Antena tridimensional.

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

y una base; en la que los núcleos se disponen en la parte superior de la base de manera ortogonal entre sí y en la que 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.

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. 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, por la expresión en inglés "Automated Optical Inspection").

Algunos ejemplos de antenas híbridas tridimensionales se pueden encontrar por ejemplo en la Patente europea EP0783190. En dicho documento se da a conocer una antena tridimensional que comprende tres núcleos magnéticos con sus correspondientes 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.

Los dispositivos de la técnica anterior presentan problemas de robustez de sus conexiones en cuanto a que los terminales dispuestos en una base plástica suelen ser filamentos de dimensiones reducidas. Además, la unión entre la base y el núcleo debe hacerse necesariamente mediante adhesivos o mediante la soldadura de los devanados, y puesto que los devanados tienen poco diámetro, normalmente la sujeción mediante esta soldadura es ineficiente ya que los devanados pueden partirse. 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.

En consecuencia, la presente invención da a conocer una antena tridimensional que funciona en un amplio rango de frecuencias (de 5 KHz a 400 KHz) y que dispone de una robustez mayor en cuanto a conexiones se refiere. Sorprendentemente, la presente Invención es compatible con sistemas de inspección óptica automatizada (AOI) dado que sus conexiones se disponen en los laterales y la parte superior de una tarjeta de circuito impreso (también conocida como PCB por la expresión en inglés "Printed Circuit Board"), siendo compatibles con cualquier sistema de inspección visual bien sea manual o automático.

En concreto la presente invención da a conocer una antena tridimensional del tipo que comprende:

-tres núcleos;

- tres devanados dispuestos alrededor del núcleo; y

- una base;

en la que los núcleos se disponen en la parte superior de la base de manera ortogonal entre sí 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.

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

Para 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 cada conjunto núcleo-devanado-tarjeta de circuito impreso ya que los núcleos y las metalizaciones se unen como parte del propio proceso de fabricación de los núcleos mediante baños químicos y/o procesos posteriores de sintetizado. El resto de las uniones se realiza mediante soldadura.

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

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 en temperatura.

Adicionalmente, en realizaciones de la presente invención, se dispone un material amortiguador en la parte superior del sobremoldeado. Este material amortiguador puede ser preferentemente espuma, más en concreto, un material acrílico capaz de soportar las temperaturas presentes en un perfil térmico de reflujo sin quemarse.

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 una realización de uno de los núcleos de una antena según la presente invención.

La figura 4 muestra una vista en perspectiva de una segunda realización de un núcleo de una antena según la presente invención.

La figura 1 muestra una antena -1- que comprende un encapsulado -2- y una PCB -3- 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. Además, la antena -1- comprende una espuma -4- que funciona como amortiguador mecánico para aumentar las prestaciones del dispositivo en cuanto a resistencia a ambientes mecánicamente agresivos.

En la figura 2, se puede observar que la PCB -3- comprende metalizaciones -35-, -36- laterales que permiten la inspección visual de los medios de unión, por ejemplo, una correcta soldadura cuando se une la antena -3- al sistema en el que se desea emplear.

La figura 2 muestra un despiece de la antena -1-. En esta realización, la antena comprende una base y tres núcleos disponiendo cada uno de los núcleos de un devanado. En particular, la base es una tarjeta de circuito impreso o PCB -3-, En la PCB -3- se disponen: un primer núcleo -10- orientado en dirección del eje de abscisas "X", un segundo núcleo -11- orientado en dirección del eje de ordenadas "Y", y un tercer núcleo -12- orientado en dirección del eje "Z" comprendiendo cada uno de los núcleos un devanado arrollado sobre ellos, además, sobre este conjunto de núcleos-devanados se dispone un material de encapsulado -2- que, preferentemente, es de polímero plástico de altas prestaciones térmicas.

En cuanto a la PCB -3-, ésta comprende cinco metalizaciones -31-, -32-, -33-, -34-, -35- en el contorno de su superficie superior que además se extienden total o parcialmente por la superficie lateral de la PCB -3- a fin de que cuando esta antena -1- se incorpore a otro sistema, las conexiones no queden dispuestas únicamente por la parte inferior de la placa, sino que dichas conexiones sean visibles y pueda realizarse una inspección óptica automática automatizada (AOI) para determinar una correcta soldadura a dispositivos externos.

Es importante destacar que el número de metalizaciones depende de la cantidad de devanados que se requieran en cada aplicación. Por ejemplo, una antena bidimensional requiere cuatro metalizaciones, de manera especialmente preferente la presente invención comprende entre seis y doce metalizaciones.

Si las conexiones se realizaran únicamente en la parte inferior (como en los dispositivos de la técnica anterior) se requeriría una inspección más compleja que comprendería la realización de mediciones para determinar la continuidad entre las conexiones realizadas.

En la figura 3 se muestra una realización de una núcleo para la utilización en antenas según la presente invención. En esta figura se muestra el núcleo que puede estar orientado para funcionar como antena respecto al eje de abscisas "X" -10- o como antena respecto al eje de ordenadas "Y" -11- indistintamente.

La realización de la figura 3 comprende un núcleo -102-, un devanado -101- arrollado sobre el...

1. Antena tridimensional del tipo que comprende:

-tres núcleos;

-tres devanados dispuestos alrededor del núcleo; y - una base;

en la que los núcleos se disponen en la parte superior de la base de manera ortogonal entre sí 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 al menos uno de los citados núcleos 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 y/o procesos de sintetizado.

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 o Manganeso-Zinc.

8. Antena, según la reivindicación 6, caracterizada porque el núcleo de ferrita comprende Cobalto amorfo.

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

10. Antena, según la reivindicación 9, caracterizada porque el sobremoldeado es un sobremoldeado al vacío.

11. Antena, según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizada porque el sobremoldeado es de un material que comprende polímero plástico de altas prestaciones térmicas.

12. Antena, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque se dispone un material amortiguador en la parte superior del sobremoldeado.

13. Antena, según la reivindicación 12, caracterizada porque el material amortiguador comprende un material acrílico capaz de soportar las temperaturas presentes en un perfil térmico de reflujo sin quemarse.