车体天线模块和冷却车体天线模块的方法技术

本发明专利技术涉及一种车体天线模块(10)，特别是5G天线模块(10)，其用于车辆，特别是机动车辆，至少包括：下壳体(100)、远程信息处理单元(200)和天线支持件(400)，其中主要在横向方向(Qr)上延伸的天线模块(10)配置为使得，远程信息处理单元(200)的远程信息处理印刷电路板(202)可被主动冷却，其中远程信息处理单元(200)或远程信息处理印刷电路板(202)的第一部分(214)可通过强制气流冷却，且远程信息处理单元(200)或远程信息处理印刷电路板(202)的第二部分(224)可通过珀尔帖元件(222)冷却。的第二部分(224)可通过珀尔帖元件(222)冷却。的第二部分(224)可通过珀尔帖元件(222)冷却。

【技术实现步骤摘要】
车体天线模块和冷却车体天线模块的方法


[0001]本专利技术涉及车体天线模块，特别是5G天线模块，其用于车辆，特别是机动车辆。另外，本专利技术涉及冷却车体天线模块，特别是5G天线模块的方法。此外，本专利技术涉及车体和车辆。

技术介绍

[0002]DE 10 2016 123 868 A1(US 10 135 110 B2)公开了一种外部车体车顶天线模块，其可安装在车辆的车顶上且其具有冷却系统。该冷却系统包括电池和可由电池供应电流的珀尔帖冷却元件。天线和天线模块的属于天线的电子器件布置在珀尔帖冷却元件的冷侧。天线设计成用于从电子器件辐射信号或从另一个通信装置接收辐射的信号。
[0003]汽车行业将为新一代机动车辆配备5G技术。对于其高频，将NAD(网络接入设备)收发器靠近天线模块放置是有利的，以避免电缆损耗。外部或集成式车顶天线模块具有良好的高频性能，缺点是当暴露于阳光时而可能产生高温，其中温度敏感的收发器未来将被集成到这样的热区域中。车顶下方/中的温度高达105℃。收发器的典型工作温度范围从
‑
40℃到+85℃(高于+85℃，NAD收发器的SAW滤波器通常将无法再使用，因为它们会失去其有效性或在规范外工作)。因此，本专利技术的目的是提出一种用于车辆，特别是机动车辆的改进的外部和/或集成式车体天线模块。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的通过一种车体天线模块来实现，特别是5G天线模块，其用于车辆，特别是机动车辆；通过一种冷却车体天线模块的方法来实现，特别是冷却5G天线模块；以及通过车体和车辆来实现。本专利技术的有利改进、附加特征和/或优点源自从属权利要求和以下描述。
[0005]为了使天线模块的NAD收发器能够在如此炎热的环境中工作，主动冷却是必须的。其他部件，例如电源、放大器、CPU、以太网装置、Wi
‑
Fi、GNSS、SDARS等可以在高达125℃的更高温度(结温)下工作。另一个挑战是整个智能天线模块可用的空间是有限的。这里，必须避免不同关键温度范围之间的热短路。因此，必须能够管理小区域中的高温差异。
[0006]根据本专利技术的车体天线模块至少包括：下壳体、远程信息处理单元和天线支持件，例如，天线印刷电路板，且主要在横向方向上延伸的天线模块配置为使得，远程信息处理单元的远程信息处理印刷电路板可被主动冷却，其中远程信息处理单元或远程信息处理印刷电路板的第一部分可通过强制气流冷却，并且远程信息处理单元或远程信息处理印刷电路板的第二部分可通过珀尔帖元件冷却。
[0007]术语
‘
车体天线模块
’
旨在表达的是，该天线模块配置为附接和/或安装在车体的一部分上和/或中，特别是车辆(特别是机动车辆)的至少一个车体部分、后车体、至少一个后车体部分、(后)车顶等。这里，天线模块可以配置为外部天线模块(即，可外部安装在车体上)和/或特别是配置为集成式天线模块(即，可外部安装在车体中/上，例如在外壳、盖等的
下方)。当然，可以使用其混合形式。
[0008]第一部分可以配置为远程信息处理印刷电路板的非NAD区域，且第二部分可以配置为远程信息处理印刷电路板的NAD区域。远程信息处理印刷电路板可以在NAD区域和非NAD区域之间包括热屏障布置，用于解耦相互热交换。热屏障布置旨在特别是防止从远程信息处理印刷电路板的非NAD区域到NAD区域中的热流。热屏障布置可以例如布置为远程信息处理印刷电路板中的贯通狭缝、减少的截面、接地导体的减少、金属(特别是铜)的出现的局部减少，等等。
[0009]远程信息处理印刷电路板的NAD区域是这样的区域，在其中布置NAD(网络接入装置)及其可能的外围设备(见图6)。特别地，这可以是远程信息处理印刷电路板的特定的端部部分。因此，非NAD区域是远程信息处理印刷电路板的这样的区域，其远离NAD及其可能的外围设备。另外，替代地或附加地，NAD区域可以配置和/或指定为热关键区域，且非NAD区域可以配置和/或指定为远程信息处理印刷电路板的热较不关键区域。
[0010]在一个实施例中，热屏障布置在远程信息处理印刷电路板中包括两个贯通狭缝，其优选地将远程信息处理印刷电路板划分为头部(相对于躯干相对较小)、颈部(在头部和躯干之间的窄点)，以及躯干(相对于头部相对较大)。贯通狭缝优选地基本上对称地布置，特别是镜像对称地布置，在远程信息处理印刷电路板中，其中其头部、颈部和躯干也优选对称，特别是镜像对称地布置在远程信息处理印刷电路板中。优选地，远程信息处理印刷电路板的对应的中心横向方向是镜像轴线。
[0011]天线模块可以配置为使得车辆的车体，或(整个)车辆，充当天线模块的主要热沉。
‘
主要热沉
’
旨在理解为唯一打算的热沉，除了借助于风扇(见下文)的强制热输送和通过天线模块的其他散热。天线模块可以配置为使得来自远程信息处理单元的热量可以经由其下壳体传递到所述/一车体。下壳体特别是由良好的热导体制成，特别是由金属，优选铝。
[0012]天线模块可以在横向端部部分中包括风扇，其中可由所述风扇强制的气流被至少引导到远程信息处理印刷电路板的第一部分上。优选地，风扇配置为离心式风扇。风扇可以吹送或吸入强制气流跨越远程信息处理印刷电路板，可能还横向地和/或经过底部，或者穿过天线模块。附加地或替代地，天线模块还可流体机械地连接到车辆的空调系统。
[0013]远程信息处理单元可以包括两个彼此邻接的区域，优选在横向方向上。这里，远程信息处理单元的第一区域可以对应于远程信息处理印刷电路板的所述/一非NAD区域。另外，远程信息处理单元的第二区域可以包括冷却封装，远程信息处理印刷电路板的所述/一NAD区域被布置在其中，以可被冷却。此外，远程信息处理单元的至少一个区域或两个区域可以与下壳体传热地接触。为此，传热装置，例如，导热垫、导热膏、导热胶等可以布置在下壳体和对应的区域之间。
[0014]远程信息处理印刷电路板的第二部分可以布置在远程信息处理单元的所述/一冷却封装中。另外，冷却封装可以包括珀尔帖元件、远程信息处理印刷电路板的NAD区域，以及优选地冷却封装盖。冷却封装盖可以由金属制成，特别是铝，和/或塑料。冷却封装还可以包括容纳框架，在其中可以容纳珀尔帖元件和NAD区域，其中容纳框架优选地通过冷却封装盖闭合。容纳框架可以由金属制成，特别是铝，或者塑料。
[0015]NAD区域可以与珀尔帖元件的冷侧传热地接触。当然，珀尔帖元件的冷侧取决于流过珀尔帖元件的电流，即，珀尔帖元件被致动以进行冷却，使得其冷侧建立在这里(NAD区
域)。如果要加热NAD区域，例如在室外温度非常低的情况下，这当然可以通过反转电流来实现(见下文)。传热接触可以通过传热装置来建立，例如，导热垫、导热膏、导热胶、焊料等。冷却封装可以具有夹层结构，在夹层结构中，其封装部件在天线模块的竖直方向上堆叠地布置。另外，由风扇强制的气流还可以被引导到远程信息处理单元的冷却封装。气流要流过冷却封装，特别是在其下方和/或在侧面。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车体天线模块(10)，特别是5G天线模块(10)，用于车辆，特别是机动车辆，至少包括：下壳体(100)、远程信息处理单元(200)和天线支持件(400)，其中主要在横向方向(Qr)上延伸的所述天线模块(10)配置为使得所述远程信息处理单元(200)的远程信息处理印刷电路板(202)可被主动冷却，其特征在于所述远程信息处理单元(200)或所述远程信息处理印刷电路板(202)的第一部分(214)可通过强制气流冷却，且所述远程信息处理单元(200)或所述远程信息处理印刷电路板(202)的第二部分(224)可通过珀尔帖元件(222)冷却。2.如权利要求1所述的车体天线模块(10)，其特征在于：
·
所述第一部分(214)配置为所述远程信息处理印刷电路板(202)的非NAD区域(214)，且所述第二部分(224)配置为所述远程信息处理印刷电路板的NAD区域(224)，
·
所述远程信息处理印刷电路板(202)在所述NAD区域(224)和所述非NAD区域(214)之间包括热屏障布置(204)，用于解耦相互热交换，和/或
·
所述/一热屏障布置(204)在所述远程信息处理印刷电路板(202)中包括两个贯通狭缝(204，204)，它们将所述远程信息处理印刷电路板(202)优选地划分为：头部(224)、颈部(205)和躯干(214)。3.如前述权利要求中任一项所述的车体天线模块(10)，其特征在于：
·
所述天线模块(10)配置为使得所述机动车辆的车体充当所述天线模块(10)的主要热沉，
·
所述天线模块(10)配置为使得，来自所述远程信息处理单元(200)的热量可以经由所述天线模块(10)的下壳体(100)传递到所述/一车体，和/或
·
所述天线模块(10)在横向端部部分中包括风扇(132)，其中由所述风扇(132)强制的所述气流被至少引导到所述远程信息处理印刷电路板(202)的第一部分(214)上。4.如前述权利要求中任一项所述的车体天线模块(10)，其特征在于，所述远程信息处理单元(200)包括区域(214，220)，其中：
·
所述远程信息处理单元(200)的第一区域(214)对应于所述远程信息处理印刷电路板(202)的所述/一非NAD区域(214)，
·
所述远程信息处理单元(200)的第二区域(220)包括冷却封装(220)，所述远程信息处理印刷电路板(202)的所述/一NAD区域(224)被布置在所述冷却封装中以可被冷却，和/或
·
所述远程信息处理单元(200)的至少一个区域(214/220)或两个区域(214，220)与所述下壳体(100)传热地接触。5.如前述权利要求中任一项所述的车体天线模块(10)，其特征在于：
·
所述远程信息处理印刷电路板(202)的第二部分(224)布置在所述远程信息处理单元(200)的所述/一冷却封装(220)中，
·
所述冷却封装(220)包括珀尔帖元件(222)、所述远程信息处理印刷电路板(202)的NAD区域(224)，以及优选地冷却封装盖(226)，和/或
·
所述冷却封装(220)还包括容纳框架(223)，在所述容纳框架(223)中可以容纳所述珀尔帖元件(222)和所述NAD区域(224)，其中所述容纳框架(223)优选地可通过所述冷却封
装盖(226)闭合。6.如前述权利要求中任一项所述的车体天线模块(10)，其特征在于：
·
所述NAD区域(224)与所述珀尔帖元件(222)的冷侧传热地接触，
·
所述冷却封装(220)具有夹层结构，在所述夹层结构中，所述夹层结构的封装部件在所述天线模块(10)的竖直方向(Hr)上堆叠地布置，和/或
·
由所述风扇(132)强制的所述气流还被引导到所述远程信息处理单元(200)的冷却封装(220)。7.如前述权利要求中任一项所述的车体天线模块(10)，其特征在于，所述下壳体(100)包括至少一个或正好一个基板，其中：
·
所述基板的第一部分与所述非NAD区域(214)传热地接触，
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所述基板的第二部分与所述冷却封装(220)传热地接触，特别是所述珀尔帖元件(222)的热侧，和/或
·
为了解耦相互热交换，所述基板在所述基板的第一部分和所述基板的第二部分之间包括热屏障布置。8.如前述权利要求中任一项所述的车体天线模块(10)，其特征在于所述下壳体(100)包括至少或正好两个底板(110，120)，其中：
·
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M普夫勒钦格，T亚当，U道姆，D沙伊希，R伯默特，
申请(专利权)人：赫思曼汽车通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：