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DE202022002816U1 - Multilayer patch antenna device, antenna module and vehicle with a multilayer patch antenna device - Google Patents

Multilayer patch antenna device, antenna module and vehicle with a multilayer patch antenna device Download PDF

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DE202022002816U1
DE202022002816U1 DE202022002816.4U DE202022002816U DE202022002816U1 DE 202022002816 U1 DE202022002816 U1 DE 202022002816U1 DE 202022002816 U DE202022002816 U DE 202022002816U DE 202022002816 U1 DE202022002816 U1 DE 202022002816U1
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dielectric substrate
antenna device
patch antenna
layer
antennas
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Abstract

Patchantennenvorrichtung (21), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (24), wobei die mehrschichtige Patchantennenvorrichtung (21)
eine untere dielektrische Substratschicht (6) mit einer unteren Antenne (5) und eine obere dielektrische Substratschicht (2) mit einer oberen Antenne (1) umfasst,
wobei die dielektrische Substratschichten (2, 6;) gestapelt angeordnet sind,
und wobei die dielektrischen Substratschichten (2, 6) jeweils einen Kunststoff enthalten.

Figure DE202022002816U1_0000
Patch antenna device (21), in particular for a motor vehicle (24), the multilayer patch antenna device (21)
a lower dielectric substrate layer (6) with a lower antenna (5) and an upper dielectric substrate layer (2) with an upper antenna (1),
wherein the dielectric substrate layers (2, 6;) are stacked,
and wherein the dielectric substrate layers (2, 6) each contain a plastic.
Figure DE202022002816U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Patchantennenvorrichtung, ein Antennenmodul und ein Fahrzeug mit einer mehrschichtigen Patchantennenvorrichtung.The invention relates to a multilayer patch antenna device, an antenna module and a vehicle with a multilayer patch antenna device.

Nach dem Stand der Technik werden insbesondere im Automobilbereich vermehrt mehrschichtige, keramische Patch-Antennen in Antennenvorrichtungen zur Bereitstellung von z.B. Telefondiensten (2G-5G) etc. verwendet.According to the state of the art, multi-layer, ceramic patch antennas are increasingly being used in antenna devices for providing e.g. telephone services (2G-5G) etc., particularly in the automotive sector.

DE 10 2022 200 018.8 offenbart eine solche mehrschichtige Keramik-Patch-Antenne. DE 10 2022 200 018.8 discloses such a multilayer ceramic patch antenna.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Antennen für insbesondere Kraftfahrzeuge zu verbessern. Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben. Ausgestaltungen der Erfindung können als Alternativen zu vorhandenen Lösungen vorteilhafte mehrschichtige Patch Antennen ermöglichen.It is an object of the invention to improve antennas, in particular for motor vehicles. The object is achieved in each case by the subject matter of the independent patent claims. Some particularly advantageous configurations of the invention are specified in the subclaims and the description. Embodiments of the invention can enable advantageous multi-layer patch antennas as alternatives to existing solutions.

Zu einigen Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen:Regarding some configurations of the invention according to the dependent claims:

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die mehrschichtige Patchantennenvorrichtung eine untere dielektrische Substratschicht mit einer unteren Antenne, eine mittlere dielektrische Substratschicht mit einer mittleren Antenne, und eine obere dielektrische Substratschicht mit einer oberen Antenne um, wobei diese mindestens drei dielektrischen Substratschichten gestapelt angeordnet sind, und wobei die dielektrischen Substratschichten jeweils einen Kunststoff enthalten.According to one embodiment of the invention, the multilayer patch antenna device comprises a lower dielectric substrate layer with a lower antenna, a middle dielectric substrate layer with a middle antenna, and an upper dielectric substrate layer with an upper antenna, wherein these at least three dielectric substrate layers are stacked, and wherein the dielectric substrate layers each contain a plastic.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Antenne jeweils auf einer dielektrischen Substratschicht angeordnet, insbesondere in Form einer durchgängigen oder zur Bildung einer Antennenstruktur unterbrochenen oberen Metallschicht (insbesondere auf der im an einem Kraftfahrzeug montierten Zustand Kraftfahrzeug-fernen Seite der jeweiligen dielektrischen Substratschicht).According to a further embodiment of the invention, an antenna is arranged on a dielectric substrate layer, in particular in the form of a continuous or interrupted upper metal layer to form an antenna structure (in particular on the side of the respective dielectric substrate layer remote from the motor vehicle when mounted on a motor vehicle).

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist eine dielektrische Substratschicht jeweils auf einer Seite eine Antenne (oder mehrere) auf, und auf der dieser Antenne gegenüberliegenden Seite der dielektrischen Substratschicht eine leitende, insbesondere metallische Oberfläche als Masseschicht.According to a further embodiment of the invention, a dielectric substrate layer has an antenna (or several) on one side, and on the side of the dielectric substrate layer opposite this antenna a conductive, in particular metallic surface as a ground layer.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung befindet sich auf einer Masseschicht einer oder mehrerer der dielektrischen Substratschichten und/oder auf einer oder mehreren dielektrischen Substratschichten oder auf einer Antenne eine Klebeschicht (aus insbesondere Klebstoff oder einem zweiseitigen Klebeband) und/oder eine Isolierschicht, die auf einer Leiterplatte oder einer weiteren dielektrischen Substratschicht oder einer Antenne angeordnet oder anordenbar ist.According to a further embodiment of the invention, on a ground layer of one or more of the dielectric substrate layers and/or on one or more dielectric substrate layers or on an antenna there is an adhesive layer (made in particular of adhesive or a double-sided adhesive tape) and/or an insulating layer which is on a Printed circuit board or another dielectric substrate layer or an antenna arranged or can be arranged.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Patchantennenvorrichtung auf einer Leiterplatte angeordnet oder anordenbar, welche mindestens einen, insbesondere metallischen, leitenden Kontaktierungs-Bereich aufweist, wobei mit einem leitenden Kontaktierungs-Bereich jeweils (mindestens) ein Speisungsstift insbesondere kapazitiv verbunden ist, um mit einem Speisungsstift (jeweils) entweder genau eine oder mehrere der Antennen zu kontaktieren.According to a further embodiment of the invention, the patch antenna device is arranged or can be arranged on a printed circuit board, which has at least one, in particular metallic, conductive contact area, with (at least) one feed pin being connected, in particular capacitively, to a conductive contact area in order to be connected to a Feed pin (each) to contact either exactly one or more of the antennas.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Patchantennenvorrichtung einen oder zwei oder vier oder mehr Speisungsstifte auf, die jeweils genau eine oder jeweils mehrere der Antennen insbesondere kapazitiv (oder induktiv oder galvanisch) kontaktieren.According to a further embodiment of the invention, the patch antenna device has one or two or four or more feed pins, each of which makes contact with exactly one or more of the antennas, in particular capacitively (or inductively or galvanically).

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Patchantennenvorrichtung einen oder zwei oder drei oder vier oder sechs oder mehr Speisungsstifte auf, die jeweils an ihren Enden insbesondere (parallel zu mindestens einer Antenne verlaufende) abgewinkelte oder flache Bereiche aufweisen, von welchen Bereichen jeweils einer mindestens eine der Antennen kapazitiv oder induktiv kontaktiert und einer zur insbesondere kapazitiven (oder galvanischen oder induktiven) Kontaktierung einer Leiterplatte vorgesehen ist.According to a further embodiment of the invention, the patch antenna device has one or two or three or four or six or more feed pins, each of which has angled or flat areas (running parallel to at least one antenna) at their ends, of which areas each have at least one the antennas are contacted capacitively or inductively and one is provided for contacting a printed circuit board, in particular capacitively (or galvanically or inductively).

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Patchantennenvorrichtung Speisungsstifte auf, welche durch Ausnehmungen in einer oder mehreren der dielektrischen Substratschichten und/oder durch Ausnehmungen in einer oder mehreren der Antennen und/oder durch Ausnehmungen in einer oder mehreren der Masseflächen und/oder durch Ausnehmungen in einer oder mehreren der Klebeschichten verlaufen.According to a further embodiment of the invention, the patch antenna device has feed pins, which are connected through openings in one or more of the dielectric substrate layers and/or through openings in one or more of the antennas and/or through openings in one or more of the ground planes and/or through openings in one or more of the adhesive layers.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung enthalten eine oder mehrere der dielektrischen Substratschichten jeweils im Kunststoff ein oder mehrere Additive zur Einstellung ihrer Permittivität.According to a further embodiment of the invention, one or more of the dielectric substrate layers each contain one or more additives in the plastic to adjust their permittivity.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen zwei oder mehr als zwei der dielektrischen Substratschichten entweder die gleiche oder eine unterschiedliche relative Permittivität ΣR auf.According to a further embodiment of the invention, two or more than two of the dielectric substrate layers have either the same or a different relative permittivity ΣR.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Patchantennenvorrichtung mindestens eine Antenne oder mindestens zwei Antennen auf, die für Sende-/Empfangs-Frequenzbereiche für das Senden und/oder Empfangen von Funksignalen an oder von zellularen Mobil-Funknetzen ausgebildet ist bzw. sind, insbesondere mit Antennen-Abmessungen (inkl. Geometrien) und damit Sende-/Empfangs-Frequenzbereichen für das Senden und/oder Empfangen von zellularen Mobilfunksignalen in einem oder mehreren 2G/3G/4G/5G/6G Frequenzbändern.According to a further embodiment of the invention, the patch antenna device has at least at least one antenna or at least two antennas, which is or are designed for transmission/reception frequency ranges for the transmission and/or reception of radio signals to or from cellular mobile radio networks, in particular with antenna dimensions (including geometries) and thus transmission/reception frequency ranges for the transmission and/or reception of cellular mobile radio signals in one or more 2G/3G/4G/5G/6G frequency bands.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist eine oder mehrere oder alle der dielektrischen Substratschichten und/oder der Antennen eine rechteckige Außenstruktur auf.According to a further embodiment of the invention, one or more or all of the dielectric substrate layers and/or the antennas have a rectangular outer structure.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Antennenstrukturen der Antennen durch chemisch-galvanisches Beschichten hergestellt, wobei die nicht zu beschichtenden Bereiche auf den Oberflächen durch ein Tampon- oder Siebdruckverfahren oder ein Sprühverfahren abgedeckt wurden.According to a further embodiment of the invention, the antenna structures of the antennas are produced by chemical-galvanic coating, with the areas on the surfaces not to be coated being covered by a tampon or screen printing method or a spraying method.

Weitere Merkmale und Vorteile einiger vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung, wobei alle genannten Ausgestaltungen der Erfindung auch in jeglichen Kombination(en) Ausgestaltungen der Erfindung bilden.Further features and advantages of some advantageous configurations of the invention result from the following description of some exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing, all the configurations of the invention mentioned also forming configurations of the invention in any combination(s).

Dabei zeigt zur Veranschaulichung von einigen Ausgestaltungen der Erfindung, vereinfachend, schematisch und beispielhaft:

  • 1 perspektivisch eine erste erfindungsgemäße Patchantennenvorrichtung mit zwei Substratschichten und mit Antennen und mit Kontaktierungen von jeweils mehreren der Antennen,
  • 2 im Querschnitt diese erste erfindungsgemäße Patchantennenvorrichtung,
  • 3 die erste erfindungsgemäßen Patchantennenvorrichtung, aber mit alternativen Kontaktierungen der Antennen,
  • 4 im Querschnitt kapazitive Kopplung in der ersten erfindungsgemäßen Patchantennenvorrichtung,
  • 5 perspektivisch eine zweite erfindungsgemäße Patchantennenvorrichtung mit zwei Substratschichten und Antennen und mit separater (Einzel-)Kontaktierung der Antennen verschiedener Substratschichten, hier mit zwei Kontaktierungen je Antenne,
  • 6 im Querschnitt die zweite erfindungsgemäße Patchantennenvorrichtung,
  • 7 perspektivisch eine dritte erfindungsgemäße Patchantennenvorrichtung mit drei Substratschichten und Antennen,
  • 8 im Querschnitt die dritte erfindungsgemäße Patchantennenvorrichtung,
  • 9 in Draufsicht ein weiteres Beispiel für eine Antenne in einer Patchantennenvorrichtung,
  • 10 perspektivisch die Kontaktierung einer Antenne wie in 9,
  • 11 in Seitenansicht schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Antennenmodul mit einer erfindungsgemäßen Patchantennenvorrichtung.
In order to illustrate some configurations of the invention, it shows, in a simplified, schematic and exemplary manner:
  • 1 perspectively a first patch antenna device according to the invention with two substrate layers and with antennas and with contacts of several of the antennas,
  • 2 in cross section this first patch antenna device according to the invention,
  • 3 the first patch antenna device according to the invention, but with alternative contacting of the antennas,
  • 4 in cross-section capacitive coupling in the first patch antenna device according to the invention,
  • 5 perspective of a second patch antenna device according to the invention with two substrate layers and antennas and with separate (individual) contacting of the antennas of different substrate layers, here with two contacts per antenna,
  • 6 in cross section the second patch antenna device according to the invention,
  • 7 in perspective a third patch antenna device according to the invention with three substrate layers and antennas,
  • 8th in cross section the third patch antenna device according to the invention,
  • 9 in plan view another example of an antenna in a patch antenna device,
  • 10 in perspective the contacting of an antenna as in 9 ,
  • 11 in a schematic side view a motor vehicle with an antenna module with a patch antenna device according to the invention.

1-10 zeigen zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung eine Patchantennenvorrichtung 21 mit einer Substratschicht aus Kunststoff mit einer vorgegebenen (relativen) Permittivität εR , insbesondere für die Anordnung z.B. in einem (z.B. Haifischflossen-) Antennenmodul 22 auf dem Dach 23 eines in 11 beispielhaft gezeigten Kraftfahrzeugs 24. 1-10 show some exemplary embodiments of the invention, a patch antenna device 21 with a substrate layer made of plastic with a predetermined (relative) permittivity ε R , in particular for the arrangement, e.g. in a (e.g. shark fin) antenna module 22 on the roof 23 of an in 11 motor vehicle 24 shown as an example.

Die erfindungsgemäßen Patchantennenvorrichtungen 21 in 1-11 sind mehrschichtig, weisen also z.B. zwei, drei oder mehr als drei Lagen auf, welche z.B. jeweils mindestens eine Antenne 1 bzw. 5 bzw. 12, und/oder eine Substratschicht 2 bzw. 5 bzw. 13, und/oder eine Masseschicht 3 bzw. 7 bzw. 14 und/oder eine Klebeschicht 4 bzw. 8 bzw. 15 umfassen können (hier jeweils alle vier genannten Schichten).The patch antenna devices according to the invention 21 in 1-11 are multi-layered, i.e. have, for example, two, three or more than three layers, which, for example, each have at least one antenna 1 or 5 or 12, and/or a substrate layer 2 or 5 or 13, and/or a ground layer 3 or 7 or 14 and/or an adhesive layer 4 or 8 or 15 (all four layers mentioned here).

Die erfindungsgemäßen Patchantennenvorrichtungen 21 in 1-11 weisen aneinander bzw. (z.B. in eingebauter Lage aufeinander/ übereinander / nebeneinander) gestapelt angeordnete Lagen auf, während EP2721690 eine Patchantennenvorrichtung für eine Satellitenlösung mit dielektrischen Substratschichten aus Kunststoff und Keramik, die ineinander angeordnet sind, nennt.The patch antenna devices according to the invention 21 in 1-11 have one another or (e.g. in the installed position on top of each other / one above the other / next to each other) stacked layers, while EP2721690 discloses a patch antenna device for a satellite solution with plastic and ceramic dielectric substrate layers placed one inside the other.

Vereinfachend werden in den Patchantennenvorrichtungen 21 jeweils die Elemente nach ihrer Lage in einem beispielhaft dargestellten montierten Zustand als obere/mittlere/untere bezeichnet, wobei sie auch schräg oder nebeneinander eingebaut sein können.For reasons of simplification, the elements in the patch antenna devices 21 are referred to as upper/middle/lower according to their position in an assembled state shown by way of example, it also being possible for them to be installed at an angle or next to one another.

In 1 und 2 ist auf einer Leiterplatte (=PCB) 10 eine erfindungsgemäße Patchantennenvorrichtung 21 angeordnet. Auf der Leiterplatte 10 liegt hier eine untere Klebstoffschicht 8 (z.B. Klebstoff oder ein Doppelklebeband) an, welche untere Klebstoffschicht 8 auch an der unteren Substratschicht 5 anliegt. (Alternativ wäre anstatt einer Klebeschicht auch eine andere Montage der Patchantennenvorrichtung 21 auf der Leiterplatte 10 z.B. mit Stiften / Schraube(n) etc. möglich.)In 1 and 2 a patch antenna device 21 according to the invention is arranged on a circuit board (=PCB) 10 . A lower adhesive layer 8 (eg adhesive or a double-sided adhesive tape) lies on the printed circuit board 10 here, which lower adhesive layer 8 also bears on the lower substrate layer 5 . (Alternatively, instead of an adhesive layer, a different mounting of the patchants would be possible ing device 21 on the printed circuit board 10, e.g. with pins/screw(s) etc. possible.)

Die Patchantennenvorrichtung 21 in 1 und 2 umfasst eine obere dielektrische Substratschicht 2 mit einer oberen Antenne 1 und eine untere dielektrische Substratschicht 6 mit einer unteren Antenne 5, wobei die dielektrischen Substratschichten 2, 6 (hier jeweils umfassend Antennen und/oder Masseflächen und/oder Klebeschichten) aneinander (z.B. je nach Lage aufeinander) gestapelt angeordnet sind, und wobei die dielektrischen Substratschichten 2, 6, 13 jeweils einen Kunststoff mit einer (gleichen oder unterschiedlichen) vorgegebenen (relativen) Permittivität εR enthalten.The patch antenna device 21 in 1 and 2 comprises an upper dielectric substrate layer 2 with an upper antenna 1 and a lower dielectric substrate layer 6 with a lower antenna 5, wherein the dielectric substrate layers 2, 6 (here each comprising antennas and/or ground planes and/or adhesive layers) are attached to one another (e.g. depending on the position one on top of the other) are arranged stacked, and wherein the dielectric substrate layers 2, 6, 13 each contain a plastic with a (same or different) predetermined (relative) permittivity ε R .

Die erfindungsgemäßen Patchantennenvorrichtungen 21 in 1-11 sind hier mehrschichtig, weisen also z.B. zwei, drei oder mehr als drei (Antennen-)Lagen auf, welche z.B. jeweils eine Antenne 1 bzw. 5 bzw. 12, eine Substratschicht 2 bzw. 5 bzw. 13, eine Masseschicht 3 bzw. 6 bzw. 14 und eine Klebeschicht 4 bzw. 8 bzw. 15 umfassen können.The patch antenna devices according to the invention 21 in 1-11 are multi-layered here, i.e. they have, for example, two, three or more than three (antenna) layers, which, for example, each have an antenna 1 or 5 or 12, a substrate layer 2 or 5 or 13, a ground layer 3 or 6 and 14 and an adhesive layer 4 and 8 and 15, respectively.

In der Patchantennenvorrichtung 21 in 1 und 2 befindet sich auf einer (Ober-)Seite der oberen Substratschicht 2 eine obere Antenne 1 und auf einer z.B. gegenüberliegenden (Unter-)Seite der oberen Substratschicht 2 eine obere Masseschicht 3 und unter der oberen Masseschicht 3 (oder alternativ z.B. diese umgebend) eine Klebeschicht 4 zur Verbindung mit der unteren Substratschicht 6 (bzw. mit deren unterer Antenne 5).In the patch antenna device 21 in 1 and 2 there is an upper antenna 1 on one (upper) side of the upper substrate layer 2 and an upper ground layer 3 on an e.g 4 for connection to the lower substrate layer 6 (or to its lower antenna 5).

Die Kontaktierung der Antennen kann im Prinzip galvanisch und/oder induktiv und/oder kapazitiv erfolgen.In principle, the antennas can be contacted galvanically and/or inductively and/or capacitively.

In 1 und 2 ist eine kapazitive Kontaktierung der Antennen 1, 5 dargestellt. Die Antenne 1 wird durch z.B. ein oder hier zwei Speisungsstifte 9a, 9b kapazitiv kontaktiert.In 1 and 2 a capacitive contacting of the antennas 1, 5 is shown. The antenna 1 is capacitively contacted by, for example, one or here two feed pins 9a, 9b.

Mindestens ein Speisungsstift 9a, 9b kann z.B. jeweils die Antenne 1 (nicht-leitend) über einen jeweils an seinem (9a, 9b) Ende (20a-h) befindlichen (z.B. parallel zur Antennenfläche verlaufend abgewinkelten) Kontaktierungs-Bereich kapazitiv ankoppeln.At least one feed pin 9a, 9b can, for example, capacitively couple antenna 1 (non-conductive) via a contacting area located at its (9a, 9b) end (20a-h) (e.g. running angled parallel to the antenna surface).

Die an hier jeweils unten dargestellten Enden der Speisungsstifte 9a-9d befindlichen (z.B. abgewinkelten oder flächigen) Bereiche 20a-I sind jeweils zur induktiven oder galvanischen oder insbesondere wie hier dargestellt kapazitiven Kontaktierung je eines Kontaktierungsbereichs 11 der Leiterplatte 10 vorgesehen. Ein Kontaktierungsbereichs 11 der Leiterplatte 10 kann z.B. jeweils eine leitende und/oder metallische Fläche oder Bahn z.B. parallel zum abgewinkelten (oder alternativ z.B. flächigen) Bereich eines Speisungsstifts 9a-9d sein.The (e.g. angled or flat) areas 20a-I located at the ends of the feed pins 9a-9d shown below are each provided for inductive or galvanic or, in particular, as shown here, capacitive contacting of one contacting area 11 of the circuit board 10. A contacting area 11 of the printed circuit board 10 can, for example, be a conductive and/or metallic surface or track, for example parallel to the angled (or alternatively, for example, flat) area of a feed pin 9a-9d.

Ein Speisungsstift 9a, 9b kann z.B. jeweils mehrere Antennen 1, 5 kapazitiv ankoppeln wie in 1, 2, 3, 4 oder jeweils nur eine Antenne 1 kapazitiv ankoppeln wie in 5 oder 7.A feed pin 9a, 9b can, for example, capacitively couple several antennas 1, 5 as in FIG 1 , 2 , 3 , 4 or capacitively couple only one antenna 1 as in 5 or 7 .

Während in 1, 2, 3, 4 zwei Speisungsstifte 9a, 9b vorgesehen sind, die jeweils zwei Antennen (hier kapazitiv) ankoppeln, sind in 5 und 6 vier Speisestifte 9a, 9b, 9c, 9d vorgesehen, welche jeweils nur eine Antenne (hier kapazitiv) ankoppeln, und in 7 sind sechs Speisestifte 9a, 9b, 9c, 9d vorgesehen, welche jeweils nur eine Antenne (hier kapazitiv) ankoppeln.while in 1 , 2 , 3 , 4 two feed pins 9a, 9b are provided, which each couple two antennas (here capacitive), are in 5 and 6 four feed pins 9a, 9b, 9c, 9d are provided, each of which only couples one antenna (here capacitive), and in 7 Six feed pins 9a, 9b, 9c, 9d are provided, each of which only couples one antenna (here capacitive).

In 1, 2, 3, 4 verlaufen z.B. die Speisungsstifte 9a, 9b, 9c, 9d jeweils (aus einer dielektrischen Substratschicht 2 heraus) durch Ausnehmungen 17a, 17b der oberen Masseschicht 3, durch Ausnehmungen 17c, 17d der oberen Klebeschicht 4, durch Ausnehmungen 17e, 17f der unteren Antenne 5, durch Ausnehmungen 17g, 17h der unteren dielektrischen Substratschicht 6 und/oder durch Ausnehmungen 17i, 17j der unteren Masseschicht 7 und/oder bis in Ausnehmungen 17k, 17I der unteren Klebeschicht 8.In 1 , 2 , 3 , 4 For example, the feed pins 9a, 9b, 9c, 9d each run (out of a dielectric substrate layer 2) through recesses 17a, 17b in the upper ground layer 3, through recesses 17c, 17d in the upper adhesive layer 4, through recesses 17e, 17f in the lower antenna 5, through recesses 17g, 17h in the lower dielectric substrate layer 6 and/or through recesses 17i, 17j in the lower ground layer 7 and/or into recesses 17k, 17I in the lower adhesive layer 8.

Wenn z.B. anders als dargestellt einer oder einige oder alle der Speisungsstifte 9a, 9b, 9c, 9d usw. seitlich (in den Fig. z.B. rechts) von einigen oder allen Antennen 1, 5, ggf. 12 und/oder seitlich von einigen oder allen Masseschichten 3, 7, ggf. 14 verlaufen, und/oder seitlich von einigen oder allen Klebeschichten 4, 8, 15 verlaufen, müssen in diesen jeweils keine Ausnehmungen für 9a, 9b, 9c, 9d usw. vorgesehen sein.For example, if other than shown, one or some or all of the feed pins 9a, 9b, 9c, 9d etc. are to the side (e.g. to the right in the figures) of some or all of the antennas 1, 5, if applicable 12 and/or to the side of some or all of them Ground layers 3, 7, possibly 14 run, and/or run laterally from some or all adhesive layers 4, 8, 15, no recesses for 9a, 9b, 9c, 9d etc. need to be provided in these.

4 zeigt eine Zone 18 einer kapazitiven Speisung (feed) der oberen Antenne 1 durch einen oberen abgewinkelten oder flachen Bereich eines Speisungsstifts 9 (geltend für z.B. jeden der Speisungsstifte 9a-9f) und eine Zone einer kapazitiven Speisung (feed) des unteren abgewinkelten oder flachen Bereichs eines Speisungsstifts 9 aus dem länglichen oder flachen Kontaktbereich 20 der Leiterplatte 10. 4 Figure 1 shows a zone 18 of capacitive feed of the upper antenna 1 by an upper angled or flat portion of a feed pin 9 (valid for e.g. each of the feed pins 9a-9f) and a zone of capacitive feed of the lower angled or flat portion a feed pin 9 from the oblong or flat contact area 20 of the printed circuit board 10.

7 und 8 zeigen eine erfindungsgemäße Patchantennenvorrichtung 21, welche nicht mit zwei Antennenlagen (wie in 1-4) sondern mit drei Antennenlagen ausgebildet ist. 7 and 8th show a patch antenna device 21 according to the invention, which does not have two antenna layers (as in 1-4 ) but is designed with three antenna layers.

Die Patchantennenvorrichtung 21 in 7 und 8 umfasst also eine obere dielektrische Substratschicht 2 mit einer oberen Antenne 1, eine mittlere dielektrische Substratschicht 13 mit einer mittleren Antenne 12 und eine untere dielektrische Substratschicht 6 mit einer unteren Antenne 5,
wobei die dielektrischen Substratschichten 2, 13, 6 aufeinander gestapelt angeordnet sind, und wobei die dielektrischen Substratschichten 2, 13, 6 jeweils einen Kunststoff mit einer (für die Substratschichten gleichen oder unterschiedlichen) vorgegebenen (relativen) Permittivität εR enthalten.
The patch antenna device 21 in 7 and 8th thus comprises an upper dielectric substrate layer 2 with an upper antenna 1, a middle dielectric substrate layer 13 with a middle antenna 12 and a lower dielectric substrate layer 6 with a lower antenna 5,
wherein the dielectric substrate layers 2, 13, 6 are arranged stacked on top of one another, and wherein the dielectric substrate layers 2, 13, 6 each contain a plastic with a predetermined (relative) permittivity ε R (the same or different for the substrate layers).

Die Patchantennenvorrichtung 21 in 7 und 8 umfasst Speisungsstifte 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, von welchen z.B. jeweils zwei eine der Antennen 1, 12, 5 speisen.The patch antenna device 21 in 7 and 8th comprises feed pins 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, of which two feed one of the antennas 1, 12, 5, for example.

Anstatt wie in 1-8 dargestellt zwei Speisungsstifte pro (z.B. Satelliten-/Ortungs-) Antenne ist auch ein Speisungsstift pro Antenne (oder für mehrere Antennen) möglich, z.B. auch für zellular-Mobilfunk-Antennen (Telefonantennen) für z.B. 2G/3G/4G/5G/6G.instead of as in 1-8 shown two feed pins per (e.g. satellite/location) antenna, one feed pin per antenna (or for several antennas) is also possible, e.g. also for cellular mobile radio antennas (telephone antennas) for e.g. 2G/3G/4G/5G/6G.

Die erfindungsgemäßen Antennen können insbesondere (eine oder mehrere) Antennen für eine oder mehrere der folgenden Anwendungen sein: Telefonie, für MIMO, für RKE, für WiFi; für GNSS, zur Vorbereitung für Autonomes-Fahren, für Abstandsmessungen (eines Kraftfahrzeugs zu anderen Objekten beim Einparken oder Fahren), SDARS, DAB, V2X.The antennas according to the invention can in particular be (one or more) antennas for one or more of the following applications: telephony, for MIMO, for RKE, for WiFi; for GNSS, in preparation for autonomous driving, for distance measurements (of a motor vehicle to other objects when parking or driving), SDARS, DAB, V2X.

9 zeigt beispielhaft erfindungsgemäß eine der (z.B. unterschiedlich ausgestaltbaren) Antennen 1, 12, 5 für eine Patchantennenvorrichtung 21. 9 shows an example of one of the antennas 1, 12, 5 (e.g., which can be configured differently) for a patch antenna device 21.

Die Antenne 5 in 9 weist zwei Strahler 5a, 5b auf.The antenna 5 in 9 has two radiators 5a, 5b.

Die zwei Strahler 5a, 5b der Antenne 5 in 9 sind ineinander angeordnet.The two radiators 5a, 5b of the antenna 5 in 9 are arranged one inside the other.

Die zwei Strahler 5a, 5b der Antenne 5 in 9 sind jeweils flächig ausgeführt. Die zwei Strahler 5a, 5b sind geschlossene Ringflächen.The two radiators 5a, 5b of the antenna 5 in 9 are each flat. The two radiators 5a, 5b are closed annular surfaces.

10 zeigt beispielhaft perspektivisch eine kapazitive Speisung eines Antennenstrahlers der Antenne 5 in 9. 10 shows a perspective example of a capacitive feed of an antenna radiator of the antenna 5 in 9 .

Die zwei Strahler 5a, 5b der Antenne 5 in 9 können z.B. durch je einen der Speisungsstifte 9e, 9f separat angeregt sein, und/oder ein Strahler kann mit zwei Speisungsstiften 9e, 9f angeregt werden.The two radiators 5a, 5b of the antenna 5 in 9 can be excited separately, for example, by one of the supply pins 9e, 9f each, and/or a radiator can be excited with two supply pins 9e, 9f.

Die (relative) Permittivität εR der dielektrischen Substratschichten aus Kunststoff kann auf einen gewünschten Wert eingestellt sein
durch z.B. Wahl eines Kunststoffs oder Mischen mehrerer Kunststoffe (wie z.B. Polyethylen PE, PP, PVC, PTFE, PVdF, PA, ABS, Polystyrol PS, PMMA) mit einer gewünschten Permittivität εR und/oder
durch Mischen mehrerer Kunststoffe und/oder
durch Wahl eines Kunstoffs mit Additiven (wie Germanium) welche die gewünschte Permittivität εR erzeugen und/oder
durch Beschichtung (einer oberen oder unteren oder Zwischen-Ebene mindestens einer dielektrischen Substratschicht) mit einem Material mit höherer Permittivität aufweisen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Permittivit%C3%A4t gibt für einige Materialien die (relative) Permittivität εR an.
The (relative) permittivity ε R of the dielectric substrate layers made of plastic can be adjusted to a desired value
by, for example, choosing a plastic or mixing several plastics (such as polyethylene PE, PP, PVC, PTFE, PVdF, PA, ABS, polystyrene PS, PMMA) with a desired permittivity ε R and/or
by mixing several plastics and/or
by choosing a plastic with additives (such as germanium) which produce the desired permittivity ε R and/or
by coating (a top or bottom or intermediate level of at least one substrate dielectric layer) with a higher permittivity material.
https://de.wikipedia.org/wiki/Permittivit%C3%A4t gives the (relative) permittivity ε R for some materials.

Kunststoff Patchantennenvorrichtung 21 können ein vergleichsweise niedriges Gewicht aufweisen.Plastic patch antenna devices 21 can have a comparatively low weight.

Es lassen sich Kunststoffe durch spezielle Zusätze (Additive) so herstellen oder ändern, dass die Möglichkeit besteht die Permittivität εR des Werkstoffes genau zu definieren und auf eine Toleranz von z.B. ±0,5% zu realisieren. Mit derartigen Verfahren kann sich der Wert für εR des Kunststoffes z.B. in einem Bereich von 2 bis 50 fest einstellen lassen und eine Wiederholgenauigkeit mit anderen Chargen von z.B. ±2% erreichen.Plastics can be manufactured or modified using special additives in such a way that it is possible to precisely define the permittivity ε R of the material and achieve a tolerance of, for example, ±0.5%. With such a method, the value for ε R of the plastic can be set, for example, in a range from 2 to 50 and a repeat accuracy with other batches of, for example, ±2% can be achieved.

Mit den Kunststoff Patch-Antennen aus bekannten Spritzgussverfahren kann der Prozess vereinfacht werden und das Gewicht reduziert werden.With the plastic patch antennas from known injection molding processes, the process can be simplified and the weight reduced.

Die benötigten Antennenstrukturen können z.B. durch chemisch-galvanisches Beschichten hergestellt werden, wobei die nicht zu beschichtenden Bereiche auf den Oberflächen z.B. durch ein Tampon- oder Siebdruckverfahren abgedeckt werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Aufbringen der Abdeckungen durch ein Druck- oder Sprühverfahren bereits während des Spritzgießprozesses.The required antenna structures can be produced, for example, by chemical-galvanic coating, whereby the areas on the surfaces that are not to be coated can be covered, for example, by a pad or screen printing process. In a preferred embodiment, the covers are applied by a pressure or spraying process during the injection molding process.

Das Aufbringen der metallischen Strukturen kann entweder durch einen reinen chemischen Abscheideprozess, vorzugsweise mit Kupfer erfolgen. Optional kann die Kupferschicht mit einer chemisch aufgebrachten dünnen Silberschicht (Austauschsilber) kombiniert werden. In einer bevorzugten Form erfolgt die Beschichtung durch einen chemisch-galvanischen Prozess, bei dem nach einer ersten Nickelschicht galvanisch Kupfer und optional galvanisch Silber abgeschieden werden.The metallic structures can be applied either by a pure chemical deposition process, preferably with copper. Optionally, the copper layer can be combined with a chemically applied thin silver layer (exchange silver). In a preferred form, the coating is carried out by a chemical-galvanic process, in which, after a first nickel layer, copper and optionally galvanic silver are deposited galvanically.

Stanz-Biege-Teile zur Speisung/Anregung der Antenne können in ein Werkzeug eingelegt werden und in einem Kunststoffkörper umspritzt werden. Diese können dann über eine kapazitive Ankopplung auf die Kupferflächen der PCB (Leiterplatte) einen Signalfluss erzeugen.Punched and bent parts for feeding/exciting the antenna can be placed in a tool and overmoulded in a plastic body. These can then generate a signal flow via a capacitive coupling to the copper surfaces of the PCB (printed circuit board).

Es können in diesem Verfahren z.B. durch gestaffelte 2K-Spritzguss-Werkzeuge sogenannte Stacked-Patch-Antennen (gestapelte Substratschichten mit Antennen und/oder Masseflächen und/oder Klebeschichten) mit unterschiedlichen εR und unterschiedlichen Geometrien in einem Herstellprozess gefertigt werden.In this method, so-called stacked patch antennas (stacked substrate layers with antennas and/or ground planes and/or adhesive layers) with different ε R and different geometries can be manufactured in one manufacturing process, for example using staggered 2K injection molding tools.

Dabei können die Masseflächen zwischen den einzelnen Patchen vorher als Blech/Folieneinleger in ein Werkzeug eingebracht und dann umspritzt werden. Die Antennenstrukturen können beispielweise auch aus strukturierten Blech-Folieneinlegern im Grundkörper eingebracht und ebenso umspritzt werden.The ground planes between the individual patches can be placed in a mold beforehand as sheet metal/foil inserts and then overmoulded. The antenna structures can, for example, also be introduced into the base body from structured sheet metal foil inserts and also overmoulded.

Möglich ist es, die Permittivität εR eines Kunststoffes durch spezielle Zusätze (Additive) so genau zu beeinflussen und einzustellen, dass dieser z.B. den εR -Wert von Keramik oder einen anderen gewünschten εR Wert eines Materials erreicht. Es ist auch möglich mehrere unterschiedliche Permitivitäten ΣR in einer Antenne über ein Mehrfach-Komponenten-Werkzeug, insbesondere zur Abbildung mehrerer Frequenzbänder in der Antenne, zu realisieren.It is possible to influence and set the permittivity ε R of a plastic with special additives so precisely that it achieves, for example, the ε R value of ceramics or another desired ε R value of a material. It is also possible to implement several different permittivities ΣR in one antenna using a multi-component tool, in particular for mapping several frequency bands in the antenna.

Ein weiterer möglicher Vorteil ist auch die Anbindung an die Leiterplatte, die jetzt über eine neue kapazitive Ankopplung stattfindet und nicht mehr über Lötverbindungen der Speisepins, realisiert werden muss. Das kann einen weiteren Fertigungsschritt bei der Herstellung eines Connectivity-Moduls ersparen. Dabei kann ein Stanz-Biege-Einleger in das Kunststoffspritzwerkzeug eingelegt werden, der anschließend umspritzt wird und auf Kupferflächen auf der Leiterplatte zur Speisung ankoppeln kann.Another possible advantage is the connection to the printed circuit board, which now takes place via a new capacitive coupling and no longer has to be realized via soldered connections to the supply pins. This can save an additional manufacturing step in the manufacture of a connectivity module. A punched and bent insert can be inserted into the plastic injection molding tool, which is then overmoulded and can be coupled to copper surfaces on the printed circuit board for feeding.

Möglich ist z.B. eine Verwendung in Trucks, Zügen, PKWs und Nutzfahrzeugen, in welchen die Bauräume für die Antennen eingeschränkt sein können und das Gewicht eine große Rolle spielen kann.It is possible, for example, to use it in trucks, trains, cars and commercial vehicles, in which the installation space for the antennas can be limited and weight can play a major role.

Eine Patchantennenvorrichtung kann neben genannten dielektrischen Substratschichten aus Kunststoff auch weitere Antennen und/oder Substratschichten ohne Kunststoff enthalten.In addition to the mentioned dielectric substrate layers made of plastic, a patch antenna device can also contain further antennas and/or substrate layers without plastic.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 1020222000188 [0003]DE 1020222000188 [0003]
  • EP 2721690 [0022]EP 2721690 [0022]

Claims (17)

Patchantennenvorrichtung (21), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (24), wobei die mehrschichtige Patchantennenvorrichtung (21) eine untere dielektrische Substratschicht (6) mit einer unteren Antenne (5) und eine obere dielektrische Substratschicht (2) mit einer oberen Antenne (1) umfasst, wobei die dielektrische Substratschichten (2, 6;) gestapelt angeordnet sind, und wobei die dielektrischen Substratschichten (2, 6) jeweils einen Kunststoff enthalten.Patch antenna device (21), in particular for a motor vehicle (24), the multilayer patch antenna device (21) a lower dielectric substrate layer (6) with a lower antenna (5) and an upper dielectric substrate layer (2) with an upper antenna (1), wherein the dielectric substrate layers (2, 6;) are stacked, and wherein the dielectric substrate layers (2, 6) each contain a plastic. Patchantennenvorrichtung (21) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrschichtige Patchantennenvorrichtung (21) eine untere dielektrische Substratschicht (6) mit einer unteren Antenne (5), eine mittlere dielektrische Substratschicht (13) mit einer mittleren Antenne (12), und eine obere dielektrische Substratschicht (2) mit einer oberen Antenne (1) umfasst, wobei diese mindestens drei dielektrischen Substratschichten (2, 6, 13) aneinander gestapelt angeordnet sind, und wobei die dielektrischen Substratschichten (2, 6, 13) jeweils einen Kunststoff enthalten.Patch antenna device (21) after claim 1 , characterized in that the multi-layer patch antenna device (21) has a bottom dielectric substrate layer (6) with a bottom antenna (5), a middle dielectric substrate layer (13) with a middle antenna (12), and a top dielectric substrate layer (2) with an upper antenna (1), these at least three dielectric substrate layers (2, 6, 13) being arranged stacked on one another, and the dielectric substrate layers (2, 6, 13) each containing a plastic. Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antenne (1, 5, 12) jeweils auf einer dielektrischen Substratschicht (2, 6, 13) angeordnet ist, insbesondere in Form einer durchgängigen oder zur Bildung einer Antennenstruktur unterbrochenen oberen Metallschicht.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that an antenna (1, 5, 12) is arranged in each case on a dielectric substrate layer (2, 6, 13), in particular in the form of a continuous upper layer or one interrupted to form an antenna structure metal layer. Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dielektrische Substratschicht (2, 6, 13) jeweils auf einer Seite eine Antenne (1, 5, 12) aufweist und auf der dieser Antenne (1, 5, 12) gegenüberliegenden Seite der dielektrischen Substratschicht (2, 6, 13) eine leitende, insbesondere metallische Oberfläche als Masseschicht (3, 7, 14) aufweist.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that a dielectric substrate layer (2, 6, 13) has an antenna (1, 5, 12) on each side and on the side of this antenna (1, 5, 12) opposite side of the dielectric substrate layer (2, 6, 13) has a conductive, in particular metallic surface as a ground layer (3, 7, 14). Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf einer Masseschicht (3, 7, 14) einer oder mehreren der dielektrischen Substratschichten (2, 6, 13) und/oder auf einer oder mehreren dielektrischen Substratschichten (2, 6, 13) eine Klebeschicht (4, 8, 15) aus insbesondere Klebstoff oder einem zweiseitigen Klebeband und/oder eine Isolierschicht befindet, die auf einer Leiterplatte (10) oder einer weiteren dielektrischen Substratschicht (2, 6, 13) oder einer Antenne (1, 5, 12) angeordnet oder anordenbar ist.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that on a ground layer (3, 7, 14) one or more of the dielectric substrate layers (2, 6, 13) and/or on one or more dielectric substrate layers (2, 6, 13) an adhesive layer (4, 8, 15) made in particular of adhesive or a double-sided adhesive tape and/or an insulating layer which is located on a printed circuit board (10) or another dielectric substrate layer (2, 6, 13) or an antenna ( 1, 5, 12) is arranged or can be arranged. Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf einer Leiterplatte (10) angeordnet oder anordenbar ist, welche mindestens einen, insbesondere metallischen, leitenden Kontaktierungs-Bereich (11) aufweist, wobei mit einem leitenden Kontaktierungs-Bereich (11) jeweils ein Speisungsstift (9a-f) insbesondere kapazitiv verbunden ist, um genau eine oder mehrere der Antennen (1, 5, 12) zu kontaktieren.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that it is arranged or can be arranged on a printed circuit board (10) which has at least one, in particular metallic, conductive contact area (11), with a conductive contact area ( 11) in each case one feed pin (9a-f) is connected, in particular capacitively, in order to contact exactly one or more of the antennas (1, 5, 12). Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen oder zwei oder vier oder mehr Speisungsstifte (9a-f) aufweist, die jeweils genau eine (7) oder jeweils mehrere (1) der Antennen (1, 5, 12) kapazitiv oder induktiv kontaktieren.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that it has one or two or four or more feed pins (9a-f), each of which has exactly one ( 7 ) or several ( 1 ) of the antennas (1, 5, 12) contact capacitively or inductively. Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen oder zwei oder drei oder vier oder sechs oder mehr Speisungsstifte (9a-f) aufweist, die jeweils an ihren Enden insbesondere abgewinkelte oder flache Bereiche (20a-I) aufweisen, von welchen Bereichen (20a-I) jeweils einer mindestens eine der Antennen (1, 5, 12) kapazitiv oder induktiv kontaktiert und einer zur galvanischen oder kapazitiven Kontaktierung eines Kontaktierungs-Bereichs (11) einer Leiterplatte (10) vorgesehen ist.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that it has one or two or three or four or six or more feed pins (9a-f), which each have at their ends in particular angled or flat areas (20a-I). , of which areas (20a-I) one in each case makes contact with at least one of the antennas (1, 5, 12) capacitively or inductively and one is provided for galvanically or capacitively contacting a contacting area (11) of a printed circuit board (10). Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Speisungsstifte (9a-f) aufweist, welche durch Ausnehmungen (17a-I) in einer oder mehreren der dielektrischen Substratschichten (2, 6, 13) und/oder durch Ausnehmungen (17a-I) in einer oder mehreren der Antennen (1, 5, 12) und/oder durch Ausnehmungen (17a-I) in einer oder mehreren der Masseflächen (2, 7, 14) und/oder durch Ausnehmungen (17a-I) in einer oder mehreren der Klebeschichten (4, 8, 15) verlaufen.Patch antenna device (21) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises feeding pins (9a-f) which pass through recesses (17a-I) in one or more of the dielectric substrate layers (2, 6, 13) and/or through recesses (17a-I) in one or more of the antennas (1, 5, 12) and/or through recesses (17a-I) in one or more of the ground planes (2, 7, 14) and/or through recesses (17a-I ) run in one or more of the adhesive layers (4, 8, 15). Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der dielektrischen Substratschichten (2, 6, 13) jeweils im Kunststoff ein oder mehrere Additive zur Einstellung ihrer Permittivität enthalten.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that one or more of the dielectric substrate layers (2, 6, 13) each contain in the plastic one or more additives for adjusting their permittivity. Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr als zwei der dielektrischen Substratschichten (2, 6, 13) entweder die gleiche oder eine unterschiedliche relative Permittivität εR aufweisen.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that two or more than two of the dielectric substrate layers (2, 6, 13) have either the same or a different relative permittivity ε R . Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchantennenvorrichtung (21) mindestens eine Antenne (1, 5, 12) oder mindestens zwei Antennen (1, 5, 12) aufweist, die (1, 5, 12) für Sende-/Empfangs-Frequenzbereiche für das Senden (S) und/oder Empfangen (R ) von Funksignalen (S,R) an bzw. von zellularen Mobil-Funknetzen ausgebildet ist bzw. sind, insbesondere mit Antennen-Abmessungen und damit Sende-/Empfangs-Frequenzbereichen für das Senden und/oder Empfangen von zellularen Mobilfunksignalen (S,R) in einem oder mehreren 2G/3G/4G/5G/6G Frequenzbändern.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that the patch antenna device (21) has at least one antenna (1, 5, 12) or at least two antennas (1, 5, 12) which (1, 5, 12) is or are designed for transmission/reception frequency ranges for the transmission (S) and/or reception (R) of radio signals (S,R) to or from cellular mobile radio networks, in particular with antenna dimensions and thus transmission /reception frequency ranges for the transmission and/or reception of cellular mobile radio signals (S,R) in one or more 2G/3G/4G/5G/6G frequency bands. Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere oder alle der dielektrischen Substratschichten (2, 6, 13) und/oder der Antennen (1, 5, 12) eine rechteckige Außenstruktur aufweisen.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that one or more or all of the dielectric substrate layers (2, 6, 13) and/or the antennas (1, 5, 12) have a rectangular outer structure. Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenstrukturen der Antennen (1, 5, 12) durch chemisch-galvanisches Beschichten hergestellt sind, wobei die nicht zu beschichtenden Bereiche (20a-I) auf den Oberflächen insbesondere durch ein Tampon- oder Siebdruckverfahren oder ein Sprühverfahren abgedeckt wurden.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that the antenna structures of the antennas (1, 5, 12) are produced by chemical-galvanic coating, the areas (20a-I) not to be coated on the surfaces being in particular covered by a tampon - or a screen printing process or a spray process have been covered. Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Masseflächen zwischen den einzelnen Patchen Blech- oder Folien-Einleger und / oder umspritzt sind.Patch antenna device (21) according to one of the preceding claims, characterized in that the ground planes between the individual patches are sheet metal or foil inserts and/or overmoulded. Antennenmodul, insbesondere für ein Kraftfahrzeug (24), mit einer Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Antenna module, in particular for a motor vehicle (24), with a patch antenna device (21) according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug (24) mit einer Patchantennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle (24) with a patch antenna device (21) according to one of the preceding claims.
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R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R081 Change of applicant/patentee

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