用于無(wú)線通信的模塊和用于制造用于無(wú)線通信的模塊的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于無(wú)線通信的模塊以及用于制造用于無(wú)線通信的模塊的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如偶極天線形式的天線被用于無(wú)線通信。這種天線可被集成到電路模塊中。DE10 2008 007 239 Al描述了一種模塊和一種用于制造模塊的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在此背景下，利用本發(fā)明根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求介紹用于無(wú)線通信的模塊和用于制造用于無(wú)線通信的模塊的方法。有利的構(gòu)型從相應(yīng)從屬權(quán)利要求和隨后的描述中得出。
[0004]天線被設(shè)計(jì)到預(yù)定的頻率區(qū)域上。在天線的設(shè)計(jì)中，天線的有效長(zhǎng)度是重要的構(gòu)型標(biāo)準(zhǔn)。為了可以把天線安置在小的平面模塊上，天線可以被折疊地布置在模塊的相鄰平面中。在此，天線可以被布置在電路區(qū)域周圍。為了最優(yōu)地利用空間，天線一一只要需要一一就幾乎完全地包圍電路區(qū)域。天線可以以折疊偶極子的形式被布置在模塊的兩個(gè)相疊的平面中。因此，模塊可以有利地具有小的尺寸。通過(guò)幾乎完全地包圍電路區(qū)域，天線可以具有在所有方向上幾乎均等的輻射特性。
[0005]介紹用于無(wú)線通信的模塊，其中該模塊具有如下特征:
具有電路區(qū)域的板狀的模塊體，其中模塊體包括至少一層，通過(guò)該至少一層模塊體的第一平面和第二平面被彼此分開；并且
環(huán)繞地布置在模塊體處的電路區(qū)域周圍的折疊偶極子，其中折疊偶極子具有布置在模塊體的第一平面中的第一半偶極子以及布置在模塊體的第二平面中的第二半偶極子，其中第一半偶極子和第二半偶極子通過(guò)穿過(guò)模塊體的所述至少一層的第一貫通接觸部和第二貫通接觸部導(dǎo)電地相互連接。
[0006]無(wú)線通信可以被理解為電磁波的發(fā)送以及可替代地或補(bǔ)充地理解為電磁波的接收。折疊偶極子可以描述天線的結(jié)構(gòu)形式，其具有帶預(yù)給定長(zhǎng)度的線匝。在此，線匝可以劃分成兩個(gè)相互連接的半偶極子，所述半偶極子被導(dǎo)電地相互連接并且以小間隔相互平行地對(duì)準(zhǔn)。折疊偶極子的電接線端可被布置在折疊偶極子的半偶極子的中部。除了接線端區(qū)域，可以疊合地實(shí)施兩個(gè)半偶極子。每個(gè)半偶極子可以具有軸對(duì)稱性。如果模塊體具有多個(gè)層，那么在兩個(gè)相鄰的層之間可以分別形成一個(gè)平面并且在外部層的外表面上可以分別形成一個(gè)平面，在這些平面上可以布置半偶極子。模塊的電路可以布置在模塊的電路區(qū)域中。電路區(qū)域可以在中心與模塊對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)貫通接觸部，一個(gè)或多個(gè)平面可以穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)層相互電連接。模塊可以為直角的，或者具有其它合適的形狀，例如圓形的。半偶極子的形狀可以與模塊載體的形狀相匹配。
[0007]第一半偶極子可以在第一平面內(nèi)以及第二半偶極子可以在第二平面內(nèi)分別具有彎折的或弧形的分布。例如所述半偶極子可以分別具有至少兩個(gè)或者至少四個(gè)位于其平面中的例如直角的拐點(diǎn)。通過(guò)這種方式半偶極子可以圍繞地敷設(shè)在電路區(qū)域的周圍。
[0008]所述至少一層可以包括印刷電路板。在此，第一半偶極子和第二半偶極子可以被布置在印刷電路板的彼此相對(duì)的表面上。印刷電路板可以由一層或者多層印刷電路板材料組成。印刷電路板尤其可以由尤其帶有FR4 (flame retardant，阻燃劑)材料標(biāo)志的玻璃纖維織物和環(huán)氧樹脂組成。折疊偶極子可以被布置在印刷電路板的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)上。由此可以實(shí)現(xiàn)良好的輻射。
[0009]所述至少一層可以包括保護(hù)層。在此，第一半偶極子和第二半偶極子可以被布置在保護(hù)層的彼此相對(duì)的表面上。在電路的功能元件布置在模塊上之后，保護(hù)層可以例如為可以被施加的絕緣層。由此，例如可以保護(hù)模塊的電路的電路元件。
[0010]保護(hù)層可以例如通過(guò)澆鑄料來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種保護(hù)層可以簡(jiǎn)單地用常用的制造方法來(lái)施加。
[0011]模塊體可以包括布置在印刷電路板和已經(jīng)提及的保護(hù)層之間的另外的保護(hù)層。由此，折疊偶極子可以集成到由至少兩個(gè)保護(hù)層組成的復(fù)合體中。
[0012]模塊體可以具有用于對(duì)電路區(qū)域進(jìn)行電磁屏蔽的屏蔽罩。半偶極子的至少一個(gè)可以圍繞屏蔽罩并且與屏蔽罩有間隔地布置。由此可以避免折疊偶極子的輻射特性不期望地被屏蔽罩影響。
[0013]半偶極子的至少一個(gè)可以由與屏蔽罩相同的材料制造。折疊偶極子的至少一個(gè)半偶極子可以布置在與屏蔽罩相同的平面中并且在與屏蔽罩相同的工作步驟中來(lái)制造。屏蔽罩例如可以與半偶極子同時(shí)地印刷到模塊上。
[0014]此外，介紹用于制造用于無(wú)線通信的模塊的方法，其中該方法具有下列步驟: 提供由多個(gè)平面構(gòu)成的模塊體的層；
將第一半偶極子集成在所述層的第一側(cè)上，其中第一半偶極子圍繞地布置在電路區(qū)域周圍，并且將第二半偶極子集成在所述層的第二側(cè)上，其中第二半偶極子與第一半偶極子疊合地圍繞地布置在電路區(qū)域周圍；并且
使第一半偶極子與第二半偶極子通過(guò)穿過(guò)所述層的第一貫通接觸部和第二貫通接觸部接觸，以便制造用于無(wú)線通信的折疊偶極子。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面根據(jù)所附的圖，示例性地更詳細(xì)地闡述本發(fā)明。其中:
圖1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了用于無(wú)線通信的模塊的示意性圖示；
圖2根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了用于制造用于無(wú)線通信的模塊的方法的流程圖；
圖3示出了折疊偶極子的圖示；
圖4根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了用于無(wú)線通信的模塊的空間圖示；
圖5根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了用于無(wú)線通信的模塊的輻射特性的空間圖示；
圖6根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了帶保護(hù)層的用于無(wú)線通信的模塊的空間圖示；
圖7根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了帶有屏蔽罩的用于無(wú)線通信的模塊的空間圖示；以及圖8根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了保護(hù)層上帶有折疊偶極子的用于無(wú)線通信的模塊的空間圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0016]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的下列描述中，為在不同圖中示出的以及作用相似的元件使用相同的或相似的附圖標(biāo)記，其中放棄重復(fù)地描述這些元件。
[0017]圖1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了用于無(wú)線通信的模塊100的示意性圖示。模塊100具有帶有折疊偶極子104的模塊體102。模塊體102被實(shí)施為板狀的。模塊體102具有至少一層，通過(guò)該層模塊體102的至少兩個(gè)平面被相互分開。所述平面可以例如布置在所述至少一層的相對(duì)表面上。用于容納電路108——例如集成電路——的電路區(qū)域106布置在模塊體102中。
[0018]模塊體102的至少一層可以例如為印刷電路板層面或保護(hù)層。
[0019]折疊偶極子104具有第一半偶極子和第二半偶極子。第一半偶極子302布置在模塊體102的第一平面中。第二半偶極子布置在模塊體的第二平面中。在此，第二半偶極子布置在模塊體102的下側(cè)或中間平面上并且由此在圖1的圖示中不可見。折疊偶極子104被環(huán)繞地布置在電路區(qū)域106周圍。第一半偶極子和第二半偶極子被模塊體102的至少一層分開并且通過(guò)第一貫通接觸部110和第二貫通接觸部112相互導(dǎo)電地連接。
[0020]在俯視圖中，第一半偶極子具有除了在貫通接觸部110、112和接線端114、116之間敷設(shè)的區(qū)域以外連續(xù)的、四角形的分布。第一半偶極子尤其是具有四個(gè)直角的拐點(diǎn)，通過(guò)這些拐點(diǎn)可以沿著電路區(qū)域106的外部邊緣引導(dǎo)第一半偶極子。
[0021]折疊偶極子104通過(guò)電接線端114、116與電路區(qū)域106連接。通過(guò)這種方式，折疊偶極子104可以被布置在電路區(qū)域106內(nèi)的電路108使用，例如以便通過(guò)折疊偶極子104無(wú)線地發(fā)出發(fā)送信號(hào)或者通過(guò)折疊偶極子104接收接收信號(hào)。
[0022]模塊100可以是帶有集成的垂直折疊偶極子104的標(biāo)準(zhǔn)印刷電路板模塊。在這種情況下，模塊的至少一層可以是印刷電路板或印刷電路板的層。折疊偶極子104可以用作標(biāo)準(zhǔn)天線。折疊偶極子104可以被印刷或集成到模塊體102、例如印刷電路板上，以便低成本地以天線的形式實(shí)現(xiàn)折疊偶極子104。因此，折疊偶極子104也可以通過(guò)印刷垂直地集成到模塊體102中。
[0023]折疊偶極子104可以用于電路模塊形式的模塊100的無(wú)線電接口。需要這種無(wú)線電接口一一例如藍(lán)牙、WiFi等一一用于天線的輻射。這種天線可以以折疊偶極子104的形式用例如由環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)印刷電路板材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。此處介紹的折疊偶極子104具有盡可能好的輻射。另一方面，此處介紹的折疊偶極子104需要盡可能少的空間。
[0024]圖2根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了用于制造用于無(wú)線通信的模塊的方法200的流程圖。在此可以涉及如圖1中示出的模塊。方法200具有提供的步驟202，在該步驟中提供模塊體的由多個(gè)平面構(gòu)成的層。在集成的步驟204中，第一半偶極子被集成到所述層的第一側(cè)上。在此，第一半偶極子環(huán)繞地布置在模塊體的電路區(qū)域周圍。第二半偶極子被集成到所述層的第二側(cè)上。第二半偶極子與第一半偶極子疊合地環(huán)繞地布置在電路區(qū)域周圍。在步驟206中，第一半偶極子與第二半偶極子通過(guò)穿過(guò)所述層的第一貫通接觸部和第二貫通接觸部電接觸，以便制造用于無(wú)線通信的折疊偶極子。在此，折疊偶極子與例如在圖1中示出的折疊偶極子相對(duì)應(yīng)。
[0025]為了制造用于無(wú)線通信的模塊，根據(jù)實(shí)施例僅使用標(biāo)準(zhǔn)印刷電路板工藝，因此通過(guò)此處介紹的方案可以大批量地制造低成本的模塊。折疊偶極子也可以以其它印刷電路板輪廓--例如圓形或多角形--來(lái)實(shí)現(xiàn)并且具有相應(yīng)形狀。
[0026]圖3示出了折疊偶極子104的示例性的圖示。折疊偶極子104被構(gòu)造為折疊的線匝。折疊偶極子104具有第一半偶極子302和第二半偶極子304。第一半偶極子302和第二半偶極子304具有相同的有效長(zhǎng)度。第二半偶極子304以小間隔平行于第一半偶極子302對(duì)準(zhǔn)。在第一半偶極子302的中部，折疊偶極子104具有電接線端114、116。在電接線端114、116處線匝中斷。圖3中示出了標(biāo)準(zhǔn)偶極子104。與之不同的是，可以在其形狀方面改變直線地示出的半偶極子302、304，以便例如可以將其圍繞電路區(qū)域環(huán)繞地引導(dǎo)，如根據(jù)圖1描述的那樣。
[0027]通過(guò)半偶極子302、304的彎曲的或彎折的形狀，可以與在圖3中示出的直線的折疊偶極子104的圖示相比減小折疊偶極子104的長(zhǎng)度。例如在常用的頻率(例如2.45GHz )情況下彎折的折疊偶極子104可以具有不超過(guò)例如電路模塊的常見大小的空間延伸。折疊偶極子104可以具有使得能夠例如向所有側(cè)進(jìn)行輻射的輻射特性。這在SMD器件形式的天線方面是優(yōu)點(diǎn)，所述SMD器件大多出于放置原因不向所有側(cè)均等地輻射。
[0028]圖4根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了用于無(wú)線通信的模塊100的空間圖示。模塊100與如圖1中示出的模塊相對(duì)應(yīng)。模塊體102被透視地示出，以便示出折疊偶極子的三維層面。模塊體102在此被構(gòu)造