SE522031C2 - Tvåkomponentsantenn samt förfarande för framställning av sådan - Google Patents

Description

20 25 30 35 40 522 031 2 Ett försök till lösning av detta problem har man gjort genom användning av pläterbar plast, som ju kan gjutas eller forrnsprutas i ett otal olika geometriska utformningar. Nackdelarna med detta förfaringssätt är dock att man fort- farande måste arbeta i flera steg nämligen gjutning av plasten, förbehandling av dess yta och påförande av pläteringsmetallen. Dessutom kvarstår de ovan- stående problemen med korrosion, såvida man inte använder guld både för åstadkommande av det strålande elementet och kontaktelementen. En sådan guldanvändning skulle dock bli tämligen kostsam vid tillverkning i stora serier.

PROBLEMSTÅLLNING Ändamålet med föreliggande uppfinning är således att åstadkomma ett enkelt tillverkningsförfarande, vari antalet arbetssteg, såsom montering och pläte- ring, minimeras. Dessutom avser uppfinningen att tillåta en stor frihet i designen. Slutligen är ändamålet att åstadkomma en antenn med god kontakt mellan dess kontaktelement och mobiltelefonens övriga elektronik.

PROBLEMLÖSNIN G Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås om det inled- ningsvis antydda förfarandet kännetecknas av att ett första material som används är ett formstabilt, elektriskt icke-ledande plastmaterial och att ett andra material som används är ettelastiskt, elektriskt ledande silikonmaterial.

Beträffande antennen uppnås målsättningen om denna kännetecknas av att den är framställd av att ett första material är ett forrnstabilt elektriskt icke- ledande plastmaterial och att ett andra material är ett elastiskt, elektriskt ledande silikonmaterial.

SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen skall nu beslqivas under hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar: fig l en perspektivvy av en första utföringsforrn av en antenn enligt uppfin- ningen; fig 2 en rak snittvy av en antenn enligt fig 1; fig 3 en sprängskiss av antennen enligt fig l och 2; 10 15 20 25 30 35 40 522 031 3 fig 4 en perspektivvy av en andra utföringsform av en antenn enligt uppfin- ningen; och fig 5 en sprängskiss av antennen enligt fig 4.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Framställningen av en antenn enligt uppfinningen sker på följ ande sätt: anten- nen formsprutas med hjälp av ett verktyg för formsprutning. Verktyget måste tillverkas individuellt för varje antennmodell, men kan sedan användas för ett stort antal antenner vid serieproduktion. Vid fonnsprutningen används två olika material. Det första materialet är fonnstabilt och elektriskt isolerande.

Typiskt sett är detta någon typ av plast. Det andra materialet som används är elektriskt ledande, men ändå elastiskt i avsevärt högre grad än de flesta metaller. Det andra materialet är, i likhet med det första, lämpligt för forrn- sprutning. De två materialen är förvisso olika, men de bör ändå harmoniera i en sådan utsträckning att de utan problem kan formsprutas i samma verktyg.

Exempelvis bör temperaturornrådena vid formsprutningen väsentligen över- ensstämma, så att inte det första materialet smälter eller deformeras när det andra materialet sprutas in i verktyget.

Formsprutningen sker i två s k ”skott”. Detta innebär att först det ena ämnet, företrädesvis till bäraren, sprutas in i verktyget, varefter det andra materialet sprutas in och fyller ut kvarvarande hålrum. Därefter öppnas verktyget och en färdig antenn tas ut. Någon ytterligare bearbetning behövs inte, utan antennen är färdig att placeras i mobiltelefonen.

I fig 1 visas en antenn enligt uppfinningen. Antennen är i huvudsak uppbyggd av en bärare l, ett strålande element 2 samt kontaktelement 3, som är två till antalet i den föredragna utföringsforrnen. Kontaktelementen 3 är skymda i fig l, men syns väl i fig 2 och 3.

Bäraren l är uppbyggd av ett formstabilt och oledande material, såsom en plast. Det strålande elementet 2 och kontaktelementet 3 består i den före- dragna utföringsforrnen av samma material, nämligen ett flexibelt och ledande material, företrädesvis ett silikonmaterial.

Bäraren l är, som tidigare nämnts, formstabil, vilket innebär att den förmår bära upp det strålande elementet 2 och ge stadga åt detta, även om det senare består av ett mycket mjukt och flexibelt material, som inte bibehåller sin form 10 15 20 25 30 35 40 522 031 4 utan hjälp. Dessutom åstadkommer bäraren 1 ett avstånd mellan det strålande elementet 2 och ett underlag, som typiskt sett kan vara ett kretskort. Bäraren 1 har i den föredragna utföringsformen en lådliknande form, där det strålande elementet 2 är anordnat väsentligen på lådans ovansida. Det är därvid möjligt att placera andra komponenter på kretskortet ”inuti” lådan, dvs under det strålande elementet. En förutsättning är naturligtvis att detta i övrigt är lämp- ligt.

För att fixera bäraren l i förhållande till underlaget, i allmänhet ett kretskort, är bäraren 1 försedd med minst ett, och i den föredragna utföringsformen två element 4 för snäppfästiiing vid underlaget. Elementen 4 för snäppfästning är tillverkade av samma material som resten av bäraren l, och har en sådan geometrisk utformning att de är lätt fjädrande. Typiskt sett monteras bäraren 1 med hjälp av snäppfästen 4 i för ändamålet anordnade urtag i kretskortet.

Fastsnäppningen vid underlaget är enkel och sker med ett lätt tryck. Det krävs alltså ingen lödning eller klistring för att montera antennen.

I fig 3, som är en sprängskiss av antennen, syns särskilt väl ett par stöd 5 för kontaktelementen 3. Stöden 5 har i den föredragna utföringsformen formen av rör med i huvudsak samma längd som kontaktelementen 3.

Det strålande elementet 2 är flexibelt, och kan mycket väl ha en gummiartad struktur. Det strålande elementet 2 är dessutom ledande, vilket i den före- dragna utföringsformen innebär att det är tillverkat av ett ledande silikonmate- rial. Silikonmaterialet har gjorts ledande genom inblandning av en tillräckligt stor mängd ledande partiklar. Trots denna inblandning bibehålls väsentligen silikonets struktur. Det strålande elementet 2 kan ges en rad olika utform- ningar, och utformningen i den föredragna utföringsforrnen är att betrakta endast som ett exempel på en sådan utformning. Det strålande elementet 2 har i denna utföringsfonn försetts med en öppning 6. Öppningen 6 kan ha den visade formen, men en lång rad andra former är också tänkbara. Den visade utföringsformen är ett exempel på en s k ”dual band”-antenn, men även andra antenntyper kan tillverkas med tillverkningsförfarandet enligt uppfinningen.

Det strålande elementet kan även ges helt andra typer av utformningar, som exempelvis en meanderform. I den föredragna utföringsformen är det strå- lande elementet 2 främst är anordnat ovanpå bäraren l. Vissa partier av det strålande elementet 2 sträcker sig dock ett stycke nedåt utefter bärarens 1 sidor. Man bör dock inte se det visade exemplet som en begränsning. Således kan det strålande elementet 2, altemativt anordnas på bärarens l undersida. 10 15 20 25 30 35 40 522 031 5 Det strålande elementet 2 förenas elektriskt med underlaget, typiskt sett krets- kortet, via kontaktelementen 3, som i den föredragna utföringsformen är två stycken. Kontaktelementen 3 är tillverkade i ett stycke med det strålande ele- mentet, och i samma material som detta. Kontaktelementen 3 sträcker sig ett stycke bort från det strålande elementet 2 och har i den föredragna utförings- formen en rundad avslutning i kontaktelementens 3 ändpartier 7. Ändpartiets 7 form är i högsta grad varierbar, men den bör vara anpassad för kontakt med en kontaktyta på kretskortet, en s k ”pad”. Kontaktelementens 3 ändpartier 7 trycks mot kontaktytan när antennen monteras och snäpps fast med hjälp av snäppfästena 4. Ändpartiema 7 kommer därvid att plattas till något, men materialet är sådant att det i viss mån strävar efter att återta sin ursprungliga form. Således åstadkommes kontaktkrafter i gränsytan mellan kontaktytan och kontaktelementens 3 ändpartier 7. Härvid åstadkommes en god kontakt, och luft nekas tillträde till kontaktstället, varvid oxidering av kontaktytan och kontaktelementen 3 förhindras. Således är en plätering av kontaktelementen 3 eller kontaktytan onödig.

Kontaktelementen 3 är, som visas i fig 2 och 3, långsträckta, och eftersom det ingående materialet inte är formstabilt, är det fördelaktigt att kontaktelement- en stöds av stödorganen 5 på bäraren l.

ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER I fig 4 och 5 visas en altemativ utföringsforrn av en antenn enligt uppfinning- en. I fig 4 visas hela antennen i perspektiv. Antennen är en s k ”stubbantenn”, och den är avsedd att skjuta ut ett kortare stycke från den mobiltelefoni vilken den monteras. Antennen har, på grund av sitt utsatta läge, ett hölje 8, i vilket antennen är innesluten. Bäraren 1, är som beskrivits ovan, tillverkat av ett formstabilt och isolerande material, men dess form är mer komplex än bäraren enligt den föredragna utföringsformen. Komplexiteten beror på att det strålande elementet 2 har formen av en helix. Bäraren l är således utformad för att bära upp och stödja helixen. I denna utföringsforrn finns endast ett kon- taktelement 3, med ett kontaktelement 7, vilka har väsentligen samma egen- skaper som beskrivits för den föredragna utföringsforrnen. Även i denna ut- föringsforrn finns ett snäppfäste 4, för ett mekaniskt kvarhållande av antenn- en. Man bör observera att en antenn med denna form svårligen låter sig till- verkas av metallplåt. Visserligen kan en sådan antenn tillverkas av metalltråd, men de ovannämnda problemen med plätering av kontaktelementet kvarstår likväl. Dessutom förenklas tillverkningen, jämfört med metalltrådsantenner, då man vill åstadkomma helixantenner med komplicerade strukturer, t ex en varierande stigning i helixen. 10 15 20 25 30 35 522 051 Ovan anges att antennen monteras med fastsnäppning. Även om denna metod är föredragen, så är naturligtvis andra monteringsmetoder, såsom skruvning och lödning, möjliga.

Stöden 5 kan anpassas för uppstödning av kontaktelement 3 med en annan utformning exempelvis linjekontakt. Stöden 5 görs därvid bredare, för att stödja kontaktelementen 3 utefter hela eller större delen av deras bredd.

En annan altemativ utföringsform, som inte visas i figurema, åstadkommes om man utnyttjar mobiltelefonens hölje som bäraren l. Mobiltelefonens hölje är i allmänhet tillverkat av ett sådant material som har de egenskaper som krävs av bäraren l. Det strålande elementet 2 appliceras således i en två- komponentssprutning redan vid tillverkningen av höljet. F öreträdesvis ut- nyttjas hölj ets insida för uppbäming av det strålande elementet 2, inte minst för att skydda detta från slitage. Höljets insida kan modifieras, så att exempel- vis stöden 5 för kontaktelementen 3 åstadkommes vid tillverkningen. Stöden 5 utformas härvid med fördel som tappar, runt vilka kontaktelementen 3 sedan anordnas. På motsvarande sätt som ovan angivits kan stöden 5 breddas, för en anpassning till kontaktelement 3 med linjeanliggning mot kretskortet. Genom detta förfarande sparas ytterligare plats i mobiltelefonen och på dess kretskort, och onödiga arbetsmoment i tillverkningen elimineras. Även om formsprutning av antennen ger särskilda fördelar vid tillverkningen, så är det också möjligt att spritsa ut silikonet på bäraren. Andra tänkbara till- verkningsmetoder är extrudering och en tillverkning med eftermontering.

Andra tillverkningsmaterial än elektriskt ledande silikon är, som antytts ovan, möjliga. Det väsentli ga är att materialet är både elektriskt ledande och mjukt, så att såväl ett strålande element 2 som formbara kontaktelement 3 kan till- verkas i ett stycke av materialet. Ett annat exempel på tillverkningsmaterial är en mjuk plast som gjorts elektriskt ledande. Ytterligare en variant är att materialet för tillverkning av den fonnstabila bäraren förutom att vara form- stabilt och elektriskt isolerande även är omagnetiskt.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för bifogade patentkrav.

Claims (6)

10 15 20 25 522 031 7 PATENTKRAV

1. Förfarande for framställning av en antenn till en radiokommunikations- apparat varvid antennen formsprutas i ett tvåstegsförfarande till ett samman- hängande stycke av minst två olika material, k ä n n e t e c k n at av, att ett första material som används är ett formstabilt, elektriskt icke-ledande plast- material och att ett andra material som används är ett elastiskt, elektliskt ledande silikonmaterial.

2. F örfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n at av att ett kontakt- element (7) till antennen forrnsprutas i ett stycke med det andra materialet.

3. Antenn till en radiokommunikationsapparat framställd av minst två olika material genom formsprutning i ett tvåstegsforfarande, k ä n n e t e c k n a d av att ett forsta material är ett formstabilt elektriskt icke-ledande plastmaterial och att ett andra material är ett elastiskt, elektriskt ledande silikonmaterial.

4. Antenn enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att antennen innefattar ett strålande element (2), som är tillverkat av det andra materialet.

5. Antenn enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d av att antennen innefattar ett kontaktelement (7) som är tillverkat i ett stycke med det strålande ele- mentet (2) av det andra materialet.

6. Antenn enligt något av kraven 3-5, k ä n n e t e c k n a d av att det forsta, forrnstahila materialet fungerar som en bärare (1) for det andra mate- rialet och innefattar fästorgan (4) for montering i radiokommunikations- apparaten.