DE20100389U1 - Radio transmitter with metal housing - Google Patents

Radio transmitter with metal housing

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Description

Anmelder: Hella KG Hueck & Co.Applicant: Hella KG Hueck & Co.

Funksender mit Metallgehäuse Radio transmitter with metal housing

STAND DER TECHNIK
5STATE OF THE ART
5

Die vorliegende Erfindung betrifft eine tragbare Vorrichtung zum Aussenden von Funksignalen, insbesondere mit kleiner Baugröße.The present invention relates to a portable device for transmitting radio signals, in particular with a small size.

Solche Vorrichtungen enthalten eine ein Funksignal erzeugende Schaltung, ein das erzeugte Funksignal an ein Antennenelement gebendes Anpaßnetzwerk und eine Bedieneinrichtung zur Steuerung des Funksignals.Such devices contain a circuit generating a radio signal, a matching network supplying the generated radio signal to an antenna element and an operating device for controlling the radio signal.

Diese Sendevorrichtungen sollen im allgemeinen eine geringe Baugröße haben, damit sie in einer Hosentasche, Handtasche, etc. nicht zuviel Platz beanspruchen, insbesondere bei einer Verwendung als Handsender zum Betätigen der Zentralverriegelung eines Kraftfahrzeugs (KFZ), eines Garagentors, Lichtschalters an der Garage, etc..These transmitters should generally be small in size so that they do not take up too much space in a trouser pocket, handbag, etc., especially when used as a hand-held transmitter to operate the central locking of a motor vehicle, a garage door, a light switch in the garage, etc.

Solche Handsender besitzen ein Kunststoffgehäuse, damit die Sendeantenne im Inneren des Geräts eingebaut bleiben kann und sich das Funksignal trotz Ummantelung der Antenne durch das Gehäuse des Handsenders mit einer ausreichenden Signalstärke ungehindert ausbreiten kann. Es wirkt nicht als Faraday'scher Käfig, da es aus einem nichtleitenden Material, insbesondere aus einem Kunststoff hergestellt ist.Such handheld transmitters have a plastic housing so that the transmitting antenna can remain installed inside the device and the radio signal can spread unhindered with sufficient signal strength despite the antenna being encased in the housing of the handheld transmitter. It does not act as a Faraday cage because it is made of a non-conductive material, in particular plastic.

- 2 Anmelder:
Hella KG Hueck & Co.- 2 applicants:
Hella KG Hueck & Co.

Der Nachteil solcher Kunststoffgehäuse besteht darin, dass sie zu wenig bruchfest sind und unter Umständen nicht den Ansprüchen bestimmter Designvorstellungen genügen. The disadvantage of such plastic housings is that they are not break-resistant enough and may not meet the requirements of certain design ideas.

VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF THE INVENTION

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass trotz der beschriebenen Probleme ein Metallgehäuse oder ein vorwiegend metallisches Gehäuse verwendet werden kann, bei gleicher Baugröße und innen liegender Antenne.The device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that, despite the problems described, a metal housing or a predominantly metallic housing can be used, with the same size and internal antenna.

Die der vorliegende Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, das Antennenelement so auszugestalten und im Handsender anzuordnen, dass bei einer Berührung des Betätigungselements für das Aktivieren des Senders eine kapazitive Kopplung zwischen Antenne und z.B. dem Finger der Bedienperson über eine Nichtleiterschicht, oder eine galvanische Kopplung durch direkte Berührung des Antennenelementes entsteht, durch die das Sendesignal an den menschlichen Körper ankoppelt und der menschliche Körper als Antenne wirkt. Somit kann ein Metallgehäuse verwendet werden, solange es zumindest eine Aussparung besitzt, wo die oben erwähnte Kopplung stattfinden kann.The idea underlying the present invention is to design the antenna element and arrange it in the handheld transmitter in such a way that when the actuating element for activating the transmitter is touched, a capacitive coupling is created between the antenna and, for example, the operator's finger via a non-conductive layer, or a galvanic coupling is created by directly touching the antenna element, through which the transmission signal couples to the human body and the human body acts as an antenna. A metal housing can therefore be used as long as it has at least one recess where the above-mentioned coupling can take place.

— 3 —
Anmelder: Hella KG Hueck & Co.—3—
Applicant: Hella KG Hueck & Co.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.The subclaims contain advantageous further developments and improvements of the respective subject matter of the invention.

Wenn das Antennenelement unterhalb'eines elektrischIf the antenna element is below an electrically

nichtleitenden Körpers - etwa einer dünnen Kunststoffmembran einer Dicke von beispielsweise etwa 0,5 bis 1 mm . . also aus elektrisch nichtleitendem Material angebracht ist, und die Membran unter normalem Fingerdruck flexibel nachgiebig ausgebildet ist, und eine Bedientaste für den -■-.·■ Sender durch Druck auf die Membran betätigbar ist, so bildet diese Membran bei richtig dimensionierter Dickenon-conductive body - such as a thin plastic membrane with a thickness of, for example, about 0.5 to 1 mm . . i.e. made of electrically non-conductive material, and the membrane is designed to be flexible under normal finger pressure, and a control button for the -■-.·■ transmitter can be operated by pressing on the membrane, then this membrane forms, with the correctly dimensioned thickness

. · ·';■"■ und Fläche das Dielektrikum eines Kondensators von wenigen picoFarad, wobei der Finger/ Körper die eine Kondensatorplatte, und das Antennenelement die andere Kondensatorplatte bilden. Als Vorteil ergibt sich die vollständige galvanische Trennung zwischen Finger und der Sendeelektronik, was angesichts hoher elektrostatischer Aufladungen des Fingers einen signifikanten Vorteil zum Schutz der Elektronik darstellt.. · ·';■"■ and surface area, the dielectric of a capacitor of a few picoFarads, with the finger/body forming one capacitor plate and the antenna element the other capacitor plate. The advantage is the complete galvanic separation between the finger and the transmitting electronics, which is a significant advantage in protecting the electronics in view of the high electrostatic charges of the finger.

Wenn das Antennenelement einen Durchbruch für wenigstens ein Bedienelement der Bedieneinrichtung aufweist, so kann sich der Vorteil einer besseren Handhabbarkeit und Haptik ergeben, da dann beispielsweise eine Taste als Bedienelement nur durch die Membran besser erfühlbar ist.If the antenna element has an opening for at least one operating element of the operating device, this can result in the advantage of better handling and haptics, since then, for example, a button as an operating element can be better felt only through the membrane.

Wenn das Antennenelement eine Metallschicht trägt, so ergibt sich eine gute Haftung zwischen Metallschicht undIf the antenna element has a metal layer, there is good adhesion between the metal layer and

- 4 Anmelder:
Hella KG Hueck & Co.- 4 applicants:
Hella KG Hueck & Co.

Trägermembran oder einer Trägerfolie oder einem Trägergewebe. Außerdem ist die Herstellung einfach, da die Antenne selbst kein separates Bauteil darstellt, sondern mit
dem Träger einstückig ausführbar ist.
5carrier membrane or a carrier foil or a carrier fabric. In addition, the production is simple, since the antenna itself is not a separate component, but
the carrier can be made in one piece.
5

Das Antennenelement kann beispielsweise auch in Form eines Stanz- / Biegeteiles, welches unterhalb einer Kunststoffmembran angebracht ist, oder durch einseitige Metallisierung einer Kunststoffmembran oder durch Umspritzen
eines Metallkörpers mit Kunststoff realisiert werden.The antenna element can also be produced, for example, in the form of a stamped/bent part which is mounted underneath a plastic membrane, or by one-sided metallization of a plastic membrane or by overmolding
a metal body with plastic.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der inneren Bestandteile eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Handsenders ohne Außengehäuse,Fig. 1 is an exploded view of the internal components of an embodiment of the inventive
Hand transmitter without outer casing,

Fig. 2 eine vereinfachte, schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Handsenders, vorFig. 2 is a simplified, schematic sectional view of a hand-held transmitter according to the invention,

einer Bedienung,a waiter,

- 5 Anmelder:
Hella KG Hueck & Co.- 5 applicants:
Hella KG Hueck & Co.

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2 während der Bedienung. Fig. 3 is a representation according to Fig. 2 during operation.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE 5DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS 5

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.In the figures, identical reference symbols designate identical or functionally identical components.

In Fig. 1 trägt eine Funksenderplatine 2 die zugehörige Sendeelektronik 12 vom Stand der Technik. Die Platine befindet sich in einem Kunststoffcontainer, der ein Innengehäuse zum Schutz der Sendeelektronik darstellt. Auf der Platine sind drei Bedientasten 22 vorgesehen, z.B. für die Funktionen Tür-auf / Tür-zu und Licht-EIN für eine Garagen- oder Grundstückseinfahrtsbeleuchtung oder der Garagentoröffner, etc..In Fig. 1, a radio transmitter board 2 carries the associated state-of-the-art transmission electronics 12. The board is located in a plastic container, which forms an inner housing to protect the transmission electronics. Three control buttons 22 are provided on the board, e.g. for the door open / door closed and light ON functions for garage or property entrance lighting or the garage door opener, etc.

Der Kunststoffcontainer enthält ein die Unterseite der Platine 2 aufnehmendes Bodenteil 3 mit ausschiebbarem Batteriefach 5 und ein passendes Oberteil 4. Das Oberteil 4 weist drei Durchbrüche 23 zur Betätigung der Bedientasten 22 auf, die gerade groß genug sind, damit Stößel nicht eingezeichnet -zur Tastenbetätigung durch diese passend hindurchgeführt und durch Fingerdruck elastisch niedergedrückt werden können.The plastic container contains a base part 3 which accommodates the underside of the circuit board 2 and has a slide-out battery compartment 5, and a matching upper part 4. The upper part 4 has three openings 23 for actuating the control buttons 22, which are just large enough so that plungers (not shown) can be passed through them to actuate the buttons and can be elastically pressed down by finger pressure.

Das erfindungsgemäße Antennenelement 20 ist oberhalb der Sendeelektronik 12 als metallisierte oder metallische Schicht unter einem Trägerelelement 18 - einer etwa 0,5The antenna element 20 according to the invention is arranged above the transmitting electronics 12 as a metallized or metallic layer under a carrier element 18 - an approximately 0.5

- 6. Anmelder:
Hella KG Hueck & Co.- 6. Applicant:
Hella KG Hueck & Co.

bis 1 mm dicken Kunststofffolie oder -membran angebracht. Die Membran kann zusätzliche, optisch leicht erkennbare Markierungen zur leichteren Lokation der darunterliegenden Bedientasten oder zu den Tasten passende lokale Wölbungen nach unten zu den Tasten hin besitzen, die oben bereits als 'Stößel' erwähnt wurden.up to 1 mm thick plastic film or membrane. The membrane can have additional, easily visible markings to facilitate the location of the control buttons underneath or local curvatures matching the buttons downwards towards the buttons, which were already mentioned above as 'tappets'.

Die Kunststoffmembran dient neben ihrer Funktion als galvanischer Trenner und kapazitiver Koppler als zusatzlieher mechanischer Schutz und gegen Korrosion des Antennenelements 20.In addition to its function as a galvanic isolator and capacitive coupler, the plastic membrane serves as additional mechanical protection and against corrosion of the antenna element 20.

Aus Übersichtlichkeitsgründen ist das umgebende Metallgehäuse in Fig. 1 nicht abgebildet. Es umgibt den Handsender bis auf die Aussparung für das Antennenelement, bzw. dessen Membran 18.For reasons of clarity, the surrounding metal housing is not shown in Fig. 1. It surrounds the handheld transmitter except for the recess for the antenna element, or its membrane 18.

Mit Bezug zu Fig.2 und 3 werden im folgenden Einzelheiten zur erfindungsgemäßen Bedienung und Wirkungsweise gegeben. With reference to Fig.2 and 3, details of the operation and mode of operation according to the invention are given below.

Der in Fig. 2 und 3 dargestellte Handsender umfasst ein Metallgehäuse 10 aus Aluminium. Die Sendeelektronik 12 ist nur schematisch als Block dargestellt. Sie befindet sich auf der Platine 2 zusammen mit dem Anpaßnetzwerk 14, das ein von der Sendeelektronik 12 ausgehendes Sendesignal über eine Verbindungsleitung 16 an das Antennenelement 20 weiterleitet. Das Antennenelement 20 ist alsThe handheld transmitter shown in Fig. 2 and 3 comprises a metal housing 10 made of aluminum. The transmission electronics 12 are only shown schematically as a block. They are located on the circuit board 2 together with the matching network 14, which transmits a transmission signal from the transmission electronics 12 via a connecting line 16 to the antenna element 20. The antenna element 20 is designed as a

- 7 Anmelder:
Hella KG Hueck & Co.- 7 applicants:
Hella KG Hueck & Co.

Stanz- Biegeteil ausgeführt. Es kann auch als metallische Folie oder als Stanz- / Biegeteil ausgeführt sein.It can also be designed as a metallic foil or as a punched/bent part.

Das metallische Antennenelement 20 gibt eine Anzahl von Durchlässen für eine entsprechende Anzahl von Tasten - in Fig. 2 nur einer - für eine Bedientaste 22 frei, die in der Zeichnung von oben her durch Druck mit einem Finger 24 betätigt werden kann, um den Handsender zu aktivieren. Die Verbindung zwischen Bedientaste 22 und Sendeelektronik 12 ist nur schematisch dargestellt.The metallic antenna element 20 provides a number of passages for a corresponding number of buttons - only one in Fig. 2 - for an operating button 22, which in the drawing can be operated from above by pressing with a finger 24 in order to activate the hand-held transmitter. The connection between the operating button 22 and the transmitter electronics 12 is only shown schematically.

Wenn - wie in Fig. 3 dargestellt - ein Bediener des Handsenders durch Druck mittels seines Fingers 24 auf die Membran über der Bedientaste 22 den Sender aktiviert, so berührt die Fingeroberfläche einen oberhalb der Bedientaste gelegenen Bereich über dem metallischen Antennenelement. Dieser Bereich ist in Fig. 3 schematisch mit A dargestellt.If - as shown in Fig. 3 - an operator of the hand-held transmitter activates the transmitter by pressing with his finger 24 on the membrane above the operating button 22, the surface of the finger touches an area above the operating button above the metal antenna element. This area is shown schematically in Fig. 3 with A.

0 Erfindungsgemäß wirkt nun die Fläche A mit Ausnahme der des Durchbruches für die Tastenbetätigung Tastenoberfläche als kapazitiv wirksame Oberfläche, um das Sendesignal, das ja bei Druck auf die Taste 22 an der Antenne anliegt, von dieser über den Finger an die Körperoberfläehe der Bedienperson anzukoppeln. Damit wirkt der gesamte Körper der Bedienperson als vergrößerte Abstrahlantenne für das Sendesignal.0 According to the invention, the surface A, with the exception of the opening for the key operation, acts as a capacitively effective surface in order to couple the transmission signal, which is present at the antenna when the key 22 is pressed, from there via the finger to the body surface of the operator. The entire body of the operator thus acts as an enlarged radiation antenna for the transmission signal.

Anmelder: Hella KG Hueck & Co.Applicant: Hella KG Hueck & Co.

In Figs. 2 und 3 ist nur eine einzige Bedientaste 22 dargestellt, um die Klarheit der Zeichnung zu erhöhen. Es versteht sich von selbst, daß mehr als eine Bedientaste 22 unter Ausnutzung des oben dargelegten Koppelprinzips am Handsender vorhanden sein können, wie es in Fig. 1 auch dargestellt ist.In Figs. 2 and 3 only a single control button 22 is shown in order to increase the clarity of the drawing. It goes without saying that more than one control button 22 can be present on the hand-held transmitter by utilizing the coupling principle explained above, as is also shown in Fig. 1.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Although the present invention has been described above using a preferred embodiment, it is not limited thereto but can be modified in many ways.

Das Antennenelement kann beispielsweise auch als Plättchen ausgebildet und in einem vorgegeben Abstand zum abdeckenden Element 18 gehalten sein, um die elektrischen Eigenschaften des Kopplungsprozesses definiert zu halten oder es kann auf einer Kunststoffoberfläche durch ein sogenanntes 'Molded Interconnect Device1 (MID) -Verfahren hergestellt sein, einem bevorzugten Verfahren des Standes der Technik zum Aufbringen von leitendem Material auf einen Nichtleiterkörper.The antenna element can, for example, also be designed as a plate and held at a predetermined distance from the covering element 18 in order to keep the electrical properties of the coupling process defined, or it can be manufactured on a plastic surface by a so-called 'Molded Interconnect Device 1 (MID) process, a preferred prior art method for applying conductive material to a non-conductive body.

Claims (10)

1. Tragbare Vorrichtung zum Aussenden von Funksignalen, enthaltend eine ein Funksignal erzeugende Schaltung (12), ein das erzeugte Funksignal an ein Antennenelement (20) gebendes Anpaßnetzwerk (14) und eine Bedieneinrichtung (22) zum Aussenden des Funksignals, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennenelement (20) als kapazitiv wirksame Koppelfläche zu einem Körperteil (24) des Bedieners eingerichtet ist, wenn dieser das Funksignal durch manuelles Betätigen eines oder mehrerer Bedienelemente (22) aussendet. 1. Portable device for transmitting radio signals, containing a circuit ( 12 ) generating a radio signal, a matching network ( 14 ) providing the generated radio signal to an antenna element ( 20 ) and an operating device ( 22 ) for transmitting the radio signal, characterized in that the antenna element ( 20 ) is set up as a capacitively effective coupling surface to a body part ( 24 ) of the operator when the operator transmits the radio signal by manually actuating one or more operating elements ( 22 ). 2. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, wobei das Antennenelement (20) unterhalb eines Trägerkörpers (18) aus elektrisch nichtleitendem und unter normalem Fingerdruck flexibel nachgiebigen Material angebracht ist, wobei ein Bedienelement (22) für den Sender durch Druck auf den Trägerkörper (18) betätigbar ist. 2. Device according to the preceding claim, wherein the antenna element ( 20 ) is mounted below a carrier body ( 18 ) made of electrically non-conductive material that is flexible under normal finger pressure, wherein an operating element ( 22 ) for the transmitter can be actuated by pressure on the carrier body ( 18 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Antennenelement (20) wenigstens einen Durchbruch (23) für eine entsprechende Anzahl von Bedienelementen (22) der Bedieneinrichtung aufweist. 3. Device according to claim 1, wherein the antenna element ( 20 ) has at least one opening ( 23 ) for a corresponding number of operating elements ( 22 ) of the operating device. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Antennenelement (20) als metallisierte Fläche ausgebildet ist. 4. Device according to claim 1, wherein the antenna element ( 20 ) is formed as a metallized surface. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, wobei das Antennenelement (20) eine durch ein galvanisches Verfahren gewonnene Metallschicht aufweist. 5. Device according to claim 1 or 3, wherein the antenna element ( 20 ) has a metal layer obtained by a galvanic process. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, wobei eine Einheit aus Antennenelement (20) und Trägerkörper (18) durch Umspritzen eines metallischen Stanz-/Biegeteiles mit Kunststoff hergestellt ist. 6. Device according to claim 1 or 3, wherein a unit comprising antenna element ( 20 ) and carrier body ( 18 ) is produced by overmolding a metallic stamped/bent part with plastic. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, wobei das Antennenelement (20) auf einer Kunststoffoberfläche durch ein 'Molded Interconnect Device'(MID)-Verfahren hergestellt ist. 7. Device according to claim 1 or 3, wherein the antenna element ( 20 ) is manufactured on a plastic surface by a molded interconnect device (MID) process. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, wobei das Antennenelement (20) auf einem Kunststoffträger (18) aufgebracht ist. 8. Device according to claim 1 or 3, wherein the antenna element ( 20 ) is applied to a plastic carrier ( 18 ). 9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, enthaltend einen Sender zum Betätigen einer ferngesteuerten Einrichtung. 9. Device according to one of the preceding claims, comprising a transmitter for actuating a remote-controlled device. 10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, enthaltend einen Sender zum Betätigen einer Zentralverriegelung an einem Fahrzeug. 10. Device according to one of the preceding claims, comprising a transmitter for actuating a central locking system on a vehicle.
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