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Title:
DEVICE AND METHOD FOR TRANSMITTING A HIGH-FREQUENCY SIGNAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/131572
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a method for transmitting a high-frequency signal. Said device is designed to comprise: a carrier (4; 4'; 12) through which a passage (5; 50; 50') is formed; a transmission element (2; 32; 19'-3) which is located on a first surface (A1; 12-1) of said carrier (4; 4'; 12) and to which said high-frequency signal (9) can be supplied; a receiver element (3; 42; 21'-3) which is located on a second surface (A2; 12-2) of the carrier (4; 4'; 12) and is galvanically isolated from said transmission element (2; 32; 19'-3); the high-frequency signal (9) being able to be transmitted to said receiver element (3; 42; 21'-3) through the passage (5; 50; 50') by means of the transmission element (2; 32; 19'-3), in the form of an electromagnetic wave (9').

Inventors:
PANCERA ELENA (DE)
HASCH JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/050779
Publication Date:
August 25, 2016
Filing Date:
January 15, 2016
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
H01P5/02; H05K3/46
Foreign References:
US20130278349A12013-10-24
US20110050534A12011-03-03
US20080297283A12008-12-04
US6545572B12003-04-08
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Claims:
Ansprüche

1. Vorrichtung zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals mit: einem elektrisch nichtleitenden Träger (4; 4'; 12), durch welchen hindurch ein Durchgang (5; 50; 50') von einer ersten Oberfläche (AI; 12-1) des Trägers (4; 4'; 12) zu einer zweiten Oberfläche (A2; 12-2) des Trägers (4; 4'; 12) ausgebildet ist; einem Sendeelement (2; 32; 19'-3), welches auf oder an der ersten Oberfläche (AI; 12-1) des Trägers (4; 4'; 12) angeordnet ist und an welches das

Hochfrequenzsignal (9) anlegbar ist; einem Empfangselement (3; 42; 2 -3), welches auf oder an der zweiten

Oberfläche (A2; 12-2) des Trägers (4; 4'; 12) angeordnet ist und welches von dem Sendeelement (2; 32; 19'-3) galvanisch getrennt ist; wobei mittels des Sendeelements (2; 32; 19'-3) das angelegte

Hochfrequenzsignal (9) durch den Durchgang (5; 50; 50') durch den Träger (4; 4'; 12) hindurch als elektromagnetische Welle (9') an das Empfangselement (3; 42; 2 -3) übertragbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sendeelement (2; 32; 19'-3) zwischen dem Träger (4; 4'; 12) und einem ersten Reflektorelement (Rl; 36; 38') angeordnet ist, welches aus der Richtung des Durchgangs (5; 50;50') einfallende elektromagnetische Wellen in Richtung des Durchgangs (5; 50;50') reflektiert; und/oder wobei das Empfangselement (3; 42; 2 -3) zwischen dem Träger (4; 4'; 12) und einem zweiten Reflektorelement (R2; 46; 48') angeordnet ist, welches aus der Richtung des Durchgangs (5; 50;50') einfallende elektromagnetische Wellen in Richtung des Durchgangs (5; 50;50') reflektiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das erste Reflektorelement (36) als eine an einer von dem Träger (4; 4') abgewandten Oberfläche (34-a) des ersten Verschlusselements (30) angebrachte dritte metallische Schicht (36) ausgebildet ist; und/oder wobei das zweite Reflektorelement (46) als eine an einer von dem Träger (4; 4') abgewandten Oberfläche (44-a) des zweiten Verschlusselements (40) angebrachte vierte metallische Schicht (46) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

mit einem ersten Verschlusselement (30; 30'), welches an der ersten Oberfläche (AI) des Trägers (4; 4'; 12) über dem Durchgang (5; 50; 50') angeordnet ist und welches eine erste metallische Schicht aufweist (38; 38'), welche dem

Durchgang (5; 50; 50') zugewandt ist; und

mit einem zweiten Verschlusselement (40; 40'), welches an der zweiten

Oberfläche (A2; 12-2) des Trägers (4; 4'; 12) über dem Durchgang (5; 50; 50') angeordnet ist und welches eine zweite metallische Schicht (48; 48') aufweist, welche dem Durchgang (5; 50; 50') zugewandt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,

wobei das Sendeelement (32) als ein Teil der ersten metallischen Schicht (38) ausgebildet ist und/oder wobei das Empfangselement (42) ein Teil der zweiten metallischen Schicht (48) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei an der ersten Oberfläche (12-1) des Trägers (12) eine erste nichtleitende Schicht (14') ausgebildet ist, welche den Durchgang (50') an der ersten Oberfläche (12-1) verschließt; und

wobei an der zweiten Oberfläche (12-2) des Trägers (12) eine zweite nichtleitende Schicht (16') ausgebildet ist, welche den Durchgang (50') an der zweiten Oberfläche (12-2) verschließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,

wobei das Sendeelement (19'-3) an der ersten nichtleitenden Schicht (14') angeordnet ist und/oder wobei das Empfangselement (2 -3) an der zweiten nichtleitenden Schicht (16') angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7,

mit mindestens einem Antennenelement (6), welches an oder auf der zweiten Oberfläche (A2; 12-2) des Trägers (4; 4'; 12) angeordnet ist; und welches mit dem Empfangselement (3; 42; 2 -3) zum Übertragen des Hochfrequenzsignals (9) von dem Empfangselement (3; 42; 2 -3) an das Antennenelement (6) galvanisch oder elektromagnetisch verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8,

mit einer Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung (60) zum Erzeugen des Hochfrequenzsignals (9), welche an oder auf der ersten Oberfläche (AI; 12-1) des Trägers (4; 4'; 12) angeordnet ist und welche zum Übertragen des

Hochfrequenzsignals (9) von der Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung (60) an das Sendeelement (2; 32; 19'-3) mit dem Sendeelement (2; 32; 19'-3) galvanisch oder elektromagnetisch verbunden ist.

10. Verfahren zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals mit den Schritten: Bereitstellen (S01) eines Hochfrequenzsignals (9); Übertragen (S02) des Hochfrequenzsignals (9) über eine galvanische oder elektromagnetische Verbindung (62, 19, 33, 38-1; 62, 19'-1) an ein

Sendeelement (2; 32; 19'-3), welches an oder auf einer ersten Oberfläche (AI; 12-1) eines elektrisch nichtleitenden Trägers (4; 4'; 12) ausgebildet ist; und Übertragen (S03) des Hochfrequenzsignals (9) durch einen Durchgang (5; 50;

50'), welcher von der ersten Oberfläche (AI; 12-1) des Trägers (4; 4'; 12) zu einer zweiten Oberfläche (A2; 12-2) des Trägers (4; 4'; 12) ausgebildet ist, als elektromagnetische Welle (9') an ein Empfangselement (3; 42; 2 -3), welches an oder auf der zweiten Oberfläche (A2; 12-2) des Trägers (4; 4'; 12) ausgebildet ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10 mit dem Schritt:

Reflektieren (S04) aus der Richtung des Durchgangs (5; 50;50') einfallender elektromagnetischer Wellen in Richtung des Durchgangs (5; 50;50') mittels eines ersten und eines zweiten Reflektorelements (Rl, R2; 36, 46; 38', 48'), wobei das Sendeelement (2; 32; 19'-3) zwischen dem Träger (4; 4'; 12) und dem ersten Reflektorelement (Rl; 36; 38') angeordnet ist und wobei das Empfangselement (3; 42; 2 -3) zwischen dem Träger (4; 4'; 12) und dem zweiten Reflektorelement (R2; 46; 48') angeordnet ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, mit den Schritten:

Übertragen (S05) des an das Empfangselement (3; 42; 19) übertragenen Hochfrequenzsignals (9) über eine galvanische oder elektromagnetische Verbindung (48-1, 43, 21, 7, 8; 2 -1, 7, 8) an mindestens ein Antennenelement (6); und

Aussenden (S06) einer elektromagnetischen Welle durch das mindestens eine Antennenelement (6), basierend auf dem an das mindestens eine

Antennenelement (6) übertragenen Hochfrequenzsignal (9).

Description:
Beschreibung

Titel

Vorrichtung und Verfahren zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum

Übertragen eines Hochfrequenzsignals.

Stand der Technik Hochfrequenzsignale werden häufig von an Leiterplatten ausgebildeten

Antenneneinrichtungen mit Antennenelementen, etwa Mikrostreifenantennen, in Form von elektro-magnetischen Wellen ausgesendet. Üblicherweise ist eine möglichst große Fläche der Antenneneinrichtung, relativ zu der Fläche der Leiterplatte erwünscht, um den durch die Leiterplatte eingenommenen Raum optimal zu nutzen.

Herkömmlicherweise werden Mittel zum Erzeugen des Hochfrequenzsignals und die Antenneneinrichtung mit den Antennenelementen an derselben Oberfläche eines Trägers oder einer Leiterplatte ausgebildet. Dabei wird jedoch Platz auf der Oberfläche des Trägers oder der Leiterplatte verbraucht, welcher auch zum

Ausbilden einer Antenneneinrichtung mit größerer Fläche verwendet werden könnte. Weiterhin können von den Mitteln zum Erzeugen des

Hochfrequenzsignals und den galvanischen Verbindungen zu den

Antennenelementen Störsignale ausgehen, welche die Qualität des

auszusendenden Hochfrequenzsignals beeinträchtigen können.

In der DE 101 04 864 AI ist eine Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Radarstrahlen beschrieben, welche eine Leiterplatte aufweist, auf deren einer Seite mindestens eine Antenne und auf deren anderer Seite elektrische Schaltkreise angeordnet sind. Über ein in Koplanar-Leitungstechnik ausgeführtes Speisenetzwerk ist die mindestens eine Antenne galvanisch mit den elektrischen Schaltkreisen verbunden.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.

Demgemäß ist eine Vorrichtung vorgesehen, welche ausgebildet ist mit: einem elektrisch nichtleitenden Träger, der insbesondere auch als eine Vielschicht- Struktur ausgebildet sein kann, wobei die Einzellayer partiell leitend sein können, durch welchen hindurch ein Durchgang von einer ersten Oberfläche des Trägers zu einer zweiten Oberfläche des Trägers ausgebildet ist; einem Sendeelement, welches auf oder an der ersten Oberfläche des Trägers angeordnet ist und an welches das Hochfrequenzsignal anlegbar ist; einem Empfangselement, welches auf oder an der zweiten Oberfläche des Trägers angeordnet ist und welches von dem Sendeelement galvanisch getrennt ist; wobei mittels des Sendeelements das angelegte Hochfrequenzsignal durch den Durchgang durch den Träger hindurch als elektromagnetische Welle an das Empfangselement übertragbar ist.

Der elektrisch nichtleitende Träger kann auch als eine Vielschicht- Struktur („multilayer") aus einer Vielzahl von Einzelschichten ausgebildet sein, wobei eine oder mehrere der Einzelschichten (partiell) elektrisch leitend sein kann bzw. können (z.B. ground, verdrahtete Leitungen ...). Der Träger kann auch als Einzelschicht- Struktur realisiert sein.

Weiterhin ist ein Verfahren vorgesehen, mit den Schritten: Bereitstellen eines Hochfrequenzsignals; Übertragen des Hochfrequenzsignals über eine

galvanische Verbindung an ein Sendeelement, welches an oder auf einer ersten Oberfläche eines elektrisch nichtleitenden Trägers ausgebildet ist; und

Übertragen des Hochfrequenzsignals durch einen Durchgang, welcher von der ersten Oberfläche des Trägers zu einer zweiten Oberfläche des Trägers ausgebildet ist, als elektromagnetische Welle an ein Empfangselement, welches an oder auf der zweiten Oberfläche des Trägers ausgebildet ist. Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht das Übertragen eines

Hochfrequenzsignals durch einen Träger hindurch, wobei Verluste und unerwünschte Störsignale verringert oder vermieden werden und eine

platzsparende Bauweise ermöglicht ist. Die Vorrichtung kann beispielsweise in einem Radarsystem, , verwendet werden.

Das Sende- und/oder das Empfangselement können beispielsweise als

Mikrostreifen- Patch (engl.:„microstrip patch"), als koplanarer Wellenleiter-Patch (engl,„coplanar waveguide patch"), als aperturgekoppelter Patch (engl,„aperture coupled patch") oder als Dipol- oder Schlitzdipol (engl, "slot dipole") oder ein sonstiges Schlitzelement ausgebildet sein.

Der Durchgang fungiert z.B. als Kavität und kann beispielsweise metallisiert sein. Die Abmessungen des Durchgangs begründen einen unteren Cutoff für die Frequenzen des Hochfrequenzsignals. Der Durchgang kann zylinderförmig sein und beispielsweise durch einen Ätzvorgang hergestellt werden. Der

zylinderförmige Durchgang ist vorteilhaft mit einem Durchmesser von zwischen zwei und zehn Millimetern, bevorzugt zwischen drei und sechseinhalb

Millimetern, ausgebildet, beispielsweise um ein Hochfrequenzsignal mit 77 Gigahertz zu übertragen. Vorteilhaft kann ein Hochfrequenzsignal mit einer Frequenz von mindestens zwanzig Gigahertz übertragen werden. Eine

Bandbreite des Übertragens mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch Merkmale des Sende- und des Empfangselements beeinflusst.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Sendeelement zwischen dem Träger und einem ersten Reflektorelement angeordnet, welches aus der Richtung des Durchgangs einfallende elektromagnetische Wellen in Richtung des Durchgangs reflektiert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Empfangselement zwischen dem Träger und einem zweiten Reflektorelement angeordnet, welches aus der Richtung des Durchgangs einfallende elektromagnetische Wellen in Richtung des Durchgangs reflektiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ein erstes Verschlusselement, welches an der ersten Oberfläche des Trägers über dem Durchgang angeordnet ist und welches eine erste metallische Schicht aufweist, welche dem Durchgang zugewandt ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ein zweites Verschlusselement, welches an der zweiten Oberfläche des Trägers über dem Durchgang angeordnet ist und welches eine zweite metallische Schicht aufweist, welche dem Durchgang zugewandt ist. Das erste und das zweite Verschlusselement können vorteilhafterweise

spiegelsymmetrisch bezüglich einer Spiegelsymmetrieebene ausgebildet sein. Die Verschlusselemente können einen weiteren Bestandteil der durch den Durchgang definierten Kavität bilden.

Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Reflektorelement als eine an einer von dem Träger abgewandten Oberfläche des ersten Verschlusselements angebrachte dritte metallische Schicht ausgebildet. Gemäß einer

Ausführungsform ist das zweite Reflektorelement als eine an einer von dem Träger abgewandten Oberfläche des zweiten Verschlusselements angebrachte vierte metallische Schicht ausgebildet. Somit ist durch das oder die

Reflektorelemente eine besonders hohe Reflektivität für die elektromagnetischen Wellen, beispielsweise von über 50%, bevorzugt von über 75 %, besonders bevorzugt von über 90 %, ganz besonders bevorzugt von über 99% erreichbar.

Soll ein erstes Element„auf" einer Oberfläche eines zweiten Elements ausgebildet werden, so soll darunter sowohl verstanden sein, dass es unmittelbar an dem zweiten Element an der Oberfläche ausgebildet wird, als auch, dass es mittelbar über dieser Oberfläche ausgebildet wird. Soll das erste Element„an" der Oberfläche des zweiten Elements ausgebildet werden, ist darunter zu verstehen, dass es unmittelbar an der Oberfläche ausgebildet wird. Soll das erste Element in Bezug auf ein zweites Element auf eine bestimmte Weise angeordnet werden, soll damit nicht notwendigerweise bestimmt sein, dass das zweite Element schon ausgebildet sein muss, wenn das erste Element ausgebildet wird. Vielmehr wird hier ein Endzustand beschrieben, welchen der Fachmann gemäß der Beschreibung herzustellen weiß.

Die Verschlusselemente könnten vorteilhafterweise mittels Kugelbonds (engl, „solder balls") an den Träger gebondet werden. Bevorzugt sind die

Verschlusselemente als Leiterplatten oder als integrierte Schaltungen

ausgebildet. Zur mechanischen Verstärkung der Verschlusselemente können diese einen zusätzlichen Träger, z.B. aus einem FR4- Material, aufweisen. FR4 oder FR-4 (aus dem Engl,„flame retardant") bezeichnet eine Klasse von schwer entflammbaren und flammenhemmenden Verbundwerkstoffen bestehend aus Epoxidharz und Glasfasergewebe. Bei der vorliegenden Erfindung ist ein FR4- Material als elektrisch nicht leitendes Trägermaterial bei elektrischen

Leiterplatten einsetzbar.

Die Verschlusselemente können auch an den Träger angelötet werden, wobei die Verschlusselemente in Form von„Quad Fiat No Leads Packages" (QFN), auch als„Micro Lead Frame" (MLF) bezeichnet, hergestellt werden. Unter Verwendung einer Packagingtechnik für integrierte Schaltungen können die Verschlusselemente auch durch Strukturieren von metallischen Schichten an Oberflächen eines Moldmaterial hergestellt werden, oder als embedded wafer level ball grid (eWLB).

Gemäß einer Ausführungsform ist das Sendeelement als ein erster Abschnitt der ersten metallischen Schicht ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform ist das Empfangselement als ein erster Abschnitt der zweiten metallischen Schicht ausgebildet. Vorteilhafterweise sind das Sendeelement und/oder das

Empfangselement als Mikrostreifenantennen ausgebildet.

Gemäß einer Ausführungsform ist an der ersten Oberfläche des Trägers eine erste nichtleitende Schicht ausgebildet, welche den Durchgang an der ersten Oberfläche verschließt. Gemäß einer Ausführungsform ist an der zweiten Oberfläche des Trägers eine zweite nichtleitende Schicht ausgebildet, welche den Durchgang an der zweiten Oberfläche verschließt. Gemäß einer Ausführungsform ist das Sendeelement an der ersten

nichtleitenden Schicht angeordnet, vorzugsweise an einer von dem Durchgang abgewandten Oberfläche der ersten nichtleitenden Schicht. Gemäß einer Ausführungsform ist das Empfangselement an der zweiten nichtleitenden Schicht angeordnet, vorzugsweise an einer von dem Durchgang abgewandten

Oberfläche der zweiten nichtleitenden Schicht.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens ein

Antennenelement, welches an oder auf der zweiten Oberfläche des Trägers angeordnet ist und welches mit dem Empfangselement zum Übertragen des Hochfrequenzsignals von dem Empfangselement an das Antennenelement galvanisch oder elektromagnetisch verbunden ist. Somit ist eine

Antenneneinrichtung, welche insbesondere mindestens ein

Antennenelementaufweist, großflächig an oder auf der zweiten Oberfläche des Trägers ausbildbar, während das Hochfrequenzsignal zum Betreiben der mindestens einen Sendeantenne platzsparend an oder auf der zweiten

Oberfläche des Trägers erzeugbar oder anlegbar ist. Somit wird die für die Antennenelemente nutzbare Oberfläche des Trägers maximiert.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine

Hochfrequenzsignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen des

Hochfrequenzsignals, welche an oder auf der ersten Oberfläche des Trägers angeordnet ist. Die Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung ist zum

Übertragen des Hochfrequenzsignals von der Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung an das Sendeelement mit dem Sendeelement insbesondere galvanisch verbunden. Somit ist ein Ort des Erzeugens des Hochfrequenzsignals an der ersten Oberfläche des Trägers ausgebildet, während das Hochfrequenzsignal an der zweiten Oberfläche des Trägers abgreifbar ist, wodurch die zweite Oberfläche zu einem besonders großen Anteil mit Nutzstrukturen, beispielsweise Antennenelementen, versehen werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin die Schritte: Übertragen des an das Empfangselement übertragenen Hochfrequenzsignals über eine galvanische Verbindung an mindestens eine Sendeantenne; und Aussenden einer elektromagnetischen Welle durch das mindestens eine Antennenelement, basierend auf dem an das mindestens eine Antennenelement übertragenen Hochfrequenzsignal.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild zum Erläutern einer Vorrichtung zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals gemäß einer ersten

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild zum Erläutern einer Vorrichtung zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals gemäß einer zweiten

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3-5 schematisch Details des ersten Verschlusselements gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 in schematisches Blockschaltbild zum Erläutern einer Vorrichtung zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals gemäß einer dritten

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7-9 schematisch Details des ersten Verschlusselements gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 10 ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals gemäß einer vierten

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zum Erläutern einer Vorrichtung 1 zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals 9 gemäß einer ersten

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Vorrichtung 1 umfasst einen Träger 4, durch welchen hindurch ein

Durchgang 5 von einer ersten Oberfläche AI des Trägers 4 zu einer zweiten Oberfläche A2 des Trägers ausgebildet ist. Die erste Oberfläche AI ist parallel zu der zweiten Oberfläche A2 und von der zweiten Oberfläche A2 abgewandt.

Auf oder an der ersten Oberfläche AI ist eine optionale, Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 angeordnet. Mittels der Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 ist ein Hochfrequenzsignal 9 erzeugbar. Die

Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 ist elektromagnetisch und/oder elektrisch, z.B. über eine galvanische Verbindung, mit einem Sendeelement 2 verbunden, welches an oder auf der ersten Oberfläche AI des Trägers 4 im Bereich des Durchgangs 5 angeordnet ist. Insbesondere überdeckt eine geometrische Projektion des Sendeelements 2 auf die erste Oberfläche AI die Öffnung des Durchgangs 5 in der ersten Oberfläche AI vollständig.

An oder auf der zweiten Oberfläche A2 ist ein Empfangselement 3 im Bereich des Durchgangs 5 angeordnet. Insbesondere überdeckt eine geometrische Projektion des Empfangselement 3 auf die zweite Oberfläche A2 die Öffnung des Durchgangs 5 in der zweiten Oberfläche A2 vollständig. Das Sendeelement 2 und das Umfangselement 3 sind galvanisch voneinander getrennt.

Das Sendeelement 2 ist zwischen dem Träger 4 und einem optionalen ersten Reflektorelement Rl angeordnet, welches aus der Richtung des Durchgangs 5 einfallende elektromagnetische Wellen in Richtung des Durchgangs 5 reflektiert. In einigen Ausführungsformen kann das erste Reflektorelement Rl entfallen. Das

Empfangselement 3 ist optional zwischen dem Träger 4 und einem optionalen zweiten Reflektorelement R2 angeordnet, welches dazu geeignet ist, aus der Richtung des Durchgangs 5 einfallende elektromagnetische Wellen in Richtung des Durchgangs 5 zu reflektieren. In einigen Ausführungsformen kann das zweite Reflektorelement R2 entfallen. Vorzugsweise sind das Sendeelement 2 und das Empfangselement 3 spiegelsymmetrisch zueinander bezüglich einer

Symmetrieebene S, welche parallel zu den Oberflächen AI, A2 des Trägers 4 und, vorzugsweise auf halbem Weg, zwischen der ersten und zweiten

Oberfläche AI, A2 angeordnet ist. Vorzugsweise sind außerdem auch das erste und das zweite Reflektorelement Rl, R2 spiegelsymmetrisch zueinander bezüglich der Symmetrieebene S.

Das über die galvanische Verbindung von der Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 an das Sendeelement 2 übertragene

Hochfrequenzsignal 9 ist mittels des Sendeelements 2 über den Durchgang 5 als elektromagnetische Welle 9' an das Empfangselement 3 übertragbar. Der Durchgang 5 durch den Träger 4 kann nach außen, das heißt an eine

Außenseite der Vorrichtung 1 hin offen sein. Der Durchgang 5 kann aber auch ein- oder beidseitig verschlossen sein. Ist der Durchgang 5 beidseitig

verschlossen, kann er beispielsweise mit einem Gas oder Gasgemisch gefüllt sein oder ein - technisch erzeugbares - Vakuum umschließen.

Optional umfasst die Vorrichtung 1 eine Antenneneinrichtung 70, welche auf oder an der zweiten Oberfläche A2 des Trägers 4 angeordnet ist. Die

Antenneneinrichtung 70 umfasst ein oder mehrere Antennenelemente 6, wobei in Fig. 1 beispielhaft vier Antennenelemente 6 dargestellt sind, welche

beispielsweise in Mikrostreifentechnologie ausgebildet sind und mittels einer Leitung 8, z.B. einer Mikrostreifenleitung, mit einem Einspeisepunkt 7

elektromagnetisch und/oder elektrisch, z.B. galvanisch, verbunden sind. Der Einspeisepunkt 7 ist elektromagnetisch und/oder elektrisch, z.B. galvanisch, mit dem Sendeelement 3 derart verbunden, dass das an dem Sendeelement 3 als elektromagnetische Welle 9' empfangene Hochfrequenzsignal 9 an den

Einspeisepunkt 7 und somit an die Antenneneinrichtung 70 übertragbar ist. Die Antenneneinrichtung 70 ist mittels des übertragenen Hochfrequenzsignals9 betreibbar. Vorzugsweise ist der Einspeisepunkt 7 auf dem Mittelpunkt der Leitung 8 angeordnet, sodass die Zuleitungswege für das Hochfrequenzsignal 9 von dem Einspeisepunkt 7 an die Antennenelemente 6 minimiert werden..

Das Hochfrequenzsignal 9 kann beispielsweise auch von einer externen

Hochfrequenzsignal-Erzeugungseinrichtung über eine galvanische Verbindung an das Sendeelement 2 übertragbar sein. Das Hochfrequenzsignal kann auch, statt durch die Antenneneinrichtung 70 abgestrahlt, an dem Einspeisepunkt 7 abgegriffen werden, z.B. zur Erregung weiterer Leitungen. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1' zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals. Der Träger 4' der Vorrichtung 1' weist eine

Mittelschicht 12 auf, welche aus einem z.B. FR4- Material ausgebildet ist. Diese Mittelschicht 12 kann auch eine Vielschichtstruktur mit partielle leitenden und nicht-leitenden Einzelschichten sein. Die Mittelschicht 12 fungiert als Masse und/oder ist geerdet, bzw. eine oder mehrere der Einzelschichten der

Vielschichtstruktur können geerdet sein.

An einer ersten Oberfläche 12-1 der Mittelschicht 12 ist eine erste elektrisch nicht-leitende Schicht 14 ausgebildet und an einer zweiten Oberfläche 12-2 der Mittelschicht 12, welche von der ersten Oberfläche 12-1 der Mittelschicht 12 abgewandt und zu dieser parallel angeordnet ist, ist eine zweite elektrisch nichtleitende Schicht 16 ausgebildet. Die erste und die zweite elektrisch nicht-leitende Schicht 14, 16 sind aus z.B. einem Hochfrequenzmaterial (Englisch„RF- substrate") ausgebildet, beispielsweise aus Teflon oder einer Keramik oder einem Flüssigkristallpolymer (FKP, Englisch:„Liquid Crystal Polymer", LCP).

Die Schichtstruktur, bestehend aus der Mittelschicht 12 und der sie sandwichartig einklemmenden ersten und zweiten elektrisch nicht-leitenden Schichten 14, 16, entspricht einem Träger 4' gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. An der ersten Oberfläche AI des Trägers 4', welche über der ersten

Oberfläche 12-1 der Mittelschicht 12 angeordnet ist, ist eine erste strukturierte leitende Schicht 18 ausgebildet. An der zweiten Oberfläche A2 des Trägers 4', welche über der zweiten Oberfläche 12-2 der Mittelschicht 12 angeordnet ist, ist eine zweite strukturierte leitende Schicht 20 ausgebildet. Der Träger 4' bildet zusammen mit der ersten und der zweiten strukturierten elektrisch leitenden

Schicht 18, 20 eine Leiterplatte 10.

Durch den Träger 4' hindurch, von der ersten Oberfläche AI bis zur zweiten Oberfläche A2, erstreckt sich ein Durchgang 50, welcher weder an der ersten Außenfläche AI durch die erste elektrisch leitende Schicht 18 noch an der zweiten Oberfläche A2 durch die zweite elektrisch leitende Schicht 20 überdeckt ist. Der Durchgang 50 ist an seinen Wänden innerhalb des Trägers 4' mittels einer Metallisierung 52 metallisiert, wobei je nach der gewünschten Anwendung eine Verbindung zwischen Teilen oder isolierten Abschnitten der ersten elektrisch leitenden Schicht 18 und Teilen, insbesondere zwischen ansonsten elektrisch isolierten Abschnitten der zweiten elektrisch leitenden Schicht 20 herstellbar ist.

An der ersten elektrisch leitenden Schicht 18 ist über eine erste

elektromagnetische Verbindung 61, gemäß der zweiten Ausführungsform hier in Form von Kugelbonds, die Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 angebondet. Über die erste elektromagnetische Verbindung 61 sind

beispielsweise Steuersignale an eine Signaleingangseinrichtung 63 der

Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 übermittelbar, basierend auf welchen die Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 das

Hochfrequenzsignal 9 erzeugt. Über mindestens eine zweite elektromagnetische und/oder elektrische Verbindung 62 (hier im Form von Kugelbondsdargestellt ), welche mit einer Signalausgabeeinrichtung 64 der Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 elektromagnetisch und/oder galvanisch verbunden ist, ist die Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 über einen ersten

Abschnitt 19 der ersten elektrisch leitenden Schicht 18 galvanisch mit dem

Sendeelement 32 verbunden. Dazu kann elektrisch zwischen dem ersten Abschnitt 19 der ersten elektrisch leitenden Schicht 18 und dem Sendeelement 32 eine erste galvanische Verbindung 33, gemäß der zweiten Ausführungsform als Kugelbond, ausgebildet sein. Somit sind durch die Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 erzeugbare Hochfrequenzsignale an der

Signalausgabeeinrichtung 64 ausgebbar und an das Sendeelement 32 übertragbar.

Über die erste galvanische Verbindung 33 sowie über eine zweite galvanische Verbindung 31, gemäß der zweiten Ausführungsform durch einen Kugelbond ausgebildet und dargestellt, ist ein erstes Verschlusselement 30 im Bereich des Durchgangs 50 mechanisch mit dem Träger 4' verbunden. Durch die zweite galvanische Verbindung 31 ist das erste Verschlusselement 30 elektrisch verbunden mit einem galvanisch von dem ersten Abschnitt 19 getrennten Abschnitt der ersten elektrisch leitenden Schicht 18, insbesondere mit Masse. An einer ersten Oberfläche 34-i eines nicht-leitenden Trägers 34 des ersten Verschlusselements 30, welcher der Klarheit halber im Folgenden als zweiter Träger 34 bezeichnet wird ist eine erste strukturierte metallische Schicht 38 ausgebildet (s. Details in Fig. 3 bis 5). Die erste Oberfläche 34-i ist dem Träger 4' und dem Durchgang 50 zugewandt. Die erste strukturierte metallische Schicht 38 weist zwei galvanisch voneinander getrennte Abschnitte 38-1, 38-2 auf. Der erste Abschnitt 38-1 der ersten strukturierten metallischen Schicht 38 ist galvanisch mit der ersten galvanischen Verbindung 33 verbunden. Die zweite galvanische Verbindung 31, welche in den Fig. 4 und 5 beispielhaft als zwölf Kugelbonds dargestellt ist, stellt eine mechanische und erdende Verbindung zwischen dem Träger 4', insbesondere mit der ersten elektrisch leitenden Schicht 18 und dem nicht-leitenden zweiten Träger 34 des ersten Verschlusselements 30 her.

Das erste Verschlusselement 30 entspricht dem Sendeelement 3 und dem Reflektorelement Rl gemäß der ersten Ausführungsform und ist in den Figuren 3-5 aus verschiedenen Ansichten noch genauer dargestellt.

Fig. 3 zeigt zur Veranschaulichung das erste Verschlusselement 30 isoliert aus einer ersten Schrägansicht. Auf einer von der ersten Oberfläche 34-i des zweiten Trägers 34 des ersten Verschlusselements 30 abgewandten zweiten Oberfläche 34-a des zweiten Trägers 34 des ersten Verschlusselements 30 ist ganzflächig eine dritte metallische Schicht 36 als ein erstes Reflektorelement ausgebildet. Die dritte metallische Schicht 36 dient insbesondere zum Reflektieren von elektromagnetischen Wellen, welche mittels des Sendeelements 32 in eine Richtung, welche von dem Träger 4' fortweist, durch den zweiten Träger 34 hindurch ausgesendet werden. Auf diese Weise kann ein Leistungsverlust und/oder ein Entstehen von Störsignalen für außerhalb der Vorrichtung 1' angeordnete Geräte vermieden werden. Um unerwünschte elektromagnetische Strahlung weiter zu verringern, können optional Kontaktierungen (z.B. Vias, Mikrovias, Through-Mold-Durchkontaktierungen (engl.:„through-mold-vias", TMV)) durch das Material des zweiten Trägers 34 hindurch den zweiten

Abschnitt 38-2 der ersten metallischen Schicht 38 galvanisch mit der dritten metallischen Schicht 36 verbinden (in Fig. 3 bis 5 nicht dargestellt) Fig. 4 zeigt eine zweite schematische Schrägansicht des ersten Verschlusselements 30, bei dem die dem Träger 4' zugewandte erste Oberfläche 34-i des zweiten Trägers 34 sowie die erste metallische Schicht 38 sichtbar sind. Die zweite galvanische Verbindung 31 in Form der Kugelbonds ist nicht dargestellt. Der zweite Abschnitt 38-2 der ersten metallischen Schicht 38 ist entlang dreier Kanten des rechteckig geformten ersten Verschlusselements 30 direkt an der ersten Oberfläche 34-i des zweiten Trägers 34 angeordnet, beispielsweise aufgedampft. Die erste galvanische Verbindung 31 ist an der vierten Kante des ersten Verschlusselements 30 angeordnet. Der zweite

Abschnitt 38-2 kann auch teilweise an der vierten Kante angeordnet sein, wobei er galvanisch von der ersten galvanischen Verbindung 33 und dem ersten Abschnitt 38-1 getrennt ist. In Fig. 3 bis 5 ist das erste Verschlusselement 30 beispielsweise als rechteckig dargestellt, es kann aber auch andere Formen annehmen, z.B. runde Formen.

Der erste Abschnitt 38-1 weitet sich zur geometrischen Mitte der Quadratform des ersten Verschlusselements 30 hin zu dem ersten Sendeelement 32 auf. Das erste Sendeelement 32 kann beispielsweise als Mikrostreifenantenne realisiert werden, wie in Fig. 4-5 dargestellt, aber auch z.B. als„coplanar wave guide" (CPW) oder Schlitzelement. Abhängig davon, welche Technologie für das erste

Sendeelement 32 benutzt wird, kann optional die dritte metallische Schicht 36 vorgesehen werden oder nicht. Das erste Sendeelement 32 ist in Fig. 4-5 beispielsweise quadratisch dargestellt, kann aber auch andere Formen haben (z.B. rechteckig mit abgerundeten Kanten, rund, Diamant- Form usw.) und seine Position auf der ersten Oberfläche 34-i kann von der geometrischen Mitte der ersten Oberfläche 34-i des zweiten Trägers 34 abweichen. Der zweite Träger 34 kann ein Leiterplatte- Material aufweisen (wie FR4, Keramik, usw.) aber auch z.B. Moldmaterial oder Glas aufweisen oder daraus bestehen. Der zweite Träger kann auch eine Vielschichtstruktur sein.

Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung 1' auf die erste Oberfläche AI, wobei das erste Verschlusselement 30 teilweise durchsichtig dargestellt ist. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dass das erste Sendeelement 32 rechteckig geformt ist, wobei eine erste geometrische Projektion des ersten Sendeelements 32 auf die erste Oberfläche AI von einer zweiten geometrischen Projektion des Durchgangs 50 auf die erste Oberfläche AI sowie von der Öffnung des Durchgangs 50 in der ersten Oberfläche AI überdeckt wird. Die erste geometrische Projektion kann komplett oder auch nur teilweise abgedeckt sein, d.h. eine Fläche des ersten Sendeelements 32 kann größer oder kleiner als ein Querschnitt des Durchgangs 50 sein. Der geometrische Mittelpunkt des Sendeelements 32 kann von dem geometrischen Mittelpunkt des Durchgangs 50 abweichen.

Auf der zweiten Oberfläche A2 des Trägers 4' ist das zweite Verschlusselement 40 angeordnet, welches in Bezug auf eine Symmetrieebene S, welche parallel zu den Oberflächen AI, A2 des Trägers 4' und zwischen der ersten und zweiten Oberfläche AI, A2 angeordnet ist, ein Spiegelbild des ersten Verschlusselements 30 darstellt. Somit weist das zweite Verschlusselement 40 einen dritten elektrisch nichtleitenden Träger 44 mit einer ersten Oberfläche 44-i des dritten Trägers 44 auf, welche dem Träger 4' zugewandt ist, und an welcher wiederum eine zweite metallische Schicht 48 angebracht ist. Die zweite metallische Schicht 48 besteht aus einem ersten Abschnitt 48-1, welcher über eine dritte galvanische

Verbindung 43 (z.B. über einen Kugelbond) an einen ersten Abschnitt 21 der zweiten elektrisch leitenden Schicht 20 galvanisch angebunden ist. Somit ist an dem ersten Abschnitt 21 der zweiten elektrisch leitenden Schicht 20 das

Hochfrequenzsignal 9 abgreifbar, beispielsweise zum Einspeisen in den

Einspeisepunkt 7 der Antenneneinrichtung 70.

Die zweite metallische Schicht 48 weist weiterhin einen zweiten Abschnitt 48-2 auf, welcher in Bezug auf die Symmetrieebene S ein Spiegelbild des zweiten Abschnitts 38-2 der ersten metallischen Schicht 38 darstellt und welcher daher auch von dem ersten Abschnitt 48-1 der zweiten metallischen Schicht 48 galvanisch getrennt ist. Über eine vierte galvanische Verbindung 49 (z.B.

Kugelbonds) ist der zweite Abschnitt 48-2, beispielsweise zur Erdung, galvanisch mit der zweiten elektrisch leitenden Schicht 20 verbunden.

Der erste Abschnitt 48-1 der zweiten metallischen Schicht 48 ist spiegelbildlich, bezüglich der Symmetrieebene S, zu dem ersten Abschnitt 38-1 der ersten metallischen Schicht ausgebildet, so dass er sich zur geometrischen Mitte der Rechtecksform des zweiten Verschlusselements 40 hin zu einem als Mikrostreifenantenne ausgebildeten Empfangselement 42 verbreitert. Wie für das erste Verschlusselement 30 beschrieben, kann auch das zweite

Verschlusselement 40 neben einer quadratischen Form des Empfangselements 42 auch andere Formen, z.B. runde, aufweisen; und das Empfangselement 42 kann von einem geometrischen Mittelpunkt der ersten Oberfläche 44-i des dritten Trägers 44 abweichen, wie oben beschrieben.

An einer zweiten Oberfläche 44-a des dritten Trägers 44 ist, bezüglich der Symmetrieebene S spiegelbildlich zur dritten metallischen Schicht 36, eine vierte metallische Schicht 46 ausgebildet, welche die zweite Oberfläche 44-a des dritten Trägers 44 vollständig bedeckt. Die vierte metallische Schicht 46 dient als zweites Reflektorelement zur Reflektion von elektromagnetischen Wellen aus der Richtung des Durchgangs 50 in die Richtung des Durchgangs 50 und somit auch in die Richtung des Empfangselements 42. Um unerwünschte

elektromagnetische Strahlung weiter zu verringern, können optional

Kontaktierungen (z.B. Vias, Through-Mold-Durchkontaktierungen (engl.:

„through-mold-vias", TMV) usw.) durch das Material des dritten Trägers 44 hindurch den zweiten Abschnitt 48-2 der zweiten metallischen Schicht 48 galvanisch mit der vierten metallischen Schicht 46 verbinden (Kontaktierungen und Vias nicht dargestellt). Die für das erste Verschlusselement 30 bezüglich der Fertigungstechnologien des Sendeelements 32 beschriebenen Optionen gelten analog auch für das Empfangselement 42. Der dritte Träger 44 kann wie der zweite Träger 34 ein Leiterplatte- Material (wie FR4, Keramik, usw.) aber auch z.B. Moldmaterial und/oder Glas aufweisen oder daraus bestehen und kann auch als eine Vielschichtstruktur ausgebildet sein.

Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch eine Vorrichtung 1" gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Vorrichtung 1" ist eine Variante der Vorrichtung 1', wobei die Unterschiede im Folgenden genauer erläutert werden.

In der Vorrichtung 1" ist eine Mittelschicht 12 an einer ersten Oberfläche 12-1 mit einer ersten nicht-leitenden Schicht 14' verbunden, welche aus z.B. einem Hochfrequenzmaterial gefertigt ist. An einer zweiten Oberfläche 12-2 der Mittelschicht 12 ist eine zweite nicht-leitende Schicht 16' angeordnet, welche aus z.B. Hochfrequenzmaterialien ausgebildet ist, vorzugsweise aus den gleichen Materialien wie die erste nicht-leitende Schicht 14'. Die Mittelschicht 12 kann auch eine Vielschichtstruktur sein. Bei der Vorrichtung 1" ist der Durchgang 50' von der ersten Oberfläche 12-1 bis zu der zweiten Oberfläche 12-2 der

Mittelschicht 12 ausgebildet, wobei die zweite Oberfläche 12-2 der Mittelschicht 12 zu der ersten Oberfläche 12-1 parallel ist und von dieser abgewandt ist. Im Unterschied zur zweiten Ausführungsform bedecken jedoch sowohl die erste nicht-leitende Schicht 14' auf der ersten Oberfläche 12-1 als auch die zweite nicht-leitende Schicht 16' an der zweiten Oberfläche 12-2 der Mittelschicht 12 vollständig den Durchgang 50', so dass der Durchgang 50' keinen Zugang an die Außenseite der Vorrichtung 1" aufweist, d.h. der Durchgang 50' ist als eine Kavität bezeichenbar. Als Träger wird bei der Vorrichtung 1" die Mittelschicht 12 bezeichnet.

Bei der Vorrichtung 1" verbreitert sich ein erster Abschnitt 19'-1 der an der ersten nicht-leitenden Schicht 14' angeordneten ersten metallischen Schicht 18 im Bereich des Durchgangs 50' zu einem Sendeelement 19'-3 (beispielsweise ausgebildet als eine Mikrostreifenantenne, aber auch einer CPW-Antenne oder einer Antenne gemäß einer anderen Technologie). Die erste Antenne 19'-3 ist derart ausgebildet, dass die erste geometrische Projektion der ersten Antenne 19'-3 auf die erste Oberfläche 12-1 von der zweiten geometrischen Projektion des Durchgangs 50' auf die erste Oberfläche 12-1 bedeckt ist. Die erste geometrische Projektion kann komplett oder auch nur teilweise abgedeckt sein, d.h. eine Fläche der ersten Antenne 19'-3 kann größer oder kleiner als ein Querschnitt des Durchgangs 50' sein. Der geometrische Mittelpunkt des

Sendeelements 19'-3 kann von dem geometrischen Mittelpunkt des Durchgangs 50' abweichen.

Wie auch bei der Vorrichtung 1' ist bei der Vorrichtung 1" an einer ersten Oberfläche 34-i des zweiten Trägers 34, welche der Mittelschicht 12 zugewandt ist, ganzflächig, d.h. vollständig, eine erste metallische Schicht 38' ausgebildet, welche als erstes Reflektorelement dient. Die erste metallische Schicht 38' ist über eine galvanische Verbindung 31' (z.B. Kugelbonds) zur Erdung an einem zweiten Abschnitt 19'-2 der ersten elektrisch leitenden Schicht 18 angebondet. Der zweite Abschnitt 19'-2 ist galvanisch von dem ersten Abschnitt 19'-1 der ersten elektrisch leitenden Schicht 18 getrennt. Die Kugelbonds der galvanischen Verbindung 31' sind in Fig. 6 der Übersichtlichkeit halber nicht, dafür aber in den Fig. 7 bis 9 dargestellt (hier sind beispielhaft zwölf Kugelbonds dargestellt). Dabei ist ersichtlich, dass die galvanische Verbindung 31' die erste metallische Schicht

38' mit demjenigen Abschnitt der ersten elektrisch leitenden Schicht 18 galvanisch verbindet, welcher galvanisch von dem Sendeelement 19'-3 getrennt ist. Auf der zweiten Oberfläche 12-2 der Mittelschicht 12, insbesondere an der zweiten nicht-leitenden Schicht 16' ist wiederum ein erster Abschnitt 2 -1 der zweiten elektrisch leitenden Schicht 20 ausgebildet, welcher sich im Bereich des Durchgangs 50' zu einem Empfangselement 2 -3 verbreitert (z.B. im Form einer Mikrostreifenantenne, CPW-Antenne, usw.). Das Sendeelement 19'-3 und das Empfangselement 2 -3 sind Spiegelbilder gemäß der Spiegelsymmetrieebene

S, welche zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche 12-1, 12-2 der Mittelschicht 12 und zu diesen parallel angeordnet ist. An dem ersten

Abschnitt 2 -1 ist das Hochfrequenzsignal 9 abgreifbar. Gemäß der

Ausführungsform 1" verläuft der Weg des Hochfrequenzsignals 9 also wie folgt:

Erzeugt von der Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60, wird das

Hochfrequenzsignal 9 über den ersten Abschnitt 19'-1 der ersten elektrisch leitenden Schicht 18 an das Sendeelement 19'-3 übertragen. Beispielsweise wird das Hochfrequenzsignal 9 an der Signalausgabeeinrichtung 64 der

Hochfrequenzsignal- Erzeugungseinrichtung 60 ausgegeben und über den zweiten Kugelbond 62 und über den ersten Abschnitt 19'-1 der ersten elektrisch leitenden Schicht 18 an das Sendeelement 19'-3 übertragen. Das als erste Mikrostreifenantenne ausgebildete Sendeelement 19'-3 wird durch das

Hochfrequenzsignal 9 zum Aussenden elektromagnetischer Wellen 9' angeregt, welche durch die erste nicht-leitende Schicht 14' im Bereich des Durchgangs 50', durch den Durchgang 50' sowie durch die zweite nicht-leitende Schicht 16' im Bereich des Durchgangs 50' hindurch an das als zweite Mikrostreifenantenne ausgebildete Empfangselement 2 -3 übertragen werden. Die erste und die zweite Mikrostreifenantenne sind als kapazitiv gekoppelt bezeichenbar. Das derart am Empfangselement 2 -3 empfangene Hochfrequenzsignal 9 wird sodann an den ersten Abschnitt 2 -1 der zweiten elektrisch leitenden Schicht 20 über eine galvanische Verbindung übertragen und ist dort abgreifbar, beispielsweise für eine Antenneneinrichtung 70, wie sie in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde.

Auch bei der Vorrichtung 1" ist das zweite Verschlusselement 40' bezüglich der Spiegelsymmetrieebene S spiegelbildlich zu dem ersten Verschlusselement 30' ausgebildet, so dass auch die zweite metallische Schicht 48' die erste Oberfläche 40'-i des zweiten Verschlusselements 40', welche dem Durchgang 50' zugewandt ist, ganzflächig, d.h. vollständig bedeckt und so als zweites

Rückstrahlelement für aus der Richtung des Durchgangs 50' auftreffende elektromagnetische Wellen fungiert. Über eine sechste Verbindung 49' (z.B. Kugelbonds) ist die zweite metallische Schicht 48', beispielsweise zur Erdung, galvanisch mit einem zweiten Abschnitt 2 -2 der zweiten elektrisch leitenden Schicht 20 verbunden, welcher von dem ersten Abschnitt 2 -1 der zweiten elektrisch leitenden Schicht 20 galvanisch getrennt ist. Die Verschlusselemente 30', 40' sind in Abbildung 7 bis 9 schematisch dargestellt. In den Figuren sind die Verschlusselemente 30', 40' rechteckig dargestellt; diese können aber auch in andere geometrische Formen ausgebildet sein (z.B. rund sein). Das

Sendeelement 19'-3 ist in Fig. 9 beispielsweise rechteckig dargestellt. Auch das Sendeelement 19'3 kann in anderen geometrischen Formen ausgebildet werden (rund, rechteckig mit abgerundeten Kanten, in einer Rautenform usw.) und .mittels verschiedener Technologien (Mikrostreifen, CPW etc.) hergestellt werden. In Fig. 8 und Fig. 9 ist die galvanische Verbindung als zwölf Kugelbonds dargestellt. Es können auch mehr oder weniger Kugelbonds oder andere Bondmethoden verwendet werden.

Das erste und das zweite Verschlusselement 30', 40' können als metallisierter zweiter bzw. dritter Träger 34, 44 aus einem beliebigen planaren Material, z.B. aus einem FR4- Material ausgebildet sein. Das erste und das zweite

Verschlusselement 30', 40' können aber alternativ auch ganz ohne zweiten und dritten Träger 34, 44 nur aus jeweils einem einfachen Metallplättchen, beispielsweise als Reflektorelement, ausgebildet sein. Es kann auch das erste Verschlusselement 30' mit dem zweiten Träger 34 ausgebildet sein und das zweite Verschlusselement 40' ohne den dritten Träger 44, oder umgekehrt. Die dritte und/oder die vierte metallische Schicht 36, 46 bei der Vorrichtung 1' können in der Vorrichtung 1" auch entfallen.

Ein Unterschied zwischen Vorrichtung 1' und Vorrichtung 1" ist, dass in

Vorrichtung 1' das Sendeelement 32 an dem Verschlusselement 30 angeordnet ist und das Empfangselement 42 an dem Verschlusselement 40 angeordnet ist, während in Vorrichtung l"das Sendeelement 19'-3 nicht an dem

Verschlusselement 30', sondern an der ersten elektrisch nichtleitenden Schicht 14' getrennt von dem ersten Verschlusselement 30' angeordnet und das

Empfangselement 2 -3 nicht an dem Verschlusselement 40', sondern an der zweiten elektrisch nichtleitenden Schicht 16' getrennt von dem zweiten

Verschlusselement 40' angeordnet ist.

Fig. 10 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals gemäß einer vierten

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren gemäß der vierten Ausführungsform ist zur Verwendung mit der Vorrichtung gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform geeignet und kann speziell dazu ausgebildet sein.

Insbesondere ist das Verfahren gemäß allen in Bezug auf die erste bis dritte Ausführungsform beschriebenen Varianten und Weiterbildungen der

erfindungsgemäßen Vorrichtung anpassbar. Die Nummerierung von

Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll insbesondere nicht, sofern nichts anderes angegeben ist, eine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.

In einem Schritt S01 wird ein Hochfrequenzsignal 9 bereitgestellt, beispielsweise mittels der Hochfrequenzsignal-Erzeugungseinrichtung 60 oder durch Anlegen eines extern erzeugten Hochfrequenzsignals 9.

In einem Schritt S02 wird das Hochfrequenzsignal 9 zumindest streckenweise, insbesondere vollständig, über eine galvanische Verbindung 19, 33, 38-1; 19'-1 an ein Sendeelement 2; 32; 19'-3 übertragen, welches an oder auf einer ersten Oberfläche AI; 12-1 eines elektrisch nichtleitenden Trägers 4; 4'; 12 ausgebildet ist. In einem Schritt S03 wird das Hochfrequenzsignals 9 durch einen Durchgang 5; 50; 50', welcher von der ersten Oberfläche AI; 12-1 des Trägers 4; 4'; 12 zu einer zweiten Oberfläche A2; 12-2 des Trägers 4; 4'; 12 ausgebildet ist, als elektromagnetische Welle an ein Empfangselement 3; 42; 2 -3 übertragen, welches an oder auf der zweiten Oberfläche A2; 12-2 des Trägers 4; 4'; 12 ausgebildet ist.

In einem optionalen Schritt S04 werden, mittels eines ersten und eines zweiten Reflektorelements Rl, R2; 36, 46; 38', 48', aus der Richtung des Durchgangs 5; 50;50' einfallende elektromagnetische Wellen in Richtung des Durchgangs 5; 50;50' reflektiert, wobei das Sendeelement 2; 32; 19'-3 zwischen dem Träger 4; 4'; 12 und dem ersten Reflektorelement Rl; 36; 38' angeordnet ist und wobei das Empfangselement 3; 42; 2 -3 zwischen dem Träger 4; 4'; 12 und dem zweiten Reflektorelement R2; 46; 48' angeordnet ist.

In einem Schritt S05 wird das an das Empfangselement 3; 42; 2 -3 übertragene Hochfrequenzsignals 9 über eine galvanische Verbindung 48-1, 43, 21, 7, 8; 21'- 1, 7, 8 an mindestens ein Antennenelement 6 oder an einen Einspeisepunkt 7 zu übertragen, an welchem das Hochfrequenzsignal abgreifbar ist, etwa zur Erregung der Antenneneinrichtung 70 oder weiterer elektrischer Leitungen.

In einem optionalen Schritt S06 wird eine weitere elektromagnetische Welle durch das mindestens eine Antennenelement 6 der Antenneneinrichtung 70, ausgesendet.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Beispielsweise kann das erste Verschlusselement gemäß der zweiten

Ausführungsform, welche das Sendeelement umfasst, auch mit dem zweiten Verschlusselement gemäß der dritten Ausführungsform kombiniert werden, welches von dem Empfangselement separat ausgebildet ist. Umgekehrt kann auch das zweite Verschlusselement gemäß der zweiten Ausführungsform, welche das Empfangselement umfasst, auch mit dem ersten Verschlusselement gemäß der dritten Ausführungsform kombiniert werden, welches von dem Sendeelement separat ausgebildet ist.