室顶天线 |
|||||||
| 申请号 | CN201280009623.4 | 申请日 | 2012-03-15 | 公开(公告)号 | CN103493290B | 公开(公告)日 | 2015-09-02 |
| 申请人 | 凯瑟雷恩工厂两合公司; | 发明人 | F·米尔克; G·施塔德勒; F·布切尔; G·福格特; J·弗里施; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种经优化的室顶天线，其特征主要在于以下特征：底座（7）在其底座下侧（7e）上具有突出的底座足部件（17）；底座足部件（17）与底座（7）的其余部分一体地构成或与其连接并且在此是导电的，或者与底座（7）一起涂覆有导电的层；底座足部件（17）具有用于容纳至少一个同轴 导线 （21）的通道（117），所述通道沿插接和接合方向（Z）横向于或优选垂直于底座 基座 （7）穿过足部件（17）；以及在底座足部件（17）的至少一个通道（117）中这样插入有同轴导线（21），即同轴导线（21）的外导体（27）的外圆周的至少一个部段与底座足部件（17）的通道（117）的导电的内壁机械地压合并且由此 电流 接通。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种室顶天线，具有以下特征： |
||||||
| 说明书全文 | 室顶天线技术领域背景技术[0002] 现今，尤其在机动车技术中经常使用机动车车顶天线，所述机动车车顶天线例如一方面适用于移动通信领域中的运行，另一方面适用于接收广播节目。此外，在所述机动车车顶天线中通常还安置有用于机动车定位的接收系统，根据当今的标准所述接收系统由所谓的GPS-接收器构成。 [0003] 这样的机动车天线通常安置在能够安装在机动车上的天线壳体中，所述天线壳体具有天线罩，该天线罩安置在相应的底座上。在该底座上通常与此平行地安置有电路板，各个的天线元件然后定位并且电气连接在该电路板上。 [0004] 通常，机动车车顶天线可以通过适合的、能够机械地从下方(即从机动车的内部空间)装入的保持元件安装和锚定在适合的位置上。此外，在此通常的是，相应的电缆束穿过设定的开口并且在所述电路板的区域中连接。在此，通常每个天线设置有至少一个电缆，优选为一个同轴电缆。 [0005] 为了降低安装和布线成本，同样已知这样的机动车车顶天线，在所述机动车车顶天线中天线壳体配备有相应数量的同轴插接式连接器，其中相应数量的其它插接式连接器能够连接在这样构成的接口上，该接口设置在电缆束的端侧上。 [0006] 具有类似构造的相应的室顶天线例如还由DE 43 36 191 A1、DE 295 00 961 U1、DE 2 032 619或还由DE 10 2004 046 979已知。 [0007] 具有所配属的固定装置的天线还由WO 2006/087225 A1已知。该机动车车顶天线的底架包括固定部件，该固定部件通过机动车车顶中的开口插入到该机动车的内部并且例如借助张紧装置被夹紧。 [0009] 然而，所述的整体布置形式的结构较高，由于尤其是处于机动车车顶下方的安装空间通常仅是非常低的，所以这经常产生问题。 [0010] 由后公开的文献DE 10 2009 051 605 A1给出一种用于机动车的高度集成的多波段鳍形天线，该鳍形天线在底座部件上方平行于该底座部件地具有电路板。 [0011] 在电路板上，在前的侧面上居中地以及在后面的侧面上向侧面区域错开地分别设置有插接触头，插接式连接器可以从机动车内侧(即从下面)插接到所述插接触头上。 [0012] 在两个相邻布置的插接式连接器之间还随后布置有三条分开的且连接在所述电路板上并且垂直地远离于此竖立的金属导线，所述金属导线使得形成矩形接头壳体。 [0013] 由DE 10 2007 050 109 A1同样已知的一种机动车天线以及用于制造机动车天线的方法。该天线包括底座、设置在所述底座上侧的电路板，其中至少一个同轴导线从所述底座向下突出，其外导体优选与所述底座部件材料锁合地连接并且共同具有导电能力。在所述同轴外导体中由绝缘体分开地布置一个内导体。在为此备选的实施方式中，优选材料锁合地与所述底座部件连接的外导体可以只由于制造条件首先与外导体连接并且在整个制造后与该外导体机械地分开并且由此得以绝缘。 [0015] 所提到的至少一个向下突出的同轴外导体最终借助插头壳体得到保护和包裹，该插头壳体在另一制造步骤中可以通过注塑工艺在所述外导体周围实现。也可以单独制造所述插头壳体并且将其安装到所述外导体上。 [0016] 由WO 2006/108624已知一种所述类型的用于机动车的车顶天线。这里记载了一种具有底座和位于底座上的电路板的天线，在电路板上设置多个天线。在电路板的下侧上可以导出一个或多个同轴导线。同轴导线的外导体包括外导体圆筒，所述外导体圆筒在电路板侧优选电连接并机械锚定在电路板下侧上。同轴导线的内导体与此不同导电地连接在电路板上，其中底座由导电材料构成或由导电材料覆盖。 [0017] 此外，还由DE 20 2004 015 503 U1已知用于HF-信号通路的插头布置。该在先公开文献显示和说明了一种具有底座或与底座类似的板式构造的构件，该板式构造由一个或多条同轴导体穿过。在此，所述外导体分别是刚性的并且优选材料锁合地与所述构件连接。 [0018] 通过底座与外导体的材料锁合连接，实现了用于在所述外导体内部延伸的内导体的通道，所述内导体根据所述在先公开文献分成两部分，其中所述两个部分通过螺旋弹簧彼此连接。除了与底座固定连接的外导体以外，没有设置其它附加的底座部件。 [0019] 还由EP 1 801 932 B1或DE 20 2005 020 107 U1已知与此相对改进的机动车天线，其具有所配属的HF-插接式连接装置。 [0020] 根据该相同类型的在先公开文献，插接式连接器单元在电路板上良好的机械固定由此实现，即至少设置几个同轴插接式连接器，所述插接式连接器具有沿插接方向延伸的凸起或具有包括相应凸起的导电的附加部件，其中所述凸起例如突出到电路板中的孔中。所述孔还可以优选为金属化通孔。所述凸起的端部与电路板电焊接，也就是说通常与在那里形成的大面积的电势面或接地面电焊接，由此实现了屏蔽。由此不仅确保了电气接地，而且还确保了插接式连接器单元与具有电路板的集成同轴插接式连接器之间牢固的机械连接。 [0021] 由于HF-内导体不再穿过设置在电路板中的孔一直伸出到电路板上侧或突出于所述电路板上侧，而是借助双回流与电路板的下侧对接地焊接，所以根据所述公开文献甚至能够例如将标准陶瓷贴片天线定位在所述插接式连接器单元上方，也就是定位在这样的区域中，在该区域中插接式连接器的内导体的端部放置在电路板的对置侧上并且在那里进行焊接。 [0022] 此外还应指出，按DE 20 2005 004 658 U1还已经提出的，相应数量的所谓第一同轴插接式连接器固定在天线壳体上的所谓插接端口中，并且进一步设置了第二同轴插接式连接器，该第二同轴插接式连接器保持在另一个插接式连接器部件上，从而使得两个插接式连接器在建立所有同轴导线的电连接的情况下能够彼此插入。 [0023] 由于出现了不可避免的公差问题以及由于插接在一起的两个或多个同轴插接式连接器的插接始终带来问题，所以按DE 20 2005 004 658U1提出了，对保持和定位在所谓插接端口上的插接式连接器弹簧弹性地进行安装和定位，也就是说借助弹性的弹簧元件。所述插接式连接器这样布置和构成，即，如果不考虑公差偏差，所述第二同轴插接式连接器在相应的预定位置上预先定位并且能够从该位置弹簧弹性地偏转到与插接方向垂直的平面中。 [0024] 在此DE 20 2004 004 658 U1还显示，在机动车内部空间中设置了插接式连接器，该插接式连接器的接口横向于机动车天线的安装方向地延伸，即通常平行于机动车车顶。在此，所述同轴插接式连接器具有从与车顶平行延伸的电缆连接器出发的带状导线形式的信号导体元件，所述信号导体元件向着垂直地为此定向的其它同轴插接式连接器进行引导，以此能够建立与设置在机动车车顶上的天线的同轴的插接式连接。 [0025] 最后还应参阅EP 1 903 632 B1、EP 1 863 119 B1、以及DE 10 2006 025 176 A1。由所述在先公开文献已知这样的天线结构，该天线结构包括车身板材外部的天线装置以及车身板材内部的其它组件，必要是其也可以是第二天线装置的形式。 发明内容[0026] 与此相对，本发明的任务在于，提供一种进一步改进的室顶天线、尤其是机动车车顶天线，所述室顶天线一方面具有高机械稳定性，另一方面具有良好的电气接通和连接可能性，并且所述天线在此在车顶、尤其是机动车车顶下方尽可能地只需要小或极小的安装空间。 [0027] 本发明实现一种室顶天线，尤其是具有插接式连接装置的机动车天线，具有以下特征： [0028] -所述天线具有底座； [0029] -在底座上侧上设置电路板； [0030] -在电路板上侧上设置一个或多个天线； [0031] -在电路板下侧上设置至少一个横向并且优选垂直地离开电路板下侧延伸的同轴导线； [0032] -所述至少一个同轴导线包括内导体，所述内导体由绝缘体包围，所述绝缘体由外导体所包围； [0033] -外导体包括外导体圆筒，所述外导体圆筒在电路板侧优选电气连接和机械锚定在电路板下侧上； [0034] -内导体导电地连接在电路板上； [0035] -底座由导电的材料构成或者涂覆导电的材料； [0036] 其特征在于以下其它特征： [0037] -底座在其底座下侧上具有突出的底座足部件； [0038] -底座足部件与底座的其余部分一体地构成或者与其连接并且在此是导电的或者与底座一起涂覆导电的层； [0040] -在底座足部件的所述至少一个通道中这样插入同轴导线，即同轴导线的外导体的外圆周的至少一个部段与底座足部件的通道的导电的内壁机械压合并且由此电流接通；以及 [0041] -在所述至少一个同轴导线旁边设置有与其平行延伸的数据连接，所述数据连接具有多条彼此平行延伸的单个导线，所述单个导线容纳在一个分开的、穿过底座足部件的数据连接通道中。 [0042] 按照本发明的有利的实施方式： [0043] ·设置有多个同轴导线，所述同轴导线彼此平行地布置并且优选沿与电路板的平面垂直的定向远离电路板下侧延伸地设置，其中同轴导线中的每一个都穿过多个通道中的一个分开的通道，所述多个通道彼此平行地在底座足部件中彼此分开地延伸。 [0044] ·在足部件中优选与其它通道分开地设置有至少另一个数据连接通道，数据连接穿过该数据连接通道。 [0045] ·数据连接包括多个单个导线，所述单个导线沿平行的定向并排布置并且优选由不导电的保持块保持，所述保持块具有一排单孔，单个导线以部分长度穿过所述单孔。 [0046] ·单个导线的电路板侧的端部具有优选折弯的导线端部形式的接头端部，这些接头端部与电路板焊接。 [0047] ·设置有保持块，所述保持块具有至少一个或多个孔或通道，各同轴导线分别穿过所述孔或通道，所述同轴导线由此固定并稳定，和/或保持块具有至少一个数据连接通道，数据连接穿过所述数据连接通道。 [0048] ·保持块优选借助于在电路板侧突出的小足、针或肋片锚定在电路板下侧上。 [0050] ·所述至少一个同轴导体和/或数据连接在远离电路板的一侧上突出于保持块，其中所述至少一个同轴导线的突出于保持块的部段和/或保持块的数据连接在其中延伸的保持块扩展布置在足部件中相关的通道中。 [0051] ·在所述至少一个同轴导线的与电路板对置的端部上连接带有耦合器内导体的耦合器，所述耦合器的耦合器内导体与同轴导线的内导体电流连接，其中耦合器的外导体机械地插入到足部件中的孔中并且与其电流连接。 [0052] ·耦合器的外导体压入或旋入到足部件的材料的孔中。 [0053] ·耦合器的内导体借助包围内导体的绝缘体保持。 [0054] ·耦合器在其纵向延伸上径向于、横向于以及优选垂直于所配属的同轴导线轴向延伸地定向。 [0055] ·在同轴导线的与电路板对置的端部上设置有弯角连接，所述弯角连接引导到耦合器，其中所述耦合器径向于、横向于以及尤其垂直于同轴导线轴向延伸地定向。 [0056] ·耦合器的内导体具有径向于其纵向延伸进行延伸的开口，所述开口优选为孔或缝的形式，所述开口在安装状态下被同轴导线的内导体穿过。 [0057] ·耦合器的内导体和同轴导线的内导体在足部件中延伸，所述足部件用作屏蔽和/或所述同轴导线的外导体。 [0058] ·耦合器的内导体和同轴导线的内导体之间的连接区域被作为绝缘体的空气所包围。 [0059] ·在所述至少一个耦合器和/或数据连接的接头端部上能连接相应地设计的接口的内部部件，其中内部部件包括电路板，该电路板的平面与耦合器的轴向延伸平行地定向。 [0060] ·内部部件能借助与电路板平行地延伸的插接或接合运动插接。 [0061] ·内部部件能借助垂直于电路板延伸的连接运动插接到至少一个耦合器和/或总线接头上。 [0062] ·设有用于固定底座足部件的固定装置，所述固定装置优选在足部件的两个对置的侧壁上具有引导装置，所述引导装置与内部部件的相应的引导装置在安装状态下这样共同作用，使得内部部件能够以其引导装置横向于并且尤其径向于足部件的纵向延伸地插接。 [0063] ·耦合器与电路板对置地在所述至少一个同轴导线的轴向延长部优选以压入配合地连接在足部件的孔中。 [0064] ·在足部件中在所述至少一个同轴导线的轴向延长部构成有开口或孔，所述开口或孔由封闭盖封闭，所述封闭盖涂覆有导电的层，所述封闭盖优选压入或旋入到足部件中的开口中。 [0065] 在本发明的范围中，可以通过尤其是HF-插接式连接的设计方案在室顶天线和设置在车顶下方的内部单元(必要时具有额外的电路板)之间实现非常有利的连接。在此，能够在最小化机动车外壳下所需安装孔和接合空间的同时实现天线形式的外部单元，所述天线具有由该天线出发的同轴导线和HF-导线(所述导线相比于现有技术不再需要分开地设置)。作为所述直接插接的辅助功能，还省去了与机动车中其它内部单元连接的非常长(并且因此也是高成本)的同轴导线，所述同轴导线作为独立的解决方案实施并且通常在任意位置安装在机动车中。 [0066] 在此同样突出的是，在本发明的范围中能够鉴于已设置的同轴导线实现改进的HF-特性，也就是说以这样的方式，即使在出现一定程度的公差误差时，耦合也得到了可靠地避免。 [0067] 如所提到的，根据本发明的解决方案尤其提供了其他优点，即电子的内部单元(其例如用于处理电信号或HF-信号)在机动车中无须远离天线地进行安置(其后果是需要相应的长导线)，而是电气或电子组件可以在机动车外壳下面直接定位或连接在机动车车顶天线的穿过车顶开口的足部件的区域中。 [0068] 根据本发明的HF插接式连接单元的垂直部件包括同轴导线，所述垂直部件电气接通在电路板上并且与该电路板机械牢固地连接(其中所述电路板在底架上通常设置在天线底架的与机动车车顶对置的一侧上)，众所周知所述同轴导线具有内导体、围绕该内导体的绝缘体以及外导体，其中所述外导体优选借助小尺寸销钉形式的足点与所述电路板焊接，由此还实现了所述机械连接。 [0069] 在本发明的范围中，由此来实现改进的机械保持和电气屏蔽，即将天线装置的底架用作外导体的屏蔽。为了这个目的，所述底架的一个部件穿通过机动车-安装孔向下延长并且在此同时起到插头插口的支架或保持装置的作用。在此，所述插头插口由所提到的外导体、内导体和绝缘体组成，其中该插口被压入到底架中相应的沿插接或接合方向延伸的(垂直的)通道中，从而使所述外导体由此得到机械牢固的锚定和保持并且在此通过所述底架的延长部段的电流接触也用作屏蔽和/或外导体。 [0070] 在本发明的一个尤其优选的改进方案中还能够在各条同轴导线的下端部上分别构成一个接口，从而在此实现到插接式连接器的90°过渡，借此例如机动车内部单元可利用在一定程度上平行于机动车外壳(即通常是机动车车顶)的插接运动连接。在所述情况下，底架的穿过机动车车顶中的安装开口延伸的足部件也形成了上述屏蔽。 [0071] 在此在本发明的范围中，能够在接合步骤过程中将来自电路板的外导体(如所提到的)压入到底架的足部件中，即压入到底架的足部件的相应地垂直延伸的通道中，从而建立与底架的电流连接。内导体与后面的内导体部段(所述导体部段向着由电路板出发的第一内导体部段轴向延伸并且由此优选为垂直延伸，也就是或多或少地平行于装配有安装开口的机动车外壳)的接触由此得以建立，即将相应内导体的在前的尖端压入到后面的内导体的沿接合方向在前的开缝(开孔)部分中，如所提到的那样，优选垂直于第一内导体部段定向。在此，在通常彼此垂直定向的两个内导体之间的连接区域中设置空气作为绝缘体。 [0073] 那么，在同轴导线以及数据总线具有这样的以90°延伸、折弯的端部的情况下，能够无问题地例如直接在机动车外壳的内侧上通过水平插接方向连接平面结构的壳体，在壳体中安置其他处理HF-信号的电子组件。 [0074] 本发明还涉及一种室顶天线，其具有电或高频连接可能性，尤其具有用于对所述电气信号和高频信号进行处理的机动车内部单元。该连接优选应该能够在考虑到现有结构空间条件的情况下通过直接插接进行。这在本发明的范围中也应该可以在机动车外壳中安装开口最小的情况下得以实现，即使在车辆外壳与相应的车辆顶棚之间只存在最小可用结构空间的情况下。 [0075] 在此，在一个优选实施方式中设置了90°导线过渡，该导线过渡实现了，将相应的电缆并且优选地可以将所提到的用于其它数据和高频处理的内部元件通过接合方向与用于机动车天线的连接器进行连接，所述接合方向优选垂直于安装方向延伸，借助所述安装方向车辆天线以向下突出的足部件插入到机动车外壳的安装开口中。 [0077] 下面借助附图对本发明进行详细说明。其中： [0078] 图1示出了室顶天线以及能够与其连接的内部单元的示意性透视图； [0079] 图2示出了与图1相对应的示图，在该示图中去掉了几个组件，尤其是去掉了所述天线装置的壳体覆盖件； [0080] 图3示出了天线单元的示意性侧视图，该天线单元与机动车内部单元连接(在去掉天线罩的情况下)； [0081] 图4示出了天线单元的主要部件以及与其连接的机动车内部组件或机动车内部模块的分解图； [0082] 图5示出了(机动车外壳的)车身板材的局部立体图，所述车身板材具有引入其中的安装开口，用于安装机动车车顶天线； [0083] 图6示出了由六条单个导线组成的总线连接的立体图； [0084] 图7示出了三条同轴导线以及一个数据连接的透视图，所述同轴导线和数据连接借助保持块机械保持； [0085] 图8示出了根据本发明的天线以及与其耦合的内部单元的部件的横截面图，也就是以横截面图的形式示出了具有耦合器装置的同轴导体，该耦合器装置与所述内部单元的相应的耦合器连接； [0086] 图9示出了与按图8的剖面图垂直的、也就是说在延伸通过彼此并排布置的同轴导线的内导体的平面中的横剖面图； [0087] 图10a示出了用于数据连接的接头壳体的局部透视图，该数据连接集成在底架中； [0088] 图10b示出了相应的插口插头的示意图，该插口插头用于与所述数据连接的插头壳体耦合； [0089] 图11a在示意性横截面图中示出了根据本发明的具有天线装置和机动车内部单元的结构的示意图； [0090] 图11b示出了沿图11中的线XIb-XIb的横截面图； 具体实施方式[0093] 在图1中以示意性透视图示出了天线1，尤其是室顶天线或机动车天线，所述天线最终在安装状态下根据本发明的第一实施例直接在车顶中设有通口的区域中与电子元件3处于电接触。 [0094] 天线1通常包括天线壳体5，该天线壳体在所示的实施例包括天线罩5a，该天线罩允许电磁波穿过。 [0095] 天线罩5通常安置在底座或底架7上或者与其固定连接，其中在所示实施例中底架7由金属或其它导电的材料构成或者包含所述材料。在所示的实施例中，底座或底架7优选由金属铸件构成。同样可以采用铣削件或导电的塑料注塑件。 [0096] 图2中示出与图1类似的天线1的透视图，所述天线具有在安装状态下在车辆内侧安装在机动车车顶下方的电子组件3，其中在按图2的示图中去掉了图1中可见的天线外壳5的天线罩5a。 [0097] 在此，图3中以横向示图示出了所述天线以及与其连接的电子组件或内部单元3，也就是在垂直观察通常在所述天线的安装状态下垂直延伸的平面E(其中例如所述两个电路板或天线13a、13b可以放置在该平面中或者与其平行地定向)是的视图，该平面对应于天线壳体5的垂直的中间平面，所述中间平面通常垂直于电路板9的平面E-LP定向。 [0098] 由此可以看到，电路板9与底座或底架7平行地布置在底座或底架7的由此构成的上侧7a上，在俯视图中，该电路板包括外部轮廓9a(也见图4)，该外部轮廓通常设计为具有比底座-底架7的相应的横向和纵向延伸更小的横向和纵向延伸，从而在安装状态下使天线罩5a在固定在底座7上的情况下完全包围电路板9并且容纳在所谓的天线壳体内部空间5b中。 [0099] 在所提到的电路板9的上侧9b上可以设置一个或多个用于不同服务(Dienst)的天线装置。 [0100] 在此情况下，例如以垂直于电路板9放置的另一个电路板13’a的形式设置有第一天线或天线装置13a，在构成第一天线的情况下在所述其它电路板上构成有金属化的表面，所述第一天线例如在无线电通信的范围内用于接收和发送。 [0101] 此外，可以设置第二天线13b，所述第二天线同样垂直于电路板9进行布置并且在此同样地也由另一个电路板13’b构成，该电路板不同于第一天线13a相对于沿行进方向位于前方的、也就是位于在前的天线13a处于后面的区域中，也就是通常沿行进方向布置在后面，其中构成在其上的天线可以适用于其它服务。 [0102] 此外，在第一天线13a和第二天线13b之间设置有贴片天线形式的第三天线13c，如例如用于接收由卫星所发射的卫星节目，尤其用于接收由卫星发射的广播节目。 [0103] 在所示的实施例中还设置了第四天线13d，即GPS-天线13d，其在所示的实施例中在俯视图中具有近似正方形的外部形状并且在凹口13”的下方在第一天线13a的第一电路板13’a的区域中定位并且电连接在与底座7平行延伸的电路板9上。 [0104] 由于底架7的底座通常具有环绕的底座边缘7c，所述底座边缘以一定的高度在底座上侧7a上突出于底座基板或底座底部7b，所以可以在底座底部7b和电路板9(参见图4)的下侧9c之间在由此构成的构件空间12中安置电气和电子结构组件并且使所述结构组件电连接在电路板上的在那里延伸的导体线路上。 [0105] 借助图4以分解图示出所述天线装置以及与其连接的电子组件3的重要部件。在该示图中可以从上侧7a看到由金属构成的底座或底架7，由此还可以看到底座或底架7不仅设置有所提到的环绕的底座边缘7c，而且设置有多个突出于底架7b的、通常与其垂直定向的底座连板7d，所述底座连板将原本的构件空间12划分为不同的结构元件空间区域12a。空间区域12a也通过起屏蔽作用的连板7d(其构成底座7的一部分，并且因此同样由导电的材料构成或覆盖有导电的材料)彼此分开。 [0106] 由按图4的示图已经看到，在底座下侧7e上，即在底座底部7b的下侧上，向下突出地构成有足部件或锚定部件17，该部件与整个底座例如作为整体金属部件连接成一体的(即材料锁合)。在此，足部件或锚定部件17相对于原本的底座7也可以分开地构成并且与该底座机械地且电流地连接。因此，整个底座和足部件或锚定部件17的整个布置和结构也可以设计为多部件的，其中各单个部件应该机械地且电流地连接，由此所述足部件或锚定部件和底座一样不仅实现了屏蔽，而且还同时起到外导体的作用。 [0107] 在机动车中的最终安装时，这样构成的天线借助其足部件或锚定部件17安放在机动车的车顶上，其中向下突出于所述底座底部的足部件或锚定部件17通过图5中所示的安装开口15沉入并且突出到机动车内部中，所述安装开口通常处于机动车的车顶中，一般性而言即处于所谓的机动车外壳16中。 [0108] 由按图1至4的示图可以看到，多个同轴导体从电路板下侧9c延伸，在所示的实施例(参见图1和图2)中是并排布置的三个同轴导体21。 [0109] 同轴导体21中的每一个都包括内导体23、在所示实施例中沿纵向台阶状的、围绕内导体的绝缘体25以及容纳绝缘体25的外导体27。 [0110] 在所示实施例中，相应的外导体27在其面向电路板9的一侧上设置有四个沿圆筒形外导体的圆周方向彼此错开且与插接和接合方向(Z)(即垂直于电路板)相反地突出的小足或针27a，所述小足或针嵌接在电路板9上的连接点上的相应的孔中并且焊接在那里。 [0111] 内导体23通常同样穿过电路板的相应的孔或者以其内导体端侧直接贴靠在电路板下侧9c上，并且在那里焊接在相应的接触点上。 [0112] 就是说，由此实现了相应的同轴导体21的内导体23和外导体27在电路板上的电流连接。相应的同轴导线21通过该连接实现电连接并得到机械保持，这是因为外部导体27也尤其被设计为金属圆筒或金属管，并且通过其多个沿圆周方向错开的锚定小足或针27不仅牢固且稳定地与电路板电流连接，而且还机械地固定在该电路板上，同时将整个同轴导体21较稳定地定向保持在电路板上。 [0113] 此外，在所示的实施例中还设置了总线连接29，即例如多条数据线形式的总线29，在所示实施例中所述总线由六条彼此隔开间距的单个电线或单个导线29b构成，如其例如借助图6所示。下面所使用的概念“总线”或“总线连接”或有时候也会出现的“总线结构”理解为未屏蔽的数据线，即理解为未屏蔽的信号线和/或供电线，其包括至少一个以及优选多条单个数据线。具有所示实施例中六条单个导线29b(它们构成为分别具有三条并排放置的单个导线29b的两排)的数据总线29直接相邻在三条同轴导线21旁边连接。 [0114] 在实践中，信号或电力传输的总线29的所提到的数据导线29a、29b以及所提到的同轴导线21(尤其是内导体23的)用于传输高频信号(HF-信号)，也就是说用于不同服务的传输。 [0115] 下面将尤其对图7、图8和图9进行说明，其中在图7中示出三条彼此并排安置的同轴导线21以及布置在其旁边的数据连接29的透视仰视图，其中所述同轴导线和数据连接额外地布置、保持和固定在相应的下文还将详细说明的保持块33中。在此，在图8中示出单个同轴导线的横截面图，如其最终在已安装状态下布置和安装的那样。图9中示出与按图8的剖面图垂直的另一剖面图，即在分别延伸穿过中轴线(即内导体23)以及数据连接29a的剖切面上的剖面图，即沿纵向穿过保持块33的剖面图。 [0116] 如可以从附图中看到的，单个的同轴导线21，也就是同轴导线21的外导体27，与电路板相邻地通过保持块33额外地得到保持和调整，其中所述保持块优选由塑料部件构成，也就是由不导电的绝缘体构成。保持块33在面向电路板9的一侧上具有一排突出的小足、针或肋片33a等，它们可以同样嵌接到电路板9的相应的孔中，并且由此额外地固定保持块33防止发生移动或旋转。对此，穿过保持块33中的相应的孔33b的同轴导体21也额外地得到机械的固定和保持，防止发生彼此相对的侧向移动或沿任意方向的弯曲，以及防止发生整个布置结构的整体移动或弯曲或旋转。 [0117] 这样制备和装配的具有向下突出的同轴导线21和总线连接29以及保持块33的电路板9随后这样安放在底架上或底座7上，直至保持块33嵌接到底座底部7b中相应的凹部133中，其中底座底部7b中的凹部133具有这样的纵向延伸和横向延伸以及外形，它们至少在很大程度上与保持块33的纵向延伸和横向延伸以及外形相对应，换句话说，从而使所述保持块借助其周边轮廓的一部分嵌接在底座底部7的相应的凹部133中并且被不可移动且不可扭转地保持。 [0118] 在沿方向Z进行插接和接合的过程中，在此沿接合方向突出于保持块33的同轴导线21以及同样突出于保持块33的保持块扩展33c(其在内部具有纵向通道，总线连接29穿过到该纵向通道，由此所述总线连接得到额外保护，就此稍后还将进行讨论)同时插入到足部件17中的相应的垂直延伸且彼此屏蔽的通道117或117’中。换句话说，同轴导线21以及数据连接29穿过底座底部7b中相应的开口或孔，也就是突出到通道117或117’中，所述通道在底座底部7b中的凹部133的区域中出发，所述通道穿过底座底部以及足部件和/或锚定部件17。 [0119] 在此，上述从上向下在足部件中延伸的通道17可以设计为向下至少轻微地逐渐变尖(尤其是在底座与足部件作为铸件进行生产的情况下)，其中尺寸是这样的，即同轴导线21的外导体27以其沿插接方向延伸的接通部段27b(相对于其余的外直径，该接通部段甚至还可以设计为少许变宽)在插入时在足部件17中的沿插入方向变尖的通道117的内壁上滑动，并且在插入运动的结束时确保外导体27与由金属构成的足部件17并由此与底座7之间的在产生充足接触力的情况下实现的电流连接。由图8和9可以看到同轴导线21的相应的横截面图，该同轴导线配属有内导体、绝缘体和外导体，其在安装前就已经布置在足部件17中的相应的通道117中。 [0120] 在所示的实施例中，同轴导体21的固定以及外导体27的电流连接通过机械和电流连接由接触边缘27b的在前的端部部段引起(见图8)，其中接触边缘27b与在该区域中变尖的通道117的横截面的内壁在产生足够高的夹紧力的情况下以压入方式紧贴。而还可能的是，所述前行的接触边缘具有多个沿周边方向错开的缝或凹口27c(见图7)，它们在部分长度上从圆周边缘引入，也就是形成至少轻微具有弹性的接触指127，所述接触指此时以相应的高夹紧力紧贴在通道117的下端部117a的内壁上，该端部在本实施例中设计为有较小的直径。 [0121] 通过所述布置形式，在相应的同轴导体21在底座7的足部件17中所配属的通道117中的固定和保持方面确保了高机械强度和安全性。此外，由此在同轴导体21的相应的外导体27与由金属构成的足部件17之间建立了最佳的电流连接，并且由此建立了与底座或底架7整体的最佳的电流连接，其中彼此分开的通道117此外促成了各单个同轴导线之间的最佳屏蔽或促成了与容纳总线29的通道117’的最佳屏蔽，在所述彼此分开的通道中压入放置了同轴导线21的外导体27。 [0122] 如果在制造时，即在定位和在内导体23和电路板9之间或在外导体27与电路板9之间和建立焊接连接的过程中出现公差误差，则通过外导体27向底座7的足部件17中的相应的通道117中的插入或接合运动来确保对可能形成的公差误差的相应补偿，由此确保了单个同轴导线21的内导体23的下方裸露端部的高精度的整体制造和定位。 [0123] 在所示的、目前所描述的实施例中，应该这样设计室顶天线1，即应该在室顶天线与所提到的电子组件3形式的内部单元3之间通过插接实现最佳设计的直接连接，并且同时最小化车辆外壳(即通常为车顶)下所需要的安装孔和接合空间。 [0124] 在此，内部单元3在所提到的电子组件3的范围内通常同样可以包括另一个电路板109(见图4)，所述电路板在所示布置形式中平行于安置在天线壳体5中的第一电路板9，其中天线壳体5中的第一电路板9放置在车辆外壳16(即车顶)之外，而内部单元3放置在车辆外壳16下方并且由此在机动车的内部116中直接邻接于车辆外壳16。 [0125] 尤其当内部单元3可以不沿插接和接合方向Z，即垂直于电路板9、109，而是沿与其横向或尤其是垂直延伸的插接、接合或移动方向S与所述同轴线缆和数据总线的相应接头连接时，才能在本发明的范围中实现平的结构类型。在此，所述插接、接合或移动方向S优选垂直于或径向于同轴导体21的纵向延伸地分布，并且由此垂直于或径向于足部件17的或通道117的纵向延伸地分布，即通常也平行于所提到的电路板9或109地延伸。当然，如果其是所希望的，在需要时也可以实现相对于上述定向一定的少量角度偏差。 [0126] 在此，由按图1至4以及图6至8的附图已经可以看到，单个的同轴导线21在其下端部上分别包括水平的且由此平行于电路板9、109延伸的具有内导体37a和外导体37b的耦合器或插接式连接器37，该耦合器或插接式连接器可以设计为插头或插口形状。 [0127] 出于同轴导体21的内导体和外导体之间的同心性，即出于同轴布置的原因，可以将一件的或连续的内导体以90°弯曲接合到同样为一件的或连续的外导体中。出于该原因，在本发明的范围中将所述内导体、外导体以及绝缘体分成彼此横向延伸，即尤其彼此垂直延伸的组件，其中所述同轴导线通常在安装状态下或多或少地垂直延伸并且因此在下文中有时候被简称为“垂直组件”，其中能够与所述内部单元连接的部件在下文中为了简便也被简称为“水平组件”，即使上述组件在安装状态下既不精确垂直也不水平或者甚至没有强制地彼此垂直地定向，所述组件在需要时也可以以不同于90°的角度定向，例如以85°至95°的角度等。 [0128] 因此，在此提出了一种特殊的结构，如其尤其也在按图8的截面图中可见。 [0129] 由此可以看到，在目前所提到的同轴导体21下方，通常由塑料材料(也就是不是由空气)构成的绝缘体25直接分别在90°弯角连接之前终止，而内导体37a在那里开始，所述内导体在所示实施例中垂直于或径向于同轴导体21延伸并且优选为耦合器37的部件。在此，在所示实施例中所配属的内导体37a的直径至少在内导体37a的接头或连接区域37’a中设计为比相应的同轴导体21的内导体23的直径更大的直径。因此，内导体37可以在其接头或连接区域37’a中设置有在所示实施例中径向的且在此与内导体37a的轴向延伸垂直地延伸的孔或缝39或同类物，在安装状态下同轴导体21相应配属的内导体23嵌接到所述孔或缝中并穿过孔39，并且由此在同轴导体21的内导体23和属于耦合器27的内导体37a之间确保了良好的电流连接。 [0130] 可以考虑每种适合的开口来代替上述孔39，例如也可以是缝的形式，所述缝被引入到所涉及的内导体37a中并且优选在其整个厚度上穿过内导体。 [0131] 由于如所提到的，同轴导体21尤其通过在所提到的穿过足部件17的通道117中的定位而最高精度定位地定向和保持固定(即使在关于同轴导体21在电路板9上的连接原本存在公差偏差的情况下)，所以该方法实现了，所提到的耦合器37借助其外导体37c首先优选压入到足部件17的下端部上相应的横向孔40、41中，其中耦合器37此时以其内导体这样定向，使得设置在接头区域37'a中的穿过内导体37a的孔39(或相应的缝或同类物)沿直接的轴向方向朝向同轴导线21的内导体23进行放置。通过电路板9的下降和与连接和保持在电路板下侧9c上的同轴导体21的贴靠接合，一方面确保了相应的同轴导体21的外导体27与足部件17中所配属的通道117的内置的表面之间所提到的电流连接，另一方面所配属的内导体23通过孔39与耦合器37所配属的内导体37a电流连接。 [0132] 为了实施安装以及内导体23和37a之间的机械和电流连接，足部件和锚定部件17在通道117的轴向延长部至少关于同轴导线21具有延长的、穿过足部件和锚定部件17的底部17a的孔17b，该孔允许了生产过程中(接合运动)用于内导体之间连接的建立的开放的通路。之后，孔117由相应的盖17c封闭，该盖或可以被压入或者可以在带有螺纹的情况下被旋入。盖17c应该同样也由导电的材料(优选为金属或金属合金)构成，或者至少由导电的塑料材料构成或者至少设置有相应地导电的、实现屏蔽的外层，该外层由此同时通过与足部件和锚定部件17的其它部件的电流接通构成了整个外导体的一部分。 [0133] 由按图8的横截面图同样可以看到，在接头连接37’a的区域中未设置由塑料构成的绝缘体，而是在此应用了空气形式的绝缘体36。之后，其上连接了耦合器37的绝缘体37b，用来将内导体37a保持在耦合器37中。 [0134] 在耦合器37的整个区域中还构成了外导体37b，并且由此通过底座7的由金属构成的足部件17一起构成了屏蔽。 [0135] 如所提到的，足部件17的下端部上用于容纳耦合器而设置的横向孔40、41是台阶状的，其中外导体37c的相应地台阶状的凸肩在此形成嵌接。如所提到的，在此耦合器37以其外导体优选压入到相应地在此台阶状的孔40、41中，由此一方面确保了良好的机械连接，另一方面确保了最佳的电流接通。这还实现了这样使所述耦合器定向的可能性，即在装入足部件17中之前使在连接区域37’a中在内导体37a中引入的孔39这样精确定向，即该孔的中轴线与同轴导线21的内导体23的中轴线对齐，所述同轴导线应在接合过程中嵌接到孔39中。在此，足部件17中台阶状的孔40、41的所提到的轴向定向这样进行，即横向孔40、41的中轴线径向于且优选垂直于所涉及的同轴导体21地定向，并且由此径向于并优选垂直于所述足部件中所涉及的插接和容纳通道117定向。 [0136] 从原则上来说，所述耦合器还可以设置有外螺纹，该外螺纹嵌接到台阶状的孔40、41中的相应的内螺纹中。但这需要额外的措施来保障所配属的内导体37a的端部上的孔 29精确地定向，从而在接合过程中同轴导体21的内导体23被穿过。 [0137] 借助图6已经对具有所示实施例中六条单个导线29b的总线连接29进行了描述。 [0138] 单个导线29b中的每一个都具有电路板侧的以90°弯曲的接头端部29c，从而使各接头端部29c构成分别平行、并排放置的、弯成角度的部段，所述部段关于其中布置有单个导线29a的两排彼此远离地定向。 [0139] 在接头端部29c上，所述单个导线可以在相应的焊接位置上彼此电流分开地焊接到电路板9的下侧9c上的所涉及的接头位置上。 [0140] 在折弯的接头端部29c附近，优选由塑料构成的保持块33还设置有横桥233(见图9)，由此构成了两个相邻且由横桥233彼此分开的开口。三条数据导线29b(其弯曲的角度29c都指向一个方向)为一组通过所述开口中的一个延伸，同时另外三条数据导线29b(其弯曲的角度29c都指向另一个方向)通过另一个开口延伸。 [0141] 此外，至少设置有一个保持和固定块43，其在所示的实施例中具有六个孔，单个导线29a穿过所述孔。在所示的实施例中，固定和保持块43(其由绝缘体，优选为由塑料构成)在单个电线29b的90°的折弯45之后这样布置，即平行于电路板9、109延伸的、位于车辆侧的接头端部29d彼此保持不发生接触的间距。 [0142] 这已经参照了保持块33，该保持块将同轴导体21牢固地保持到相应的孔33b中。保持块33在其横向侧具有沿插接和接合方向Z在更大的长度或高度上延伸的保持块部段 33c，该部段设置有横截面优选设计为矩形的内通道33’c，该内通道用于容纳总线连接29，所述总线连接在所示实施例中具有六条单个导线29a。 [0143] 如果已准备的电路板9借助同轴导体21和总线连接29以及固定上述导线的保持块33这样安放在底座9上，使得突出于所述保持块的同轴导体21以及保持块扩展33c以总线连接29以所描绘的方式沿插接和接合方向Z穿过构成在底座7和所配属的足部件17中的通道117、117’(其中同轴导体21的内导体23此时与耦合器37的内导体37a电流连接)，则可以获得一种结构，其具有例如三个并排放置的同轴耦合器37以及多导线耦合器137形式的总线接头结构137，它们全部沿平行于电路板9和109的方向定向。这也开启了这样的可能性，即所提到的且按电子组件类型构成的内部部件3可以沿平行于电路板9、 109延伸的插接或移动方向S直接连接到机动车天线的这样构成的接口上。 [0144] 如附图中表明的，内部组件3为此同样具有耦合器47，所述耦合器彼此以与足部件17中的耦合器37相同的轴向间距布置在相应的位置上，从而使得内部部件3能够与插接、接合或移动方向S相对应地插接到所述天线的相应的接口上并且随后得以绝缘连接。同样地，在内部模块3中设置了相应的总线接口147，也就是例如具有接口状插头容纳部的另一个耦合器147，总线连接29的平行于电路板109的且由此平行于插接、接合或移动方向S延伸的接头端部29d可以被插入所述总线接口中，并且得以电气接通并由此得以连接。 [0145] 在此方面还要补充地参照图10a或图10b，其中图10a中示出了足部件17的局部，该足部件具有耦合器37以及用于数据连接的数据耦合器137，所述数据连接集成在底架中。图10b中示出相应的插口插头147，该插口插头构成在内部单元3上并且能够与在安装状态下用于数据连接的耦合器137的插头壳体插接在一起。 [0146] 在此，内部模块3可以具有例如其它耦合器53形式的其它接口，如其例如在按图2和图3的示图中看到的。在所述接口上可以连接相应的电缆，尤其是同轴电缆，所述电缆引导到机动车内部空间116中的其它组件，例如引导到电话的免提通话设备、收音机、连接有显示器的用于导航仪器的微处理器等。 [0147] 在所示的实施例中，能够穿过机动车外壳16(即机动车的车身板材)的安装开口15的足部件17具有引导元件17d(图1)，所述引导元件安装到足部件17的两个对置的横向侧17e上，也就是安装到足部件17上的以90°对置的外侧17d上，所述外侧横向于并且尤其垂直于插接、接合或移动方向S定向。在此，内部部件3在其沿插接、接合或移动方向S在前的一侧中具有内置的凹口103，该凹口具有两个突出到凹口103中且沿移动方向S延伸的侧边界或一般性而言侧向的引导装置3c(图4)，它们在安装状态下与前文提到的足部件 17上的引导装置17d共同作用。换句话说，通过必要时带有另外的设置的电子组件的机动车内部部件3在足部件17上的套装和电连接同时还实现了内部组件3的接头区域与在机动车的内部空间116中向下突出的足部件17之间的并且由此总体上实现了与天线1的机械的、形锁合的连接，从而使天线1能够由此不再与插接和接合方向Z相反地被向上抬起。 [0148] 就是说，由对本发明的一个优选实施例的描述得出，核心原则是直接建立两个以高度偏差V布置的电路板之间的插接式连接，所述电路板可以以平行的接合方向S插接在一起。在此，一个电路板安置在机动车外侧的天线装置中，而第二个电路板可以设置在安置在机动车内侧的内部部件3中。在此，为此必需的和所说明的连接元件从所述天线出发弯折90°。所产生的从水平定向到垂直定向的过渡或者从同轴结构到可能设置的微带结构(Microstrip-Struktur)(在安置在内部部件3中的电路板的区域中)的过渡可以通过优化同轴结构内的结构以及在从内导体向电路板上的导体线路的过渡的区域中的结构来适配，并且例如在阻抗为50欧姆的情况下例如针对最高6GHz的频率范围进行适配。 [0149] 如所说明的那样，绝缘体为此在同轴区域中完全或部分地由空气取代，其中这里也可以对内导体的直径进行适配。在此，到电路板上的过渡区域可以通过外导体的设计以及通过布局的设计得到相应的优化。 [0150] 所谓的“垂直区域”包括天线壳体5中的电路板9，其具有从电路板9出发的内导体21(即使其并非必须受迫地垂直延伸，而是为了简便起见简称为“垂直部件”)，还包括电路板配件、包括所提到的块式或塑料支架33以及包括垂直立在天线模块的电路板9上的具有SMD能力的内导体23，所述内导体由绝缘体25和外导体27所包裹。在此，外导体27具有所提到的足点或针27a，所述足点或针焊接在电路板9上。 [0151] 此外，所谓的“水平区域”在采用耦合器37的情况下形式为或多或少地水平且由此径向于垂直区域定向的接头结构，其特征在于，在此具有足部件的底架被用作屏蔽和外导体。为了此目的，如上面所述，所述底座的一部分以所谓的足部件的形式通过机动车外壳16中的安装孔15向下延长并且一直伸入机动车内部空间116中。在此，所述底座7向下延长的部分以足部件17的形式同时用作用于耦合器37的插头插口的支架。在此，所述插头插口又由外导体37b和内导体37a构成，其中这样制备的耦合器然后向相应的台阶状的孔 39中压入底架中并且在此建立所希望的用于屏蔽的接触。 [0152] 如果所装配的电路板(包括插头组)与所述底架连接，则垂直区域与水平区域之间的连接得以建立，其中在该接合步骤中内导体23的(也就是所谓的垂直区域的)在前的端部插入并穿过到耦合器37的(也就是所谓的水平区域的)相应的内导体孔39。 [0153] 在根据图11a的简化示意性横截面图中以及在另一个附图11b中示出参考图1至图10b所说明的实施例(其中图11b示出沿图11a中的线XIb-XIb的截面图)，其中还可以看到两个电路板9、109之间的横向偏移V。在图11a中，内部单元3出连接之前以实线示，而在连接状态下以虚线示出。 [0154] 在此，示出配属于天线的装置的垂直和水平区域，所述区域最终以90°的折弯构成天线模块侧的第一插头半部A，该插头半部与天线模块侧插的头半部B按照接合方向S可以机械地且电气地连接。 [0155] 在所说明的按照接合方向Z的接合步骤中，所谓的垂直区域的外导体27被压入底架7的以及由此足部件17的通道117中，并且这样建立了电流连接。所述内导体的接触这样建立，即，内导体23的相应在前的端部的尖端部分压入到另一个内导体的开缝部分中，所述另一个内导体通向或属于耦合器37。在所述内导体的连接的区域中存在空气作为绝缘体。 [0156] 此外，天线底架7的向下延长穿过安装孔15的足部件17具有以下特征，即一方面在接合过程中引导所述组件，另一方面在完成引导的状态使电气构件，例如电路板9机械地卸荷。 [0157] 借助具有底架7的足部件在所述内部单元和外部单元之间，也就是在设置为内部单元3的电气组合件与以机动车天线形式构成的外部单元之间，建立了机械稳定的连接。 [0158] 借助目前为止的各实施例说明了对一种变型，在该变型中以最小的结构高度实现了径向的尤其是平行的连接可能性，这种连接可能性平行于底座或平行于机动车外侧安装的天线的安装在该底座上的电路板实现，从而以平行于电路板9、109延伸的移动方向S可以将处于机动车内部空间17中的内部部件与其它电子组件最简单地连接。 [0159] 与此不同，可以在其它应用情况下放弃所述的90°弯角连接，从而实现同轴的或总线接头的变型，该变型在机动车内部空间中与插接或接合方向Z相反地延伸。 [0160] 这只示意性地借助图12a或图12b(与按图11a和图11b的另一实施例的示图类似)在相应的示图中示出，其中现在相应的耦合器37从下方与插接和接合方向Z相反地压入到足部件17中相应的孔中，其中在本实施例中耦合器37的内导体37a在轴向延长部中向所配属的同轴导线21的内导体23地进行放置。在此情况下，可以在耦合器37的设计有更大直径的内导体37a的端侧上引入轴向盲孔，内导体23的在前的、优选为同样这样变尖设计的接头端部在接合过程中可以插入并且优选为压入到所述盲孔中。 [0161] 同样地，可以连接能与插接和接合方向Z相反地插接的总线耦合器，其中在本实施例中总线连接29至包括单股的电线29b，所述电线从电路板9出发没有任何弯曲45地直线地逐渐终止，也就是沿插接和接合方向Z。 [0162] 在此情况下，单股典型29b还通过块33相互隔开间距中地机械固定，该块由非导体材料构成，优选由塑料(绝缘体)构成，其中最后还参照图9，其中示意性地示出沿图9a中的线IXb-IXb的横截面图。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈