DE202021100738U1 - Vehicle antenna and system consisting of vehicle antenna and carrier plate of a vehicle - Google Patents
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Abstract
System mit
einer Fahrzeugantenne und einem Trägerblech (26), das mit einem Fahrzeugrahmen oder einer Fahrzeugkarosserie verbunden ist,
wobei die Fahrzeugantenne eine Leiterplatte (1) mit einer Antennenschaltung und eine Halterung (2) zur Befestigung an dem Trägerblech (26) aufweist,
das Trägerblech (26) eine Rastöffnung (27) aufweist und
die Halterung (2) einen Rastvorsprung (18) aufweist, der in eine Öffnung (27) des Trägerblechs (26) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (2) eine an der Leiterplatte (1) anliegende Bodenplatte (19) aufweist, die den Rastvorsprung (18) aufweist, und
die Halterung (2) ein Federelement (15, 16) aufweist, um Trägerblech (26) und Bodenplatte (19) aneinander zu drücken, wobei
die Antennenschaltung kapazitiv an das Trägerblech (26) gekoppelt ist, indem die Bodenplatte (19) als Dielektrikum zwischen dem Trägerblech (26) und einer metallisierten Fläche der Leiterplatte (1) angeordnet ist.
System with
a vehicle antenna and a carrier plate (26) which is connected to a vehicle frame or a vehicle body,
wherein the vehicle antenna has a printed circuit board (1) with an antenna circuit and a holder (2) for attachment to the carrier plate (26),
the carrier plate (26) has a latching opening (27) and
the holder (2) has a latching projection (18) which engages in an opening (27) of the carrier plate (26), characterized in that the holder (2) has a base plate (19) resting on the printed circuit board (1), which has the locking projection (18), and
the holder (2) has a spring element (15, 16) in order to press the carrier plate (26) and the base plate (19) against one another, wherein
the antenna circuit is capacitively coupled to the carrier plate (26) in that the base plate (19) is arranged as a dielectric between the carrier plate (26) and a metallized surface of the printed circuit board (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugantenne sowie deren Befestigung am Fahrzeug. Das Fahrzeug weist hierfür ein Trägerblech auf, das mit dem Fahrzeugrahmen oder der Fahrzeugkarosserie verbunden ist und zusammen mit der Fahrzeugantenne ein System bildet. Ein System mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus
Herkömmliche Fahrzeugantennen werden oft in einer Dachfinne aus Kunststoff oder einem Kunststoffspoiler untergebracht. Durch Designanforderungen ist das auf diese Weise zur Verfügung stehende Volumen der Fahrzeugantenne beschränkt und für Mobilfunkanwendungen in verschiedenen Frequenzbereichen von 600 MHz bis 6 GHz, für die unterschiedliche Strahler benötigt werden, sehr knapp. Diesbezüglich lässt sich eine Verbesserung erreichen, indem Fahrzeugantennen an einem Fensterrahmen, also an dem Fahrzeugrahmen montiert werden, und der Rahmen zur Ankopplung an Fahrzeugmasse genutzt wird, wie aus
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen wie eine Fahrzeugantenne mit geringem Montageaufwand zuverlässig an einem Fahrzeug angebracht werden kann und dabei eine kapazitive Kopplung zwischen Antenne und Fahrzeugmasse gewährleistet werden kann, die den hohen Anforderungen einer Kommunikation im Bereich von 600 MHz bis 6 GHz genügt.The object of the present invention is to show a way how a vehicle antenna can be reliably attached to a vehicle with little installation effort and thereby a capacitive coupling between antenna and vehicle ground can be ensured that meets the high requirements of communication in the range of 600 MHz to 6 GHz enough.
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen sowie durch eine Fahrzeugantenne gemäß Anspruch 3 gelöst.This object is achieved by a system with the features mentioned in
Erfindungsgemäß werden eine präzise kapazitive Kopplung der Fahrzeugantenne an das Trägerblech und eine einfache Montage dadurch erreicht, dass an einer Bodenplatte der Halterung ein Rastvorsprung vorgesehen ist, der beim Aufstecken der Halterung der Fahrzeugantenne auf das Trägerblech in eine Öffnung des Trägerblechs eingreift, und die Fahrzeugantenne ein Federelement aufweist, durch welches Trägerblech und Bodenplatte aneinander gedrückt werden, wenn die Halterung auf das Trägerblech aufgesteckt ist. Indem die Bodenplatte an einer Leiterplatte der Fahrzeugantenne anliegt, wird der Abstand zwischen dem Trägerblech und einer metallisierten Fläche der Leiterplatte durch die Dicke der Bodenplatte präzise vorgegeben. Die metallisierte Fläche der Leiterplatte bildet dann zusammen mit der Bodenplatte als Dielektrikum eine genau definierte Kapazität, so dass eine sehr gute kapazitive Kopplung der Fahrzeugantenne an Fahrzeugmasse erreicht wird. Vorteilhaft ist die Kapazität dieser Kopplung sogar von der Stärke des Trägerblechs unabhängig, so dass keine hohen Anforderungen an Fertigungstoleranzen des Trägerblechs gestellt werden müssen.According to the invention, a precise capacitive coupling of the vehicle antenna to the carrier plate and simple assembly are achieved in that a locking projection is provided on a base plate of the holder, which engages in an opening in the carrier plate when the holder of the vehicle antenna is attached to the carrier plate, and the vehicle antenna Has spring element through which the carrier plate and base plate are pressed against one another when the holder is plugged onto the carrier plate. Since the base plate rests against a circuit board of the vehicle antenna, the distance between the carrier plate and a metallized surface of the circuit board is precisely predetermined by the thickness of the base plate. The metallized surface of the circuit board, together with the base plate as a dielectric, then forms a precisely defined capacitance, so that a very good capacitive coupling of the vehicle antenna to the vehicle ground is achieved. Advantageously, the capacity of this coupling is even independent of the thickness of the carrier plate, so that no high demands have to be made on the manufacturing tolerances of the carrier plate.
Die metallisierte Fläche der Leiterplatte ist bevorzugt auf der Seite der Leiterplatte, die an der Bodenplatte anliegt, kann aber auch auf der von der Bodenplatte abgewandten Seite der Leiterplatte liegen. Im ersteren Fall ist der Abstand zwischen metallisierter Fläche und Trägerblech nur die Dicke der Bodenplatte, im letzteren Fall ist der Abstand die Summe aus der Dicke der Bodenplatte und der Dicke der Leiterplatte, wobei Leiterplatte und Bodenplatte dann jeweils einen Teil des Dielektrikums der Kapazität bilden.The metallized surface of the circuit board is preferably on the side of the circuit board that rests against the base plate, but can also be on the side of the circuit board facing away from the base plate. In the former case the distance between the metallized surface and the carrier plate is only the thickness of the base plate, in the latter case the distance is the sum of the thickness of the base plate and the thickness of the circuit board, the circuit board and base plate then each forming part of the dielectric of the capacitance.
Indem Trägerblech und Bodenplatte durch ein Federelement gegeneinander gedrückt werden, wird zudem auch eine mechanisch einfache und dennoch zuverlässige Montage ermöglicht. Die Federkraft des Federelements verhindert nämlich, dass durch Erschütterungen des Fahrzeugs Relativbewegungen zwischen Trägerblech und Fahrzeugantenne auftreten, die zu einem störenden Klappern und entsprechender Geräuschentwicklung führen könnten.The fact that the carrier plate and the base plate are pressed against one another by a spring element also enables a mechanically simple and yet reliable assembly. The spring force of the spring element prevents that relative movements occur between the carrier plate and the vehicle antenna due to vibrations of the vehicle, which could lead to a disruptive rattling and corresponding noise development.
Das Federelement, das Trägerblech und Bodenplatte gegeneinander drückt, ist bevorzugt aus Kunststoff und einstückig der Halterung ausgebildet, beispielsweise indem Federbügel und Halterung ein Spritzgußteil sind. Das Federelement kann beispielsweise ein Federbügel sein, insbesondere ein Federbügel, der mit seinen beiden Enden an einem Körper der Halterung befestigt ist.The spring element, which presses the support plate and the base plate against one another, is preferably made of plastic and is formed in one piece with the holder, for example by the spring clip and holder being an injection-molded part. The spring element can be, for example, a spring clip, in particular a spring clip, which is fastened with its two ends to a body of the holder.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Halterung federnd gegen gegenüberliegende Schmalseiten des Trägerblechs drückt. Auf diese Weise kann auch eine Relativbewegung der Fahrzeugantenne parallel zur Ebene des Trägerblechs verhindert und somit Klappern verhindert werden.An advantageous development of the invention provides that the holder presses resiliently against opposite narrow sides of the carrier plate. In this way, a relative movement of the vehicle antenna parallel to the plane of the carrier plate can also be prevented and thus rattling can be prevented.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Steckverbinder ein Steckverbindergehäuse aufweist, das durch eine Öffnung der Leiterplatte gesteckt ist. Bevorzugt ist das Steckverbindergehäuse Teil der Halterung. Indem die Halterung ein Steckverbindergehäuse aufweist, das durch eine Öffnung der Leiterplatte gesteckt ist, lässt sich der Zusammenbau der Fahrzeugantenne einfach gestalten.Another advantageous development of the invention provides that the plug connector has a plug connector housing which is inserted through an opening in the printed circuit board. The connector housing is preferably part of the holder. Since the holder has a connector housing which is inserted through an opening in the printed circuit board, the assembly of the vehicle antenna can be designed in a simple manner.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Halterung einen Vorsprung aufweist, der durch eine Öffnung der Leiterplatte als Rammschutz des Steckverbinders hindurch ragt. Ein Rammschutz verhindert, dass der Steckverbinder beim Anbringen der Fahrzeugantenne an dem Fahrzeug beschädigt wird.A further advantageous development of the invention provides that the holder has a projection which protrudes through an opening in the printed circuit board as a ram protection for the connector. A bumper prevents the connector from being damaged when the vehicle antenna is attached to the vehicle.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Halterung mit der Leiterplatte vernietet ist. Auf diese Weise lässt sich eine feste Verbindung zwischen Leiterplatte und Halterung realisieren, die problemlos die Federkräfte, mit denen Bodenplatte und Trägerblech aneinander gedrückt werden, aufnehmen kann. Bevorzugt wird die Halterung mit Nietvorsprüngen, z.B. Nietdomen, versehen hergestellt, die dann durch passende Öffnungen der Leiterplatte gesteckt und anschließend verformt werden, beispielsweise unter Einwirkung von Ultraschall oder Hitze, etwa in einem Stauchnietverfahren.Another advantageous development of the invention provides that the holder is riveted to the circuit board. In this way, a fixed connection between the printed circuit board and the holder can be implemented, which can easily absorb the spring forces with which the base plate and carrier plate are pressed against one another. The holder is preferably manufactured provided with rivet projections, e.g. rivet domes, which are then inserted through suitable openings in the circuit board and then deformed, for example under the action of ultrasound or heat, for example in an upset riveting process.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrzeugantenne mit Blick von unten, -
2 die in1 gezeigte Fahrzeugantenne mit Blick von oben, -
3 eine Schnittansicht der Fahrzeugantenne, -
4 eine Detailansicht der Fahrzeugantenne, -
5 die Fahrzeugantenne und ein mit ihr verrastetes Trägerblech mit Blick von oben,und -
6 ein Ausführungsbeispiel eines Trägerblechs.
-
1 an embodiment of a vehicle antenna according to the invention with a view from below, -
2 in the1 Vehicle antenna shown with a view from above, -
3 a sectional view of the vehicle antenna, -
4th a detailed view of the vehicle antenna, -
5 the vehicle antenna and a carrier plate latched to it with a view from above, and -
6th an embodiment of a carrier plate.
Die in den
Die Fahrzeugantenne weist eine Leiterplatte
Die Fahrzeugantenne hat Einschuböffnungen
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Trägerblech
Um Klappern während der Fahrt zu verhindern, drückt die Halterung
Die Halterung
Die Halterung
Die Halterung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- LeiterplatteCircuit board
- 22
- Halterungbracket
- 33
- SteckverbinderConnectors
- 44th
- SchaltungselementeCircuit elements
- 1010
- RastnasenLocking lugs
- 1111
- SeitenwandSide wall
- 1212th
- Innenrauminner space
- 1313th
- NietvorsprungRivet protrusion
- 1414th
- Vorsprung als RammschutzProjection as ramming protection
- 1515th
- FederelementSpring element
- 1616
- FederelementSpring element
- 1717th
- FederelementSpring element
- 1818th
- RastvorsprungLocking projection
- 1919th
- BodenplatteBase plate
- 2020th
- L-ProfilL-profile
- 2525th
- EinschuböffnungInsertion opening
- 2626th
- TrägerblechCarrier plate
- 2727
- RastöffnungLocking opening
- 2828
- RastverbindungLocking connection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102018203539 A1 [0001, 0002]DE 102018203539 A1 [0001, 0002]
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