DE10150149A1

DE10150149A1 - Antenna module for automobile mobile radio antenna has antenna element spaced above conductive base plate and coupled to latter via short-circuit path

Info

Publication number: DE10150149A1
Application number: DE10150149A
Authority: DE
Inventors: Mehran Aminzadeh; Meinolf Schafmeister; Andreas Dirk Fuchs; Cheikh Thiam
Original assignee: Receptec GmbH
Current assignee: Molex CVS Hildesheim GmbH
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2003-04-17

Abstract

The antenna module has a conductive base plate (1) and a 2-dimensional, linear, or rod-shaped antenna element (3) divided into 2 antenna sections (3',3'') by a separation section (7), with the antenna sections electrically connected via at least one inductance (9,9'). The antenna element is spaced above the base plate and supplied via a line (17) projecting vertically from the latter, with at least one short-circuit path (19) between the antenna element and the base plate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antenne insbesondere für Dualband- oder Multibandfunkbetrieb nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder 13. The invention relates to an antenna in particular for Dual-band or multi-band radio operation according to the generic term of claim 1 or 13.

Derartige Antennenmodule werden insbesondere für Frequenzen im GHz-Bereich zum Einsatz in Kraftfahrzeugen als Mobilfunkantennen eingesetzt. Bekannterweise werden dabei die Gespräche beispielsweise beim GSM-Standard im 900 MHz- Bandbereich bzw. im 1800 MHz-Bandbereich übertragen. Darüber hinaus kündigt sich der sogenannte UMTS-Standard an, der bevorzugt im Bereich von 1900 MHz und über 2000 GHz durchgeführt werden soll. Man spricht insoweit auch von den AMPS/FCS-Bändern bzw. dem IMT 2000 Band in den USA und Japan. Antenna modules of this type are used in particular for frequencies in the GHz range for use in motor vehicles as mobile radio antennas. As is known, the calls are transmitted, for example, in the GSM standard in the 900 MHz band range or in the 1800 MHz band range. In addition, the so-called UMTS standard is announced, which should preferably be carried out in the range from 1900 MHz and above 2000 GHz. In this respect, one also speaks of the AMPS / FCS bands or the IMT 2000 band in the USA and Japan.

Aus dem Stand der Technik sind bereits sogenannte PIFA- Antennen bekannt, also sogenannte Planar Inverted F Antennen. Ebenso bekannt sind sogenannte LIFA-Antennen, bei denen es sich um sogenannte Linear Inverted F Antennen handelt. Derartige Antennen werden in der Regel so aufgebaut, dass planare oder coplanare Anpasselemente in Streifenleitungstechnik auf einem Substrat oder direkt auf dem Antennenelement angebracht sind. Eine weitere übliche Realisierung für den Dualband- oder Mehrband-Betrieb dieser Antennenform kann über Kopplung mit parasitären Linien oder Flächenelementen erfolgen, welche auf einer anderen Ebene oder Höhe angebracht sind. So-called PIFA are already from the prior art Antennas known, so-called Planar Inverted F Antennas. So-called LIFA antennas are also known which are so-called Linear Inverted F antennas is. Such antennas are usually like this built that planar or coplanar fitting elements in Stripline technology on a substrate or directly on are attached to the antenna element. Another common one Realization for dual-band or multi-band operation This antenna form can be coupled with parasitic lines or surface elements that are on another Level or height are appropriate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ausgehend von diesem Stand der Technik eine möglichst einfache und dabei möglichst flach- oder schmalbauende Antenne zu schaffen, die sich trotz einfachem Aufbau durch gute elektrische Übertragungscharakteristiken auszeichnet und dabei insbesondere für den Mobilfunkbereich, d. h. insbesondere als Dual- oder Mobilbandfunkantenne für weltweit unterschiedliche Funksysteme einsetzbar ist. The object of the present invention is based on this state of the art as simple as possible and to create as flat or narrow antenna as possible, which despite the simple construction is characterized by good electrical Characteristics of transmission characteristics and thereby in particular for the mobile radio sector, d. H. especially as Dual or mobile band radio antenna for worldwide different radio systems can be used.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 oder 13 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. The task is inventively according to the Claim 1 or 13 specified features solved. Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims specified.

Die erfindungsgemäße Antenne zeichnet sich entweder durch eine flächenförmige oder linienförmige Bauweise aus, wobei ein derartiges Flächen- oder Linienelement parallel zu einer größeren metallischen Fläche angeordnet oder positionierbar ist. Diese größere metallische Fläche dient als Grundplatte. Das bevorzugt flächen- oder linienförmige Element ist dazu parallel ausgerichtet. The antenna according to the invention is characterized either by a flat or linear design, where such a surface or line element parallel to a larger metallic surface or is positionable. This larger metallic surface serves as Baseplate. This is preferred in the form of a surface or line Element is aligned parallel to this.

Entsprechend der PIFA- oder LIFA-Antennenform lässt sich nunmehr ein Dual- oder Mehrbandbetrieb dadurch realisieren, dass erfindungsgemäß das Flächen- bzw. Linienelement eine Trennung, d. h. einen Trennspalt oder Trennungsabschnitt oder dergleichen aufweist und die zumindest beiden so getrennten Flächen- oder Linienabschnitte durch eine oder mehrere parallel geschaltete Induktivitäten verbunden sind. Dadurch lässt sich die gewünschte elektromagnetische Kopplung an dieser Trennstelle durch geeignete Dimensionierung der Trennspalte und/oder der Induktivität entsprechend konfigurieren. Depending on the PIFA or LIFA antenna shape, now a dual or multi-band operation realize that according to the invention the surface or line element a separation, d. H. a separation gap or Separation section or the like and the at least two so separated area or line sections by a or several inductors connected in parallel are. This allows the desired electromagnetic Coupling at this point of separation by suitable Dimensioning of the separation gaps and / or the inductance configure accordingly.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei die Induktivität für das niedrigere Frequenzband als Verlängerungsspule und für das höhere Frequenzband als Drosselspule abgestimmt. Dadurch lässt sich der Vorteil realisieren, dass beispielsweise ein Flächen- oder Linienabschnitt (zum Senden oder Empfangen der höheren Frequenz) verwendet wird, wobei die gesamte Länge des Flächen- oder Linienelementes, also die Gesamtanordnung aus beiden Flächen- oder Linienabschnitten einschließlich der Verlängerungsspule zwischen den getrennten Abschnitten, als Sende- und Empfangsantenne für den unteren Frequenzbandbereich eingesetzt werden kann. In a preferred embodiment of the invention the inductance for the lower frequency band than Extension coil and for the higher frequency band than Choke coil matched. This allows the advantage realize that for example a surface or Line section (for sending or receiving the higher frequency) is used, the entire length of the surface or Line element, i.e. the overall arrangement of both Area or line segments including the Extension spool between the separate sections, as Transmitting and receiving antenna for the lower one Frequency band range can be used.

Bevorzugt wird dabei die Dimensionierung der Flächen- bzw. Liniensegmente so vorgenommen, dass deren Länge etwa 1/4 der Betriebswellenlänge der Bandmitten für den jeweiligen Frequenzbandbereich entspricht. The dimensioning of the surface or Line segments made so that their length is about 1/4 the operating wavelength of the band center for the respective Frequency band range corresponds.

In einer alternativen Ausführungsform gemäß Anspruch 10 ist vorgesehen, dass die Antenne aus einem Flächenelement besteht, welches gegenüber einer horizontal gestreckten Grundplatte vertikal ausgerichtet und dabei in Seitenansicht gabel- und/oder U-förmig gestaltet ist. Die beiden zu einem mittleren vertikalen Tragabschnitt seitlich versetzt liegenden Schenkel der U-förmigen gegabelten Antenne sind entsprechend dem zu übertragenden Frequenzbandbereich unterschiedlich lang ausgebildet. Ist bei einer derartigen Ausführungsform die Länge der Vertikalelemente wesentlich kürzer als 1/4 der mittleren Betriebswellenlänge für das jeweilige Frequenzband, so ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass zumindest an einem Vertikalelement, vorzugsweise am längeren, eine horizontal oder schräg wegverlaufende Antennenstruktur ausgebildet ist. In an alternative embodiment according to claim 10 it is provided that the antenna consists of a surface element which is compared to a horizontally stretched Base plate aligned vertically and in Side view is designed forked and / or U-shaped. The two to a middle vertical support section laterally offset leg of the U-shaped bifurcated antenna are in accordance with the frequency band range to be transmitted trained different lengths. Is one of those Embodiment the length of the vertical elements essential shorter than 1/4 of the mean operating wavelength for that respective frequency band, so is in a preferred Embodiment provided that at least one Vertical element, preferably the longer one, a horizontal or is formed obliquely away antenna structure.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen: The invention is based on Embodiments explained in more detail. The following show in detail:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen PIFA-Antenne in schematischer perspektivischer Darstellung; Fig. 1 shows a first embodiment of a PIFA according to the invention in schematic perspective view;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten zwischen den beiden Antennenabschnitten geschalteten Induktivität; Fig. 2 is a schematic representation of a first switched between the two antenna portions inductance;

Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung einer weiteren zwischen den beiden in Fig. 1 vorgesehenen Antennenabschnitten geschalteten Induktivität; Fig. 3 is a schematic perspective view of another between the two in Figure 1 is provided for antenna portions connected inductance.

Fig. 4 ein Ersatzschaltbild zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1; FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram for the exemplary embodiment according to FIG. 1;

Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles in Form einer LIFA-Antenne; Figure 5 is a schematic perspective view of a further embodiment in the form of a LIFA antenna.

Fig. 6 ein Ersatzschaltbild zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5; Fig. 6 is an equivalent circuit diagram for the embodiment of FIG. 5;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles mit einer Vertikalantenne; Fig. 7 is a perspective view of another embodiment having a vertical antenna;

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht des Antennenelementes in Fig. 7; Fig. 8 is a schematic side view of the antenna element in Fig. 7;

Fig. 9 ein zu Fig. 7 abgewandeltes Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung; und FIG. 9 shows an exemplary embodiment modified to FIG. 7 in a perspective representation; and

Fig. 10 eine Seitenansicht des in Fig. 9 wiedergegebenen Antennenelementes. Fig. 10 is a side view of the antenna element shown in Fig. 9.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Antennenmodul gezeigt, welches neben einer elektrisch leitenden Fläche oder Grundplatte 1 in Parallelausrichtung dazu und im Abstand zur Grundplatte 1 über dieser angeordnet ein flächiges Antennenelement 3 umfasst, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel einen ersten flächigen Antennenabschnitt 3' und einen zweiten Antennenabschnitt 3" umfasst. In Fig. 1 a first embodiment of an antenna module is shown, which arranged adjacent to an electrically conductive surface or base plate 1 in parallel alignment therewith and at a distance to the base plate 1 via this comprises a planar antenna element 3, which in the illustrated embodiment a first planar antenna section 3 ' and a second antenna section 3 ".

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind die beiden Antennenabschnitte 3' und 3" in gleicher Horizontalebene und dabei in Längserstreckung zueinander versetzt positioniert, und zwar unter Ausbildung einer Trennung oder eines Trennabschnittes 7. As can be seen from FIG. 1, the two antenna sections 3 ′ and 3 ″ are positioned in the same horizontal plane and offset in relation to one another in the longitudinal direction, with the formation of a separation or a separation section 7 .

Bevorzugt ist das flächige Antennenelement 3 einstückig ausgebildet, beispielsweise nach Art einer Leiterplatine, wobei der Trennabschnitt 7 durch Wegätzen einer leitenden Schicht unter Zurückbelassung der beiden leitenden Antennenabschnitte 3' und 3" gebildet ist. An diesem Trennungsabschnitt 7 sind eine oder mehrere die beiden leitenden Antennenabschnitte 3' und 3" im Sinne einer Verlängerung verbindende Induktivitäten 9 vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils eher außen liegend zwei mäanderförmige erste Induktivitäten 9' und in der Mitte liegend eine spiralförmige zweite Induktivität 9" angeordnet, wobei in der zweitgenannten spiralförmigen Induktivität das in der Mitte liegende spiralförmige Ende in einer tieferen Ebene über einen leitenden Längsabschnitt 9a unter den spiralförmig verlaufenden Abschnitten der Induktivität 9" hinweggeführt und mit dem benachbarten Antennenelement 3" leitend verbunden ist. The flat antenna element 3 is preferably formed in one piece, for example in the manner of a printed circuit board, the separating section 7 being formed by etching away a conductive layer, leaving behind the two conductive antenna sections 3 'and 3 ". One or more of the two conductive antenna sections are on this separating section 7 3 'and 3 "in the sense of an extension connecting inductors 9 are provided. In the illustrated embodiment, are each more outboard two meander-shaped first inductor 9 'and placed in the center lying a spiral second inductor 9 ", wherein in the second-mentioned spiral inductor a is the lying at the center of spiral-shaped end in a lower level via a conductive longitudinal section 9 under the spiral sections of the inductor 9 "and conductively connected to the adjacent antenna element 3 ".

Unterhalb des Flächenantennenelementes 3 ist ein Anpassnetzwerk 15 vorgesehen, welches breitbandig bzw. mehrbandig an einen elektrischen Anschluss, in der Regel in der Form eines Koaxialkabels, angepasst ist. Von daher wird bevorzugt eine 50 Ohm Anpassung im Hinblick auf den Wellenwiderstand in Koaxialkabeln vorgenommen. Below the surface antenna element 3 there is a matching network 15 , which is broadband or multi-band adapted to an electrical connection, usually in the form of a coaxial cable. Therefore, a 50 ohm adjustment is preferably made with regard to the characteristic impedance in coaxial cables.

Der Außenleiter des in Fig. 1 nicht näher gezeigten Koaxialkabels hat dabei einen galvanischen Kontakt zur Grundplatte 1 und somit das selbe Potential. Der ebenfalls nicht dargestellte Innenleiter des Koaxialkabels ist dann über das erwähnte Speise- oder Anpassungsnetzwerk mit einer vertikal stehenden Leitung 17 elektrisch gekoppelt, worüber die Anregung des Flächenelementes 3 erfolgt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel endet dabei die vertikal stehende Leitung 17 im Bereich des einen Antennenabschnittes 3", etwa im mittleren Bereich. The outer conductor of the coaxial cable, not shown in FIG. 1, has a galvanic contact to the base plate 1 and thus the same potential. The inner conductor of the coaxial cable, which is also not shown, is then electrically coupled via the feed or adaptation network mentioned to a vertical line 17, via which the surface element 3 is excited. In the exemplary embodiment shown, the vertically standing line 17 ends in the area of the one antenna section 3 ″, for example in the middle area.

Die Längen der flächigen Antennenabschnitte 3' und 3" entsprechen etwa 1/4 der Betriebswellenlänge für die Bandmitten in den jeweiligen Frequenzbändern. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird die Länge des Antennenelementes 3' beispielsweise so gewählt werden, dass dieses Antennenelement 3' (hauptsächlich) für den Sende- oder Empfangsbetrieb im obersten Frequenzbereich von beispielsweise 2000 MHz dient. The lengths of the flat antenna sections 3 'and 3 "correspond to approximately 1/4 of the operating wavelength for the band centers in the respective frequency bands. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the length of the antenna element 3 ' will be chosen, for example, such that this antenna element 3 '(mainly ) for transmitting or receiving operation in the highest frequency range of, for example, 2000 MHz.

Der durch den Trennabschnitt 7 getrennte und versetzt liegende zweite flächige Antennenabschnitt 3" kann dazu beispielsweise eine Länge aufweisen, die auf das 1900 MHz- Band abgestimmt ist. For this purpose, the second flat antenna section 3 ″ which is separated and offset by the separating section 7 can for example have a length which is matched to the 1900 MHz band.

Darüber hinaus ist die Gesamtlänge der beiden Antennenabschnitte 3' und 3" einschließlich der zwischen den beiden Abschnitten 3' und 3" über den Trennungsbereich 7 hinweg verlaufenden einen oder mehreren parallel geschalteten Induktivitäten 9 so dimensioniert, dass die gesamte Fläche der Antennenabschnitte 3' oder 3" für den Sende- bzw. Empfangsbetrieb im unteren Frequenzbereich von beispielsweise 900 MHz abgestimmt ist. So lässt sich das in Fig. 1 abgebildete Antennenmodul als Trippelband-Antennenmodul einsetzen. In addition, the total length of the two antenna sections 3 'and 3 ", including the one or more inductors 9 running in parallel between the two sections 3 ' and 3 " across the separation region 7 , is dimensioned such that the entire area of the antenna sections 3 'or 3 "is tuned for the transmission or reception operation in the lower frequency range of, for example, 900 MHz. The antenna module shown in FIG. 1 can thus be used as a triple band antenna module.

Aus der Zeichnung ist ferner noch zu ersehen, dass das stirnseitige Ende des Antennenmoduls bevorzugt an dem Antennenabschnitt 3", an welchem die vertikal stehenden Leitungen 17 angeschlossen sind, über einen flächigen Kurzschluss 19 mit der Grundplatte 1 verbunden ist. Dieser Kurzschluss 19 ist als Flächenelement ausgebildet und steht senkrecht zur Grundplatte. Seine Breite entspricht in dem Ausführungsbeispiel etwa 50% oder mehr der Breite des Antennenmodules bzw. der flächigen Antennenabschnitte. It can also be seen from the drawing that the front end of the antenna module is preferably connected to the base plate 1 via a flat short circuit 19 at the antenna section 3 ″ to which the vertical lines 17 are connected. This short circuit 19 is a flat element In the exemplary embodiment, its width corresponds to approximately 50% or more of the width of the antenna module or of the flat antenna sections.

Die gewünschte elektromagnetische Kopplung an der Trennstelle geschieht durch eine geeignete Dimensionierung der Trennspalte und der Induktivitäten. Dabei ist die Induktivität oder sind die Induktivitäten so gewählt, dass sie als Verlängerungsspule für das niedrigere Frequenzband und als Drosselspule für das höhere Frequenzband oder die höheren Frequenzbänder dient bzw. dienen. The desired electromagnetic coupling on the Separation point is done by a suitable dimensioning of the Separation column and the inductors. Here is the Inductance or the inductances are chosen so that they as an extension coil for the lower frequency band and as a choke coil for the higher frequency band or serves higher frequency bands.

In Fig. 4 ist das Ersatzschaltbild des Antennenmoduls gemäß Fig. 1 wiedergeben, wobei darin GND die Grundplatte 1, LK die jeweiligen Kurzschlussinduktivitäten des Kurzschlusses 19, die Spule LH die Induktivität des Resonanzkreises für das höhere Frequenzband und CH die Kapazität des Resonanzkreises für das höhere Frequenzband betrifft. In FIG. 4, the equivalent circuit of the antenna module 1 is shown in FIG. Reflect, with therein GND, the base plate 1, LK the respective short-circuit inductance of the short circuit 19, the coil L is the inductance of the resonant circuit for the higher frequency band and CH, the capacitance of the resonant circuit for the higher Frequency band.

Die Spule LE deutet die Induktivität der vertikal stehenden Leitung 17, also des sogenannten Anregungspins an 17. The coil LE indicates the inductance of the vertical line 17 , that is, the so-called excitation pin 17.

Der Parallelschwingkreis mit der Induktivität LK und dem Kondensator CK beschreibt die elektromagnetische Kopplung durch Verwendung der Induktivitäten 9 in dem Trennungsbereich 7 zwischen den beiden Antennenabschnitten 3' und 3". Analog zu den Induktivitäten LH und der Kapazität CH für den Resonanzkreis im höheren Frequenzband sind die Induktivitäten LL und die Kapazität CL für den Resonanzkreis im niedrigeren Frequenzband in Fig. 4 eingezeichnet. The parallel resonant circuit with the inductor LK and the capacitor CK describes the electromagnetic coupling by using the inductors 9 in the separation region 7 between the two antenna sections 3 'and 3 ". Analogous to the inductors LH and the capacitance CH for the resonant circuit in the higher frequency band are Inductors LL and the capacitance CL for the resonance circuit in the lower frequency band are shown in FIG. 4.

Anhand von Fig. 5 ist eine entsprechende Antenne in Form einer LIFA-Antenne gezeigt, die sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 im wesentlichen dadurch unterscheidet, dass nicht flächige Antennenabschnitte 3' und 3", sondern linien- oder stabförmige Antennenabschnitte 13' und 13" in unmittelbarer axialer Verlängerung zueinander verwendet werden. Auch hier ist ein Trennungsabschnitt 7 realisiert, in welchem ebenfalls wiederum eine Induktivität 9 angeordnet ist, die die beiden aufeinander zu weisenden Enden der linienförmigen Antennenabschnitte 13' und 13" miteinander verbindet. Im Hinblick auf den sonst gleichen Aufbau oder ähnlichen Aufbau zu Fig. 1 werden insoweit auch unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen gleiche bzw. entsprechende Bauteile bezeichnet. Referring to Fig. 5 shows a corresponding antenna in the form of a LIFA antenna is shown, which essentially differs from the embodiment according to Fig. 1, that is not planar antenna sections 3 'and 3 ", but linear or rod-shaped antenna portions 13' and 13 "in direct axial extension to each other. Here too, a separation section 7 is realized, in which an inductance 9 is again arranged, which connects the two ends of the linear antenna sections 13 ′ and 13 ″ to be pointed towards one another. With regard to the otherwise identical structure or similar structure to FIG. 1 To this extent, the same or corresponding components are also designated using the same reference symbols.

Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von Fig. 1 noch dadurch, dass der in Fig. 1 rechts liegende parallel zur Grundplatte 1 verlaufende Antennenabschnitt 3' über einen Bogenabschnitt in einen vertikal verlaufenden ebenfalls stabförmig oder linienförmig ausgebildeten Kurzschluss 19' übergeht, wobei auch am gegenüberliegenden Ende des ersten linienförmigen Antennenabschnittes 13' ebenfalls über einen Bogenabschnitt senkrecht zur Grundplatte 1 verlaufend linien- oder stabförmig ein weiterer Kurzschluss 19" vorgesehen ist. This exemplary embodiment differs from FIG. 1 in that the antenna section 3 'located on the right in FIG. 1 and parallel to the base plate 1 merges via an arc section into a vertically running short-circuit or linear circuit 19 ', also at the opposite end of the a further short circuit 19 ″ is also provided in the first line-shaped antenna section 13 ′, also in the form of a line or rod, running in a line or rod shape over an arch section perpendicular to the base plate 1 .

Auch zu diesem Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 ein Ersatzbild wiedergegeben. Da in diesem Ausführungsbeispiel die Koppelkapazität CK der elektromagnetischen Kopplung zwischen den beiden Antennenabschnitten 13' und 13" sehr klein ist, ist diese in Fig. 6 nicht berücksichtigt. Da hier ein zweiter Kurzschluss 19" realisiert ist, ist parallel zu der Kapazität für die niedrigere Frequenz eine Induktivität LK2 für den zweiten Kurzschluss 19" vorgesehen. Der erste Kurzschluss ist hierbei mit LK1 bezeichnet. A substitute image is also shown in FIG. 6 for this exemplary embodiment. Since the coupling capacitance CK of the electromagnetic coupling between the two antenna sections 13 'and 13 "is very small in this exemplary embodiment, this is not taken into account in FIG. 6. Since a second short circuit 19 " is implemented here, the capacitance for the lower one is parallel Frequency an inductance LK2 is provided for the second short circuit 19 ". The first short circuit is designated LK1.

Nachfolgend wird auf das Ausführungsbeispiel anhand von Fig. 7 und 8 eingegangen. The exemplary embodiment is discussed below with reference to FIGS. 7 and 8.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist auf einer Grundplatte 1 beispielsweise ein Anpassungs- oder Speisenetzwerk 15 vorgesehen auf welchem im gezeigten Ausführungsbeispiel direkt vertikal aufbauend ein flächiges Antennenelement 23 vorgesehen ist. Dieses Antennenelement 23 ist in Seitenansicht U-förmig gebildet und weist einen ersten vertikal verlaufenden Antennenabschnitt 23 und einen parallel dazu seitlich versetzt liegenden zweiten ebenfalls vertikal verlaufenden Antennenabschnitt 23" auf. Beide Antennenabschnitte 23' und 23" sind unten durch einen quer zu ihnen, d. h. senkrecht zu ihnen verlaufenden Quer- oder Verbindungssteg 23a miteinander verbunden. In der Mitte dieses Quersteges 23a endet ein Vertikalsteg 23b, der das gesamte Antennenelement 23 trägt und im gezeigten Ausführungsbeispiel an dem Anpassungs- oder Speisenetzwerk 15 auch mechanisch gehalten und befestigt ist. In this exemplary embodiment, too, an adaptation or feed network 15 is provided on a base plate 1 , on which, in the exemplary embodiment shown, a flat antenna element 23 is provided which is built vertically. This antenna element 23 is U-shaped in side view and has a first vertically running antenna section 23 and a second likewise vertically running antenna section 23 "which is laterally offset parallel to it. Both antenna sections 23 'and 23 " are at the bottom by a cross to them, ie perpendicular to them transverse or connecting web 23 a connected to each other. In the middle of this transverse web 23 a ends a vertical web 23 b, which carries the entire antenna element 23 and is also mechanically held and fastened to the adaptation or feed network 15 in the exemplary embodiment shown.

Beide flächigen Antennenelemente 23' und 23" sowie der sie verbindende Quersteg 23a und der alles tragende Vertikalsteg 23b sind in einer gemeinsamen Vertikalebene liegend angeordnet. Das flächige Material ist in dieser Ebene liegend ausgebildet. Entsprechend den zu übertragenden Frequenzen ist die Vertikalhöhe der flächigen Antennenelemente 23' und 23" unterschiedlich lang ausgebildet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weisen die beiden flächigen Antennenelemente 23' und 23" eine Länge auf, die etwa 1/4 der Bandmitten-Wellenlänge für das jeweilige Frequenzband entspricht. Both flat antenna elements 23 'and 23 "as well as connecting them transverse web 23 a, and the all-bearing vertical web 23 are arranged to lie in a common vertical plane b. The sheet material is formed lying in that plane. In accordance with the frequencies to be transmitted, the vertical height of the flat Antenna elements 23 'and 23 "of different lengths. In the embodiment shown in FIG. 1, the two flat antenna elements 23 'and 23 "have a length which corresponds to approximately 1/4 of the band center wavelength for the respective frequency band.

Für den Fall, dass die Vertikalelemente, oder zumindest eines von ihnen, wesentlich kürzer als 1/4 der Betriebswellenlänge für das jeweilige Frequenzband sind, ist entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 9 und 10 vorgesehen, dass zumindest an einem flächigen Antennenelement (vorzugsweise an dem längeren und damit höher endenden Flächenantennenelement 23') ein sich quer, d. h. schräg oder im gezeigten Ausführungsbeispiel horizontal erstreckender Antennensteg 23c ausgebildet ist, der ebenfalls wiederum in der gemeinsamen durch die anderen Antennenabschnitte 23' und 23" sowie den Quersteg 23a und den Vertikalsteg 23b gebildeten Ebene liegt. In the event that the vertical elements, or at least one of them, are significantly shorter than 1/4 of the operating wavelength for the respective frequency band, it is provided according to the exemplary embodiment according to FIGS. 9 and 10 that at least one flat antenna element (preferably on the longer and thus higher-end planar antenna element 23 ') is formed an antenna web 23 c which extends transversely, ie obliquely or horizontally in the exemplary embodiment shown, which in turn also in the common through the other antenna sections 23 ' and 23 "and the cross web 23 a and Vertical web 23 b is formed level.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 7 und 8 ist für den Fall beschrieben worden, dass das Antennenelement zwei seitlich versetzt liegende gabelförmig angeordnete Antennenabschnitte aufweist. Diese Antennenanordnung ist sehr breitbandig, so dass darüber beispielsweise über den kürzeren Antennenabschnitt eine Übertragung sowohl im 1800 MHz als auch im 1900 MHz und/oder beispielsweise im 2000 MHz-Bereich möglich ist. Ansonsten könnte auch bei diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise noch ein weiteres, drittes parallel versetztes Antennenelement 23 vorgesehen sein, dass an ein weiteres Frequenzband optimal angepasst ist. Von daher kann allgemein die anhand der Fig. 7 und 8 beschriebene Antenne zwei oder mehrere Antennenabschnitte aufweisen, die vorzugsweise zum Antennenabschnitt 23' und 23" jeweils seitlich versetzt und parallel zu diesem angeordnet sind. The exemplary embodiment according to FIGS. 7 and 8 has been described for the case in which the antenna element has two laterally offset, fork-shaped antenna sections. This antenna arrangement is very broadband, so that transmission over the shorter antenna section, for example, is possible both in the 1800 MHz and 1900 MHz and / or in the 2000 MHz range, for example. Otherwise, a further, third, parallel offset antenna element 23 could also be provided in this exemplary embodiment, for example, which is optimally adapted to a further frequency band. For this reason , the antenna described with reference to FIGS. 7 and 8 can generally have two or more antenna sections which are preferably laterally offset from the antenna section 23 'and 23 "and arranged parallel to the latter.

Claims

1. Antenna module, in particular for use in motor vehicles, preferably for dual or multi-band radio operation with the following features:
an electrically conductive surface or base plate ( 1 ) is provided,
a flat or linear antenna element ( 3 , 13 ) is arranged at a distance above and parallel to it,
the flat or linear antenna element ( 3 , 13 ) is fed via at least one line ( 17 ) which is preferably vertical to the base plate ( 1 ), and
the antenna element ( 3 , 13 ) is electrically connected to the base plate ( 1 ) via at least one short circuit ( 19 , 19 '),
characterized by the following additional features:
the flat or linear or rod-shaped antenna element ( 3 , 13 ) is divided into two at least in the extension or longitudinal direction to form a separating section ( 7 ), and
the two flat or linear or rod-shaped antenna sections ( 3 ', 3 "; 13 ', 13 ") thus formed are electrically connected to one another via at least one inductor ( 9 , 9 ').

2. Antenna module according to claim 1, characterized in that at least two or more parallel connected inductors ( 9 , 9 ') are provided, via which the at least two antenna sections ( 3 ', 3 "; 13 ', 13 ") are electrically connected to one another are.

3. Antenna module according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one inductor ( 9 ) is positioned in the area of the separation section ( 7 ) and directly on the opposite areas of the antenna section ( 3 ', 3 "separated by the separation section ( 7 ). ; 13 ', 13 ") is electrically connected.

4. Antenna module according to one of claims 1 to 3, characterized characterized that the inductance in the form of a Stripline is formed.

5. Antenna module according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one inductor ( 9 , 9 ') is meandering.

6. Antenna module according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one inductor ( 9 , 9 ") is spiral, the one connecting arm from the outer end of the spiral to an antenna element ( 3 ', 13 ') and that inner end of the coil-shaped inductor is electrically connected to the adjacent second antenna section ( 3 ", 13 ") with or without electrical isolation from the spiral-shaped line sections above or below these.

7. Antenna module according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inductance ( 9 , 9 ', 9 ") is selected so that it forms a choke coil for the higher frequency band or the higher frequency bands and an extension coil for the lowest frequency band ,

8. Antenna module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the feed line is designed as a vertical line ( 17 ) which is electrically connected to one of the two antenna sections ( 3 ", 13 ").

9. Antenna module according to one of claims 1 to 8, characterized in that a short circuit ( 19 ) to the base plate ( 1 ) is provided at least at an outer end of the two antenna sections ( 3 ', 13 '; 3 ", 13 ").

10. Antenna module according to one of claims 1 to 9, characterized in that the length of an antenna section ( 3 ', 13 ') is dimensioned such that this corresponds to approximately 1/4 of the operating wavelength for the band center of a higher frequency band.

11. Antenna module according to one of claims 1 to 10, characterized in that the length of a second antenna section ( 3 ", 13 ") is dimensioned such that it is approximately 1/4 of the operating wavelength for the band center of a second high offset to the first frequency band Frequency band corresponds.

12. Antenna module according to one of claims 1 to 11, characterized in that the entire antenna element ( 3 , 13 ) with both associated antenna sections ( 3 ', 3 "; 13 ', 13 ") including the one or more inductors serving as an extension coil ( 9 , 9 ") is matched to the transmission and / or reception operation in the lowest frequency band range.

13. Antenna module, in particular for use in motor vehicles, preferably for dual or multi-band radio operation with the following features:
an electrically conductive surface or base plate ( 1 ) is provided,
Building on the base plate ( 1 ) or on a feed and / or adaptation network ( 15 ) provided there, the antenna ( 23 ) is constructed to extend in the vertical direction,
characterized by the following additional features:
the antenna ( 23 ) is fork-shaped in side view,
the antenna has at least two legs ( 23 ', 23 ") which are laterally offset and parallel to one another,
the at least two antenna elements ( 23 ', 23 ") are connected to one another by a transverse web ( 23 a) running below and transversely to them,
A vertical web ( 23 b), preferably terminating centrally in the transverse web ( 23 a), is provided, via which the antenna is mechanically held and electrically powered, and
the at least two antenna elements ( 23 ', 23 ") extend in different vertical lengths and / or at least on one of the antenna elements ( 23 ', 23 ") an antenna web ( 23 c) extending transversely from them is provided.

14. Antenna module according to claim 13, characterized in that the vertical lengths of the antenna elements ( 23 ', 23 ") are dimensioned in such a length that this corresponds to approximately 1/4 of the operating wavelength for the band center of two different frequency band ranges.

15. Antenna module according to one of claims 13 or 14, characterized in that the transversely extending antenna web ( 23 c) is formed lying in the common plane in which the antenna elements ( 23 ', 23 ") and one of the two antenna elements ( 23 ', 23 ") connecting transverse web ( 23 a) and preferably an all-supporting vertical web ( 23 b) are arranged.

16. Antenna module according to one of claims 13 to 14, characterized in that the antenna ( 23 ) is mechanically attached and electrically contacted in a feed or matching network ( 15 ).