用于组合式信号传输或用于组合式信号和能量传输的设备和方法_2

文档序号:9732308阅读:来源:国知局
0031]绕组结构和天线结构、尤其是第一子结构可以沿绕组结构的中央轴线布置在两个相互平行延伸的平面中。这些平面可以例如通过构造为不同构件的电路板构造。绕组结构和天线结构、尤其是第一子结构可以布置在这些电路板上。
[0032]所提出的设备还可以包括或具有用于便携式电子终端装置的支承面。设备可例如以具有壳体,壳体构成支承面或在所述壳体上布置有支承面。绕组结构和天线结构在此可以布置在壳体内、例如在壳体的内部体积中。天线结构、尤其是第一子结构可以沿绕组结构的中央轴线布置在绕组结构与支承面之间。在此,支承面可以至少部分地同样垂直于绕组结构的中央轴线地定向。因此,绕组结构、天线结构以及支承面可以布置在三个相互不同但平行的平面中。
[0033]天线结构的第一和第二子结构也可以布置在一个平面中或两个不同的平行平面中,这两个平面沿中央轴线相互间隔开地布置。第一子结构例如可以布置在电路板的第一表面--例如上侧上,而第二子结构可以布置在电路板的与第一表面相对置的表面例如一一下侧上。第一子结构尤其可以布置在电路板的、朝向在支承面上布置的电子终端装置的表面上,其中,第二子结构可以布置在电路板的、背向在支承面上布置的电子终端装置的表面上。第一子结构也可以布置在电路板的、背向在支承面上布置的电子终端装置的表面上,其中,第二子结构可以布置在电路板的、朝向在支承面上布置的电子终端装置的表面上。
[0034]除了第一子结构之外,所述分配给第一子结构的接地面在如下投影面或投影平面中至少部分地或完全与至少一个绕组结构相邻地布置,所述投影面或投影平面垂直于绕组结构的中央轴线地定向。
[0035]所提出的设备通过不同结构的空间构型和布置能够以有利的方式实现:同时信号传输的信号或同时信号和能量传输的信号尽可能少地相互影响,由此有利地使得信号传输的和/或能量传输的质量最大化。同时,各个结构在所提出的设备中的空间布置能够实现具有最小结构空间要求的结构,所述结构可以有利地例如集成到机动车中,例如机动车的副仪表板中。
[0036]在另一实施方式中,所述设备还包括用于衰减绕组结构的电场的衰减结构。绕组结构的电场在此表示电场或由绕组结构产生的第一电磁场的电部分。在此,衰减结构在所述投影平面中与至少一个绕组结构至少部分地相交。如果绕组结构例如具有包络线、尤其是具有最小几何尺寸的包络线,则在投影平面中衰减结构的至少一部分可以布置在所述包络线内。如果所述设备如上所述包括支承面,则衰减结构或衰减结构的至少一部分可以沿中央轴线布置在绕组结构与支承面之间。支承面的一部分在此也可以在投影平面中与绕组结构和/或衰减结构相交。
[0037]衰减结构可以例如至少部分地构造为梳状结构。梳状结构在此例如包括一个或多个中央连接接片以及与之垂直布置的齿。接片和齿可以例如由具有预先确定的导电能力的材料--例如由铜构成。
[0038]衰减结构在此用于衰减电场或电磁场的电部分。例如衰减结构可以如此构造,使得通过绕组结构产生的电场在穿透衰减结构之后衰减至少20dB,优选完全衰减。
[0039]同时,衰减结构可以如此构造,使得磁场的或通过绕组结构产生的电磁场的磁份额的衰减是最小的。例如衰减结构可以如此构造,使得磁场在穿透衰减结构之后最高衰减ldB,理想地不衰减。
[0040]因此,衰减结构尽可能仅仅用于衰减电场,而磁场尽可能少受损害。
[0041]这能够有利地实现:例如通过天线结构的第一子结构的信号传输尽可能少受通过绕组结构产生的电磁场的电场损害。然而,同时确保:通过电磁场的磁场实现的能量或信号传输被保证并且同样尽可能少受损害。
[0042]电场的衰减在此不仅导致天线耦合的仅仅最小的损害,而且有利地也用于遵循用于辐射的电磁兼容方针。这在汽车领域中、尤其在机动车内部空间中的应用中是特别重要的。
[0043]通过电磁场的感应式能量传输与施加的交变电场有关,所述交变电场不仅在基本频率例如在10kHz与10MHz之间的区间中出现,而且(在所需要的高效率的情况下)也在基本频率的谐波中出现。因此,在频谱中最大值在基本频率的多倍处存在。所提出的衰减结构有利地也能实现这些谐波的屏蔽,其中,磁场没有或者仅仅小程度地被衰减。
[0044]衰减结构例如可以构造为电路板,其中,电路板具有开口,例如构造为缝隙或孔的开口,开口的尺寸一一例如开口的直径或宽度小于预先确定的、波长相关的尺寸。
[0045]因此,开口的尺寸一一例如直径比待屏蔽的信号的波长小、优选小得多。尺寸、尤其是直径例如可以小于或等于λ/100,其中,λ表示待屏蔽的信号的波长。
[0046]在所述值λ/100之下的尺寸改善屏蔽效果。这当不仅基波而且经常未进一步确定的、基波多倍含量同样应被衰减时是特别重要的。因此,尺寸的缩小将屏蔽作用提高到一个最大值,所述最大值在借助封闭的金属板的屏蔽的情况下是可期望的。
[0047]此外,衰减结构可以如此构造,使得闭合的电流路径一一其可以在衰减结构中在自感情况下形成一一的最大直径小于预先确定的直径。
[0048]自感在此表示如下感应:所述感应通过由绕组结构产生的电磁场在衰减结构中引起。
[0049]因为衰减结构与绕组结构直接相邻,所以激励磁场可以在一个面上穿过衰减结构,所述面可以至少相应于绕组结构的表面。因此,衰减结构优选应如此构造和/或布置,使得磁场不被衰减或者仅仅以预先确定的小的程度被衰减。此外,磁场受例如由涡流产生的对应磁场的影响应最小。因此,如此衰减结构可以优选如此构造和/或布置,使得涡流在衰减结构中具有小于预先确定的值的电流强度和/或具有短于预先确定的值的电流路径。这可以例如通过高欧姆的自身未闭合的导体结构实现,其中,产生仅仅非常小的、反作用于激励磁场的场。所述特性尤其可以通过至少部分梳状地构造的衰减结构满足,其中,各个齿的宽度比激励线圈场的最大延展小得多,例如小于所述延展的百分之一。
[0050]优选地,衰减结构——例如衰减结构的包络线以及绕组结构——例如绕组结构的包络线在投影平面中完全相交。这表示:或者衰减结构的包络线或者绕组结构的包络线完全布置在相应地另一结构的包络线内。
[0051]在投影面或投影平面中,天线结构的第一子结构和/或第二子结构可以与衰减结构相邻地布置。在此,可以如上所述关于第一子结构和绕组结构阐明的那样,第一子结构和/或第二子结构直接邻接衰减结构或者与衰减结构具有预先确定的间距地布置。
[0052]可能的是,天线结构和衰减结构可以相互电分离地、也即相互电隔离地构造。
[0053]在一种优选实施方式中,衰减结构和天线结构布置在共同的电路板上。
[0054]共同的电路板可以在此沿中央轴线与电路板在结构上分离地构造和布置,绕组结构布置在电路板上。共同的电路板也可以沿绕组结构的中央轴线布置在所述支承面与绕组结构之间。天线结构的第一子结构和/或第二子结构以及衰减结构可以在此至少部分地、然而优选完全地布置在共同平面中。
[0055]所提出的实施方式有利地能实现衰减结构的尽可能结构简单地集成到设备中,其中,同时尽可能少地损害信号传输和/或能量传输的质量。在此,应考虑的是,绕组结构的或天线结构的信号传输和/或能量传输可以朝向贴靠在支承面上的便携式终端装置地定向。因此,通过衰减结构与天线结构布置在共同的电路板上,尽可能小地干扰在天线结构与这样的终端装置之间的信号传输,因为绕组结构的电磁场的电场在天线结构与支承面之间的区域中已经通过衰减结构衰减。
[0056]在另一实施方式中,衰减结构至少部分地构成天线结构的第二子结构。可设想,衰减结构完全构成天线结构的第二子结构。在此,衰减结构是天线结构的组成部分并且因此与第一子结构电连接。
[0057]在一种优选实施方式中,第二子结构的至少一部分构成天线结构的接地面。接地面在此表示所谓的“ground plane”。在该情况下第一子结构和第二子结构可以共同构成单极天线。单极天线在此可以是所谓的宽带单极,宽带单极在上述频率范围中可以发送和接收信号。
[0058]在此可能的是,第二子结构、尤其接地面以及第一子结构布置在共同平面中。第二子结构和第一子结构也可以布置在平行的平面中,平行的平面以预先确定的(小的)程度相互间隔开。在该情况下,第一和第二子结构形成所谓的平面单极天线、尤其是平面宽带单极。
[0059]替代地,第一子结构的至少一部分或整个第一子结构构成天线结构的接地面。在该情况下,第二子结构还可以构成衰减结构。
[0060]这有利地能实现衰减结构和天线结构的尽可能简单的结构集成,其中,同时天线结构尽可能节省空间地构造。因此在所述实施方式中,天线结构通过其子结构同时提供所述衰减结构的功能。这表示:天线结构和衰减结构功能集成地构造。由此可以如上所述使得需要的结构空间进一步最小化。
[0061]在另一实施方式中,第一子结构框形地构造,其中,第一子结构完全包围或环绕第二子结构。第一子结构可以在此构成完整的框。在此,第一子结构可以包括内面或内部空间,第二子结构布置在所述内面或内部空间中。因此,第一子结构在所述投影平面中包括内面,第二子结构布置在所述内面中。
[0062]优选地,第一子结构在所述实施方式中构成天线结构的接地面。在此,第一子结构可以与参考电位连接。然而也可设想,第二子结构在所述实施方式中构成天线结构的接地面,其中,第二子结构可以与参考电位连接。
[0063]在第一子结构的内边缘与第二子结构的外边缘之间设置或布置空隙或间隙。在两个子结构之间的空隙或间隙中在此可以构造耦合区域。
[0064]由此有利地产生如下:支承到支承面上的移动无线电装置一一其内部移动无线电天线相对于所述空隙或沿所述空隙定位一一特别好地、也即具有特别小的耦合衰减地耦合。在此,可以基于如下,移动无线电装置的内部移动无线电天线通常布置在移动无线电装置的边缘区域中,其中,移动无线电装置的蓄电池布置在中央区域中。
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