Antennenmodul Die Erfindung betrifft ein Antennenmodul, insbesondere ein DSRC (Dedicated Short Range Communication) Antennenmodul für eine Mauterfassung seitens eines Kraftfahrzeugs.

Aus DE 10 2010 015 823 AI und WO 2009/142983, deren Offenba- rungsgehalte durch Bezugnahme hiermit Teil dieser Anmeldung sind ( incorporated by reference) , sind jeweils Antennenmodule be ^¬ kannt .

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antennenmodul zu op- timieren. Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben . Gegenüber einem Antennenmodul wie z.B. in DE 10 2010 015 823 AI oder zumindest intern bekannten Antennenmodulen können - z.B. (aber nicht nur) für Mauterfassungs- und/oder DRSC- Anwendungen- erfindungsgemäße Ausgestaltungen eines Antennenmoduls mit einem Träger basierend auf einem Substrat aus einem FR4 Material kostengünstig realisiert sein, wobei der eigentlich einer Verwendung eines FR4 Materials hierfür entgegenstehenden Problematik eines möglicherweise an sich potentiell eher relativ verlustbehafteten FR4 Materials begegnet werden kann durch Kombination der Verwendung des FR4 Materials mit mindestens einer (Durchgangs-) Ausnehmung in mindestens einem seitlich neben

Rändern (versetzt zu) der Patchantenne (z.B. in der Ebene des Trägers/ Substrats unterhalb dieser) verlaufenden, die Pat- chatenne z.B. umgebenden Bereich. Eine Einsparung von Material in Bereichen seitlich um die Patchantenne herum (durch Aus- nehmungen) in einem Träger kann Verluste im FR4 Träger verringern und/oder Material sparen.

Generell kann (laut z.B. wikipedia.de) FR-4 (oder auch „FR4") generell eine Klasse von schwer entflammbaren und flammenhemmenden Verbundwerkstoffen beinhaltend Epoxidharz und

Glasfasergewebe bezeichnen. Die Abkürzung FR kann für englisch flame retardant (dt. flammenhemmend) stehen, z.B. gemäß UL94V-0. FR-4 ist in verschiedenen Varianten am Markt verfügbar. Der Verbundwerkstoff kann mit chemischen Stoffen wie polybromiertem Diphenylether basierend auf Brom versetzt sein. FR-4 kann unter anderem als elektrisch nicht leitendes Trägermaterial bei elektrischen Leiterplatten eingesetzt werden. FR-4 kann z.B. (im Gegensatz zu ähnlichen Verbundwerkstoffen wie FR-2) , sogenanntes Hartpapier, eine bessere Kriechstromfestigkeit und eine ge ^¬ ringere Wasseraufnahme aufweisen. Ein Vorteil von FR-4 kann auch eine gute Haftbarkeit sein, welche das dauerhafte Anbringen von Leiterbahnstrukturen aus Kupfer auf dem Trägermaterial ermöglichen kann. Weitere Anwendungen können im Bereich der Elektromechanik als verschiedenartig geformte Abstands- oder Stützelemente liegen.

Zu den in den Unteransprüchen angegebenen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung:

Nach einigen Ausgestaltungen der Erfindung weist der Träger eine oder mehrere in Bereichen jeweils versetzt zu der Patchantenne parallel zu den Rändern der Patchantenne, durch eine durch die Oberfläche des Trägers definierten Ebene verlaufende, ins- besondere längliche Durchgangs-Ausnehmung (en) auf.

Nach einigen Ausgestaltungen der Erfindung weist der Träger in Bereichen neben der Patchantenne z.B. eine, zwei, drei oder vier parallel zu den Rändern der Patchantenne verlaufende und jeweils um Ecken der Patchantenne herum verlaufende längliche Aus ^¬ nehmungen auf.

Zur (mechanischen / stabilisierenden) Verbindung eines äußeren Rahmenbereichs des Trägers des Antennenmoduls mit einem Bereich des Trägers unterhalb der Patchantenne kann der Träger (in Bereichen seitlich außerhalb und dabei in einer Ebene parallel zur Ebene der Patchantenne zwischen mindestens zwei parallel zu den Rändern der Patchantenne verlaufenden Ausnehmungen) einen Steg oder mehrere Stege aufweisen.

Die Ausnehmungen im Träger können z.B. Schlitze sein.

Nach einigen Ausgestaltungen der Erfindung mit insbesondere zirkularer Polarisierung der Patchantenne verlaufen Ausnehmungen (Löcher, Schlitze) im Träger entlang allen Kanten der Patchantenne auf dem Träger.

Nach einigen Ausgestaltungen der Erfindung mit insbesondere linearer Polarisierung der Patchantenne verlaufen Ausnehmungen im Träger entlang weniger als allen (also z.B. entlang zwei) Kanten der Patchantenne auf dem Träger, insbesondere nur an resonanten Kanten der Patchantenne. Nach einigen Ausgestaltungen der Erfindung ist eine Massefläche des Antennenmoduls auf einer insbesondere der Ebene der Pat ^¬ chantenne hinsichtlich des Trägers gegenüberliegenden Ebene angeordnet, und mit einem oder mehreren Abstandshaltern in einem Abstand zum Träger gehalten, insbesondere um einen definierten Abstand der Patchantenne zur Massefläche zu halten.

Nach einigen Ausgestaltungen der Erfindung ist die Massefläche des Antennenmoduls einfach und kostengünstig als eine leitende (flächige) Lage aus insbesondere Kupfer auf einer Leiterplatte ausgebildet .

Nach einigen Ausgestaltungen der Erfindung ist die Patchatenne mit Abschrägungen in zwei Ecken ausgebildet.

Nach einigen Ausgestaltungen der Erfindung weist zumindest die Patchantenne Ausnehmungen in Form von Durchgangsausnehmungen und/oder von Durchkontaktierungen durch die Patchantenne und/oder durch den Träger auf, insbesondere je mehr als drei oder mehr als fünf oder mehr als neun in zwei zueinander orthogonalen Richtungen. Durchkontaktierungen durch die Patchantenne und/oder durch den Träger können Verluste (beim Senden mit der Patchantenne) verringern.

Einige Ausgestaltungen der Erfindung betreffen einen Einsatz des Antennenmoduls als Dedicated Short Range Communication (DSRC) Antennenmodul für ein Kraftfahrzeug, und/oder als Antennenmodul für ein bzw. verbunden mit (/angeschlossen an) einem Mauter- fassungs-Modul für ein Kraftfahrzeug, was insbesondere eine effiziente Mauterfassung ermöglichen kann.

Weitere Merkmale und Vorteile einiger vorteilhafter Ausge ^¬ staltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:

Fig. 1 perspektivisch in Draufsicht als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Antennenmodul mit einer rechteckigen Pat- chantenne auf einem rechteckigen (FR4-) Träger mit Ausnehmungen,

Fig. 2 perspektivisch in Draufsicht als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Antennenmodul mit einer rechteckigen Pat- chantenne auf einem rechteckigen (FR4-) räger mit in dessen Ausnehmungen sichtbarer Massefläche und/oder Platine,

Fig. 3 perspektivisch von schräg seitlich/oben ein Aus- führungsbeispiel der Erfindung mit einem (FR4-) Träger, zwischen einer Patchantenne und einer mit mindestens einem Abstandshalter beabstandeten Massefläche.

Fig. 1 zeigt perspektivisch als eine Ausgestaltung der Erfindung ein Antennenmodul 1 mit einer auf einem (FR4-basierten) Träger 2 angeordneten Patchantenne 3 mit (mit Ausnahme der Abschrägungen 4, 5 an zweien ihrer Ecken 31, 32, 33, 34) etwa rechteckiger (z.B. quadratischer) Oberfläche. Der basierend auf bzw . aus einem FR4-Substrat ausgebildete Träger 2 weist eine oder zwei oder drei oder wie hier mindestens vier durch ihn hindurch verlaufende (Durchgangs-) Ausnehmungen 10, 11, 12, 13, in Form von z.B. Schlitzen auf, was z.B. durch das FR4 Material des Substrats des Trägers 2 bedingte Verluste (der Abstrahlung der Patchantenne 3) verringern könnte.

Die (hier vier) Ausnehmungen (in Form von (Durchgangs) -Löchern) ) 10, 11, 12, 13 im Träger 2 sind hier länglich (also länger parallel zu einer Kante / einer Seite / einem Rand 35, 36, 37, 38 der Patch-Antenne 3 als senkrecht zu einer Kante / einer Seite / einem Rand 35, 36, 37, 38 der Patch-Antenne 3 breit) .

Es können z.B. (wie in Fig. 1 vier) Ausnehmungen 10, 11, 12, 13 im Träger 2 entlang vier der (Außen- ) Kanten (und/oder Seiten und/oder Rändern) 35, 36, 37, 38 der Patch-Antenne 3 verlaufen (insbesondere für eine zirkuläre Polarsierung) , oder z.B. nur zwei Ausnehmungen entlang z.B. nur zwei Kanten (und/oder Seiten und/oder Rändern) 35, 37 der Patch-Antenne 3 verlaufen. ,

b

Die (hier vier) Ausnehmungen 10, 11, 12, 13 im Träger 2 laufen hier um jeweils eine der Ecken 31, 32, 33, 34 der Patch-Antenne 3 herum, und Teilabschnitte von ihnen sind jeweils auf beiden Seiten einer der Ecken 31, 32, 33, 34 länglich.

Zwischen den (hier vier) Ausnehmungen 10, 11, 12, 13 im Träger 2 in dessen (2) Bereich (en) 45, 46, 47, 48 seitlich neben (und dabei in seiner (2) Ebene unterhalb) der Patch-Antenne 3 verbinden seinen (2) Mitten—Bereich 25 (in seiner (2) Ebene) unterhalb der Patchantenne 3 (z.B. gleicher / etwa gleicher Form wie die Patchantenne 3) mit seinem (2) hier rechteckigen (und hier quadratischen) äußeren Rahmenbereich 20.

Ein äußerer z.B. rechteckförmig umlaufend ausgebildeter Rahmen 20 des Trägers 2 ist mit einem inneren Bereich 25 des Trägers 2 (unterhalb der Patchantenne 3, z.B. mit gleicher Form wie sie)) durch Stege 21, 22, 23, 24 (zwischen hier jeweils zwei Ausnehmungen) verbunden. Der rechteckförmig umlaufend ausgebildete Rahmen 20 ist hier aus vier jeweils paarweise parallelen, und paarweise zueinander orthogonalen länglichen miteinander verbundenen Teilstücken ausgebildet.

Auf dem Träger 2 ist die Patchantenne 3 (flächig) aufgebracht. Die Patchantenne 3 kann aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sein und ist z.B. aus einem leitenden Metall. Das Antennenmodul kann Löcher und/oder Durchgangskontaktierungen 41, 42, 43 usw. durch die Patchantenne 3 und/oder den Träger 2 aufweisen, z.B. mindestens je mehr als drei oder mehr als fünf oder (wie in Fig. 1 senkrecht und waagrecht) mehr als neun in zwei zueinander orthogonalen Richtungen.

Fig. 2 zeigt perspektivisch in Draufsicht als Ausführungs ^¬ beispiel der Erfindung ein Antennenmodul 1 mit einer rechteckigen Patchantenne 3 auf einem rechteckigen (FR4-) Träger 2 mit in dessen Ausnehmungen 10, 11, 12, 13 sichtbarer Massefläche 50 und/oder (die Massefläche tragender) Platine.

Diese Massenfläche 50 des Antennenmoduls 1 ist auf einer der Patchantenne 3 hinsichtlich des Trägers 2 gegenüberliegenden Seite angeordnet, und mit einem oder mehreren Abstandshaltern 80 in einem Abstand d zum Träger 2 gehalten. Die Massefläche 60 des Antennenmoduls 1 ist hier als eine leitende Lage aus insbesondere Kupfer auf einer Leiterplatte angeordnet.

Fig. 3 zeigt perspektivisch von schräg seitlich/oben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem (FR4-) Träger, zwischen einer Patchantenne und einer mit mindestens einem Abstandshalter beabstandeten Massefläche.

In Fig. 3 ist eine Massenfläche 50 (auf einer Platine 51) durch Ausnehmungen 10, 11, 12, 13 in dem Träger 1 hindurch sichtbar und von seitlich des Antennenmoduls 1 sichtbar. Diese Massenfläche

50 des Antennenmoduls 1 ist auf einer am Träger 2 der Patchantenne 3 gegenüberliegenden Seite angeordnet, und mit einem oder mehreren Abstandshaltern in einem Abstand d zum Träger 2 gehalten. Die Massefläche 50 des Antennenmoduls 1 ist hier als eine leitende Lage aus insbesondere Kupfer auf einer Leiterplatte angeordnet. Die Massefläche 50 des Antennenmoduls 1 kann auch als eine leitende Lage aus insbesondere Kupfer auf einer Patchantenne 3 ferneren Seite der Leiterplatte angeordnet sein.

Auf der Patchantennen-fernen, in Fig. 3 linken Seite der Platine

51 ist ein Kontaktierungspin 70 zum (z.B. kapazitiven und/oder induktiven und/oder galvanischen) Kontaktieren der Patchantenne

3 des Antennenmoduls 1 angedeutet.

Erfindungsgemäße Ausgestaltungen eines Antennenmoduls 1 können z.B. ein Dedicated Short Range Communication Antennenmodul für ein Kraftfahrzeug und/oder ein Antennenmodul 1 für ein oder verbunden mit einem schematisch angedeuteten Mauterfas- sungs-Modul 60 für ein Kraftfahrzeug sein.

Bezugs zeichenliste :

1 Antennenmodul

2 Träger

3 Patchantenne

4 Abschrägung

5 Abschrägung

10 Ausnehmung im Träger

11 Ausnehmung im Träger

12 Ausnehmung im Träger

13 Ausnehmung im Träger

20 äußerer Rahmen- Bereich des Trägers 2

21 Steg des Trägers 2

22 Steg des Trägers 2

23 Steg des Trägers 2

24 Steg des Trägers 2

25 Mitten-Bereich des Trägers 2

31 Ecke der Patchantenne 3

32 Ecke der Patchantenne 3

33 Ecke der Patchantenne 3

34 Ecke der Patchantenne 3

35 Rand (Kante) an einer der Seiten der Patchantenne 3

36 Rand (Kante) an einer der Seiten der Patchantenne 3

37 Rand (Kante) an einer der Seiten der Patchantenne 3

38 Rand (Kante) an einer der Seiten der Patchantenne 3

41 Durchgangskontaktierung

42 Durchgangskontaktierung

43 Durchgangskontaktierung

45 Bereich seitlich neben der Patchantenne 3

46 Bereich seitlich neben der Patchantenne 3

47 Bereich seitlich neben der Patchantenne 3

48 Bereich seitlich neben der Patchantenne 3

50 Massefläche

60 Mauterfassungs-Modul

70 Pin ₁

Abstandhalter

Abstand