ES2300238T3 - Modulo dect de radiocomunicacion. - Google Patents
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Abstract
Módulo (10) de radiocomunicación para su funcionamiento según la norma DECT o un derivado de la misma, con las siguientes características: - una placa (12) base; - una disposición (14) activa de circuitos que está dispuesta en la placa (12) base; y - una antena (22), caracterizado porque la antena (22) es una antena (22) planar integrada que está realizada como estructura de metalización en y/o dentro de la placa (12) base, presentando la antena (22) planar integrada una sección (22c) de conexión a tierra y una sección (22b) de alimentación; un enchufe (27) de antena para acoplar o bien la antena planar o bien una antena externa para el módulo de radiocomunicación con la disposición (14) activa de circuitos, presentando el enchufe (27) de antena una sección (27b) a masa y una sección (27a) de señal aislada eléctricamente de la sección (27b) a masa, estando dispuestas la sección (27b) a masa y la sección (27a) de señal del enchufe (27) de antena en el mismo plano de la placa (12) base en la que está dispuesta la antena (22) planar; está previsto un elemento (30) de acoplamiento que puede retirarse para la conexión eléctricamente conductora de la sección (27a) de señal del enchufe (27) de antena con la sección (22b) de alimentación de la antena (22) planar, para acoplar la disposición (14) activa de circuitos con la antena (22) planar; y está previsto un apantallamiento (26, 28) para apantallar la disposición (14) activa de circuitos, presentando el apantallamiento un marco (26) a masa que no rodea la antena (22) planar y que está dispuesta en el mismo plano de la placa (12) base en la que está dispuesta la antena (22) planar, estando conectada de manera eléctricamente conductora el marco (26) a masa tanto con la sección (22c) de conexión a tierra de la antena (22) planar como con la sección (27b) a masa del enchufe (27) de antena.
Description
Módulo DECT de radiocomunicación.
La presente invención se refiere a componentes
DECT y especialmente a un módulo DECT de radiocomunicación.
Un módulo DECT de radiocomunicación permite la
comunicación inalámbrica de datos entre una estación base y una o
varias estaciones móviles. La transmisión se realiza según la norma
ETSI DECT. A través del mecanismo de acceso prescrito al medio de
radiocomunicación se excluyen en gran parte interferencias mutuas.
Una transmisión segura de datos puede obtenerse mediante el uso de
un protocolo de protección contra los errores. Para la emisión así
como para la recepción de la señal de alta frecuencia de un módulo
DECT de radiocomunicación se emplean antenas que son adecuadas para
la gama de frecuencias desde 1880 MHZ hasta 1900 MHz.
Módulos DECT de radiocomunicación conocidos
están equipados con una o dos antenas o conexiones de antena. El
empleo de una segunda antena posibilita una recepción en diversidad.
Dispositivos DECT de comunicación precedentes o bien sólo ofrecen
la posibilidad de conectar antenas directamente mediante un conector
de enchufe adecuado para altas frecuencias o a través de un cable
de conexión, o bien están equipadas con antenas de chip
dieléctricas. Estas antenas de chip dieléctricas son componentes
especiales que se montan directamente en la placa de circuito
impreso mediante soldadura. Además pueden realizarse antenas
directamente en el módulo DECT de radiocomunicación mediante
disposiciones de hilo o cable coaxial separadas. La conexión de una
antena separada con la placa base principal del módulo DECT de
radiocomunicación se realiza a través de una conexión de soldadura
o a través de una conexión de sujeción, en la que un extremo de una
antena separada se presiona contra una zona de la placa de circuito
impreso en la que está presente la señal de alta frecuencia, de tal
modo, que se obtiene una conexión conductora entre la antena y la
salida de alta frecuencia de la placa base principal.
Tales módulos DECT de radiocomunicación
conocidos tienen todos la desventaja de que la estructura es
complicada y propensa a errores especialmente debido a la fijación
de la antena separada. Además debe tenerse en cuenta de que los
módulos DECT de radiocomunicación se emplean habitualmente con
usuarios de los que generalmente no se puede esperar un
conocimiento técnico demasiado amplio de la alta frecuencia. Por
tanto las construcciones de antenas separadas resultan
desventajosas, ya que por un lado son accesibles de manera
relativamente fácil, y por otro lado son sensibles. Además un
usuario de un módulo DECT de radiocomunicación con antena separada
debe realizar, tras la compra del módulo, en primer lugar algunas
operaciones de montaje, lo que resulta poco agradable para muchos
usuarios, ya que esperan encender y hacer funcionar un aparato sin
que sea necesario tener que estudiar, en determinados casos, largos
manuales de instrucción complicados para poder montar a
continuación los componentes de manera correcta.
Para los fabricantes de módulos DECT de
radiocomunicación se da además la desventaja que, tal como ya se ha
mencionado, el procedimiento de fabricación se vuelve más
complicado, ya que la antena debe tratarse de manera separada, y
porque aparte de una prueba de conformidad DECT del módulo de
radiocomunicación deben realizarse además pruebas posteriores para
la realización de antena posterior respectiva.
El documento EP 0843376 A2 da a conocer una
radio portátil con una antena interna y una antena telescópica
externa. En una placa base de circuitos está previsto un circuito de
radio que está conectado con un conmutador que tiene una salida que
está conectada con un punto de alimentación del elemento de antena
interno, y que tiene otro conmutador que está conectado con una
sección de alimentación del elemento de antena externo. Además
están previstas piezas metálicas para detectar si la antena externa
está desplegada o no. Si no está desplegada, el conmutador conecta
la salida para el elemento de antena interno con su entrada,
mientras que, si la antena externa está desplegada, la salida para
la antena externa se conecta con la entrada del conmutador. El
control del conmutador se realiza a través de las piezas metálicas.
La antena externa está alojada en un cilindro de antena externo que
está montado en el lado inferior de la placa base, mientras que la
antena interna tiene una sección a masa que está montada en el lado
superior de la placa base, estando montados una placa de
cortocircuito, una sección de alimentación y un elemento de antena
de las antenas internas por encima de la placa base y sobresalen de
la placa base en vertical hacia arriba.
El objetivo de la presente invención consiste en
crear un módulo de radiocomunicación económico y fiable que
funciona según la norma DECT o un derivado de la misma.
Este objetivo se soluciona a través de un módulo
de radiocomunicación según la reivindicación 1 de patente.
La presente invención se basa en el conocimiento
de que la desventaja fundamental de módulos DECT de
radiocomunicación existentes es la disposición separada de antenas
que lleva a las desventajas ya descritas. Según la invención se
abandona por tanto este planteamiento híbrido y se emplea una
construcción integrada. En el caso de esta construcción integrada
la antena se realiza directamente sobre o, en caso de que se emplee
una placa base de múltiples capas, en la placa base como antena
planar. De este modo es posible equipar con antenas módulos DECT de
radiocomunicación de una manera muy económica y sencilla con
respecto a la construcción. Los módulos DECT de radiocomunicación
de este tipo están concebidos como módulos que pueden utilizarse de
manera universal especialmente para el montaje en terminales
móviles. Debido al hecho de que el mercado para aparatos según la
norma ETSI DECT es un mercado de consumo, existe una gran presión de
costes por un lado y una gran presión de calidad por otro lado
sobre los módulos DECT de radiocomunicación. Sólo productos
económicos y de alta calidad pueden penetrar precisamente en este
mercado.
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Un módulo DECT de radiocomunicación según la
presente invención comprende una placa base, una disposición activa
de circuitos que está dispuesta en la placa base, una antena planar
integrada que está realizada como estructura de metalización en y/o
dentro de la placa base y que puede acoplarse con la disposición
activa de circuitos, y un apantallamiento para apantallar la
disposición activa de circuitos.
De este modo se omiten las etapas de montaje
para montar la disposición separada de antena en la placa base
principal. Esto lleva a las siguientes ventajas:
- -
- el módulo DECT puede utilizarse rápidamente por el usuario, debido a que ya no deben montarse cables o antenas. Una vez comprado el módulo DECT, el usuario no necesita por tanto conocimientos técnicos para ponerlo a punto.
- -
- el módulo DECT es económico para el usuario y para el fabricante, ya que no deben adquirirse componentes externos, como por ejemplo cables, conectores de enchufe, antenas, etc.
- -
- el módulo DECT puede fabricarse de manera mecánicamente estable, ya que no deben utilizarse hilos o similares como antenas. La antena planar fabricada como estructura de metalización en la placa base es mecánicamente robusta y, para usuarios con relativamente poca experiencia en la técnica de alta frecuencia, tampoco ofrece casi ningún aspecto que pueda llevar a una destrucción o daño mecánico involuntario de la antena planar.
- -
- el módulo DECT puede fabricarse de una manera más rápida y, sobre todo, de una manera más económica, ya que no deben comprarse adicionalmente y equiparse componentes adicionales, como por ejemplo antenas de chip, conectores de enchufe de antena o antenas externas.
- -
- el módulo DECT puede someterse a una única prueba de conformidad DECT, sin que deban realizarse pruebas posteriores para una realización de antena posterior respectiva.
- -
- las antenas planares pueden variar en muy gran medidas con respecto a sus propiedades, como por ejemplo impedancia, ganancia de antena y comportamiento de emisión, de tal modo, que puede encontrarse un punto óptimo para cualquier área de aplicación, sin que esto lleve a una alteración o encarecimiento fundamental del procedimiento de fabricación. Además las antenas planares necesitan poco espacio.
A continuación se explican detalladamente
ejemplos de realización preferidos de la presente invención
haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:
la figura 1, una vista desde arriba de un módulo
DECT de radiocomunicación según la invención;
la figura 2, una vista desde arriba de una
sección de un módulo DECT de radiocomunicación, en el que puede
conectarse opcionalmente una antena externa o una antena planar
integrada; y
la figura 3, una vista similar a la figura 2, en
la que sin embargo no está conectada una antena externa sino sólo
la antena planar integrada.
La figura 1 muestra una vista desde arriba
esquemática de un módulo 10 DECT de radiocomunicación según la
presente invención. El módulo DECT de radiocomunicación comprende
una placa 12 base que está equipada con una disposición 14 activa
de circuitos. La disposición activa de circuitos está conectada por
un lado con una conexión 16 de entrada/salida a través de un bus 18
de datos que en la figura 1 está dibujado con líneas discontinuas.
La disposición 14 activa de circuitos puede conectarse por otro lado
a través de una línea 20 con una antena 22 planar a través de un
punto 24 de conexión.
Para apantallar la disposición 14 activa de
circuitos de la antena 22 planar está previsto un marco 26 a masa
en la placa 12 base en la que se coloca y se suelda un alojamiento
(no mostrado en la figura 1) para poner a punto el módulo 10 DECT
de radiocomunicación. En la figura 1 está mostrada la línea 20 de
conexión entre la disposición 14 activa de circuitos y la antena 22
como línea discontinua para indicar que en un ejemplo de
realización preferido de la presente invención, en el que la placa
12 base es una placa base de múltiples capas, la línea 20 de cinta
discurre en otro plano de la placa 12 base de múltiples capas que el
marco 26 a masa y la antena 22. En este caso la disposición 14
activa de circuitos estaría conectada mediante una conexión entre
capas o directamente mediante una espiga de conexión con la línea 20
de cinta, mientras que la antena 22 planar está conectada en el
punto 24 de conexión también a través de una conexión entre capas
con la línea 20 de cinta.
En el ejemplo de realización de la presente
invención mostrado en la figura 1 la antena 22 planar está realizada
como antena en forma de F invertida que presenta una primera
sección 22a en una primera dirección y una segunda sección 22b así
como una tercera sección 22c, siendo la segunda y la tercera sección
22b y 22c fundamentalmente perpendiculares a la primera sección 22a
de la antena. Las antenas en forma de F invertidas están descritas
en "Analysis, Design and Measurement of Small and Low Profile
Antennas" por K. Hirasawa y M. Haiishi, Artech House, Boston,
Londres, 1992. Fundamentalmente las antenas planares pueden
entenderse como resonadores de líneas de cinta con pérdidas de
radiación, representando las pérdidas de radiación del resonador la
señal emitida.
Tal como se conoce, las antenas en forma de F
invertidas se alimentan de tal modo, que la señal de alta frecuencia
que va a emitirse se alimenta en una sección, en la figura 1 la
sección 22b, mientras que la otra sección (en la figura 1, 22c)
está conectada a masa. Esta conexión a masa se realiza en el módulo
DECT de radiocomunicación mostrado en la figura 1 de tal modo, que
la antena 22 planar y el marco de metalización se fabrican
conjuntamente, en la fabricación de placa base, como una sola
estructura de metalización, por ejemplo en forma de una pista
conductora de cobre, por lo que la antena 22 planar está integrada
en la placa base. Por tanto toda la antena está compuesta por la
pista de cobre en o sobre la placa 12 base y en el polo contrario a
masa que está realizado mediante el marco 26 de metalización y un
alojamiento de apantallamiento soldado sobre el mismo por ejemplo
de chapa, que está previsto adicionalmente al apantallamiento de los
componentes activos del módulo DECT de radiocomunicación. Tal como
ya se ha mencionado, la antena 22 planar integrada puede adaptarse
mediante un diseño geométrico a diferentes situaciones. Entre éstas
se encuentran, por ejemplo, la impedancia, la ganancia de antena y
el comportamiento de emisión. La conexión de la antena 22 planar a
la disposición 14 activa de circuitos situada en el alojamiento se
realiza preferiblemente a través del conductor 20 de cinta que puede
estar realizado en otro plano que la antena planar con respecto a
la placa 12 base, tal como ya se ha mencionado. Evidentemente el
marco 26 de metalización podría estar interrumpida por donde
discurre el conductor 20 de cinta o por donde discurre el bus 18 de
conexión hacia la conexión 16 de entrada/salida, de tal modo, que
no tienen que realizarse planos diferentes cuando no se utiliza una
placa 12 base de múltiples capas. De manera alternativa el marco 26
a masa no tiene que estar realizado de manera completamente
circundante, sólo es necesario que posibilite por ejemplo junto con
una tapa de alojamiento soldada un apantallamiento bueno entre la
disposición 14 activa de circuitos y la antena 22 planar. Además
puede emplearse evidentemente cualquier otra antena planar. Sin
embargo las antenas en forma de F invertidas se prefieren para el
módulo DECT de radiocomunicación según la invención debido a su
forma de construcción compacta y la conexión a masa definida
(sección 22c).
La figura 2 muestra una vista desde arriba de
una sección de la placa base del módulo 10 DECT de radiocomunicación
de la figura 1. De nuevo está mostrado un marco 26 a masa realizado
en este caso sólo a mitad. La antena 22 en forma de F invertida
está conectada a través de su sección 22c con el marco 26 a masa. La
sección 22b de alimentación no está conectada en el ejemplo de
realización de la presente invención representado en la figura 2,
lo que se muestra mediante un intersticio entre la sección 22b de la
antena 22 planar y un conductor 26a de señal de un enchufe 27 de
antena que presenta además cuatro secciones 27b a masa. Los dos
puntos 27b a masa superiores también están conectados con el marco
26 a masa, tal como se muestra en la figura 2. El módulo 10 DECT de
radiocomunicación mostrado por secciones en la figura 2 tiene una
flexibilidad elevada, ya que puede conectarse la antena 22 planar
integrada y/o una antena externa a través del enchufe 27 de antena.
Un módulo DECT de radiocomunicación realizado de este modo puede
emplearse de manera flexible si se considera por ejemplo que, a
través del enchufe 27 de antena, podría conectarse una antena
exterior por ejemplo de un vehículo, cuando el módulo DECT de
radiocomunicación se emplea dentro de un vehículo fundamentalmente
metálico y por tanto una señal de alta frecuencia emitida por la
antena 22 planar casi no saldría del vehículo.
La figura 3 muestra una vista desde arriba del
módulo 10 DECT de radiocomunicación sobre el que está colocada
ahora una tapa 28 de alojamiento que está soldada con el marco 26 a
masa para conseguir un buen efecto de apantallamiento. Al
diferencia de la figura 2 está conectada además la antena 22 planar
a través de un puente 30 a la sección de señal (en la figura 2,
símbolo 27a de referencia) de tal modo, que la señal de alta
frecuencia que debe emitirse o recibirse puede conducirse a través
del puente 30 hacia la antena o recibirse por la antena. El puente
está dispuesto de tal modo, que el intersticio mostrado en la figura
2 entre la sección 22b de la antena 22 planar y la sección 27a de
señal del enchufe de antena de alta frecuencia está puenteado. El
puente 30 puede fijarse de múltiples maneras, prefiriéndose soldar
el mismo. La soldadura representa una conexión que puede separarse
de manera reversible. Sin embargo, de manera alternativa el puente
podría enchufarse en el enchufe de antena y apoyarse por ejemplo
mediante una fuerza elástica en el punto de alimentación de la
antena 22 para establecer una conexión eléctrica con la misma. La
antena 22 planar está conectada por tanto en la figura 3 a través
del puente 30, una espiga de conexión del enchufe 27 de antena y el
conductor 20 de cinta (figura 1) con la disposición 14 activa de
circuitos (figura 1).
Como variante del ejemplo de realización
descrito, el enchufe 27 de antena en la figura 3 podría modificarse,
estando soldado entonces el puente 30 en forma de una resistencia
de cero ohmios por un lado en el punto de alimentación de la antena
22 planar y por otro lado con una superficie de conexión en la placa
base en la que está situada la señal de alta frecuencia de la
disposición 14 activa de circuitos, sin que se seleccione el
"desvío" a través de una espiga de conexión del enchufe 27 de
antena. Sin embargo, proporcionar el enchufe 27 de antena permite
la posibilidad de conectar en vez de la antena 22 planar una antena
externa. Aparte del enchufe 27 de antena pueden preverse también
enchufes de antena adicionales para conectar varias antenas si se
desea.
Aunque hasta ahora sólo se ha hablado de un
módulo DECT de radiocomunicación, debe mencionarse que la presente
invención no sólo puede aplicarse a sistemas DECT europeos que
definen en la capa física una banda desde 1,88 GHz hasta 1,9 GHz,
sino también a sistemas de comunicación orientados a conexión según
denominados derivados DECT, como por ejemplo el derivado americano
que funciona dentro de la gama de aproximadamente desde 1,92 hasta
1,93 GHz y que se denomina PWT. Además existen también derivados
DECT asiáticos que a su vez tienen otra banda de frecuencias. Todos
los derivados DECT tienen en común que la transmisión de mensajes se
realiza según la norma DECT. Sólo se diferencian en los parámetros
físicos de la banda de frecuencias usada o en la modulación, que
pueden variar según el derivado.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Claims (8)
1. Módulo (10) de radiocomunicación para su
funcionamiento según la norma DECT o un derivado de la misma, con
las siguientes características:
- -
- una placa (12) base;
- -
- una disposición (14) activa de circuitos que está dispuesta en la placa (12) base; y
- -
- una antena (22),
caracterizado porque
la antena (22) es una antena (22) planar
integrada que está realizada como estructura de metalización en y/o
dentro de la placa (12) base, presentando la antena (22) planar
integrada una sección (22c) de conexión a tierra y una sección
(22b) de alimentación;
un enchufe (27) de antena para acoplar o bien la
antena planar o bien una antena externa para el módulo de
radiocomunicación con la disposición (14) activa de circuitos,
presentando el enchufe (27) de antena una sección (27b) a masa y
una sección (27a) de señal aislada eléctricamente de la sección
(27b) a masa, estando dispuestas la sección (27b) a masa y la
sección (27a) de señal del enchufe (27) de antena en el mismo plano
de la placa (12) base en la que está dispuesta la antena (22)
planar;
está previsto un elemento (30) de acoplamiento
que puede retirarse para la conexión eléctricamente conductora de
la sección (27a) de señal del enchufe (27) de antena con la sección
(22b) de alimentación de la antena (22) planar, para acoplar la
disposición (14) activa de circuitos con la antena (22) planar;
y
está previsto un apantallamiento (26, 28) para
apantallar la disposición (14) activa de circuitos, presentando el
apantallamiento un marco (26) a masa que no rodea la antena (22)
planar y que está dispuesta en el mismo plano de la placa (12) base
en la que está dispuesta la antena (22) planar, estando conectada de
manera eléctricamente conductora el marco (26) a masa tanto con la
sección (22c) de conexión a tierra de la antena (22) planar como
con la sección (27b) a masa del enchufe (27) de antena.
2. Módulo (10) de radiocomunicación según la
reivindicación 1, en el que está prevista una tapa (28) de
alojamiento metálica que está conectada de manera eléctricamente
conductora con el marco (26) a masa.
3. Módulo (10) de radiocomunicación según la
reivindicación 1 ó 2, en el que la placa (12) base presenta una
línea (20) de cinta a través de la que están conectadas la sección
(27a) de alimentación del enchufe (27) de antena y la disposición
(14) activa de circuitos.
4. Módulo de radiocomunicación según la
reivindicación 1, en el que entre la sección (27a) de señal y la
sección (22b) de alimentación de la antena (22) planar existe un
intersticio que puede puentearse a través del elemento de
acoplamiento que puede retirarse en forma de un puente (30).
5. Módulo (10) de radiocomunicación según una de
las reivindicaciones anteriores, en el que la antena (22) planar es
una antena en forma de F invertida que presenta una sección (22a)
adicional en una dirección, siendo fundamentalmente perpendiculares
a la misma la sección de alimentación y la sección de conexión a
tierra y extendiéndose en una dirección perpendicular a esta
dirección.
6. Módulo (10) de radiocomunicación según la
reivindicación 5, en el que el apantallamiento (26, 28) forma parte
del alojamiento del módulo (10) de radiocomunicación, y en el que la
antena (22) en forma de F invertida está realizad de tal modo, que
la sección (22a) adicional se extiende fundamentalmente en paralelo
a un lado del alojamiento.
7. Módulo de radiocomunicación según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que la disposición (14) activa
de circuitos y la antena (22) planar están realizadas de tal modo,
que pueden utilizarse radiofrecuencias entre
1800 MHz y 2000 MHz y especialmente entre 1880 MHz y 1900 MHz.
1800 MHz y 2000 MHz y especialmente entre 1880 MHz y 1900 MHz.
8. Módulo (10) de radiocomunicación según una de
las reivindicaciones 3 a 7, en el que la placa (12) base es un placa
base de múltiples capas, en el que la antena (22) planar está
realizada en una capa de la placa base de múltiples capas que forma
una superficie principal de la placa (12) base de múltiples capas,
en el que el marco (26) a masa también está realizada en la
superficie principal de la placa (12) base de múltiples capas y en
el que la línea (20) de cinta está realizada en otra capa de la
placa (12) base y está conectada a través de una conexión entre
capas con la sección (27a) de alimentación del enchufe (27) de
antena.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE29903715U DE29903715U1 (de) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | DECT-Funkmodul |
| DE29903715U | 1999-03-02 |
Publications (1)
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|---|---|
| ES2300238T3 true ES2300238T3 (es) | 2008-06-16 |
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ID=8070168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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