EP0429754A1 - Vehicle antenna - Google Patents
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- EP0429754A1 EP0429754A1 EP19900113523 EP90113523A EP0429754A1 EP 0429754 A1 EP0429754 A1 EP 0429754A1 EP 19900113523 EP19900113523 EP 19900113523 EP 90113523 A EP90113523 A EP 90113523A EP 0429754 A1 EP0429754 A1 EP 0429754A1
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
- H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
- H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
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- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
Definitions
- the invention is based on a vehicle antenna according to the preamble of claim 1.
- Such a vehicle antenna which is characterized by a small extension in the vertical direction compared to a rod antenna, but whose horizontal directional diagram differs considerably from the desired circular shape and has, for example, the shape of two lobes which are transverse to the longitudinal axis of the slot lie.
- the invention has for its object to develop a vehicle antenna according to the preamble of claim 1 such that it has a horizontal directional diagram with the roundest possible shape. Another object is to increase the antenna gain while maintaining the round shape of the horizontal directional diagram.
- 10 denotes a horizontal electrically conductive wall of a vehicle, for example the roof of a motor vehicle.
- a coaxial cable piece 14 provided on the underside of the wall 10 connects two feed points 15 and 16 of the slots 11 and 12 to one another, namely the ends of the inner conductors 17 of the coaxial cable piece 14 on a longitudinal wall are each one of the Slots 11 and 12 and the ends of the outer conductors 18 connected to the opposite longitudinal wall of the slot, preferably soldered.
- a coaxial antenna cable 19 branches off from the coaxial cable piece 14 and is connected in a known manner to a radio transmitter and / or receiver installed in the vehicle.
- a horizontal directional diagram according to FIG. 2 shows that the vehicle antenna according to FIG. 1 with the slots 11, 12 has an approximately circular characteristic.
- a vertical directional diagram of the vehicle antenna according to FIG. 1 shown in FIG. 3 is circular.
- the distance a between the two slots 11 and 12 is relatively uncritical and is, for example, ⁇ / 10.
- a vehicle antenna according to FIG. 4 also has two slots 41 and 42 contained in an electrically conductive wall 40.
- a box 43 and 44 made of electrically conductive material is provided for each slot, which encompasses the associated slot, the longitudinal axis of symmetry of each slot preferably being at a distance from the longitudinal axis of symmetry of the associated box.
- the preferably cuboid boxes 43 and 44 have a length which is somewhat greater than the length of the slots 41 and 42.
- the width b is approximately ⁇ / 4 and the height h is approximately ⁇ / 40.
- FIG. 5 and 6 each show a horizontal and vertical directional diagram of a vehicle antenna according to FIG. 4. These directional diagrams show that the antenna gain is considerably greater than in the case of a vehicle antenna according to FIG. 1, the round characteristics of the horizontal directional diagram being retained. Due to the boxes 42, 43, the lower half of the vertical directional diagram is omitted.
- the slots 11 and 12 according to FIG. 1 or 41 and 42 according to FIG. 2 are expediently covered by a film of electrically insulating material or filled with an insulating material in order to prevent the penetration of moisture and dirt particles.
- the horizontal wall of a vehicle designated by 10 in FIG. 1 can optionally also be an electrically conductive plate which is inserted or embedded in a horizontal vehicle wall 61 made of insulating material; see. Fig. 7.
- the coaxial cable piece designated 45 in FIG. 4 can be connected to the feed points of the slots 41, 42, whereby it must be guided through the side walls of the boxes 43, 44.
- the coaxial cable piece 45 can be connected with its outer conductor to the bottom wall 46 of the box 43 and with its inner conductor 47 to the underside of the wall 40. 1 and 4, the two slots 11, 12; 41, 42 arranged in a T-shape.
- a horizontal, electrically conductive wall 70 of a vehicle has four square ⁇ / 2 long straight slots 71, 72, 73, 74.
- a rectangular box 76, 77, 78 and 79 made of electrically conductive material is attached to each slot and surrounds the associated slot.
- Feed points 80 to 83 of the slots 71 to 74 are connected to a common antenna cable 89 via coaxial cable pieces 85 to 88.
- FIGS. 9 and 10 the horizontal directional diagram according to FIG. 9 recognizing a clear antenna gain compared to the directional diagram in FIG. 5 and, moreover, a better approximation to the desired circular shape leaves.
- the vertical directional diagram according to FIG. 10 has two semicircles directed upwards symmetrically to the ordinate.
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Abstract
Description
Die Erfindung geht von einer Fahrzeugantenne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.The invention is based on a vehicle antenna according to the preamble of claim 1.
Es ist eine derartige Fahrzeugantenne bekannt, die sich im Vergleich zu einer Stabantenne zwar durch eine geringe Ausdehnung in vertikaler Richtung auszeichnet, deren horizontales Richtdiagramm jedoch erheblich von der angestrebten Kreisform abweicht und zum Beispiel die Form zweier Keulen aufweist, die quer zu der Längsachse des Schlitzes liegen.Such a vehicle antenna is known, which is characterized by a small extension in the vertical direction compared to a rod antenna, but whose horizontal directional diagram differs considerably from the desired circular shape and has, for example, the shape of two lobes which are transverse to the longitudinal axis of the slot lie.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugantenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß sie ein horizontales Richtdiagramm mit möglichst runder Form aufweist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Antennengewinn unter Beibehaltung der runden Form des horizontalen Richtdiagramms zu erhöhen.The invention has for its object to develop a vehicle antenna according to the preamble of claim 1 such that it has a horizontal directional diagram with the roundest possible shape. Another object is to increase the antenna gain while maintaining the round shape of the horizontal directional diagram.
Diese Aufgabe wird bei einer Fahrzeugantenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich ein annähernd kreisrundes, horizontales Richtdiagramm ergibt. Um bei einer derartigen Fahrzeugantenne einen höheren Antennengewinn bei gleicher Form des horizontalen Richtdiagramms zu erzielen, wird die Fahrzeugantenne vorzugsweise gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 oder 3 ausgebildet.This object is achieved in a vehicle antenna according to the preamble of claim 1 by the features specified in the characterizing part of this claim. The advantages which can be achieved with the invention consist in particular in the fact that an approximately circular, horizontal directional diagram results. In order to achieve a higher antenna gain with the same shape of the horizontal directional diagram in such a vehicle antenna, the vehicle antenna is preferably designed in accordance with the characterizing features of claim 2 or 3.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeugantenne in einer ersten Ausführungsform,
- Fig. 2 ein horizontales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 1,
- Fig. 3 ein vertikales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 1,
- Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugantenne in einer zweiten Ausführungsform,
- Fig. 5 ein horizontales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 4,
- Fig. 6 ein vertikales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 4,
- Fig. 7 eine Schnittansicht einer in eine Isolierstoffwand eingebetteten Fahrzeugantenne,
- Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugantenne in einer dritten Ausführungsform,
- Fig. 9 ein horizontales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 8 und
- Fig. 10 ein vertikales Richtdiagramm einer Fahrzeugantenne nach Fig. 8.
- 1 is a perspective view of a vehicle antenna according to the invention in a first embodiment,
- 2 shows a horizontal directional diagram of the vehicle antenna according to FIG. 1,
- 3 shows a vertical directional diagram of the vehicle antenna according to FIG. 1,
- 4 shows a perspective view of a vehicle antenna in a second embodiment,
- 5 is a horizontal directional diagram of the vehicle antenna of FIG. 4,
- 6 is a vertical directional diagram of the vehicle antenna of FIG. 4,
- 7 is a sectional view of a vehicle antenna embedded in an insulating material wall,
- 8 is a perspective view of a vehicle antenna in a third embodiment,
- 9 shows a horizontal directional diagram of the vehicle antenna according to FIGS. 8 and
- FIG. 10 shows a vertical directional diagram of a vehicle antenna according to FIG. 8.
In Fig. 1 bezeichnet 10 eine horizontale elektrisch leitende Wand eines Fahrzeuges, zum Beispiel das Dach eines Kraftfahrzeuges. Die Wand enthält einen ersten geraden Schlitz 11 einer Länge l₁ = λ/2, wobei λ die mittlere Betriebswellenlänge ist. In einem Abstand a und um etwa 90° zu dem ersten Schlitz versetzt ist in der Wand 10 ein zweiter gerader Schlitz 12 vorhanden, der eine Länge l₂ =λ/2 aufweist. Beide Schlitze 11 und 12 bilden eine Fahrzeugantenne 13. Ein an der Unterseite der Wand 10 vorgesehenes Koaxialkabelstück 14 verbindet zwei Einspeisepunkte 15 und 16 der Schlitze 11 und 12 miteinander, und zwar sind die Enden der Innenleiter 17 des Koaxialkabelstücks 14 an eine Längswand je eines der Schlitze 11 und 12 und die Enden der Außenleiter 18 an die jeweils gegenüberliegende Längswand des Schlitzes angeschlossen, vorzugsweise angelötet.In Fig. 1, 10 denotes a horizontal electrically conductive wall of a vehicle, for example the roof of a motor vehicle. The wall contains a first
Von dem Koaxialkabelstück 14 zweigt ein koaxiales Antennenkabel 19 ab, das in bekannter Weise mit einem in dem Fahrzeug eingebauten Funksende- und/oder -empfangsgerät in Verbindung steht.A
Die Lage der Einspeisepunkte 15, 16 der Schlitze 11, 12 ist so gewählt, daß sich eine optimale Anpassung der Impedanz des Koaxialkabels an die Impedanz der Schlitze 11, 12 ergibt. Ein horizontales Richtdiagramm gemäß Fig. 2 zeigt, daß die Fahrzeugantenne gemäß Fig. 1 mit den Schlitzen 11, 12 eine annähernd kreisrunde Charakteristik aufweist. Ein in Fig. 3 gezeigtes vertikales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 1 ist kreisförmig. Der Abstand a zwischen den beiden Schlitzen 11 und 12 ist verhältnismäßig unkritisch und beträgt beispielsweise λ/10.The position of the
Eine Fahrzeugantenne nach Fig. 4 weist ebenfalls zwei in einer elektrisch leitenden Wand 40 enthaltene Schlitze 41 und 42 auf. An der Unterseite der Wand 40 ist je Schlitz ein Kasten 43 und 44 aus elektrisch leitendem Material vorgesehen, der den zugehörigen Schlitz umgreift, wobei die Längssymmetrieachse eines jeden Schlitzes vorzugsweise einen Abstand zu der Längssymmetrieachse des zugehörigen Kastens aufweist. Die vorzugsweise quaderförmigen Kästen 43 und 44 haben eine Länge, die etwas größer ist als die Länge der Schlitze 41 und 42. Die Breite b beträgt etwa λ/4 und die Höhe h etwa λ/40.A vehicle antenna according to FIG. 4 also has two
In den Fig. 5 und 6 ist je ein horizontales und vertikales Richtdiagramm einer Fahrzeugantenne nach Fig. 4 gezeigt. Diese Richtdiagramme lassen erkennen, daß der Antennengewinn erheblich größer als bei einer Fahrzeugantenne nach Fig. 1 ist, wobei die runde Charakteristik des horizontalen Richtdiagramms erhalten bleibt. Durch die Kästen 42, 43 bedingt, entfällt die untere Hälfte des vertikalen Richtdiagramms.5 and 6 each show a horizontal and vertical directional diagram of a vehicle antenna according to FIG. 4. These directional diagrams show that the antenna gain is considerably greater than in the case of a vehicle antenna according to FIG. 1, the round characteristics of the horizontal directional diagram being retained. Due to the
Die Schlitze 11 und 12 nach Fig. 1 bzw. 41 und 42 nach Fig. 2 werden zweckmäßigerweise durch eine Folie aus elektrisch isolierendem Material abgedeckt oder mit einem isolierenden Material ausgefüllt, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutzpartikeln zu verhindern.The
Die in der Fig. 1 mit 10 bezeichnete horizontale Wand eines Fahrzeuges kann gegebenenfalls auch eine elektrisch leitende Platte sein, die in eine horizontale Fahrzeugwand 61 aus Isolierstoff eingesetzt oder eingebettet ist; vgl. Fig. 7.The horizontal wall of a vehicle designated by 10 in FIG. 1 can optionally also be an electrically conductive plate which is inserted or embedded in a
Das in Fig. 4 mit 45 bezeichnete Koaxialkabelstück kann wie das Koaxialkabelstück 14 nach Fig. 1 mit den Einspeisepunkten der Schlitze 41, 42 verbunden sein, wobei es durch die Seitenwände der Kästen 43, 44 geführt werden muß. Alternativ kann das Koaxialkabelstück 45, wie in Fig. 4 im Bereich des Kastens 43 angedeutet, mit seinem Außenleiter mit der Bodenwand 46 des Kastens 43 und mit seinem Innenleiter 47 mit der Unterseite der Wand 40 verbunden sein. Bei der Fahrzeugantenne gemäß den Fig. 1 und 4 sind die beiden Schlitze 11, 12; 41, 42 T-förmig angeordnet. Es kann aber auch von Vorteil sein, die Schlitze L-förmig anzuordnen.The coaxial cable piece designated 45 in FIG. 4, like the
In dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugantenne weist eine horizontale, elektrisch leitende Wand 70 eines Fahrzeuges vier quadratisch angeordnete,λ/2 lange gerade Schlitze 71, 72, 73, 74 auf. An der Unterseite 75 der Wand 70 ist je Schlitz ein quaderförmiger Kasten 76, 77, 78 und 79 aus elektrisch leitendem Material angebracht, der den zugehörigen Schlitz umschließt. Einspeisepunkte 80 bis 83 der Schlitze 71 bis 74 sind über Koaxialkabelstücke 85 bis 88 mit einem gemeinsamen Antennenkabel 89 verbunden.In the exemplary embodiment of a vehicle antenna shown in FIG. 8, a horizontal, electrically
Die Abmessungen der Kästen entsprechen denen gemäß Fig. 4, und die Anschlüsse der Koaxialkabelstücke an die Einspeisepunkte der Schlitze entsprechen denen der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 oder 4.The dimensions of the boxes correspond to those according to FIG. 4, and the connections of the coaxial cable pieces to the feed points of the slots correspond to those of the exemplary embodiments according to FIGS. 1 or 4.
Die sich bei einer Fahrzeugantenne nach Fig. 8 ergebenden Richtdiagramme sind in den Fig. 9 und 10 gezeigt, wobei das horizontale Richtdiagramm gemäß Fig. 9 einen deutlichen Antennengewinn gegenüber dem Richtdiagramm in Fig. 5 und darüber hinaus eine bessere Annäherung an die gewünschte Kreisform erkennen läßt. Das vertikale Richtdiagramm gemäß Fig. 10 weist zwei nach oben gerichtete Halbkreise symmetrisch zur Ordinate auf.8 are shown in FIGS. 9 and 10, the horizontal directional diagram according to FIG. 9 recognizing a clear antenna gain compared to the directional diagram in FIG. 5 and, moreover, a better approximation to the desired circular shape leaves. The vertical directional diagram according to FIG. 10 has two semicircles directed upwards symmetrically to the ordinate.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP0429754A1 true EP0429754A1 (en) | 1991-06-05 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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EP (1) | EP0429754A1 (en) |
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