用于无线通信的模块和用于制造用于无线通信的模块的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于无线通信的模块以及用于制造用于无线通信的模块的方法。
【背景技术】
[0002]例如偶极天线形式的天线被用于无线通信。这种天线可被集成到电路模块中。DE10 2008 007 239 Al描述了一种模块和一种用于制造模块的方法。
【发明内容】
[0003]在此背景下，利用本发明根据独立权利要求介绍用于无线通信的模块和用于制造用于无线通信的模块的方法。有利的构型从相应从属权利要求和随后的描述中得出。
[0004]天线被设计到预定的频率区域上。在天线的设计中，天线的有效长度是重要的构型标准。为了可以把天线安置在小的平面模块上，天线可以被折叠地布置在模块的相邻平面中。在此，天线可以被布置在电路区域周围。为了最优地利用空间，天线一一只要需要一一就几乎完全地包围电路区域。天线可以以折叠偶极子的形式被布置在模块的两个相叠的平面中。因此，模块可以有利地具有小的尺寸。通过几乎完全地包围电路区域，天线可以具有在所有方向上几乎均等的辐射特性。
[0005]介绍用于无线通信的模块，其中该模块具有如下特征:
具有电路区域的板状的模块体，其中模块体包括至少一层，通过该至少一层模块体的第一平面和第二平面被彼此分开；并且
环绕地布置在模块体处的电路区域周围的折叠偶极子，其中折叠偶极子具有布置在模块体的第一平面中的第一半偶极子以及布置在模块体的第二平面中的第二半偶极子，其中第一半偶极子和第二半偶极子通过穿过模块体的所述至少一层的第一贯通接触部和第二贯通接触部导电地相互连接。
[0006]无线通信可以被理解为电磁波的发送以及可替代地或补充地理解为电磁波的接收。折叠偶极子可以描述天线的结构形式，其具有带预给定长度的线匝。在此，线匝可以划分成两个相互连接的半偶极子，所述半偶极子被导电地相互连接并且以小间隔相互平行地对准。折叠偶极子的电接线端可被布置在折叠偶极子的半偶极子的中部。除了接线端区域，可以叠合地实施两个半偶极子。每个半偶极子可以具有轴对称性。如果模块体具有多个层，那么在两个相邻的层之间可以分别形成一个平面并且在外部层的外表面上可以分别形成一个平面，在这些平面上可以布置半偶极子。模块的电路可以布置在模块的电路区域中。电路区域可以在中心与模块对准。通过贯通接触部，一个或多个平面可以穿过一个或多个层相互电连接。模块可以为直角的，或者具有其它合适的形状，例如圆形的。半偶极子的形状可以与模块载体的形状相匹配。
[0007]第一半偶极子可以在第一平面内以及第二半偶极子可以在第二平面内分别具有弯折的或弧形的分布。例如所述半偶极子可以分别具有至少两个或者至少四个位于其平面中的例如直角的拐点。通过这种方式半偶极子可以围绕地敷设在电路区域的周围。
[0008]所述至少一层可以包括印刷电路板。在此，第一半偶极子和第二半偶极子可以被布置在印刷电路板的彼此相对的表面上。印刷电路板可以由一层或者多层印刷电路板材料组成。印刷电路板尤其可以由尤其带有FR4 (flame retardant，阻燃剂)材料标志的玻璃纤维织物和环氧树脂组成。折叠偶极子可以被布置在印刷电路板的两个相对的侧上。由此可以实现良好的辐射。
[0009]所述至少一层可以包括保护层。在此，第一半偶极子和第二半偶极子可以被布置在保护层的彼此相对的表面上。在电路的功能元件布置在模块上之后，保护层可以例如为可以被施加的绝缘层。由此，例如可以保护模块的电路的电路元件。
[0010]保护层可以例如通过浇铸料来实现。这种保护层可以简单地用常用的制造方法来施加。
[0011]模块体可以包括布置在印刷电路板和已经提及的保护层之间的另外的保护层。由此，折叠偶极子可以集成到由至少两个保护层组成的复合体中。
[0012]模块体可以具有用于对电路区域进行电磁屏蔽的屏蔽罩。半偶极子的至少一个可以围绕屏蔽罩并且与屏蔽罩有间隔地布置。由此可以避免折叠偶极子的辐射特性不期望地被屏蔽罩影响。
[0013]半偶极子的至少一个可以由与屏蔽罩相同的材料制造。折叠偶极子的至少一个半偶极子可以布置在与屏蔽罩相同的平面中并且在与屏蔽罩相同的工作步骤中来制造。屏蔽罩例如可以与半偶极子同时地印刷到模块上。
[0014]此外，介绍用于制造用于无线通信的模块的方法，其中该方法具有下列步骤: 提供由多个平面构成的模块体的层；
将第一半偶极子集成在所述层的第一侧上，其中第一半偶极子围绕地布置在电路区域周围，并且将第二半偶极子集成在所述层的第二侧上，其中第二半偶极子与第一半偶极子叠合地围绕地布置在电路区域周围；并且
使第一半偶极子与第二半偶极子通过穿过所述层的第一贯通接触部和第二贯通接触部接触，以便制造用于无线通信的折叠偶极子。
【附图说明】
[0015]下面根据所附的图，示例性地更详细地阐述本发明。其中:
图1根据本发明的实施例示出了用于无线通信的模块的示意性图示；
图2根据本发明的实施例示出了用于制造用于无线通信的模块的方法的流程图；
图3示出了折叠偶极子的图示；
图4根据本发明的实施例示出了用于无线通信的模块的空间图示；
图5根据本发明的实施例示出了用于无线通信的模块的辐射特性的空间图示；
图6根据本发明的实施例示出了带保护层的用于无线通信的模块的空间图示；
图7根据本发明的实施例示出了带有屏蔽罩的用于无线通信的模块的空间图示；以及图8根据本发明的实施例示出了保护层上带有折叠偶极子的用于无线通信的模块的空间图示。
【具体实施方式】
[0016]在本发明的优选实施例的下列描述中，为在不同图中示出的以及作用相似的元件使用相同的或相似的附图标记，其中放弃重复地描述这些元件。
[0017]图1根据本发明的实施例示出了用于无线通信的模块100的示意性图示。模块100具有带有折叠偶极子104的模块体102。模块体102被实施为板状的。模块体102具有至少一层，通过该层模块体102的至少两个平面被相互分开。所述平面可以例如布置在所述至少一层的相对表面上。用于容纳电路108——例如集成电路——的电路区域106布置在模块体102中。
[0018]模块体102的至少一层可以例如为印刷电路板层面或保护层。
[0019]折叠偶极子104具有第一半偶极子和第二半偶极子。第一半偶极子302布置在模块体102的第一平面中。第二半偶极子布置在模块体的第二平面中。在此，第二半偶极子布置在模块体102的下侧或中间平面上并且由此在图1的图示中不可见。折叠偶极子104被环绕地布置在电路区域106周围。第一半偶极子和第二半偶极子被模块体102的至少一层分开并且通过第一贯通接触部110和第二贯通接触部112相互导电地连接。
[0020]在俯视图中，第一半偶极子具有除了在贯通接触部110、112和接线端114、116之间敷设的区域以外连续的、四角形的分布。第一半偶极子尤其是具有四个直角的拐点，通过这些拐点可以沿着电路区域106的外部边缘引导第一半偶极子。
[0021]折叠偶极子104通过电接线端114、116与电路区域106连接。通过这种方式，折叠偶极子104可以被布置在电路区域106内的电路108使用，例如以便通过折叠偶极子104无线地发出发送信号或者通过折叠偶极子104接收接收信号。
[0022]模块100可以是带有集成的垂直折叠偶极子104的标准印刷电路板模块。在这种情况下，模块的至少一层可以是印刷电路板或印刷电路板的层。折叠偶极子104可以用作标准天线。折叠偶极子104可以被印刷或集成到模块体102、例如印刷电路板上，以便低成本地以天线的形式实现折叠偶极子104。因此，折叠偶极子104也可以通过印刷垂直地集成到模块体102中。
[0023]折叠偶极子104可以用于电路模块形式的模块100的无线电接口。需要这种无线电接口一一例如蓝牙、WiFi等一一用于天线的辐射。这种天线可以以折叠偶极子104的形式用例如由环氧树脂和玻璃纤维织物构成的标准印刷电路板材料来实现。此处介绍的折叠偶极子104具有尽可能好的辐射。另一方面，此处介绍的折叠偶极子104需要尽可能少的空间。
[0024]图2根据本发明的实施例示出了用于制造用于无线通信的模块的方法200的流程图。在此可以涉及如图1中示出的模块。方法200具有提供的步骤202，在该步骤中提供模块体的由多个平面构成的层。在集成的步骤204中，第一半偶极子被集成到所述层的第一侧上。在此，第一半偶极子环绕地布置在模块体的电路区域周围。第二半偶极子被集成到所述层的第二侧上。第二半偶极子与第一半偶极子叠合地环绕地布置在电路区域周围。在步骤206中，第一半偶极子与第二半偶极子通过穿过所述层的第一贯通接触部和第二贯通接触部电接触，以便制造用于无线通信的折叠偶极子。在此，折叠偶极子与例如在图1中示出的折叠偶极子相对应。
[0025]为了制造用于无线通信的模块，根据实施例仅使用标准印刷电路板工艺，因此通过此处介绍的方案可以大批量地制造低成本的模块。折叠偶极子也可以以其它印刷电路板轮廓--例如圆形或多角形--来实现并且具有相应形状。
[0026]图3示出了折叠偶极子104的示例性的图示。折叠偶极子104被构造为折叠的线匝。折叠偶极子104具有第一半偶极子302和第二半偶极子304。第一半偶极子302和第二半偶极子304具有相同的有效长度。第二半偶极子304以小间隔平行于第一半偶极子302对准。在第一半偶极子302的中部，折叠偶极子104具有电接线端114、116。在电接线端114、116处线匝中断。图3中示出了标准偶极子104。与之不同的是，可以在其形状方面改变直线地示出的半偶极子302、304，以便例如可以将其围绕电路区域环绕地引导，如根据图1描述的那样。
[0027]通过半偶极子302、304的弯曲的或弯折的形状，可以与在图3中示出的直线的折叠偶极子104的图示相比减小折叠偶极子104的长度。例如在常用的频率(例如2.45GHz )情况下弯折的折叠偶极子104可以具有不超过例如电路模块的常见大小的空间延伸。折叠偶极子104可以具有使得能够例如向所有侧进行辐射的辐射特性。这在SMD器件形式的天线方面是优点，所述SMD器件大多出于放置原因不向所有侧均等地辐射。
[0028]图4根据本发明的实施例示出了用于无线通信的模块100的空间图示。模块100与如图1中示出的模块相对应。模块体102被透视地示出，以便示出折叠偶极子的三维层面。模块体102在此被构造