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DE19842427A1 - Sende- und/oder Empfangseinheit, insbesondere für ein Diebstahlschutzsystem eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Sende- und/oder Empfangseinheit, insbesondere für ein Diebstahlschutzsystem eines Kraftfahrzeugs

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DE19842427A1
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Abstract

Eine Sende- und/oder Empfangseinheit weist einen Steckverbinder auf, der auf einer Leiterplatte (1) befestigt ist. Die elektrischen Kontaktelemente (4) des Steckverbinders sind an einem Ende mit der Leiterplatte (1) verlötet. Zumindest ein elektrisches Kontaktelement (4) des Steckverbinders und gegebenenfalls eine zusätzliche Leitung (7), die in dem Gehäuse des Steckverbinders angeordnet ist, bilden eine Antenne für die Sende- und/oder Empfangseinheit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sende- und/oder Empfangseinheit, insbesondere für ein Diebstahlschutzsystem eines Kraftfahr­ zeugs, gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine bekannte Sende- und Empfangseinheit (DE 196 14 362 C1) weist eine Schaltung auf einer Leiterplatte auf. Eine dazuge­ hörige Antenne ist in Form von Leiterbahnen sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite einer Leiterplatte aus­ gebildet. Die Leiterplatte weist entlang der Leiterbahnen Durchkontaktierungen auf, durch die die Leiterbahnen auf der Oberseite mit denen auf der Unterseite elektrisch miteinander verbunden sind. Dadurch wird die effektive Strahlungsfläche der Antenne erhöht.
Durch Befestigen der Leiterplatte, wie z. B. durch Klemmhalte­ rungen im Bereich der Leiterbahnen, können die Leiterbahnen einer solchen Antenne im Laufe der Zeit und infolge von Rüt­ telbeanspruchung durch die auf der Leiterplatte aufliegenden Halterungen mechanisch abgenutzt werden. Die Leiterbahnen werden dann abgeschürft und die Antenne ist dann nicht mehr wirksam oder aufgrund ihrer verkürzten elektrischen Länge nur noch eingeschränkt nutzbar. Außerdem nehmen die Antennen auf der Leiterplatte sehr viel Platz in Anspruch. Das Leiterplat­ tenlayout muß an die Antenne angepaßt werden. Insbesondere muß auf eine elektromagnetische Verträglichkeit geachtet wer­ den.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Sende- und/oder Empfangseinheit zu schaffen, die einfach und kompakt aufgebaut ist.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Pa­ tentanspruch 1 gelöst.
Dabei weist die Sende- und/oder Empfangseinheit eine Leiter­ platte auf, auf der eine elektronische Schaltung angeordnet ist. Ein Steckverbinder ist ebenfalls auf der Leiterplatte befestigt. Der Steckverbinder weist elektrische Kontaktele­ mente auf, die durch das Gehäuse des Steckverbinders hin­ durchgeführt sind. Zumindest ein elektrisches Kontaktelement des Steckverbinders wird als Teil einer Antenne der Sende- und/oder Empfangseinheit verwendet.
Dies hat den Vorteil, daß auf der Leiterplatte keine Antenne angeordnet zu sein braucht. Der Platz auf der Leiterplatte kann somit für die für die Schaltung benötigten Bauelemente verwendet werden. Da der Steckverbinder ohnehin vorhanden ist, wird dieser dazu ausgenutzt, die Antenne aufzunehmen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen beschrieben. So kann zusätzlich eine Leitung in dem Steckverbinder verlegt sein, die über ein Kontaktelement zu der Leiterplatte geführt wird. Diese Leitung dient zusam­ men mit dem Kontaktelement als Antenne. Dabei kann die Lei­ tung zusammen mit dem Gehäuse des Steckverbinders spritzge­ gossen oder in einer Nut eingebettet sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Sende- und/oder Empfangseinheit,
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Steckverbinder der Sende- und/oder Empfangseinheit nach Fig. 1 und
Fig. 3 eine Ansicht eines weiteren Steckverbinders der Sen­ de- und/oder Empfangseinheit nach Fig. 1.
Eine erfindungsgemäße Sende- und/oder Empfangseinheit wird insbesondere für ein Diebstahlschutzsystem eines Kraftfahr­ zeugs verwendet. Hierbei werden von der Sende- und/oder Emp­ fangseinheit Signale ausgesendet und/oder von dieser empfan­ gen. Die empfangenen Signale werden auf ihre Berechtigung ge­ prüft und bei Berechtigung werden Türen entriegelt oder eine Wegfahrsperre gelöst.
Bei dem folgenden Ausführungsbeispiel ist die Sende- und/oder Empfangseinheit nur als Empfangseinheit vorgesehen. Selbst­ verständlich kann sie auch als Sendeeinheit dienen.
Eine solche Empfangseinheit weist eine Leiterplatte 1 (Fig. 1) auf, auf der eine elektronische Schaltung mit ihren Bau­ elementen 2 angeordnet ist. Auf der Leiterplatte 1 ist ein Steckverbinder 3 angeordnet, der mit seinen elektrischen Kon­ taktelementen 4 (z. B. Kontaktfedern oder Kontaktstifte) in der Leiterplatte 1 z. B. durch Löten befestigt ist. Über einen passenden Gegenstecker 5 können dementsprechend elektrische Verbindungen, wie ein Bussystem oder ein Kabel 11 nach außen zu anderen elektrischen Geräten im Kraftfahrzeug hergestellt werden. Die Leiterplatte 1 ist innerhalb eines Gehäuses 6 an­ geordnet, während der Steckverbinder 3 in der Wand des Gehäu­ ses 6 die elektrische Schnittstelle nach außen darstellt.
Erfindungsgemäß wird zumindest ein elektrisches Kontaktele­ ment 4 des Steckverbinders 3 zumindest als Teil einer Antenne der Empfangseinheit auf der Leiterplatte 1 verwendet. Ein solches Kontaktelement 4 wird dann bei aufgestecktem Gegen­ stecker 5 von diesem nicht kontaktiert, so daß das Kontakte­ lement 4 wie ein elektrischer Leerlauf und somit als Antenne wirkt. Eine solche Antenne kann auch als Stabantenne bezeich­ net werden. Über das Kontaktelement 4 können dann Signale elektromagnetisch empfangen (oder im Falle einer Sendeeinheit ausgesendet) werden.
Zusätzlich kann auch eine Leitung 7, beispielsweise in einer Nut 8 (Fig. 2) des Steckverbinders 3 verlegt sein und mit dem Kontaktelement 4 verbunden sein. Dadurch wird die elek­ trische Länge der Antenne vergrößert, wodurch Signale bei niedrigeren Frequenzen empfangen werden können. Diese Leitung 7 kann auch bei der Herstellung des Steckverbinders 3 mit dem Kontaktelement 4 verbunden werden und anschließend gemeinsam in einem Arbeitsschritt mit dem Spritzen des Steckergehäuses des Steckverbinders 3 umspritzt werden. Somit liegt die Lei­ tung 7 in ihrer Lage definiert fest und ist vor äußeren Ein­ flüssen geschützt.
Das Kontaktelement 4, das einen Teil der Antenne bildet, kann in einem größeren Abstand zu den restlichen Kontaktelementen 4 des Steckverbinders 3 angeordnet sein (vgl. Fig. 3). Somit werden elektromagnetische Störeinflüsse der restlichen Kon­ taktelemente 4 auf die Antenne und umgekehrt vermindert.
Die Leitung 7 ist vorzugsweise als ungeschirmte Leitung aus­ gebildet und ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise quer zu den Kontaktelementen 4 des Steckverbin­ ders 3 verlegt.
Die effektive elektrische Gesamtlänge der Kontaktelemente 4 und ggf. Leitungen 7, die als Antenne dienen, sind dabei auf die Wellenlänge λ (oder ganzzahlige Teile λ/n oder ganzzahli­ ge Vielfache n.λ) der zu empfangenden Signale abgestimmt. Bei der Verwendung in einem Kraftfahrzeug sind in Deutschland/Europa als Trägerfrequenz der Signale etwa 433 MHz zugelas­ sen. In anderen Ländern, wie Japan, ist beispielsweise die Frequenz 315 MHz zugelassen.
Falls noch eine weitere Leitung zusätzlich zu dem Kontaktele­ ment 4 als Antenne benötigt wird, so kann die Leitung 7 an das Kontaktelement 4 angelötet, angeschweißt oder angesteckt werden. Wichtig dabei ist, daß eine Schnittstelle entsteht, die möglichst wenig ohmschen Übergangswiderstand aufweist, damit die auszusendende Signale nicht gestört werden. Die An­ tenne wird über die Sende- und/oder Empfangseinheit über Lei­ terbahnen der Leiterplatte 1 elektrisch mit dieser verbunden. Die Leiterbahnen können bereits als Antenne ausgebildet sein und verlängern in diesem Fall die elektrische Länge der An­ tenne.
Eine solche Antenne nimmt wenig eigenen Platz in Anspruch. Das Layout der Leiterplatte 1 kann dabei voll und ganz auf die Sende- und/oder Empfangseinheit ausgerichtet werden. Bei den vorliegenden Antennen erfolgt die Einstrahlung der elek­ tromagnetischen Energie entlang der Oberfläche der Kontakte­ lemente 4 und der Leitungen 7. Die äußere Form und der räum­ liche Verlauf der Kontaktelemente 4 und das räumliche Verle­ gen der Leitungen 7 bestimmen dabei die Empfangscharakteri­ stik (Richtcharakteristik) der Antenne. Durch entsprechendes Verlegen der Antenne können daher gewünschte Richtcharakteri­ stika eingestellt werden.
Für die Erfindung spielt die Art des Steckverbinders 3 keine Rolle. Es können Stift-, Messer- oder Federleisten verwendet werden. Der Steckverbinder 3 kann einreihig, zweireihig oder mehrreihig ausgebildet sein. Wesentlich ist, daß zumindest ein Kontaktelement 4 des Steckverbinders 3 als Teil einer An­ tenne verwendet wird. Die Antenne wird dabei durch eine Lei­ terbahn zwischen der Sende- und/oder Empfangseinheit und dem Steckverbinder 3, einem Kontaktelement 4 und ggf. einer zu­ sätzlichen Leitung 7 gebildet, die an das Kontaktelement 4 elektrisch angeschlossen ist.
Der Steckverbinder 3 kann dabei mit seinen Kontaktelementen 4 um 90° abgewinkelt sein (vgl. Fig. 2). Ebenso sind gerade Kontaktelemente 4 möglich. Die Kontaktelemente 4 sind an ei­ nem Ende (leiterplattenseitiges Ende) mit der Leiterplatte 1 elektrisch verbunden. Hierzu können die Kontaktelemente 4 durch Bohrungen der Leiterplatte 1 gesteckt und verlötet wer­ den. Elektrische Klemmverbindungen sind ebenfalls möglich.
Der Steckverbinder 3 kann auch als SMD-Steckverbinder 3 aus­ gebildet sein (vgl. Fig. 3), dessen Kontaktelemente 4 an den leiterplattenseitigen Enden abgewinkelt sind, damit sie auf der Oberfläche der Leiterplatte 1 gelötet werden können.
An den anderen Enden (steckerseitige Enden) werden die Kon­ taktelemente 4 mit Kontaktelementen eines passenden Gegen­ steckers 5 elektrisch verbunden, falls die beiden Steckver­ binder 3 und 5 zusammengesteckt werden.
Der Steckverbinder 3 kann mit seinen Kontaktelementen 4 in die Leiterplatte 1 gelötet und somit an dieser befestigt wer­ den. Ebenso kann der Steckverbinder 3 andere Befestigungsmit­ tel, wie Spreizstifte 9 und/oder Halterungen 10 aufweisen, mit deren Hilfe der Steckverbinder 3 an der Leiterplatte 1 befestigt wird (vgl. Fig. 3). Die Kontaktelemente 4 werden durch Löten, Schweißen oder Einpressen in Durchkontaktierun­ gen mit den Leiterbahnen oder Kontaktflächen auf der Leiter­ platte 1 elektrisch verbunden.
Das Kontaktelement 4, das Teil der Antenne ist, kann dabei eines der ohnehin vorhandenen Kontaktelemente 4 des Steckver­ binders 3 sein. Es kann aber auch ein separates Kontaktele­ ment 4 in den Steckverbinder 3 eingelegt oder eingepreßt wer­ den. Dadurch daß die Antenne in den Steckverbinder 3 inte­ griert ist, ist die Antenne weit von der Masse der Leiter­ platte 1 sowie weit von der metallischen Karosserie des Kraftfahrzeugs entfernt und wird daher von diesen nicht stö­ rend beeinflußt.
Wenn in der Nähe der Leiterbahnen, der Kontaktelemente 4 oder der Leitungen 7 der Antenne keine Masse vorhanden ist, so entfaltet die Antenne ihre größte Wirkung und strahlt Signale gut ab oder empfängt Signale besonders gut.
Mit der Antenne können sowohl Signale gesendet als auch Si­ gnale empfangen werden (falls entsprechende Sendeeinheiten, wie Modulator und Verstärker, oder Empfangseinheiten, wie De­ modulator auf der Leiterplatte 1 vorhanden sind). Üblicher­ weise geschieht dies bei Hochfrequenz, beispielsweise bei 433 MHz. Es genügt, wenn nur eine Sendeeinheit oder nur eine Emp­ fangseinheit auf der Leiterplatte 1 angeordnet ist. Ebenso kann eine gemeinsame Sende- und Empfangseinheit auf dieser angeordnet sein.
Es können auch mehrere. Kontaktelemente 4 mit jeweils unter­ schiedlich langen Leitungen 7 verwendet werden. Somit kann die Sende- und/oder Empfangseinheit bei verschiedenen Sende-/Empfangsfrequenzen optimal genutzt werden.
Die erfindungsgemäße Sende- und/oder Empfangseinheit kann überall dort verwendet werden, wo sie in einem elektrischen Gerät mit einem Steckverbinder 3 angeordnet ist und Signale aussenden und/oder empfangen soll.

Claims (6)

1. Sende- und/oder Empfangseinheit, insbesondere für ein Diebstahlschutzsystem eines Kraftfahrzeugs, mit
  • - einer Leiterplatte (1), auf der eine elektronische Schal­ tung angeordnet ist, und mit
  • - einem Steckverbinder (3) mit elektrischen Kontaktelementen (4), die an ihren leiterplattenseitigen Enden über Leiter­ bahnen der Leiterplatte (1) mit der Schaltung elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein elektrisches Kon­ taktelement (4) des Steckverbinders (3) zumindest als Teil einer Antenne der Sende- und/oder Empfangseinheit verwendet wird.
2. Sende- und/oder Empfangseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kontaktelement (4) an seinem steckerseitigen Ende mit einer Leitung (7) verbunden ist, die in oder an dem Steckverbinder (3) befestigt ist und die zusammen mit dem Kontaktelement (4) eine Antenne der Sen­ de- und/oder Empfangseinheit bildet.
3. Sende- und/oder Empfangseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (7) eine ungeschirmte Leitung ist.
4. Sende- und/oder Empfangseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (7) in ein Steckergehäuse des Steckverbinders (3) zusammen mit den Kontaktelementen (4) eingespritzt ist.
5. Sende- und/oder Empfangseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (7) in einer Nut des Steck­ verbinders (3) eingebettet ist.
6. Sende- und/oder Empfangseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kontaktelement (4), der Teil der Antenne verwendet wird, einen großen Abstand zu restlichen Kontaktelementen (4) des Steckverbinders (3) meist.
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