CN102812592A - 车辆用的用于发送和接收的天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆-车辆通信的天线装置，其中分别具有单向方向图的至少两个天线辐射器（12，13）如此被定位，使得天线辐射器的单向方向图的合并借助于用于发送和/或接收的方法产生很大程度上全向的方向图。

Description

车辆用的用于发送和接收的天线装置

技术领域

本发明基于根据独立权利要求的前序部分所述的车辆用的用于发送和接收的天线装置。

背景技术

从DE10209060A1已知了车辆用的用于针对GHz频率范围接收的天线装置。该天线装置使用接收分集，以便减少干扰概率。

例如从Zhang等人的Future Transmitter/Receiver Diversity Schemes in Broadcast Wireless Networks, IEEE Communications Magazine 2008中已知分集系统、多输入多输出系统和正交频分复用。分集系统使用两个或多个天线，以便改善无线电连接的质量和可靠性。在延迟分集情况下，相同的信号由至少两个天线在发送侧同时地发射，但是分别具有延迟。在切换分集情况下，在接收侧分别仅选择一个天线。最大比合并根据所选择的准则合并在各个传输信道的接收机中的信号。多输入多输出表示在发送机和接收机侧使用多个天线，用以改善传输的质量以及提高传输数据速率。

发明内容

具有独立权利要求1的特征的本发明天线装置相对于此具有以下优点：所述天线装置利用至少两个天线辐射器在围绕车辆的几乎全向的范围中不仅可以发送而且可以接收。这借助于用于发送和/或接收的方法来实现。在此，天线辐射器的方向图可以仅仅是单向的。全向接收和全向发送改善在车辆之间的无线电连接的可靠性并且从而减小分组错误率。

在从属权利要求中提及的特征能够实现在独立权利要求中所说明的天线装置的有利改进和改善。

对于在0.5 GHz和11 GHz之间的频率使用天线辐射器是特别有利的，因为该频率范围对于移动无线电是释放的并且从而存在所建立的数据传输。利用例如5.9 GHz的频率发送和接收对于在车辆之间的无线电通信是重要的，因为ETSI标准设置该频率，以便车辆能够构建Ad-hoc网络并且交换信息，例如位置、速度或报警。

适宜的是，使用分集方法或多输入多输出方法用于发送和/或接收，以便改善无线电传输。

特别有利的是为了发送分集使用延迟分集或循环延迟分集，以便能够在空间上彼此靠近地布置天线辐射器，而不对全向发送干扰。

合宜的是，对于接收分集动用切换分集或最大比合并，以便实现可靠的全向接收。

对于在车辆上或在车辆中安装天线装置有利的是，将天线辐射器连同用于例如GPS或移动无线电的其他目的的天线安置在外壳中。从而最小化用于天线的外壳的空间需求。

为了进一步减小用于车辆的天线辐射器的空间需求，装入到车辆的一个或多个窗玻璃中是有利的。

根据并列方法权利要求的方法提供相应的优点。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中予以更详细地阐述。

图1示出本发明天线装置的实施例。

图2示出单个天线辐射器的单向方向图和

图3示出两个单向方向图借助于分集合并成几乎全向的方向图。

图4示出直接在车辆处的天线装置的实施例。

具体实施方式

这些实施方式描述天线辐射器，所述天线辐射器适用于在0.5 GHz至11 GHz的范围中的一个或多个频率。

在此，在一种实施方式中，天线辐射器可能适用于5.9 GHz的频率，因为ETSI标准规定车辆之间的在该频率上的通信。在另一实施方式中，可以使用具有相应匹配的天线的其他频率。

在图1中示出用于车辆的天线外壳的天线装置11。第一天线辐射器12和第二天线辐射器13定位在外壳17的两个端部处。在此，第一天线辐射器12在外壳17中在车辆前部的方向上布置在前并且第二天线13在外壳17中在车辆尾部的方向上布置在后。第一天线辐射器12具有向前取向的优选方向。第二天线辐射器13具有向后取向的优选方向。外壳17例如具有5cm至20cm长度、1cm至10cm宽度和1cm至5cm高度的大小。天线辐射器12或13例如可以为1cm至2cm高或者被实施为λ/4单极（Monopol）。在第一天线辐射器12和第二天线辐射器13之间的间距在此例如为5cm至20cm。作为在第一天线辐射器12和第二天线辐射器13之间的间距应该选择在外壳中的构建允许的最大可能间距。从而调节第一天线辐射器12和第二天线辐射器13的分集系统16实现：接收尽可能不受控制的信号。

在另一实施方式中，天线辐射器12和13的布置可以如此选择，使得外壳17在前面和在后面比在中间小，并且GPS天线14和移动无线电天线15布置在外壳的中间。

图2示出第一、在前的天线辐射器12的第一方向图22和第二、在后的天线辐射器13的第二方向图23。第一方向图22表示第一天线辐射器12的优选方向。在第一方向图22中的优选方向指向车辆前部的方向。第二方向图23表示第二天线辐射器13的优选方向。第二方向图23中的优选方向指向车辆尾部方向。

分集系统16调节发送和接收分集。图3示出第三方向图31，该第三方向图作为由第一方向图22和第二方向图23或第一天线辐射器12和第二天线辐射器13的合并得出的分集系统16的结果实现。

第一方向图22显示第一天线辐射器12的第一电磁场24的能量辐射的强度的俯视图，在此第一天线辐射器12定位在第一方向图22的中点。第一方向图22具有取向为0°的肾脏形状的特征模式。同样，第二方向图23示出第二天线辐射器13的第二电磁场25的能量辐射的强度的俯视图，在此第二天线辐射器13定位在第二方向图23的中点。第二方向图23具有取向为180°的肾脏形状的特征模式。在第一天线辐射器12的取向和第二天线辐射器13的取向之间分别围成具有数值180°的角度。天线辐射器12和13的取向如此选择，使得在取向之间的角度的数值大小相等。因此分集方法通过使用和合并第一天线辐射器12和第二天线辐射器13实现具有几乎全向的特性曲线32的第三方向图31。

在一种实施方式中，接收分集可以借助于切换分集实施。切换分集仅使用当前提供较大的接收功率的天线辐射器用于接收。

另一实施方式可以使用最大比合并用于接收分集。在此，使用两个天线辐射器并且天线的信号以加权的方式借助于模拟或数字信号处理相加。

发送分集可以借助于延迟分集或循环延迟分集（cyclic delay diversity）实现。在此，相同的发送信号经由两个天线辐射器被辐射并且两个信号之一相对于另一信号延迟。OFDM（正交频分复用）系统能够在接收机侧接收信号。

在另一实施方式中，代替分集系统16使用多输入多输出系统。

图4在另一实施方式中示出第一天线辐射器42和第二天线辐射器43的装置。具有车辆前部优选方向的第一天线辐射器42和具有车辆尾部优选方向的第二天线辐射器43直接安装在车辆41处。第一天线辐射器42的优选方向在车辆前部方向上远离车辆41地来选择，因为车辆41遮蔽向后的取向。同样，第二天线辐射器43的优选方向向后，因为车辆41遮蔽向前的取向。方向图的合并再次利用分集或多输入多输出系统进行。

在另一实施方式中，天线辐射器如此取向，使得其优选方向与车辆所处于的层面平行。

另一实施方式使天线辐射器如此取向，使得其优选方向彼此相反，也即在优选方向之间的角度为180度。

另一实施方式使用多于仅两个的天线辐射器。

在具有多于两个的天线辐射器的另一实施方式中，天线辐射器如此取向，使得其优选方向平行于车辆所处于的层面。

另一实施方式使多于两个的天线辐射器如此取向，使得其优选方向具有在优选方向之间的相同大小的角度。

Claims (12)

1.用于车辆-车辆通信的天线装置，其中分别具有单向方向图的至少两个天线辐射器（12，13）被定位为使得天线辐射器的单向方向图的合并借助于用于发送和/或接收的方法产生很大程度上全向的方向图。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述至少两个天线辐射器针对在0.5 GHz和11 GHz之间、尤其是5.9 GHz的频率来设计。

3.根据权利要求1至2之一所述的天线装置，其中作为用于发送和/或接收的方法使用分集方法或多输入多输出方法。

4.根据权利要求1至3之一所述的天线装置，其中用于发送的方法借助于延迟分集或循环延迟分集来实施。

5.根据权利要求1至4之一所述的天线装置，其中接收分集借助于切换分集或最大比合并来实施。

6.根据权利要求1至5之一所述的天线装置，其中所述天线辐射器与用于其他无线电系统的至少一个另外的天线一起构建在外壳中。

7.根据权利要求1至6之一所述的天线装置，其中所述天线辐射器集成在车辆的一个或多个窗玻璃中。

8.用于在车辆之间通信的方法，其中使用分别具有单向方向图的至少两个天线辐射器（12，13），并且天线辐射器定位为使得其单向方向图的合并借助于用于发送和接收的方法产生很大程度上全向的方向图。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少两个天线辐射器针对在0.5 GHz和11 GHz之间、尤其是5.9 GHz的频率来设计。

10.根据权利要求8至9之一所述的方法，其中作为用于发送和/或接收的方法使用分集方法或多输入多输出方法。

11.根据权利要求8至10之一所述的方法，其中使用延迟分集或循环延迟分集用于发送。

12.根据权利要求8至11之一所述的方法，其中使用切换分集或最大比合并用于接收。

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