, for example, in elongated counter-holders. The rounding has the advantage that when the connecting foil is mounted and fixed to this area, it can not be damaged by sharp edges.
Bevorzugt handelt es sich bei der Antennenanordnung um eine Dachantennenanordnung für ein Fahrzeug, wobei der Träger eine Haube der Dachantennenanordnung ist.Preferably, the antenna assembly is a roof antenna assembly for a vehicle, wherein the carrier is a hood of the roof antenna assembly.
Eine solche Dachantennenanordnung wird, ohne darauf beschränkt zu sein, in Bezug auf ein Ausführungsbeispiel im Folgenden näher beschrieben und anhand der Figuren erläutert.Such a roof antenna arrangement will be described in more detail in the following with reference to an embodiment and explained with reference to the figures, without being limited thereto.
Die
Auf der Oberfläche der Leiterplatte
Bei Betrachtung der
Die Antennenanordnung
Während die
Die
In den bisherigen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antennenanordnungantenna array
- 22
- Trägercarrier
- 33
- Leiterplattecircuit board
- 44
- Antennenelementantenna element
- 55
- Verbindungsfolieconnecting film
- 66
- Kontaktflächecontact area
- 77
- Kontaktbereichcontact area
- 88th
- Gegenhalterbackstop
- 99
- Bodenplattebaseplate
- 1010
- Rastverbindunglocking connection
- 1111
- Schlitzslot
- 1212
- Ripperib
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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