DE3220279A1 - Antennenanordnung - Google Patents

Description

• ANTENNENANORDNUNG
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Im allgemeinen wird ein Rundfunkempfangsgerät in einem fahrenden Kraftfahrzeug an einer Einzel antenne betrieben.
• Da die empfangbaren Wellen an Hindernissen in Bodennähe verwirrt werden, befindet sich die Fahrzeugantenne häufig in einem stark inhomogenen Wellenfeld. Aufgrund der Bewegung des Fahrzeuges in diesem Feld kommt es zu Schwankungen des Antennenspannungspegels. Diese Schwankungen können so stark werden, daß es zu hörbaren Empfangsstörungen kommt.
• Eine deutliche Empfangsverbesserung läßt sich durch Diversityempfang mit zwei Antennen erzielen. Die allgemein bekannten Diversityempfangsgeräte opitmieren den Empfang durch Auswahl einer der beiden Antennen als wirksame Empfangsantenne. Diese Optimierung des Empfangs gelingt jedoch nur, wenn die Pegelverläufe der beteiligten Antennen voneiner unabhängig sind, also gewissermaßen zu dem Zeitpunkt, an dem die eine Antenne ein zu schwache Signal lieferl., nicht zwangsläufig auch die andere Antenne einen un;:ureichenden Empfang ergibt. Diese Unabhängigkeit der Pegeverläufe erreicht man durch einen räumlichen Abstand von beispielsweise 0,4 Wellenlängen zwischen beiden Antennen. Zwcti Antennen stellen jedoch für ein Massenprodukt wie ein Kraftfahrzeug einen bislang nicht tolerierbaren Mehraufwind dar, so daß Diversityempfangsanlagen bislang nur n Sonderfällen in Fahrzeugen eingebaut werden.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antennenanordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche einen Diversityempfang bei Kraftfahrzeugen mit wesentlich verringertem Aufwand erniögl icht.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Vorteilhafte Ausgestaltungenund Weiterbildungen der Antennenanordnung nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die Erfindung beruht auf der Überlegung, zwei Diversityantennen räumlich zu integrieren. Ein stark inhomogenes Wellenfeld wird im allgemeinen durch die Überlagerung mehrerer, aus verschiedenen Richtungen einfallender Wellen erzeugt. Ist in einem solchen Feld an einem Punkt keine ausreichende Feldstärke vorhanden, so löschen sich dort offensichtlich die Wellen gegenseitig aus. Mit einer den Betrag der Feldstärke empfangenden Antenne (isotroper Strahler) wäre an diesem Punkt die Antennenspannung nicht ausreichend. Eine Antenne mit Richtwirkung könne demgegenüber am selben Punkt eine ausreichende Antennenspannung abgeben, da sie die aus verschiedenen Richtungen einfallenden Wellen jeweils unterschiedlich bewertet und es daher bei ihrer Antennenspannung nicht zwangsläufig zu einer Auslöschung kommt.
• Die Erfindung nutzt diese Unterschiedlichkeit der Richtcharakteristika der Antennen aus, um die räumliche Integration beider Antennen einer Diversityantennenanlage zu einem einzigen Gebilde zu ermöglichen.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Antenne, und Fig. 2 ein Richtdiagramm der Antenne nach Fig. 1.
• Die in Fig. 1 dargestellte Kraftfahrzeug-Scheibenantenne stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Diversityantennenanlage dar. Es handelt sich um einen horizontalen Dipol 1 in Form einer Leiterbahn, die auf einer der Fahrzeugscheiben 2, vorzugsweise auf der Front- oder der Heckscheibe aufgebracht ist. Wird bei dem Dz pol 1 die zwischen den beiden Anschlußpunkten la und lb anliegende Spannung (Dipolbetrieb) als Empfangssignal eingesetzt, so erhält man im allgemeinen ein Antennenrichtdiagramm, wie es in Fig. 2, gestrichelte Kurve D, dargestellt ist. Wird bei diesem Dipol 1 die zwischen der Fahrzeugkarosserie 3 (Massepunkt 3c) und den zusammengeschalteten Anschlußpunkten la und ib anliegende Spannung (Monopolbetrieb) als Empfangssignal eingesetzt, so erhält man im allgemeinen ein Antennenrichtdiaqramm, wie es in Fig. 2, ausgezogene Kurve M, dargestellt ist.
• Bei Diversityverfahren, welche beide Antennensignale gleichzeitig benötigen (Selection-, Equal-Gain- und Maximal-Ratio-Diversity), können die Spannungen zwischen den Anschlußpunkten la und 3c bzw. ib und 3c beispiels- weise mit Koaxialkabeln dem nicht dargestellten Diversityempfänger zugeführt werden, cier dann intern mit Hilfe eines Koppelgliedes, z.B. eines Symmetriergliedes, die beiden gewünschten Signal, nämlich Differenzspannung (Dipolbetrieb) und Summenspannung (Monopolbetrieb) erzeugt. Ein solches Koppelglied kann auch vorteilhaft direkt am den Anschlußpunkten la, ib und 3c angebracht werden, das beispielsweise aLs unmittelbar auf der Scheibe 2 aufgebrachten Leiterbahnen bestehen kann. In diesem Falle werden die beiden Empfangssignale über beispielsweise Koaxialkabel direkt dem Dlversityempfänger zugeführt. Das letztgenannte Verfahren besitzt den Vorteil, daß es die Möglichkeit bietet, die Eigenschaften des Koppelgliedes in die Optimierung der Antennenanlage durch Anpassung der Form und der Lage der erwähnten Leiterbahnen an die jeweilige Fahrzeugform mit einzubeziehen.
• Bei Diversityverfahren, welche beide Signale nicht gleichzeitig benötigen (Scanning-Diversity), könnte darüberhinaus auch die Umschaltung der Signale am Ort des Dipols 1 stattfinden, ;o daß nur noch ein einziges Antennenkabel Cz.B. Koaxialkabel) erforderlich wäre, was zu einer weiteren Vereinfachung und Aufwandsverringerung führt.
• Der Dipol 1 kann, wie in Fig. 1 dargestellt ist, aus zwei auf einer Linie liegenden Leiterbahnen bestehen (gestreckter Dipol) oder durch eine Leiterschleife (Schleifendipol) gebildet werden. Ferner ist auch ein an seinen Enden beschwerter Dipol denkbar.
• Beim Durchfahren eines ungestörten, homogenen Wellenfeldes treten im allgemeinen keine Schwankungen des Antennenspannungspegels auf. Hier ist jedoch von besonderer Bedeutung, daß die Einfallsrichtung der ebenen Welle nicht mit einem Einzug des Antennenrichtdiagrammes zusammenfällt. Bei einem Diversitysystem dürfen deshalb zur Vermeidung dieser Situation die Richtdiagramme der beiden Empfangsantennen keinen Einzug in gleicher Richtung haben. Da die Antennen im allgemeinen einen breiten Frequenzbereich abdecken müssen, bedeutet diese Forderung eine erhebliche Einschränkung bei der Auswahl der Standorte auf der Fahrzeugkarosserie. Diese Schwierigkeiten werden durch eine Antennenanordnung gemäß Anspruch 1 vermieden, da hier automatisch zwei Richtdiagramme erhalten werden, die keinen Einzug gemeinsam haben. Leerseite

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE X Antennenanordnung für den Diversityempfang in Kraftfahrzeugen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß auf einer Fensterscheibe (2) des Kraftfahrzeugs in an sich bekannter Weise ein Dipol (1) angeordnet ist und daß die an den Anschlüssen (la, 1b) des Dipols Cl anliegenden Spannungen gegenüber einem Masseanschluß (3ch wahlweise zu einem Differenz-und/oder einem Summensignal zusammengeschaltet werden.
2. 2. Antennenanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein als Leiterbahn ausgebildetes, an der Fensterscheibe (2) in der Nähe der beiden Anschlüsse Cla, 1b) des Dipols (1) angebrachtes und mit diesen elektrisch verbundenes Koppelglied zum gleichzeitigen Erzeugen des Summen- und Differenzsignals.
3. 3. Antennenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter für die Auswahl des Differenz- oder Summensignals an der Fensterscheibe (2) in unmittelbarer räumlicher Nähe des Koppelgliedes angebracht ist.