專利名稱：Fakra兼容天線的制作方法
FAKRA兼容天線
背景技術(shù)：
IPC/JEDEC J_STD_0202C和IEC-norm標準60068指定了在汽車電子領(lǐng)域公知為 “FAKRA”或“i^akra”的印刷電路板(PCB)安裝連接器的間距和管腳配置。圖1為典型的現(xiàn)有技術(shù)!^akra連接器10的透視圖。連接器10優(yōu)選地通過將電介質(zhì)(例如塑料、陶瓷或玻璃)鑄造為圖1示出的形狀而成型。在圖1中，連接器10具有第一正圓柱形部分12，其遠離基本為立方體形狀的電路板安裝部分14延伸，在它的中心是信號承載導體(圖1中未示出)。設(shè)計圓柱部分的尺寸、 形狀和配置以接收在配對陰插孔連接器中(同樣未示出)。圓柱部分12具有掣子或閂鎖 13，其將配對插孔連接器鎖定到圖1中示出的連接器10上。電路板安裝部分設(shè)置有四個位于角落的安裝柱16，其中兩個在圖1中可見。圖2為圖1中示出的連接器10的右側(cè)視圖。第一圓柱形部分12和立方體形狀的連接器安裝部分14如此配置使得連接器安裝部分12可以從電路板邊緣向外且遠離電路板邊緣延伸，未在圖1或圖2中示出。圖2中示出的兩個位于角落的安裝柱16垂直于立方體形狀的電路板安裝部分14的基本上平面的底面15向下延伸。圖2中示出信號引線18位于圖2中示出的兩個安裝柱之間。信號引線18也從電路板安裝部分14垂直向下延伸。圖3為圖1和2中示出的連接器的仰視圖。圖3示出四個位于角落的安裝柱16 和位于中心的信號引線18。安裝柱16相互之間的幾何構(gòu)型和信號引線18的布置在前述 !^akra標準中指定。它們的結(jié)構(gòu)，即它們的數(shù)量和相互之間的間距，決定了連接器10是否與前述!^akra標準兼容。它們因此決定了連接器10是否為!^akra連接器。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，圖1、2和3示出的!^akra連接器是公知的汽車電子行業(yè)標準連接器。其常用于將安裝于車輛上的無線通信設(shè)備(如蜂窩電話)和全球定位系統(tǒng)(GPQ接收器之間的同軸電纜連接到位于車窗上或車窗內(nèi)或位于車輛外表面上的天線。將天線安裝到車輛表面或車窗內(nèi)的一個問題在于這樣的天線容易被盜竊和破壞。 如果設(shè)備的外部天線被破壞或盜竊，任何類型的通信設(shè)備或GPS接收器因此將會無效。將這樣的設(shè)備所需的天線隱藏或重新定位在不可見或不易于被破壞的位置，將防止或降低設(shè)備無效的可能性。不易于或免于盜竊或損壞的天線相對于現(xiàn)有技術(shù)而言是一個進步，尤其當其用于車輛上時。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)!^akra兼容連接器的透視圖；圖2為圖1示出的連接器的右側(cè)視圖；圖3為圖1示出的連接器的仰視圖；圖4為!^akra兼容連接器的的一個實施例的透視圖；圖5為圖4示出天線的右側(cè)視圖；圖6為圖4示出天線的仰視圖；圖7示出!^akra兼容連接器或hkra兼容天線用于電子通信設(shè)備的電路板上；
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圖8示出安裝于電路板上的!^akra兼容天線的一個替換實施例；圖9示出!^ikra兼容天線的另一替換實施例；且圖10為使用例如圖4、8或9示出的!^akra兼容天線的無線通信設(shè)備的框圖。
具體實施例方式圖4示出!^akra兼容天線50的一個實施例的透視圖。正如圖1_3示出的連接器 10，圖4示出的天線50具有基本上為立方體形狀的電路板安裝部分14，其設(shè)置有從電路板安裝部分14的底面15垂直延伸的一個或多個定位柱16。信號引線(圖4未示出)也垂直于電路板安裝部分14的底面15向下延伸，與上述圖2和3示出的信號引線類似。與圖 1-3示出的連接器10不同，圖1-3示出的掣子13從圓柱部分12移開。電路板安裝部分14和圓柱部分12優(yōu)選地成型為單塊電介質(zhì)材料塊，例如塑料、玻璃或陶瓷。電路板安裝部分14和圓柱部分12支撐以下描述的天線，天線由預定長度的導線M圍繞圓柱部分12的外表面纏繞以形成在無線電通信設(shè)備(圖4未示出)的至少一個工作頻段諧振的電感器而構(gòu)成。由于電路板安裝部分14和圓柱部分12支撐導線圍繞圓柱部分12纏繞而形成的天線，它們在此被認為是射頻轉(zhuǎn)換天線M的支撐結(jié)構(gòu)或基底。術(shù)語導線、天線和線圈在以下可互換地使用，且總的用附圖標記M表示。除了導線M相對端的相對較短部分，纏繞圓柱部分12的導線被絕緣材料涂敷。在一個實施例中，導線線圈M的一端的未涂敷部分被電連接到位于中心的信號引線18，引線 18從電路板安裝部分14的底表面延伸，而導線線圈M相對的第二端懸置或漂浮。在另一實施例中，線圈第二端的未涂敷部分被連接到基底(12和14)表面的導電材料(未示出) 或延伸到在電路板安裝部分14的底表面15上形成或附連至電路板安裝部分14的底表面 15的接地面。線圈M的兩端在圖4中都不可見。圖5為圖4示出的天線50的側(cè)視圖。該視圖示出線圈M的第一端53延伸到底表面15上且電連接到前述信號引線18。圖6為圖4和圖5示出的天線50的仰視圖，示出了線圈M的第一端53連接到前述位于中心的信號引線18。線圈/天線M的第二端56可漂浮或連接到在形成基底的材料上的前述導電層，但是在圖中未示出。用于形成線圈M的導線具有的物理長度選擇為使得當這樣長度的導線圍繞圓柱部分52纏繞時，纏繞的匝數(shù)和直徑影響線圈M的電特性(電感和電容)，使得線圈M在聯(lián)接至天線50的通信設(shè)備所使用的至少一個工作頻段諧振。如圖6中可見，電路板安裝部分14設(shè)置有四個定位銷16，每個都位于立方體形狀的電路板安裝部分14的相應(yīng)角落處。信號引線18位于電路板安裝部分14的中心處。可替換的實施例使用一個、兩個或三個安裝銷16，其中至少一個形成用于底表面15上的前述接地面或用于基底(12和14)外表面上的導電涂層的接地管腳連接。現(xiàn)在參考圖7，示出了電路板70，電路板70附連到包括或形成通信設(shè)備(例如全球定位系統(tǒng)(GPQ接收器、藍牙收發(fā)器和/或蜂窩電話，例如GSM或CDMA電話)的操作部件的多個電子部件72。電路板70具有正方形的區(qū)域或帶74，其定義了前述i^akra ISO標準安裝孔圖案76在電路板70上的位置。由于安裝孔圖案76與前述!^akra標準兼容，它當然將接收前述I^akra天線50的一個或多個定位銷16和信號引線18。安裝孔圖案76還可以接收i^akra連接器，例如圖1、2和3描述的連接器10。電路板70因此能夠使得安裝在電
5路板70上的一個或多個通信設(shè)備通過外部天線(使用前述連接器10)或圖4-6描述的電路板安裝i^akra兼容天線50接收和/或發(fā)射RF信號。如圖7示于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員， Fakra兼容連接器10或電路板安裝!^akra兼容天線50的使用或選擇，可在電路板70的裝配時做出，該選擇為設(shè)計選擇。圖8和9示出！^akra兼容天線的兩個替換實施例。圖8中描述的天線80也為電路板安裝i^akra兼容天線80，示為與圖7示出的電路板70 —起使用，且因此與由相同類型的通信設(shè)備所需的各種電子部件72形成的這種通信設(shè)備一起使用，所有這些對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是公知的。圖8示出的!^akra兼容天線80具有的占地面積(即其占據(jù)的面積)比i^akra ISO兼容孔圖案76的區(qū)域或占地面積更大。圖9示出!^akra兼容連接器90的另一實施例，其具有形成在圓柱形但直立的部分 94上的導線線圈92。如圖4-8描述的天線，圖9的天線90也具有電路板安裝部分93上的 Fakra兼容定位銷16和!^akra兼容信號引線18，使得天線90能夠安裝到任何電路板上的 Fakra兼容孔圖案中。不同于圖4_8的實施例，圖9示出的!^ikra兼容天線90完全裝配在 Fakra兼容安裝孔圖案的占地面積內(nèi)。最后，為了完整，圖10示出包括無線電收發(fā)器102的通信設(shè)備100的示意圖，其功能必需部件對通信領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是公知的。收發(fā)器102可操作地聯(lián)接至控制器 104，且由控制器104所控制，例如微控制器或微處理器，其自身也聯(lián)接至用戶接口 106，例如鍵盤和液晶顯示設(shè)備。聯(lián)接至收發(fā)器的揚聲器108和麥克風110使得音頻信號在收發(fā)器和設(shè)備100的用戶之間傳送。在一個實施例中，通信設(shè)備100實施為蜂窩電話。在另一個實施例中，通信設(shè)備100為用于跟蹤和/或定位被盜車輛的藍牙收發(fā)器、GPS接收器或RF定位設(shè)備。圖10描述的通信設(shè)備100的部件優(yōu)選地安裝在一個或多個電路板上。每個人都知道這樣的電路板自身安裝在適合的殼體中，為清楚起見未示出。圖10中的附圖標記50 描述圖中所示的任一 i^akra兼容天線。圖10因此描述了無線通信設(shè)備，例如蜂窩電話、GPS 接收器或藍牙設(shè)備，通過使用電路板安裝i^kra天線或經(jīng)由電路板安裝!^akra連接器(如圖1-3描述的連接器10)聯(lián)接至設(shè)備的外部天線而使得設(shè)備可操作。應(yīng)當注意到圖4-9描述的天線為單波段射頻轉(zhuǎn)換器，意味著天線在一個波段(例如蜂窩電話通常使用的800MHz波段)諧振。此處公開的天線的可替換實施例包括多波段天線，其在多個不同的波段(包括但不限于800、900、1200和1800MHz波段)諧振。這樣的天線可通過在圖中示出的那些上纏繞另外的線圈，或選擇性地選擇線圈M的電長度以具有位于其諧波頻率處的多個駐頻而構(gòu)成。以上描述的實施例用于解釋和說明的目的。它們不應(yīng)當解釋為限制發(fā)明或限定發(fā)明。發(fā)明由所附權(quán)利要求的范圍來限定。
權(quán)利要求
1.一種天線，包括a)基底，所述基底具有配置為安裝到i^akraISO兼容孔圖案中的至少一個定位銷；和b)射頻(RF)能量轉(zhuǎn)換器，所述RF能量轉(zhuǎn)換器聯(lián)接至該基底且具有配置為安裝到所述 Fakra ISO兼容孔圖案中的至少一個信號引線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中，該定位銷為用于所述RF能量轉(zhuǎn)換器的接地銷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中，射頻(RF)能量轉(zhuǎn)換器為多波段轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中，該RF能量轉(zhuǎn)換器為全球定位系統(tǒng)(GPS)天線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中，該RF能量轉(zhuǎn)換器為藍牙天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中，該RF能量轉(zhuǎn)換器為蜂窩電話天線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中，設(shè)計該基底的尺寸、形狀和配置以裝配 ISO兼容孔圖案的占地面積內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中，該基底KhkralSO兼容孔圖案的占地面積更大。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中，該基底具有配置為允許該基底自動被設(shè)置在電路板中的至少一個基本平坦表面。
10.一種電路板，包括a)安裝到所述電路板的多個電子部件；b)所述電路板中的至少一個i^akraISO兼容安裝孔圖案；和c)以下中的至少一個i)安裝到所述i^akra ISO兼容安裝孔圖案中的i^akra ISO兼容連接器；和 )安裝到所述hkra ISO兼容安裝孔圖案中的天線，該天線包括(1)基底，所述基底具有安裝到該i^akraISO兼容孔圖案中的至少一個定位銷；和(2)射頻(RF)能量轉(zhuǎn)換器，所述RF能量轉(zhuǎn)換器具有配置為安裝到所述hkraISO兼容孔圖案中的至少一個信號引線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路板，其中，所述多個電子部件包括以下中的至少一個a)全球定位系統(tǒng)(GPQ接收器；b)藍牙收發(fā)器；和c)蜂窩電話。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路板，其中，該射頻(RF)能量轉(zhuǎn)換器為多波段轉(zhuǎn)換器。
13.一種無線通信設(shè)備，包括a)具有無線電裝置的電路板，該電路板具有i^akraISO兼容天線安裝孔；b)基底，所述基底具有安裝到i^akraISO兼容天線安裝孔中的至少一個定位銷；c)射頻(RF)能量轉(zhuǎn)換器，所述RF能量轉(zhuǎn)換器聯(lián)接至該基底且具有至少一個信號引線， 所述至少一個信號引線安裝到所述i^akra ISO兼容孔圖案中且操作性地聯(lián)接至該電路板。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線通信設(shè)備，其中，該定位銷為接地銷。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線通信設(shè)備，其中，該射頻(RF)能量轉(zhuǎn)換器為多波段轉(zhuǎn)換器。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線通信設(shè)備，其中，該無線電裝置為全球定位系統(tǒng)(GPS) 接收器。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線通信設(shè)備，其中，該無線電裝置為藍牙收發(fā)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線通信設(shè)備，其中，該無線電裝置為蜂窩電話。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線通信設(shè)備，其中，設(shè)計該基底的尺寸、形狀和配置以裝配在i^akra ISO兼容孔圖案的占地面積內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線通信設(shè)備，其中，該基底比i^akraISO兼容孔圖案的占地面積更大。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線通信設(shè)備，其中，該電路板安裝在外殼內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的無線通信設(shè)備，其中，該射頻轉(zhuǎn)換器延伸出該外殼。
全文摘要
一種電路板安裝天線(50)，具有與IPC/JEDEC J-STD 0202C和IEC-norm標準60068兼容的基底(12，14)，該標準指定了在汽車電子領(lǐng)域公知為“FAKRA”或“Fakra”的印刷電路板(PCB)安裝連接器的間距和管腳配置。射頻(RF)能量轉(zhuǎn)換器或天線(54)應(yīng)用于基底(12，14)或在基底(12，14)上形成，該天線設(shè)置有信號引線(18)和至少一個安裝銷(16)，它們的間距和位置與FakraISO兼容孔圖案兼容。天線(50)因此提供了與Fakra標準兼容的電路板安裝天線。
文檔編號H01Q1/12GK102439785SQ201080004535
公開日2012年5月2日 申請日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者B·曼塔, D·特蒂克, P·薩拉丁, T·布里 申請人:大陸汽車系統(tǒng)公司