SE516106C2 - En antennanordning och en metod för tillverkning av en antennanordning - Google Patents

Description

25 30 - u a u» u u - - - u» I» vu :..ø .no- oø v no o a. ø :s : , ø -. u. -v z z .z :vfl _ _ , :" :" '. .' : . . - . I - - . G . ...N oxideringen av kopparn, och en god kontakt mellan två närliggande kretsar på en PCB kan erhållas genom att använda en tryckströmställare över de grafitbelagda närliggande kretsarna.

Föreliggande uppfinning söker tillhandahålla en förbättrad antennanordning.

Sammanfattning av uppfinningen Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning, tillhandahålls en antennanordning såsom specificerats i krav 1.

Uppfinningen är också riktad till en metod, genom vilken en utföringsform av den önskade antennanordningen tillverkas.

En fördel med att ha en grafitförening som åtminstone delvis täcker en antennanordning i föreliggande uppfinning, är att den förhindrar det belagda ledande mönstret att oxidera.

En annan fördel med att ha en grafitbeläggning i föreliggande uppfinning är att den tillhandahåller ett skyddande lager för antennelementet, eftersom grafiten har glidande egenskaper.

En fördel med en utföringsform av föreliggande uppfinning är att grafitföreningen tillhandahåller en kontaktdel med en låg kontaktresistans jämfört med utan en grafitförening, eftersom grafitföreningen förhindrar att det belagda ledande mönstret oxiderar, och den mjuka grafitföreningen formar sig själv runt kontaktanordningen, tex. ett kontaktstift ett ledningsbleck.

En annan fördel är att antennanordningen enligt uppfinningen kan användas i MID teknologi med minskad risk för oxidation av ledarna. 23854 se översättning.doc; 01-05-16 10 15 20 25 30 - 516 106 g; §§§;.-j:- - n c ø u o no En annan fördel med ytterligare en utföringsform av föreliggande uppfinning är att den mjuka grafitföreningen kan appliceras pà ett ledande mönster, som är arrangerad pà ett flexibelt substrat som ska böjas.

En fördel med tillverkningsmetoden är att tillverkningsstegen reduceras när man använder grafitföreningen som film, där grafitföreningen appliceras i form av det ledande mönstret.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar ett tvärsnitt av den uppfunna antennanordningen.

Fig. 2a visar en toppvy av en första utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 2b visar ett tvärsnitt av den första utföringsformen längs en linje A-A i fig. 2a.

Fig. 3a visar en toppvy av en andra utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 3b visar ett tvärsnitt av den andra utföringsformen längs en linje B-B i fig. 3a.

Fig. 4a-4d visar tillverkningssteg för en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 5 visar en antennanordning monterad inuti en antennhopsättning. 23854 se översåttningdoc; 01-05-16 10 15 20 25 30 nu nn. n n nn n n n n n .n n n o n n n n n n nu n n n n I n n n n n n u. n n n n nns . nu: nu n n n n n n n n fl c n I c i I i I I l - n v nn n..

Detaljerad beskrivning av den föredragna utföringsformen Föreliggande uppfinning korresponderar till grafitbeläggning av ytor till elektriskt ledande strukturer, speciellt för följande områden av mobila eller handhàllna telekommunikationsanordningar: 1) Externa antenner (terminalantenner) 2) Inbyggda antenner 3) Externa antenner, satellitantenner 4) Externa och interna antenner för fordon Dessa antenner kan ha en tvà- eller tredimensionell geometri.

Antennmönstret (som är åtminstone delvis belagd med grafit) kan appliceras på en plan eller krökt yta.

Den ledande strukturen är belagd åtminstone delvis med grafit, till exempel genom screentryckningstekniker. Genom att göra detta, kan kontaktpunkter med hög kontaktprestanda erhållas utan att man är tvungen att guldplätera en del av ytan av den ledande strukturen.

Grafiten är lite mjuk och kan forma sig själv efter en kontaktanordning, till exempel kontaktstift eller ledningsbleck, vilken är tillhandahàllen för att ansluta antennanordningen till en transceiverkrets. Vidare kan goda kontaktegenskaper med andra kontaktanordningar av olika» material erhållas.

Delen av den ledande strukturen som är belagd med grafit är också skyddad mot oxidering, och den delen är också skyddad mot yttre skador (sàsom skrapning och nötning) av grafiten i sig och dess smörjande (eller glidande) egenskaper. 23354 se översåttningdoc; 01-05-16 10 15 20 25 30 5.16 .106 . ß; . - o e u n - v n o : . | n e | :n Skyddet mot yttre skador kan vara användbart vid montering av en antennanordning innefattande en ledande struktur belagd med grafit, såsom illustreras i figur 5. Det finns också ett behov av smörjande egenskaper inom antennanordningen, eftersom det kan finnas en del friktion mot det ledande mönstret under normal användning av en kommunikationsanordning som har en antenn.

De följande ritningarna illustrerar uppfinningen.

Fig. 1 visar ett tvärsnitt av den uppfunna antennanordningen 10, innefattande ett substrat 11 på vilket en ledande struktur 12, eller mönster, formas. En grafitbeläggning 13 är arrangerad ovanpå det ledande mönstret 12.

Fig. 2a visar en toppvy av en antennanordning 20, innefattande ett substrat 21 och ett ledande mönster 22 som har en grafitbeläggning ovanpå hela det eldande mönstret 22.

Antennanordningen är försedd med en kontaktdel 24. Ett tvärsnitt av antennanordningen visas i fig. 2b, där substratet är betecknad med 21 och det ledande mönstret är betecknad med 22. Ovanpå det ledande mönstret 22 är en grafitbeläggning 23 arrangerad. En metod för att tillverka denna antennanordning 20 illustreras i fig. 4a-4d. Storleken av den illustrerade antennanordningen 20 är större än den verkliga storleken.

Fig. 3a visar en antennanordning 30 monterad inuti ett telefonhölje 33. Endast övre delen av höljet visas och den nedre delen indikeras av de streckade linjerna.

Antennanordningen 30 innefattar en metallplatta formad till ett ledande mönster 31 och en delvis grafitbeläggning 32, illustrerad av skuggningsmönstret, som är arrangerad på en del av det ledande mönstret 31 för att forma en kontaktyta 34. Ett 23854 se översåttning.doc; 01-05-16 10 15 20 25 30 516 i 106 . - , , . . . Q . . o o . ao kontaktstift eller ledningsbleck kan enkelt bringas i kontakt med det ledande mönstret 31 via nämnda grafitbelâggning 32.

Metallplattan innefattande det ledande mönstret 31 är flexibelt och kan appliceras inuti telefonhöljet och följa den inre formen av höljet 33, dvs. en krökt form, såsom visas i fig. ab.

Fig. 3b är ett tvärsnitt taget längs linjen B-B i fig. 3a. Det ledande mönstret 31 i antennanordningen 30 böjs så att det följer formen av höljet 33. På detta sätt tar antennanordningen minimalt med utrymme. Grafitbeläggningen 32 är, i detta exempel, endast applicerad på kontaktytan 34 av det ledande mönstret 31 av antennanordningen 30.

Antennanordningen i detta exempel är en PIFA (Planar Inverted F-Antenna). Ett jordplan 35 illustreras med streckade linjer, vilket grundplan är separerat från antennanordningen 30.

Utrymmet 36 mellan jordplanet 35 och antennanordningen 30 kan fyllas med ett dielektriskt material eller med luft.

En grafitbeläggning kan naturligtvis appliceras pá hela ytan av det ledande mönstret i det ovan beskrivna exemplet. En sådan beläggning kan erbjuda ett skydd mot antenner från yttre skador i form av skrapning eller nötning. Även om den detaljerade beskrivningen ovan endast refererar till en grafitbeläggning , är det möjligt att använda en grafitförening som har liknande egenskaper som ren grafit.

Fig. 4a-4b illustrerar en tillverkningsmetod för den första utföringsformen visad i fig. 2a och 2b. 23854 se översâttningmloc; 01-05-16 10 15 20 25 30 ~ 516 106 gi: u . n n o o . n o s | aa Metoden börjar genom att välja ett lämpligt substrat 40, substratet kan vara en flexibel själhäftande plastfilm, en PCB (Printed Circuit Board) eller någon annan typ av icke-ledande material, flexibelt eller styvt.

En passande metall 41 med god ledningsförmàga, tex. koppar, kopparlegering eller silverpolymer, arrangeras därefter till substratet 40. Dessa metaller är relativt billiga och enkla att använda, men uppvisar en stor nackdel eftersom de har den inneboende egenskapen att oxidera metallens yta.

Efter att metallen 41 är arrangerad till substratet 40, appliceras en film 42 till metallen 41. Filmen 42 är gjord av grafit eller en grafitförening och filmen 42 kan ha en meanderform såsom visat i fig. 2a, eller vilken annan önskad form som helst, tex. som antennen visad i fig. 3.

Den icke-täckta metallen 43, dvs. metall ej täckt av film 42, tas sedan bort genom tex. etsning, som använder ett medium som reagerar huvudsakligen med metallbeläggningen som inte är täckt av filmen. Resultatet av denna metod presenteras i fig. 4d, där substratet 40 bär ett ledande mönster 44 som är täckt av en skyddande beläggning 42 gjord av grafit eller en grafitförening.

Tidigare kända tekniker för tillverkning av antennanordningar innefattar det första steget att välja ett lämpligt substrat och arrangera en metallbeläggning ovanpå substratet. Följande steg är att applicera en film, som har önskade stràlningsmönster. Formen av det ledande mönstret erhålls därefter genom att avlägsna metallen som inte är täckt av film. Sedan tas filmen bort från det ledande mönstret och antennanordningen är fullbordad. Efter detta steg kan det 23854 se översåttningdoc; 01-05-16 10 15 1 , , , . . n , . ~ | ; nu finnas ytterligare beläggningar applicerade pà kontaktdelarna för att reducera kontaktresistansen mellan det ledande mönstret och kontaktanordningen, som är ansluten till en transceiverkrets. Normalt är denna beläggning en guldbeläggning.

Dessa ytterligare steg undviks så att en billigare och enklare tillverkning av antennanordningar erhålles.

Fig. 5 visar en antennanordning 20 monterad på en koniskt formad stav 51. Antennanordningen 20 kan fästas genom att använda ett adhesivt material. Staven stoppas därefter in i ett hölje 52 och staven 51 fästs till höljet 52 genom att använda snâppen 53, 54. På grund av den smörjande egenskapen hos grafiten, som täcker det ledande mönstret 22 av antennanordning 20, monteras staven 52 (med vidfogade antennanordning) enkelt utan friktionsskador.

Antennhopsättningen monteras därefter pá en handhållen telekommunikationsanordning, sàsom en mobiltelefon. 23354 se översàttningdoc; 01-05-16

Claims (12)

10 15 20 25 30 516, 106 giï= - 'lï= n . o | ø c ; . o ø ; ao

1. Patentkrav

2. En antennanordning (20, 30) innefattande ett ledande mönster (22, 31), där nämnda ledande mönster är försett med minst en kontaktdel (24, 34), kännetecknad av att nämnda ledande mönster (22, 31) är åtminstone delvis belagt med en grafitförening (23, 32).

3. Antennanordningen enligt krav 1, varvid nämnda grafitföreningsbeläggning (23, 32) täcker nämnda kontaktdel (24, 34) anpassad för anslutning till en kontaktanordning ansluten till en transceiverkrets.

4. Antennanordningen enligt krav 2, varvid nämnda kontaktanordning är ett kontaktstift.

5. Antennanordningen enligt krav 2, varvid nämnda kontaktanordning är ett ledningsbleck

6. Antennanordningen enligt nágot av kraven 1-4, varvid nämnda ledande mönster (22, 31) är gjort av minst ett material i en grupp bestående av: koppar, kopparlegering eller silverpolymer.

7. Antennanordningen enligt något av kraven 1-5, varvid nämnda ledande mönster (22) är tillhandahàllen pà ett substrat (21).

8. Antennanordningen enligt krav 6, varvid nämnda ledande mönster (22) är åtminstone delvis ett meandermönster.

9. Antennanordningen enligt något av kraven 6-7, varvid nämnda ledande mönster är arrangerat på ett krökt substrat. 23854 se översâttning.doc; 01-05-16 10 15 20 25 30

10

11

12. 13 14 ø s ø n no (516 106 a . u n ~ - n « n ø u on 10 Antennanordningen enligt något av kraven 6-7, varvid nämnda ledande mönster är arrangerad på ett platt substrat. .Antennanordningen enligt något av föregående krav, varvid nämnda antennanordning är flexibel. .Antennanordningen enligt något av föregående krav, varvid nämnda grafitförening (23, 32) innefattar huvudsakligen ren grafit. En metod för att tillverka en antennanordning, nämnda antennanordning innefattande ett substrat (40) som bär ett ledande mönster, där nämnda metod innefattande stegen att: -arrangera en metallbeläggning (41) på nämnda substrat (40), -applicera en film (42) på nämnda metallbeläggning (41), där nämnda film har den avsedda formen av ledande mönster, kånnetecknad av att metoden vidare innefattar stegen att: -välja filmen (42) som ska göras av en grafitförening, -avlägsna metallbeläggningen (43) som inte är täckt av filmen (42), varvid ett ledande metallmönster, som har ett grafitbelagt skyddande lager (42), skapas. .Metoden enligt krav 12, varvid nämnda grafitförening innefattar huvudsakligen ren grafit. .Metoden enligt krav 12 eller 13, varvid nämnda substrat är flexibelt. 23554 se översåttningdoc; 01-05-16