Antena tridimensional.

Antena tridimensional del tipo que comprende: un núcleo; tres devanados dispuestos alrededor del núcleo

, siendo dichos devanados ortogonales entre ellos; y una base;

en la que el núcleo se encuentra dispuesto sobre la parte superior de la base caracterizada porque dicha base es una tarjeta de circuito impreso que comprende una serie de metalizaciones a las que se unen los devanados, extendiéndose dichas metalizaciones al contorno de la parte superior de la tarjeta de circuito impreso y/o a sus laterales.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201231728.

Solicitante: PREMO, S.L. .

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ROJAS CUEVAS, ANTONIO, NAVARRO PÉREZ,Francisco Ezequiel, VILLARRUBIA GARCÍA,María Mar, FERNÁNDEZ REINA,Juan.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Sistemas o redes de antenas (disposiciones para cambiar... > H01Q21/24 (Combinaciones de unidades de antenas polarizadas en direcciones diferentes para emitir o recibir ondas polarizadas circularmente o elípticamente u ondas polarizadas linealmente en cualquier dirección)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Detalles de dispositivos asociados a las antenas... > H01Q1/12 (Soportes; Medios para el montaje)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Antenas de cuadro que tienen una distribución de... > H01Q7/08 (Barras de ferrita o barras alargadas análogas)
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Antena tridimensional.

Fragmento de la descripción:

Antena tridimensional

La presente invención hace referencia a una antena tridimensional, es decir, una antena con capacidad de recepción y/o transmisión de señales en cualquiera de las tres dimensiones, además, dicha antena dispone de una capacidad de funcionamiento tanto a baja como alta frecuencia (híbrida). En particular, la presente invención puede utilizarse en aplicaciones tales como la automoción debido a su compatibilidad con sistemas de Inspección Óptica Automatizada (también conocidos como AOI, atendiendo a su expresión en inglés "Automated Optical Inspection") y su amplio rango de frecuencias de funcionamiento.

Algunos ejemplos de antenas híbridas tridimensionales se pueden encontrar por ejemplo en la Patente española ES2200652 B1. En la realización dada a conocer en dicho documento se da a conocer una antena tridimensional que comprende un núcleo magnético monolítico con forma rectangular y tres devanados dispuestos ortogonales entre sí de manera que la antena recibe una señal en cada uno de los devanados cuando se somete a un campo electromagnético de baja frecuencia. Por otra parte, la realización dada a conocer en el citado documento ES2200652 dispone de un núcleo unido mediante adhesivo a una base plástica, disponiendo la citada base plástica de terminales en su parte inferior para interconexión entre los devanados dispuestos en el núcleo y otros sistemas externos al dispositivo.

Los dispositivos de la técnica anterior presentan problemas de robustez de sus conexiones en cuanto a que los terminales dispuestos en la base plástica suelen ser filamentos de dimensiones reducidas, además, la unión entre la base y el núcleo debe hacerse necesariamente mediante adhesivos que deben soportar un amplio rango de temperaturas. Además, estas conexiones se encuentran normalmente en posiciones no visibles, por lo que una inspección óptica no permite determinar si las conexiones son correctas. En los dispositivos actuales, dichas inspecciones requieren mediciones más complejas que la inspección visual que, en consecuencia, ralentizan el proceso productivo.

Por otra parte, las disposiciones propuestas en la técnica anterior carecen de flexibilidad para incorporar nuevas antenas (o derivaciones de las antenas existentes) en cuanto a que se requeriría la fabricación de una base nueva o, en el mejor de los casos, requeriría despegar el adhesivo que une el núcleo a la base para poder acceder a las conexiones con los terminales.

Además, las antenas dadas a conocer por la técnica anterior funcionan únicamente a baja frecuencia y las aplicaciones industriales actuales requieren que dichas antenas puedan funcionar también a frecuencias más altas pero manteniendo o disminuyendo su volumen actual.

En consecuencia, la presente invención da a conocer una antena tridimensional que funciona en un amplio rango de frecuencias (entre 5KHz y 30MHz), que dispone de una robustez mayor en cuanto a conexiones se refiere y que es compatible con los sistemas de inspección óptica automatizada (AOI).

En concreto, la presente invención hace referencia a una antena tridimensional del tipo que comprende:

- un núcleo;

- tres devanados dispuestos alrededor del núcleo, siendo dichos devanados ortogonales entre sí; y

- una base;

en la que el núcleo se encuentra dispuesto sobre la parte superior de la base. En particular, la base es una tarjeta de circuito impreso que comprende una pluralidad de metalizaciones a las que se unen los devanados, extendiéndose dichas metalizaciones al contorno de la parte superior de la tarjeta de circuito impreso y/o a sus laterales.

A lo largo del presente documento la expresión "metalizaciones" se refiere a añadiduras o extensiones metálicas conductoras de corriente eléctrica.

Para conseguir una mayor robustez de las conexiones, la unión entre los devanados y las metalizaciones se realiza mediante soldadura. En realizaciones particulares, al núcleo se le adhieren unas segundas metalizaciones que se encuentran igualmente unidas a los devanados y a la tarjeta de circuito impreso. La disposición de estas metalizaciones permite que se realice una unión más robusta en el conjunto núcleo, devanados, tarjeta de circuito impreso ya que la unión entre el núcleo y las metalizaciones se realiza mediante el propio proceso de fabricación del núcleo mediante baños químicos y procesos posteriores de sintetizado. El resto de las uniones se realizan mediante soldadura.

En una realización preferente, el núcleo es un núcleo de ferrita. Más en concreto, el núcleo puede ser un núcleo de ferrita que comprende una aleación de Níquel-Zinc, una aleación de Manganeso-Zinc, Cobalto amorfo o una combinación entre ellos.

Con el fin de poder funcionar en un rango de frecuencias más amplio, los mencionados devanados ortogonales se configuran para un funcionamiento a bajas frecuencias (aproximadamente entre 5KHz y 300KHz) y se dispone, además al menos un devanado con menor número de espiras de manera tal que otorga un funcionamiento en altas frecuencias (aproximadamente entre 3MHz y 30MHz). Dado que la direccionalidad en altas frecuencias no es tan crítica para el funcionamiento de las antenas, se puede utilizar un único devanado para altas frecuencias, aunque se pueden adicionar devanados para disponer de un funcionamiento en dos o tres dimensiones.

Más preferentemente, los devanados de alta frecuencia pueden ser derivaciones de un punto intermedio de alguno de los tres devanados. Aunque, como ya se explicó anteriormente se pueden disponer, por ejemplo, derivaciones de los tres devanados para obtener una antena tridimensional también a altas frecuencias sin necesidad de aumentar el volumen del dispositivo.

Por otra parte, el devanado para alta frecuencia puede ser un devanado impreso y/o embebido en la tarjeta de circuito impreso.

Para mejorar la capacidad de la antena para resistir fuerzas físicas externas, se dispone de un sobremoldeado, como mínimo, en los devanados y el núcleo.

En caso de que se requiera aumentar el aislamiento, se puede disponer de un sobremoldeado al vacío. En particular, un material preferente para el sobremoldeado es un material que comprende polímero plástico de altas prestaciones térmicas.

Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización de la antena objeto de la presente invención.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una antena según la presente invención.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un despiece de la antena de la figura 1.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un despiece de una realización de un núcleo para una antena según la presente invención.

La figura 4 muestra una vista en perspectiva de una realización preferente del núcleo metalizado.

La figura 5 muestra una vista en perspectiva similar a la de la figura 4, pero con el núcleo unido a la tarjeta de circuito impreso.

La figura 6 muestra una vista en perspectiva de la disposición de un devanado de eje Z al conjunto del núcleo y la tarjeta de circuito impreso unidos de la figura 5.

La figura 1 muestra una antena -1- que comprende un encapsulado -2- y una tarjeta de circuito impreso -3- (también conocida como PCB, por la expresión en inglés "Printed Circuit Board") estando los componentes interiores de la antena embebidos en dicho encapsulado -2-, En realizaciones particulares de la presente invención, el encapsulado -2- puede ser una cubierta previamente moldeada o puede ser un encapsulado al vacío realizado sobre los componentes ya dispuestos en la tarjeta de circuito impreso.

Las figuras 2 y 3 muestran un despiece de la antena -1-. En esta realización,...

 


Reivindicaciones:

1. Antena tridimensional del tipo que comprende:

- un núcleo;

- tres devanados dispuestos alrededor del núcleo, siendo dichos devanados ortogonales entre sí; y

- una base;

en la que el núcleo se encuentra dispuesto sobre la parte superior de la base, caracterizada porque dicha base es una tarjeta de circuito impreso que comprende una pluralidad de metalizaciones a las que se unen los devanados, extendiéndose dichas metalizaciones al contorno de la parte superior de la tarjeta de circuito impreso y/o a sus laterales.

2. Antena, según la reivindicación 1, caracterizada porque la unión entre los devanados y las metalizaciones se realiza mediante soldadura.

3. Antena, según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el núcleo comprende unas segundas metalizaciones que se encuentran unidas a los devanados y a la tarjeta de circuito impreso.

4. Antena, según la reivindicación 3, caracterizada porque la unión entre las segundas metalizaciones y los devanados se realiza mediante soldadura.

5. Antena, según cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque la unión entre las segundas metalizaciones y el núcleo se realiza mediante baños químicos.

6. Antena, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el núcleo es un núcleo de ferrita.

7. Antena, según la reivindicación 6, caracterizada porque el núcleo de ferrita comprende una aleación de Níquel-Zinc, una aleación de Manganeso-Zinc, Cobalto amorfo o una combinación entre ellos.

8. Antena, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende un devanado para alta frecuencia.

9. Antena, según la reivindicación 8, caracterizada porque el devanado para alta frecuencia 5 posee un menor número de espiras que los tres devanados

10. Antena, según la reivindicación 8, caracterizada porque dicho devanado para alta frecuencia es una derivación de un punto intermedio de al menos uno de los tres devanados.

11. Antena, según la reivindicación 8, caracterizada porque dicho devanado para alta

frecuencia es un devanado impreso en la tarjeta de circuito impreso.

12. Antena, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dispone de un sobremoldeado, como mínimo, en los devanados y el núcleo.

13. Antena, según la reivindicación 12, caracterizada porque el sobremoldeado es un sobremoldeado al vacío.

14. Antena, según cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizada porque el 20 sobremoldeado es de un material que comprende polímero plástico de altas prestaciones

térmicas.