DE102009051605B4

DE102009051605B4 - Hochintegrierte Multiband-Finnenantenne für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102009051605B4
Application number: DE102009051605.0A
Authority: DE
Inventors: Dr. Chakam Guy-Aymar; Martin Schürmeier; Florian Butscher; Frank Mierke
Original assignee: Kathrein SE; Continental Automotive GmbH
Current assignee: Kathrein SE; Continental Automotive GmbH
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2029-11-03
Also published as: CN102714349A; CN102714349B; WO2011051454A1; US9178272B2; US20120274519A1; EP2497148A1; DE102009051605A1

Abstract

Multiband-Finnenantenne mit mindestens einem Sende- und einem Empfangsantennenelement, wobei die Sende- und Empfangsantennenelemente unter einer gemeinsamen finnenförmigen Außenabdeckung (5) angeordnet sind, wobei die finnenförmige Außenabdeckung (5) im Innern weiterhin aufweist:- eine Antennenplatine (6) auf der die Sende- und Empfangsantennenelemente angeordnet sind,- elektronische Anpassungs- oder Verstärkerschaltkreise (7) mit Transceiver , Tuner oder Empfänger, die auf der oberen und unteren Seite der Antennenplatine (6) angeordnet sind,- Abschirmbleche (8), welche die Anpassungs- oder Verstärkerschaltkreise (7) mit Transceiver, Tuner oder Empfänger gegenüber den Sende- und Empfangsantennenelementen auf der oberen Seite der Platine abschirmen, wobei die Abschirmbleche (8) auf der oberen Seite der Antennenplatine (6) angeordnete sind, wobei eine Telefon- und RKE-Antenne (2)eine in die finnenförmige Außenabdeckung (5) hineinragende Platte (17) aufweist, die senkrecht auf der Antennenplatine (6) steht und in ihrem Fußbereich (18) eine Aussparung (19) aufweist, in der eine GPS-Antenne (3) als Patch-Antenne angeordnet ist, und die GPS-Patchantenne (3) auf einem Abschirmblech (8) angeordnet ist, das einen Verstärker- und/oder einen Antennenanpassungsschaltkreis (7) umschließt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Multiband-Finnenantenne für ein Fahrzeug. Dazu weist das Antennenmodul Antennenelemente auf. Die Antennenelemente können unter einer gemeinsamen finnenförmigen Außenabdeckung auf der Außenseite des Fahrzeugs angeordnet sein. Die finnenförmige Außenabdeckung hat im Innern eine Antennenplatine, auf der die Antennenelemente angeordnet sind.
Aus den Druckschriften DE 101 33 295 A1 , DE 20 2004 004 740 U1 , DE 202 10 312 U1 , US 7034758 , US 6329954 , und US 7333065 sind Multibandantennen und Multibandantennenvorrichtungen für Fahrzeuge für die externe Montage auf der Karosserie bekannt. Diese Multibandantennen bestehen aus einer externen finnenförmigen Haube, einer Schutzhaube zur mechanischen Stabilisierung der Antennenelemente, den diversen Antennenelementen, einer Platine, einem oder höchstens zwei Verstärker- oder Filterschaltungen und einem Chassis. Charakteristisch für diese Multibandantenne ist die Tatsache, dass die Antennenelemente innerhalb der Haube auf der oberen Seite der auf dem Chassis fixierten Platine sind. Auf dieser Seite, auf der sich die Antennen befinden, sind keine elektronische Schaltungen (Verstärker, Filter) zu finden, um eventuelle Störungen und Kopplungen zu vermeiden. Aus diesem Grunde befindet sich in den bisherigen Antennen die gesamte Elektronik auf der unteren Seite der Platine, die entsprechend durch das Chassis geschirmt wird. Soll die Komplexität einer solchen Multibandantenne erhöht werden, ohne die Außenabmessungen der Multibandantenne nennenswert zu verändern, müssen neue Wege bestritten werden.
Aus der Druckschrift DE 10 2007 055 234 A1 ist eine weitere Finnenantenne bekannt, mit einem Monopolantennenelement für UHF Frequenzen und mit einem das Monopolantennenelement umgebenden Helixantennenelement, das in Zusammenwirken mit dem Monopolantennenelement ein Resonanzfrequenzband im unteren Gigaherzbereich bedient. Aus der Druckschrift EP 1286 414 A1 ist darüber hinaus eine Stabantenne für Kommunikationsbänder bekannt. In einem finnenförmigen Gehäuse am Antennenfuß der Stabantenne ist beabstandet von einer horizontalen Platine mit Anpassungs- und Abstimmungsschaltungen eine Patchantenne für Sattelitendienste angeordnet.
Somit mangelt es bisher an einer hochintegrierten Multiband-Finnenantenne, die möglichst umfassend Antennenelemente für Radiodienste, Fahrzeugzugangssysteme, Kommunikationsdienste, Navigationsdienste und/oder auch TV-Dienste sowie deren entsprechenden Tuner, Front-Ends, Verstärker, Empfänger, Transceiver und einen passenden Datenanschluss (LIN, CAN, USB, LVDS u.A.) anstelle von nur Koaxialkabeln in einer Einheit verbindet.
Aufgabe der Erfindung ist es, hochintegrierte Multiband-FinnenAntennen, die laut Stand der Technik nicht vorhanden sind anzugeben, die sowohl Empfangs- und Sendeantennen als auch deren Tuner, Front-Ends, Verstärker, Empfänger, Transceiver und einen passenden Datenanschluss in einem finnenförmigen Gehäuse zusammenfassen. Ferner soll auf kleinstem Raum eine Mehrzahl von Antennenelementen und elektronischen Schaltungen untergebracht und ein Antennengehäuse zur Verfügung gestellt werden, das auf einer Außenfläche eines Fahrzeugs mit einfachen Mitteln montierbar und bei Störungen leicht zugänglich ist.
Gelöst wird die Aufgabe mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine hochintegrierte Multiband-Finnenantenne für ein Fahrzeug geschaffen. Dazu weist die Multiband-Finnenantenne mindestens ein Sende- und ein Empfangsantennenelement auf. Die Sende- und Empfangsantennenelemente sind unter einer gemeinsamen finnenförmigen Außenabdeckung angeordnet. Die finnenförmige Außenabdeckung hat im Innern eine Antennenplatine, die auf einem Chassis fixiert ist. Auf der oberen Seite dieser Platine befinden sich sowohl die Sende- und Empfangsantennenelemente als auch elektronische Anpassungs- oder Verstärkerschaltkreise, Transceiver (Teile oder komplette), Tuner, Front-Ends, oder Empfänger. Diese elektronischen Schaltungen werden örtlich optimiert auf der Platine platziert und dienstabhängig bzw. antennenlageabhängig gruppiert und mit Hilfe von Abschirmblechen jeweils elektrisch derart isoliert, dass sie keine Störungen verursachen. Somit befinden sich mehrere Schirmbleche auf der oberen Seite der Platine. Weitere Teile der Elektronik befinden sich auf der unteren Seite der Platine und sind wie bisher von dem Chassis entsprechend elektrisch isoliert und abgeschirmt. Eine Telefon- und RKE-Antenne (remote keyless entry) steht senkrecht auf der Antennenplatine mit einer in die finnenförmige Außenabdeckung hineinragenden Platte und weist in ihrem Fußbereich eine Aussparung auf, in der eine GPS-Antenne als Patch-Antenne angeordnet ist.
Über den Schirmblechen können Antennen bzw. Antennenelemente für die unterschiedlichen Dienste platziert werden. Beispielsweise können Patchantennen oder Stacked-Patch-Antennen für Satellitendienste über Schirmbleche galvanisch oder nur kapazitiv angekoppelt platziert sein. Patchantennen sind planar aufgebaute Antennen, wie sie besonders im Gigahertz-Frequenzbereich Anwendung finden. Das Strahlelement einer Patchantenne wird als Patch bezeichnet. Monopolartige Antennen für Telefon, DAB, WLAN,...etc können über Schirmbleche positioniert werden. Entsprechende Aussparungen oder Strukturierung des Schirmblechs können vorgesehen werden.
Die geometrische Form, die Struktur und die Abmessungen eines einzelnen Schirmblechs hängt von der Gesamtgröße und der Geometrie der Antennen, dem gewünschten Richtdiagramm der Antenne, dem zu schirmenden Tuner, Empfänger, Verstärker, Transceiver, und von der Lage des Schirmblechs relativ zu allen anderen Antennen ab. Somit ist eine entsprechende erfinderische Tätigkeit notwendig, um eine optimale Auslegung des Schirmblechs zu ermitteln, um mindestens die gleiche Performanz zu erzielen, ähnlich dem Fall ohne Schirmblech. Beispielsweise wird für ein Schirmblech, das unterhalb einer Patchantenne für GPS oder SDARS ist und den entsprechenden Verstärker abschirmt, eine direkte und schnelle Rückführung des Stromes zur Masse vorgesehen. Deshalb wird unmittelbar in der Nähe des Einspeisungspunkts der Patchantenne, unabhängig von der Art (galvanisch oder kapazitiv) der Kopplung des Schirmblechs zum Patch, ein entsprechender Massepin in der Schirmblechstruktur vorgesehen. Um eventuelle Rückkopplungen zwischen Verstärker und Antenne zu vermeiden, ist dieser Massepin zusammen mit dem Speisepin des Patches als elektromagnetisch abgeschlossenes Gebilde vorgesehen. Diese Maßnahmen werden bei der Struktur eines Schirmblechs berücksichtigt.
Mit dieser Multiband-Finnenantenne für ein Fahrzeug wird die Anzahl der Dienste, die in einer Finnenantenne angeordnet sind, aufgrund des nun möglichen Platzgewinns, um ein Mehrfaches gegenüber dem Stand der Technik erhöht. Außerdem werden Tuner, Empfänger und Transceiver und einen entsprechenden Datenanschluss (LIN, CAN, USB, Ethernet, u.a.) in die Finnenantenne integriert, ohne dass sich die Größe der Finnenantenne ändert. Damit wird in vorteilhafter Weise nun eine Erhöhung des Integrationsgrades und eine Einführung der digitalen Datenanschlussmöglichkeit gegenüber heutigen Finnenantennen innerhalb der gleichen Größe erreicht, obwohl mehr Dienste und mehr Elektronik in die Finnenantenne integriert sind.
Ferner wird eine enge, kompakte Platzierung der Anpassungs- und Verstärkerschaltkreise sowie der Tuner, Empfänger und Verstärker gemeinsam mit den Antennen auf der Antennenplatine in vorteilhafter Weise erreicht. Darüber hinaus wird die Problematik der Verkopplung zwischen den Antennenelementen und den Anpassungs- und Verstärkerkreisen sowie den Tunern, Empfängern und Transceivern bei gleichzeitiger Absicherung der Richtungsdiagrammanforderungen an die Antennenelemente mit der erfindungsgemäßen Multiband-Finnenantenne gelöst.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Finnenantenne mindestens ein Sende- und ein Empfangsantennenelement aus der Gruppe nachfolgender Antennenelemente auf:

- AM/FM-Antenne,
- Telefon- und RKE-Antenne (2),
- GPS-Antenne (3),
- SDARS-Antenne (4),
- Gestapelte Patchantenne,
- DAB-Antenne,
- WLAN-Antenne,
- WIMAX-Antenne, und
- DRM-Antenne.

Für fahrzeuginterne Dienste wie RKE (remote keyless entry) und/oder TPMS (tire pressure monitoring system) und/oder einem PASE-System (passive start entry) kann die Multiband-Finnenantenne entsprechend kompakte Antennenelemente aufweisen. Hierzu werden vorzugsweise monopolartige Antennen und/oder planar invertierte F-Antennenelemente in der Multiband-Finnenantenne abgewickelt werden können.
Ein Telefon-Antennenelement, das gleichzeitig auch als RKE (remote keyless entry)- oder WLAN-Antennenelement dienen kann ist bevorzugt. Es lässt sich aber auch in dieser bevorzugten Ausführungsform auf der vertikal stehenden Platine anordnen. Ferner können weitere Antennen für RKE und WLAN implementieren werden.
Die Dimensionierung der Multiband-Finnenantenne ist von den Diensten und deren Anzahl abhängig. Das bedeutet üblicherweise, je mehr Antennenelemente auf einer lang gestreckten Platine in der Finnenantenne unterzubringen sind, umso größer wird das Verhältnis von Länge zu Breite der vorzusehenden Finne an der Außenseite des Fahrzeugs. Die Länge einer derartigen Finnenantenne kann sich über einige 10 mm erstrecken. Kleinere Antennenmodule mit geringerem Integrationsgrad können bereits in Finnen von weniger als 50 mm untergebracht werden.
Vorzugsweise weist die Multiband-Finnenantenne Antennenelemente für mindestens drei der nachfolgenden Dienstgruppen auf: AM, DRM, FM; DAB-S, DAB T; DVB-T, DVB-H, DVB-S; GSM850 (AMPS), GSM900; GSM1800, GSM1900, UMTS; Straßenmaut, Tolldienst, WLAN, Bluetooth; GPS, SDARS; UWB, RKE, Long Range, TPMS, PASE; Fahrzeug-zu-Fahrzeug, Fahrzeug-zu-Infrastruktur, automatic cruisecontrol (ACC).
Außerdem ist es in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, für den terrestrischen digitalen Audio Radiodienst (DAB-T) und den satellitengestützten digitalen Audio Radiodienst (DAB-S) in der Multiband-Finnenantenne lediglich ein Antennenempfangsmodul mit einem einzigen Einspeisepunkt vorzusehen, der sowohl für das Resonanzfrequenzband III mit den Resonanzfrequenzen f_III zwischen 174 MHz ≤ f_III ≤ 240 MHz als auch in einem weiteren Resonanzfrequenzband L mit den Resonanzfrequenzen f_L zwischen 1452 MHz ≤ f_L ≤ 1492 MHz vorgesehen ist. Dabei ist der satellitengestützte digitale Audio Radiodienst (DAB-S) im oberen Frequenzbereich des Resonanzfrequenzbandes L angesiedelt.
Ein Funkantennenelement bedient in einem unteren Resonanzfrequenzband das Frequenzband GSM850 mit Resonanzfrequenzen f₈₅₀ zwischen 824 MHz ≤ f₈₅₀ ≤ 894 MHz und das Frequenzband GSM900 mit Resonanzfrequenzen f₉₀₀ zwischen 890 MHz ≤ f₉₀₀ ≤ 960 MHz sowie die Resonanzfrequenzen des Frequenzbandes GSM1800 mit Resonanzfrequenzen f_1.8 zwischen 1,71 GHz ≤ f_1.8 ≤ 1,88 GHz und des Frequenzbandes GSM1900 mit Resonanzfrequenzen f_1.9 zwischen 1,85 GHz ≤ f_1.9 ≤ 1,99 GHz sowie des Frequenzbandes UMTS mit Frequenzen f_2.0 zwischen 1,92 GHz ≤ f_2.0 ≤ 2,17 GHz.
Die oben erwähnte GPS-Patchantenne empfängt im Frequenzbereich f_GPS zwischen 1,574 GHz ≤ f_GPS ≤ 1,577 GHz, während die SDARS-Patchantenne im Frequenzbereich f_SDARS zwischen 2,320 GHz ≤ f_SDARS ≤ 2,345 GHz. Die weiteren Frequenzen f_W für WLAN- und Bluetooth-Dienste liegen zwischen 2,4 GHz ≤ f_W ≤ 2,485 GHz. Die Resonanzfrequenzen f_I für die Infrastrukturdienste liegen deutlich darüber im Bereich zwischen 5,87 GHz ≤ f_I ≤ 5,925 GHz.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Antennenplatine mit dem mindestens einem Sende- und Empfangsantennenelement und den elektronischen Schaltkreisen auf einem Bodenteil eines Antennengehäuses angeordnet. Dieses Bodenteil ist derart dimensioniert, dass es als selbständiges Bauteil unter einer finnenförmigen Außenabdeckung angeordnet werden kann und aus dem Bodenteil in Richtung auf den Fahrzeuginnenraum mittels herausragender Steckverbinder in entsprechende Öffnungen der Außenseite des Fahrzeugs angeordnet werden kann. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den Antennenelementen und der finnenförmigen Außenabdeckung eine die Antennenelemente umhüllende Schutzabdeckung des Antennengehäuses angeordnet.
Diese Schutzabdeckung bildet zusammen mit dem Bodenteil ein inneres Antennengehäuse aus Kunststoff, das in Teilbereichen metallisiert sein kann, um die Richtungscharakteristik der Antennenelemente zu verstärken. Außerdem schützt diese Schutzabdeckung vor mechanischen Beschädigungen der Antennenelemente und der Schaltkreise. Die Schutzabdeckung weist Schnapplaschen auf, die mit Schnapphaken des Bodenteils in Eingriff bringbar sind, so dass ein kompaktes Antennengehäuse entsteht, das getrennt von der finnenförmigen Außenabdeckung hergestellt werden kann. Bei einer Endmontage muss lediglich die finnenförmige Außenabdeckung über das Antennengehäuse gestülpt und in entsprechenden vorbereiteten passenden Öffnungen an der Außenseite des Fahrzeugs mit entsprechenden Passstiften eingepasst und fixiert werden.
Weiterhin weist das Bodenteil Schnapphaken auf, die beim Aufbringen der finnenförmigen Außenabdeckung mit der Außenabdeckung in Eingriff stehen. Außerdem weist die Schutzabdeckung eine Schwenkachse auf, an der die finnenförmige Außenabdeckung schwenkbar angebracht werden kann. Zwischen der Schutzabdeckung und dem Bodenteil ist die bestückte Antennenplatine eingeklemmt und wird von dem Bodenteil gestützt und von der Schutzabdeckung abgedeckt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Telefon- und RKE-Antenne eine in die finnenförmige Außenabdeckung hineinragende Platte auf, die senkrecht und in Längsrichtung ausgerichtet auf der Antennenplatine steht und in ihrem Fußbereich eine Aussparung bildet, in der eine GPS-Antenne als Patch-Antenne angeordnet ist. Eine GPS-Patchantenne ist dazu auf einem Abschirmblech angeordnet, das einen Verstärker- und/oder einen Antennenanpassungsschaltkreis umschließt und somit diese Schaltkreise vor einem Einwirken des darüber angeordneten Antennenelements schützt. Das Abschirmblech, das die Verstärker- und/oder Antenneanpassungsschaltkreise umschließt, sorgt auch dafür, dass die EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) verbessert ist.
Anstelle der oben erwähnten Stapelung einer GPS - Patchantenne auf einer SDARS-Antenne kann eine SDARS-Antenne auch beabstandet von der GPS-Patchantenne auf einem weiteren Abschirmblech auf der Antennenplatine angeordnet sein, wobei das Abschirmblech einen Verstärker- und/oder einen Antennenanpassungsschaltkreis umschließt. Auch dieses Abschirmblech wirkt - wie bereits das Abschirmblech unter der GPS- Patchantenne - und verbessert die EMV-Eigenschaften des Antennenmoduls.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird auch die Rückseite der Schaltungsplatine genutzt, indem lediglich Verstärker- und Anpassungsschaltkreise auf der Oberseite der Schaltungsplatine zusammen mit den Antennenelementen angeordnet sind und auf der Rückseite der Antennenplatine Transceiver, Tuner und/oder Empfänger platziert sind.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Multiband-Finnenantenne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Multiband-Finnenantenne gemäß 1;
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Rückseite einer Antennenplatine;
4 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Oberseite der Antennenplatine ohne Antennenelemente und Abschirmbleche.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Multiband-Finnenantenne 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform der Erfindung sind drei Antennenelemente unter einer finnenförmigen Außenabdeckung 5 angeordnet. Ein erstes Element für eine Telefon- und RKE - Antenne 2 weist eine elektrisch leitende Platte 17 auf, die senkrecht in Längsrichtung der Finne auf einer Schaltungsplatine 6 angeordnet ist und in ihrem Fußbereich 18 eine Aussparung 19 aufweist, in der eine GPS-Antenne 3 angeordnet ist, die mit einem Abschirmblech 8 galvanisch verbunden ist, wobei das Abschirmblech 8 Anpassungs- und Verstärkungsschaltkreise umhüllt, die ebenfalls auf der Schaltungsplatine 6 angeordnet sind.
Beabstandet von der GPS-Antenne 3 ist im vorderen Bereich der Multiband-Finnenantenne eine SDARS-Antenne 4 auf einem weiteren Abschirmblech 8 angeordnet, wobei das Abschirmblech 8 mehrfach unterteilt ist und unterschiedliche Schaltkreise vor einem Einkoppeln und Übersprechen durch die Antennenelemente schützt. Außerdem verbessern die umhüllenden Abschirmbleche 8 die EMV-Eigenschaften der Multiband-Finnenantenne 1.
Zwischen der finnenförmigen Außenabdeckung 5 der Multiband-Finnenantenne ist eine weitere Schutzabdeckung 11 eines inneren Antennengehäuses 10 zwischen dem Antennenelementen auf der Schaltungsplatine 6 und der finnenförmigen Außenabdeckung 5 angeordnet. Diese Schutzabdeckung 11 bildet zusammen mit einem Bodenteil 9, der die Schaltungsplatine 6 abstützt und aufnimmt, ein inneres Antennengehäuse 10, das komplett mit Steckverbindern 16, die aus dem Bodenteil 9 nach unten herausragen, hergestellt, gelagert und unabhängig von der finnenförmigen Abdeckung 5 montiert werden kann.
Wenn die finnenförmige Außenabdeckung 5 über dieses innere Antennengehäuse 10 gestülpt wird, rasten die Schnapphaken 12, die an der Schutzabdeckung 11 angeordnet sind ein und verbinden zusätzlich mit einer Schwenkvorrichtung 14 am anderen Enden der Schutzabdeckung 11 die finnenförmige Außenabdeckung 5 mit dem inneren Antennengehäuse 10. Gleichzeitig oder nacheinander kann dann die finnenförmige Außenabdeckung 5 mit ihren am Boden angeordneten Passstifte 23 in entsprechende Passöffnungen einer Außenseite des Fahrzeugs bei einer Endmontage eingerasten.
2 zeigt mit den 2A bis 2E eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Multiband-Finnenantenne 1 gemäß 1. Dazu zeigt 2A eine schematische perspektivische Ansicht der finnenförmigen Außenabdeckung 5, die über ein inneres Antennengehäuse 10 der Multiband-Finnenantenne 1 gestülpt wird. Das innere Antennengehäuse 10 ist aus drei Komponenten nämlich einer in 2B gezeigten Schutzabdeckung 11, einer mit Antennenelementen 2 bis 4 bestückten Platine 6, die mit 2C gezeigt wird, und einem Bodenteil 9 gemäß 2D zusammengesetzt.
Die in 2B gezeigte Schutzabdeckung 11 weist an einer vorderen Stirnseite zwei Schnapphaken 12 auf, in welche die in 2A gezeigte finnenförmige Außenabdeckung 5 einrasten kann. Außerdem weist die Schutzabdeckung 11 auf der den Schnapphaken 12 gegenüberliegenden Seite eine Schwenkachse 14 auf, in welchen die in 2A gezeigte finnenförmige Außenabdeckung 5 eingreifen kann und um welche die finnenförmige Außenabdeckung 5 geschwenkt werden kann um mit dem Schnapphaken 12 in Eingriff zu stehen. Darüber hinaus weist die in 2B gezeigte Schutzabdeckung 11 mehrere Schnapplaschen 13 auf, die mit entsprechenden Schnapphaken 12 des in 2D gezeigten Bodenteils 9 in Eingriff bringbar sind, um ein inneres Antennengehäuse 10, wie es in 1 gezeigt wird, zu bilden.
Beim Zusammenbringen der Schutzabdeckung 11 und des Bodenteiles 9 wird die in 2C gezeigte Antennenplatine 6 eingeklemmt. Dazu weist die bestückte Antennenplatine 6 auf ihrer Oberseite 20 die auch in 1 gezeigten drei Antennenelemente 2, 3 und 4 auf, wobei in einer Aussparung 19 im Fußbereich 18 einer Telefon- und RKE -Antenne 2 eine GPS-Antenne 3 auf einem Abschirmsockel aus einem Abschirmblech 8 angeordnet ist. Beabstandet von dieser Konstruktion ist eine SDARS - Antenne 4 auf einem weiteren Sockel aus Abschirmblech 8 positioniert.
Die Abschirmbleche 8 hüllen auf der Oberseite 20 der Schaltungsplatine 6 angeordnete Anpassungs- und Verstärkungsschaltkreise und auch Transceiver, Empfänger und/oder Tuner ein. Dabei schützen die Abschirmbleche vor einem Übersprechen und verbessern gleichzeitig die EMV-Eigenschaften der Multiband-Finnenantenne.
Mit der 2E werden schematische perspektivische Ansichten von Steckverbindern 15 und 16 gezeigt, die in entsprechende Aussparungen 25 des Bodenteils 9 von unten eingeführt werden können und auf entsprechende Steckkontakte 22, die auf der Rückseite 21 der Antennenplatine 6 angeordnet sind, aufgebracht werden können.
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Rückseite 21 einer Antennenplatine 6. Auf der Rückseite 21 sind mehrere integrierte Schaltkreise angeordnet, die Empfänger, Tuner und/oder Transceiver darstellen können. Außerdem sind Steckkontakte 22 und 24 zu sehen, die durch die in 2D gezeigten Aussparungen 25 des Bodenteils 9 hindurchragen, so dass auf diese Steckkontakte die in 2E gezeigten Steckverbinder 15 und 16 von der Unterseite des Bodenteils 9 aus aufgesteckt werden können.
4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Oberseite 20 der Antennenplatine 6 ohne Antennenelemente und ohne Abschirmbleche. Jedoch sind in 4 deutlich die Konturen 26 und 27 der in den 1 und 2C gezeigten kastenförmigen Abschirmbleche zu sehen, wobei auch die Kontur von Zwischenwänden, insbesondere bei der Kontur 27 eines Abschirmbleches für die SDARS-Antenne zu erkennen sind.
Die Konturen sind Kupferleiterbahnen auf der Oberseite 20 der Schaltungsplatine 6, auf welche die Abschirmbleche aufgeschraubt oder aufgelötet werden können und anschließend mit einem Massekontakt verbunden werden. Ferner sind weitere Anpassungs- und Verstärkungsschaltkreise in 4 zu sehen, die mit den hier noch nicht montierten Antennenelementen zusammenwirken.
Offenbart ist eine Multiband-Finnenantenne (1) für ein Fahrzeug. Dazu weist die Multiband-Finnenantenne (1) mindestens ein Sende- und ein Empfangsantennenelement (2, 3, 4) aus der Gruppe AM/FM-Antennen, Telefon- und RKE-Antennen (2), GPS-Antenne (3), SDARS-Antenne (4), gestapelte Patchantenne, DAB-Antenne, WLAN-Antenne, WIMAX-Antenne oder DRM-Antenne auf. Die Antennenelemente (2, 3,4) können unter einer gemeinsamen finnenförmigen Außenabdeckung (5) auf der Außenseite des Fahrzeugs angeordnet sein. Die finnenförmige Außenabdeckung (5) weist im Innern eine Antennenplatine (6), auf der die Antennenelemente (2, 3, 4) angeordnet sind, auf. Elektronische Anpassungs- oder Verstärkerschaltkreise (7) mit Transceiver, Tuner oder Empfänger sind sowohl auf der oberen Seite als auch unteren Seite der Antennenplatine (6) angeordnet. Abschirmbleche (8), welche die Anpassungs- oder Verstärkerschaltkreise (7) mit Transceiver, Tuner oder Empfänger gegenüber den Antennenelementen (2, 3, 4) abschirmen sind auf der oberen seite der Antennenplatine (6) angeordnet. Zuzüglich existiert an dieser Multibandantenne mindestens ein Digitaler Datenanschluss.
Bezugszeichenliste

1: Multiband-Finnenantenne
2: Telefon- und RKE-Antenne
3: GPS-Antenne
4: SDARS-Antenne
5: finnenförmige Außenabdeckung
6: Antennenplatine
7: Schaltkreis
8: Abschirmblech
9: Bodenteil des Antennengehäuses
10: Antennengehäuse
11: Schutzabdeckung
12: Schnapphaken
13: Schnapplasche
14: Schwenkachse
15: Steckverbinder
16: Steckverbinder
17: Platte der Telefonantenne
18: Fußbereich der Platte
19: Aussparung
20: Oberseite der Antennenplatine
21: Rückseite der Antennenplatine
22: Steckkontakt
23: Passstift
24: Steckkontakt
25: Aussparung
26: Kontur
27: Kontur

Claims

Multiband-Finnenantenne mit mindestens einem Sende- und einem Empfangsantennenelement, wobei die Sende- und Empfangsantennenelemente unter einer gemeinsamen finnenförmigen Außenabdeckung (5) angeordnet sind, wobei die finnenförmige Außenabdeckung (5) im Innern weiterhin aufweist: - eine Antennenplatine (6) auf der die Sende- und Empfangsantennenelemente angeordnet sind, - elektronische Anpassungs- oder Verstärkerschaltkreise (7) mit Transceiver , Tuner oder Empfänger, die auf der oberen und unteren Seite der Antennenplatine (6) angeordnet sind, - Abschirmbleche (8), welche die Anpassungs- oder Verstärkerschaltkreise (7) mit Transceiver, Tuner oder Empfänger gegenüber den Sende- und Empfangsantennenelementen auf der oberen Seite der Platine abschirmen, wobei die Abschirmbleche (8) auf der oberen Seite der Antennenplatine (6) angeordnete sind, wobei eine Telefon- und RKE-Antenne (2)eine in die finnenförmige Außenabdeckung (5) hineinragende Platte (17) aufweist, die senkrecht auf der Antennenplatine (6) steht und in ihrem Fußbereich (18) eine Aussparung (19) aufweist, in der eine GPS-Antenne (3) als Patch-Antenne angeordnet ist, und die GPS-Patchantenne (3) auf einem Abschirmblech (8) angeordnet ist, das einen Verstärker- und/oder einen Antennenanpassungsschaltkreis (7) umschließt.
Finnenantenne nach Anspruch 1, die mindestens ein Sende- und ein Empfangsantennenelement aus der Gruppe nachfolgender Antennenelemente aufweist: - AM/FM-Antennen, - Telefon- und RKE-Antenne (2), - GPS-Antenne (3), - SDARS-Antenne (4), - Gestapelte Patchantenne, - DAB-Antenne, - WLAN-Antenne, - WIMAX-Antenne, und - DRM-Antennen.
Finnenantenne nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Antennenplatine (6) mit dem Sende- und Empfangsantennenelement und den elektronischen Schaltkreisen (7) auf einem Bodenteil (9) eines Antennengehäuses (10) angeordnet ist.
Finnenantenne nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei zwischen den Antennenelementen (2, 3, 4) und der finnenförmigen Außenabdeckung (5) eine die Antennenelemente (2, 3, 4) umhüllende Schutzabdeckung (11) des Antennengehäuses (10) angeordnet ist.
Finnenantenne nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei das Bodenteil (9) mit Öffnungen in der Außenfläche des Fahrzeugs in Eingriff steht.
Finnenantenne nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Schutzabdeckung (11) mit dem Bodenteil (9) über Schnapphaken (12) und Schnapplaschen (13) in Eingriff steht.
Finnenantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die bestückte Antennenplatine (6) von dem Bodenteil (9) gestützt und von der Schutzabdeckung (11) abgedeckt ist.
Finnenantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Schutzabdeckung (11) eine Schwenkachse (18)aufweist an der die finnenförmige Außenabdeckung (5) schwenkbar angebracht ist.
Finnenantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Steckverbinder (15, 16) aus dem Bodenteil (9) heraus und in das Fahrzeug hineinragen und über Zuleitungen eines Kabelbaums mit Kommunikationsgeräten des Fahrzeugs verbunden sind.
Finnenantenne nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei eine SDARS-Antenne (4) als Patchantenne beabstandet von der GPS-Patchantenne (3) auf einem Abschirmblech (8) auf der Antennenplatine (6) angeordnet ist, wobei das Abschirmblech (8) einen Verstärker und/oder einen Antennenanpassungsschaltkreis (7) umschließt.
Finnenantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Verstärker- und Antennenanpassungsschaltkreise (7) mit dem Sende- und Empfangsantennenelement auf einer Oberseite (20) der Antennenplatine (6) umhüllt von Abschirmblechen (8) angeordnet sind, und wobei Transceiver, Tuner oder Empfänger auf einer Rückseite (21) der Antennenplatine (6) angeordnet sind.