DE102010015823A1 - Antenna module for vehicle, has feeding pin extended to top surface of substrate, where pin has pin extension extending over patch antenna surface, which forms antenna structure for radiating or receiving electromagnetic waves - Google Patents

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Abstract

The module (1) has a patch antenna (8) for transferring signals over a frequency band and comprising a dielectric substrate (11) and an electrical leading angular patch antenna surface (14) adapted to a contour of a top surface (12) of the dielectric substrate. A feeding pin (15) of an underside (13) of the substrate is extended to the top surface of the substrate and capacitively or electrically coupled with the antenna surface. The pin has a feeding pin extension (21) extending over the antenna surface, which forms an antenna structure (10) for radiating or receiving electromagnetic waves. The antenna structure comprises a rod-shaped monopole antenna, and is designed as an inverted L-antenna.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antennenmodul mit mindestens einer Patchantenne. Die Patchantenne weist ein dielektrisches Substrat und eine an die Kontur einer Oberseite des dielektrischen Substrats angepasste elektrisch leitende eckige Patchantennenfläche auf. Ein Einspeisestift erstreckt sich von einer Unterseite des Substrats zu der Oberseite des Substrats und ist mit der Patchantenne kapazitiv oder galvanisch gekoppelt.The invention relates to an antenna module with at least one patch antenna. The patch antenna has a dielectric substrate and an electrically conductive square patch antenna surface adapted to the contour of an upper side of the dielectric substrate. A feeder pin extends from a bottom of the substrate to the top of the substrate and is capacitively or galvanically coupled to the patch antenna.

Eine derartige Patchantenne ist aus der Druckschrift WO 2009 142983 bekannt. Eine derartige Patchantenne hat den Nachteil, dass sie lediglich für ein einzelnes Resonanzfrequenzband eines Kommunikationsdienstes einsetzbar ist, wie es in der obigen Druckschrift offenbart wird. Dabei wird eine derartige Patchantenne in einem Fahrzeug für das Frequenzband des globalen Ortungssystems GPS (Global Positioning System) im unteren Gigahertzbereich eingesetzt. 13 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer Patchantenne, die ein Substrat 11 aufweist, das mit seiner Unterseite 13 auf einer Metallplatte als Antennengegengewicht angeordnet sein kann oder eine metallplattierte Unterseite 13 aufweist. Auf der Oberseite 12 des Substrats 11 ist eine elektromagnetische Wellen abstrahlende und/oder empfangende Patchantennenfläche 14 angeordnet, wobei die Dimensionen und Kontur der Patchantennenfläche 14, die Dimensionen und die relative Dielektrizitätskonstante des Substrats 11, den Resonanzfrequenzbereich und die Abstrahlungscharakteristik der Patchantenne beeinflussen.Such a patch antenna is from the document WO 2009 142983 known. Such a patch antenna has the disadvantage that it can only be used for a single resonant frequency band of a communication service, as disclosed in the above document. In this case, such a patch antenna is used in a vehicle for the frequency band of the global positioning system GPS (Global Positioning System) in the low gigahertz range. 13 shows a perspective schematic diagram of a patch antenna, which is a substrate 11 that has with its bottom 13 can be arranged on a metal plate as antenna counterweight or a metal-plated bottom 13 having. On the top 12 of the substrate 11 is an electromagnetic wave emitting and / or receiving patch antenna surface 14 arranged, taking the dimensions and contour of the patch antenna surface 14 , the dimensions and the relative dielectric constant of the substrate 11 , the resonant frequency range and the radiation characteristic of the patch antenna.

Die Einspeisung kann über einen galvanisch an die Patchantennenfläche angeschlossenen Einspeisestift 15, wie es 13 zeigt, erfolgen. Der Einspeisestift 15 kann auch kapazitiv mit der Patchantenne, wie es 14 zeigt, gekoppelt sein. Ein Antennenmodul für unterschiedliche Dienste mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen kann durch Stapeln von Patchantennen zu einem Patchantennenstapel 40, wie es 15 zeigt, gebildet werden.The infeed can be made via a supply pin that is galvanically connected to the patch antenna surface 15 , like it 13 shows done. The feed pin 15 can also capacitive with the patch antenna, like it 14 shows, be coupled. An antenna module for different services having different resonant frequencies may be formed by stacking patch antennas into a patch antenna stack 40 , like it 15 shows are formed.

Dazu zeigt 15A eine schematische perspektivische Ansicht eines Patchantennenstapels 40, der auf einer Metallplatte 47 angeordnet ist und eine Patchantenne 8 für ein Satelliten gestütztes digitales Radiosystem SDARS (Satellite Digital Radio System) als Basis aufweist, auf deren SDARS-Patchantennenfläche 14 eine GPS-Patchantenne 9 gestapelt ist. Die gestapelten Patchantennen werden über zwei getrennte Einspeisestifte 15 und 20 versorgt. Dabei ist die Kontur und die Patchantennenfläche 14 der SDARS-Patchantenne 8 größer als die Kontur und Größe der GPS Patchantenne 9. Außerdem sind zur Entkopplung der Resonanzfrequenzbereiche unterschiedliche Substrate für die gestapelten Patchantennen eingesetzt. 15B zeigt eine schematische Ansicht der Unterseite der Metallplatte 47 mit den voneinander beabstandeten und von der Metallplatte isoliert angeordneten Einspeisestiften 15 und 20.In addition shows 15A a schematic perspective view of a Patchantennenstapels 40 standing on a metal plate 47 is arranged and a patch antenna 8th satellite based digital radio system SDARS (Satellite Digital Radio System) on its SDARS patch antenna surface 14 a GPS patch antenna 9 is stacked. The stacked patch antennas are powered by two separate feed pins 15 and 20 provided. Here is the contour and patch antenna surface 14 the SDARS patch antenna 8th larger than the contour and size of the GPS patch antenna 9 , In addition, different substrates for the stacked patch antennas are used for decoupling the resonant frequency ranges. 15B shows a schematic view of the underside of the metal plate 47 with the feed pins spaced apart and insulated from the metal plate 15 and 20 ,

Doch auch derartige Patchantennenstapel sind in ihrem Einsatzbereich begrenzt und können nicht für Zusatzdienste, beispielsweise für einen Interfahrzeug-Kommunikationsdienst CTC-Service (car-to-car service bzw. „Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Dienst”) oder einen schlüssellosen Fahrzeugeinlassdienst RKE-Service (Remote Keyless Entry Service) oder einen Reifendrucküberwachungssystem-Dienst TPMS-Service (Tire Pressure Monitoring System Service) oder einen drahtlosen lokalen Netzwerkdienst WLAN (Wireless Local Area Network) oder auch einen weltweiten drahtlosen Internet-Mikrowellenzugangsdienst WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), eingesetzt werden.However, even such patch antenna batches are limited in their field of application and can not for additional services, such as for an Inter-vehicle communication service CTC service (car-to-car service or "vehicle-to-vehicle service") or a keyless vehicle service RKE service (Remote Keyless Entry Service) or Tire Pressure Monitoring System Service (TPMS) service or Wireless Local Area Network (WLAN) or also a Worldwide Wireless Interoperability for Microwave Access (WIMAX) service, be used.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antennenmodul mit einer erweiterten Patchantenne zu schaffen.The object of the invention is to provide an antenna module with an extended patch antenna.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved with the subject matter of claim 1. Advantageous developments emerge from the dependent claims.

Dabei wird ein Antennenmodul für ein Fahrzeug mit mindestens einer Patchantenne zum Übertragen von Signalen über mindestens ein Frequenzband geschaffen. Die Patchantenne weist ein dielektrisches Substrat und eine an die Kontur einer Oberseite des dielektrischen Substrats angepasste elektrisch leitende Patchantennenfläche auf. Die Patchantennenfläche ist vorzugsweise eckig. Ein Einspeisestift erstreckt sich von einer Unterseite des Substrats zu der Oberseite des Substrats und ist mit der Patchantennenfläche kapazitiv oder galvanisch gekoppelt. Der Einspeisestift weist eine über die Patchantennenfläche hinausragende Einspeisestiftverlängerung auf, welche eine weitere Antennenstruktur zum Abstrahlen oder Empfangen elektromagnetischer Wellen bildet. Die weitere Antennenstruktur dient zum Übertragen von Signalen in einem weiteren Frequenzband oder zur Verbesserung der Abstrahlungscharakteristiken der Patchantenne. Der Ausdruck ”oder” ist dabei nicht als exklusives Oder zu verstehen, die weitere Antennenstruktur kann vielmehr mehrere dieser Funktionen bereitstellen.In this case, an antenna module for a vehicle is provided with at least one patch antenna for transmitting signals over at least one frequency band. The patch antenna has a dielectric substrate and an electrically conductive patch antenna surface adapted to the contour of an upper side of the dielectric substrate. The patch antenna surface is preferably angular. A feeder pin extends from a bottom of the substrate to the top of the substrate and is capacitively or galvanically coupled to the patch antenna surface. The feeder pin has a feed pin extension projecting beyond the patch antenna surface, which forms a further antenna structure for emitting or receiving electromagnetic waves. The further antenna structure serves to transmit signals in a further frequency band or to improve the emission characteristics of the patch antenna. The term "or" is not to be understood as exclusive or, but the further antenna structure may provide more of these functions.

Dieses Antennenmodul hat den Vorteil, dass nicht nur die Frequenzen von SDARS-Dienst und GPS-Dienst übertragen werden können, sondern dass eine Mehrzahl von zusätzlichen Kommunikationsdiensten für das Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden kann. Wenn mehr als ein weiterer Frequenzbereich durch die weitere Antennenstruktur von dem Antennenmodul bedient werden soll, können mit einem Multiplexer weitere digital codierte Kommunikationsdienste über die Einspeisestiftverlängerung bedient werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Abstrahlcharakteristik für SDARS bzw. GPS verbessert werden kann. Die weitere Antennenstruktur dient somit auch zum Übertragen eines weiteren Dienstes.This antenna module has the advantage that not only the frequencies of SDARS service and GPS service can be transmitted, but that a plurality of additional communication services for the vehicle can be provided. If more than one further frequency range is to be served by the further antenna structure of the antenna module, with a multiplexer further digitally coded communication services via the feed pin extension can to be served. Another advantage is that the radiation characteristics for SDARS or GPS can be improved. The further antenna structure thus also serves to transmit a further service.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist die weitere Antennenstruktur eine stabförmige Monopolantenne auf. Mit einer derartigen stabförmigen Monopolantenne können vorzugsweise ein WLAN-Service nach IEEE 802 16a-Standard mit Frequenzen fW zwischen 2,4 GHz ≤ fW ≤ 2,486 GHz übermittelt werden.In a first embodiment of the invention, the further antenna structure has a rod-shaped monopole antenna. With such a rod-shaped monopole antenna, a WLAN service may be preferred IEEE 802 16a standard be transmitted at frequencies f W between 2.4 GHz ≤ f W ≤ 2.486 GHz.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die weitere Antennenstruktur eine Helixantenne auf, mit der Frequenzen auch unterhalb des Frequenzbandes des GPS-Systems übertragen werden können, wie sie beispielsweise für digitale Radiodienste vorgesehen sind.In a further embodiment of the invention, the further antenna structure has a helical antenna, with which frequencies can also be transmitted below the frequency band of the GPS system, as provided, for example, for digital radio services.

Weiterhin ist es vorgesehen, den Einspeisestift in eine Antennenschleife übergehen zu lassen. Dazu hat die weitere Antennenstruktur eine Antennenschleife, die an einem ersten Ende eine stabförmige Verlängerung des Einspeisestiftes bildet und über einen Quersteg mit einem Rückführungssteg verbunden ist, der ein zweites Ende der Antennenschleife mit einem Massepotential verbindet. Mit einer derartigen Antennenschleife ist gleichzeitig eine Richtwirkung verbunden, so dass diese Antenne besonders für Infrastrukturdienste, wie einen Car-to-Car Service geeignet ist.Furthermore, it is envisaged to let the feeder pin merge into an antenna loop. For this purpose, the further antenna structure has an antenna loop which forms a rod-shaped extension of the feed pin at a first end and is connected via a transverse web to a return web which connects a second end of the antenna loop to a ground potential. At the same time a directivity is associated with such an antenna loop, so that this antenna is particularly suitable for infrastructure services, such as a car-to-car service.

Weiterhin ist es vorgesehen, die weitere Antennenstruktur als eine invertierte L-Antenne auszuführen. Eine solche L-Antenne ist für die terrestrische digitale Kommunikation von Vorteil.Furthermore, it is provided to carry out the further antenna structure as an inverted L antenna. Such an L-antenna is advantageous for terrestrial digital communication.

Weiterhin kann mit der Einspeisestiftverlängerung auch ein dreieckiger Monopol gekoppelt werden, der ähnliche Richtwirkungen wie die oben erwähnte Antennenschleife ausbildet, so dass sich dieser dreieckige Monopol ebenfalls für zusätzliche Car-to-Car-Dienste vorteilhaft einsetzen lässt.Furthermore, with the feed pin extension and a triangular monopole can be coupled, which forms similar directivity as the above-mentioned antenna loop, so that this triangular monopole can also be used advantageously for additional car-to-car services.

Ferner ist es auch möglich, die Einspeisestiftverlängerung mit dem Zentrum einer aufklappbaren Kavität aus elektrisch leitenden Blechen zu verbinden. Diese aufklappbare Kavität kann der Richtungsabstrahlung dienen, so dass sie insbesondere für den Satellitenempfang besonders prädestiniert ist.Furthermore, it is also possible to connect the feed pin extension with the center of a hinged cavity made of electrically conductive sheets. This hinged cavity can serve the directional radiation, so that it is particularly predestined for satellite reception.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden nun die Eigenschaften der weiteren Antennenstruktur mit den Eigenschaften der Patchantenne in vorteilhafter Weise verbunden. So kann die Patchantenne eine Zirkulationsrichtung für empfangene oder abgestrahlte elektromagnetischen Wellen aufweisen, die durch entsprechende Eckenschrägungen der eckigen Patchantennenfläche definiert ist. Dabei kann je nach Anwendungsfall eine Linkszirkulation oder eine Rechtszirkulation durch eine Eckenabschrägung erfolgen.In a further embodiment of the invention, the properties of the further antenna structure are now advantageously combined with the properties of the patch antenna. Thus, the patch antenna may have a direction of circulation for received or radiated electromagnetic waves defined by corresponding corner slopes of the angular patch antenna surface. Depending on the application, a left circulation or a right circulation can take place through a corner bevel.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass auf der Patchantenne mit dem kapazitiv oder galvanisch gekoppelten Einspeisestift und der weiteren Antennenstruktur eine kleinere Patchantennentruktur beispielsweise für ein GPS-System als Stapel auf einer SDARS-Antenne angeordnet ist. Dabei bedient die untere Patchantenne ein höheres Frequenzband als die obere Patchantenne. Gleichzeitig sind ihre Zirkulationsrichtungen einander entgegengesetzt und die relative Dielektrizitätskonstante des oberen Substrats ist um mindestens eine Zehnerpotenz höher als die des unteren Substrats. Von den beiden Einspeisestiften wird lediglich nur der Einspeisestift des unteren Substrats verlängert und kann eine der oben erwähnten Ausführungsformen aufweisen. Somit wird als untere Patchantenne vorzugsweise die SDARS-Patchantenne eingesetzt und als obere Patchantenne die GPS-Patchantenne verwendet, um diese Dienste dem Fahrzeuginsassen zur Verfügung zu stellen.Furthermore, it is provided that a smaller patch antenna structure, for example for a GPS system, is arranged as a stack on an SDARS antenna on the patch antenna with the capacitively or galvanically coupled supply pin and the further antenna structure. The lower patch antenna operates at a higher frequency band than the upper patch antenna. At the same time, their directions of circulation are opposite to each other, and the relative dielectric constant of the upper substrate is at least one order of magnitude higher than that of the lower substrate. Of the two feed pins, only the feed pin of the lower substrate is extended and may have one of the above-mentioned embodiments. Thus, as the lower patch antenna, the SDARS patch antenna is preferably used, and as the upper patch antenna, the GPS patch antenna is used to provide these services to the vehicle occupant.

Während die GPS-Patchantenne einen Frequenzbereich fGPS zwischen 1,574 GHz ≤ fGPS ≤ 1,577 GHz bedient, ist die SDARS-Patchantenne für einen Frequenzbereich fSDARS zwischen 2,320 GHz ≤ fSDARS ≤ 2,345 GHz vorgesehen. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die weitere Antennenstruktur mindestens einen der folgenden Dienste überträgt, Car-to-Car Service, RKE-Service, TPMS-Service, WLAN-Service oder WIMAX-Service.While the GPS patch antenna serves a frequency range f GPS between 1.574 GHz ≤ f GPS ≤ 1.577 GHz, the SDARS patch antenna is intended for a frequency range f SDARS between 2.320 GHz ≤ f SDARS ≤ 2.345 GHz. In a further embodiment, it is provided that the further antenna structure transmits at least one of the following services: car-to-car service, RKE service, TPMS service, WLAN service or WIMAX service.

Wie bereits oben erwähnt, können auch über eine einzige Einspeisestiftverlängerung durch Vorschalten eines Multiplexers mehrere der oben erwähnten Kommunikationsdienste mit dem erfindungsgemäßen Antennenmodul übertragen werden.As already mentioned above, several of the above-mentioned communication services can also be transmitted with the antenna module according to the invention via a single feed pin extension by connecting a multiplexer upstream.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures.

1 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 1 shows a perspective schematic diagram of an antenna module according to a first embodiment of the invention;

2 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; 2 shows a perspective schematic diagram of an antenna module according to a second embodiment of the invention;

3 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer ersten Modifikation eines Antennenmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; 3 shows a perspective schematic diagram of a first modification of an antenna module according to the second embodiment of the invention;

4 zeigt ein erstes Beispiel einer Entkopplungswirkung in einem Patchantennenstapel; 4 shows a first example of a decoupling effect in a patch antenna stack;

5 zeigt ein zweites Beispiel einer Entkopplungswirkung in einem Patchantennenstapel, 5 shows a second example of a decoupling effect in a patch antenna stack,

6 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer zweiten Modifikation eines Antennenmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; 6 shows a perspective schematic diagram of a second modification of an antenna module according to the second embodiment of the invention;

7 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer dritten Modifikation eines Antennenmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; 7 shows a perspective schematic diagram of a third modification of an antenna module according to the second embodiment of the invention;

8 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; 8th shows a perspective schematic diagram of an antenna module according to a third embodiment of the invention;

9 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung; 9 shows a perspective schematic diagram of an antenna module according to a fourth embodiment of the invention;

10 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung; 10 shows a perspective schematic diagram of an antenna module according to a fifth embodiment of the invention;

11 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer Modifikation eines Antennenmoduls gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung; 11 shows a perspective schematic diagram of a modification of an antenna module according to the fifth embodiment of the invention;

12 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung; 12 shows a perspective schematic diagram of an antenna module according to a sixth embodiment of the invention;

13 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer Patchantenne mit galvanischer Kopplung gemäß dem Stand der Technik; 13 shows a perspective schematic diagram of a patch antenna with galvanic coupling according to the prior art;

14 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer Patchantenne mit kapazitiver Kopplung gemäß dem Stand der Technik; 14 shows a perspective schematic diagram of a patch antenna with capacitive coupling according to the prior art;

15 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Patchantennenstapels gemäß dem Stand der Technik. 15 shows a perspective schematic diagram of a patch antenna stack according to the prior art.

1 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Basis des Antennenmoduls 1 bildet eine Patchantenne 8 für ein Fahrzeug. Die Patchantenne 8 weist ein dielektrisches Substrat 11 und eine an die Kontur der Oberseite 12 des dielektrischen Substrats 11 angepasste elektrisch leitende eckige Patchantennenfläche 14 auf. Ein Einspeisestift 15 erstreckt sich von der Unterseite 13 des Substrats 11 zu der Oberseite 12 des Substrats 11 und ist mit der Patchantennenfläche 14 kapazitiv gekoppelt. 1 shows a perspective schematic diagram of an antenna module 1 according to a first embodiment of the invention. The base of the antenna module 1 forms a patch antenna 8th for a vehicle. The patch antenna 8th has a dielectric substrate 11 and one to the contour of the top 12 of the dielectric substrate 11 adapted electrically conductive square patch antenna surface 14 on. A feed pin 15 extends from the bottom 13 of the substrate 11 to the top 12 of the substrate 11 and is with the patch antenna surface 14 capacitively coupled.

Diese kapazitive Kopplung wird in der 1 dadurch deutlich, dass zwischen der Patchantennenfläche 14 und dem Einspeisestift 15 an der Oberseite 12 des dielektrischen Substrats 11 kein galvanischer Kontakt zwischen dem Einspeisestift 15 und der Patchantennenfläche 14 besteht, da ein ringförmiger Abstand zwischen Einspeisestift 15 und Patchantennenfläche 14 eingehalten wird. Der kapazitiv gekoppelte Einspeisestift 15 weist eine über die Patchantennenfläche 14 hinausragende Einspeisestiftverlängerung 21 auf, welche eine weitere Antennenstruktur 10 zum Abstrahlen oder Empfangen elektromagnetischer Wellen bildet.This capacitive coupling is in the 1 thereby making clear that between the patch antenna surface 14 and the feed pin 15 at the top 12 of the dielectric substrate 11 no galvanic contact between the feeder pin 15 and the patch antenna surface 14 exists as an annular gap between feed pin 15 and patch antenna surface 14 is complied with. The capacitive coupled feeder pin 15 has one over the patch antenna surface 14 protruding feed pin extension 21 on which another antenna structure 10 for emitting or receiving electromagnetic waves.

In dieser ersten Ausführungsform der Erfindung bildet die weitere Antennenstruktur 10 eine stabförmige Monopolantenne 22. Somit kann das Antennenmodul 1 zusätzlich zu einem ersten Frequenzband bzw. einem ersten Kommunikationsdienst durch die kapazitiv gekoppelte Patchantenne 8 nun einem weiteren Frequenzband einen weiteren Dienst durch die stabförmige Monopolantenne 22 für die Fahrzeuginsassen zur Verfügung stellen. Wird ein Multiplexer für dieses Antennenmodul 1 vorgesehen, so können über die stabförmige Monopolantenne 22 weitere digitale Kommunikationsdienste abgestrahlt oder empfangen werden.In this first embodiment of the invention, the further antenna structure forms 10 a rod-shaped monopole antenna 22 , Thus, the antenna module 1 in addition to a first frequency band or a first communication service by the capacitively coupled patch antenna 8th now another frequency band another service through the rod-shaped monopole antenna 22 for the vehicle occupants. Will be a multiplexer for this antenna module 1 provided, so can over the rod-shaped monopole antenna 22 other digital communications services are broadcast or received.

In einer weiteren Ausführungsform ist in Abweichung von 1 der Einspeisestift 15 mit der Patchantennenfläche 14 galvanisch gekoppelt. Die galvanische Kopplung kann beispielsweise mit Hilfe einer Lötstelle realisiert werden.In a further embodiment is different from 1 the feeder pin 15 with the patch antenna surface 14 galvanically coupled. The galvanic coupling can be realized for example by means of a solder joint.

2 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Auch bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung bildet die Grundlage eine Patchantenne 8, beispielsweise für den Frequenzbereich eines SDARS-Dienstes. Auch hier weist der Einspeisestift 15, der kapazitiv mit der Patchantennenfläche 14 auf der Oberseite 12 des dielektrischen Substrats 11 gekoppelt ist, eine Einspeisestiftverlängerung 21 auf, die in eine Helix-Antenne 23 übergeht. Eine Helix-Antenne 23 ermöglicht gegenüber dem in 1 gezeigten stabförmigen Monopol, für ein gleiches Frequenzband die Höhe der Antennenstruktur über der Oberseite 12 der Patchantenne zu verkürzen. Das hat neben der unterschiedlichen Abstrahlungscharakteristik einer Helix-Antenne gegenüber einer Stabantenne den weiteren Vorteil einer höheren mechanischen Festigkeit derartiger filigraner Antennenstrukturen, die von dem Einspeisestift 15 der Patchantenne 8 zu tragen sind. 2 shows a perspective schematic diagram of an antenna module 2 according to a second embodiment of the invention. Also in the second embodiment of the invention, the base forms a patch antenna 8th For example, for the frequency range of a SDARS service. Again, the feed pin 15 , the capacitive with the patch antenna surface 14 on the top 12 of the dielectric substrate 11 coupled, a feeder pin extension 21 on that in a helix antenna 23 passes. A helix antenna 23 allows opposite to in 1 shown rod-shaped monopole, for a same frequency band, the height of the antenna structure above the top 12 shorten the patch antenna. This has, in addition to the different radiation characteristics of a helix antenna relative to a rod antenna, the further advantage of a higher mechanical strength of such filigree antenna structures, which are from the feed pin 15 the patch antenna 8th to be worn.

3 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer ersten Modifikation des Antennenmoduls 2 der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform weist einen Patchantennenstapel 40 auf mit einer SDARS-Patchantenne 8 als Basis und einer auf der Patchantennenfläche 14 der SDARS-Patchantenne 8 gestapelten GPS-Patchantenne 9. Die Unterseite 18 der GPS-Patchantenne ist somit auf der Patchantennenfläche 14 der SDARS-Antenne 8 angeordnet, so dass die flächige Erstreckung eines Substrats 16 der GPS-Patchantenne 9 deutlich kleiner dimensioniert werden muss als das Substrat 11 der SDARS-Patchantenne. 3 shows a perspective schematic diagram of a first modification of the antenna module 2 the second embodiment of the invention. This embodiment has a patch antenna stack 40 on with a SDARS patch antenna 8th as a base and one on the patch antenna surface 14 the SDARS patch antenna 8th stacked GPS patch antenna 9 , The bottom 18 the GPS patch antenna is thus on the patch antenna surface 14 the SDARS antenna 8th arranged so that the areal extent of a substrate 16 the GPS patch antenna 9 must be dimensioned much smaller than the substrate 11 the SDARS patch antenna.

Da die gestapelte GPS-Patchantenne 9 von der Unterseite 13 der SDARS-Patchantenne 8 aus gespeist werden muss, durchdringt der Einspeisestift 20 der GPS-Patchantenne 9 zunächst das Substrat 11 der SDARS-Patchantenne 8 und erstreckt sich dann bis zur Patchantennenfläche 19 auf der Oberseite 17 der GPS-Patchantenne 9 und ist mit dieser Patchantennenfläche 19 galvanisch verbunden. Demgegenüber ist der getrennt angeordnete Einspeisestift 15 der SDARS-Patchantenne 8 kapazitiv mit der entsprechenden Patchantennenfläche 14 gekoppelt und ragt mit einer Verlängerung 21 über die Patchantennenfläche 14 hinaus, wobei diese Verlängerung in eine Helix-Antenne 23 als zusätzliche Antennenstruktur 10 übergeht.Because the stacked GPS patch antenna 9 from the bottom 13 the SDARS patch antenna 8th must be fed, penetrates the feed pin 20 the GPS patch antenna 9 first the substrate 11 the SDARS patch antenna 8th and then extends to the patch antenna surface 19 on the top 17 the GPS patch antenna 9 and is with this patch antenna surface 19 galvanically connected. In contrast, the separately arranged feed pin 15 the SDARS patch antenna 8th capacitive with the corresponding patch antenna area 14 coupled and protrudes with an extension 21 over the patch antenna surface 14 addition, this extension into a helical antenna 23 as an additional antenna structure 10 passes.

Bezüglich dieses Antennenmoduls 2 können zunächst mindestens drei unterschiedliche Dienste an ein mit diesem Antennenmodul 2 ausgestatteten Fahrzeug übertragen und von dem Antennenmodul verarbeitet werden. Wenn jedoch, wie bereits oben erwähnt, bei der Ankopplung der Helix-Antenne 23 ein Triplexer eingesetzt wird, kann diese Anzahl der Kommunikationsdienste mit diesem Antennenmodul 2 einer ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform der Erfindung um weitere Dienste erhöht werden. Zu den zusätzlich zu dem SDARS-Dienst und dem GPS-Dienst übertragbaren Kommunikationsdiensten gehören ein CTC-Service, ein RKE-Service, ein TPMS-Service, ein WLAN-Service nach IEEE 802 16a-Standard oder ein WIMAX-Service.Regarding this antenna module 2 First, you can connect at least three different services to one with this antenna module 2 equipped vehicle and processed by the antenna module. However, if, as already mentioned above, in the coupling of the helical antenna 23 a triplexer is used, this number of communication services with this antenna module 2 a first modification of the second embodiment of the invention can be increased by further services. The communication services that can be transmitted in addition to the SDARS service and the GPS service include a CTC service, a RKE service, a TPMS service, a WLAN service IEEE 802 16a standard or a WIMAX service.

Zur Entkopplung der beiden in dem Antennenstapel 40 gestapelten Antennen zeigen die 4 und 5 den Zusammenhang zwischen der Entkopplung in Dezibel (dB) in Abhängigkeit der relativen Dielektrizitätskonstanten der Substrate 11 bzw. 16.To decouple the two in the antenna stack 40 stacked antennas show the 4 and 5 the relationship between the decoupling in decibels (dB) as a function of the relative dielectric constant of the substrates 11 respectively. 16 ,

In 4A sind die beiden Patchantennen auseinander gezogen, wobei in diesem Beispiel die relative Dielektrizitätskonstante der GPS-Antenne εr2 = 20 ist und die Kantenlänge der Patchantennenfläche etwa 15 mm. Der Einspeisepunkt Port 2 ist rechts von einem Zentrumspunkt 39 für die gestagelte GPS-Patchantenne 9 angeordnet. Die relative Dielektrizitätskonstante εr1 der SDARS-Antenne 8 wird variiert, ebenso die Kantenlänge P11, die jedoch größer ist als die Kantenlänge der Patchantennenfläche der GPS-Patchantenne 9. Der Einspeisepunkt Port 1 der SDARS-Antenne 8 ist links vom Zentrumspunkt gewählt. Damit wird gewährleistet, dass die beiden Einspeisepunkte Port 2 und Port 1 möglichst weit voneinander entfernt angeordnet sind.In 4A the two patch antennas are pulled apart, in which case the relative dielectric constant of the GPS antenna is ε r2 = 20 and the edge length of the patch antenna surface is about 15 mm. The entry point port 2 is to the right of a center point 39 for the staked GPS patch antenna 9 arranged. The relative dielectric constant ε r1 of the SDARS antenna 8th is varied, as is the edge length P11, which is greater than the edge length of the patch antenna surface of the GPS patch antenna 9 , The entry point port 1 the SDARS antenna 8th is selected to the left of the center point. This ensures that the two entry points port 2 and port 1 are arranged as far away from each other as possible.

Die Auswirkungen der unterschiedlichen Dielektrizitätszahlen für das Substrat 11 der SDARS-Antenne 8 und das Substrat 16 der GPS-Antenne 19 auf die Entkopplung zeigt 4B. Dort ist auf der Abszisse die relative Dielektrizitätskonstante εr1 des SDARS-Substrat aufgetragen und auf der Ordinate wird die Entkopplungswirkung im Bereich von –2 bis –12 gezeigt. Dabei ist zu sehen, wenn die Dielektrizitätszahl εr1 oberhalb der Dielektrizitätszahl 20 der GPS-Antenne liegt, ist die Entkopplung mit –2 bis –3 dB gering und nimmt dann ständig zu, sobald die relative Dielektrizitätskonstante der SDARS-Antenne deutlich unter den Wert der relativen Dielektrizitätskonstante εr1 der SDARS-Antenne sinkt. 4B zeigt dazu, dass eine Entkopplung oder Dämpfung von –12 dB bereits erreicht werden kann, wenn die relative Dielektrizitätskonstante der SDARS-Antenne deutlich unter dem Wert 20, beispielsweise bei 5, liegt.The effects of different dielectric constants for the substrate 11 the SDARS antenna 8th and the substrate 16 the GPS antenna 19 pointing to the decoupling 4B , There, the relative dielectric constant ε r1 of the SDARS substrate is plotted on the abscissa, and the decoupling effect in the range from -2 to -12 is shown on the ordinate. It can be seen when the dielectric constant ε r1 above the dielectric constant 20 the GPS antenna is decoupling with -2 to -3 dB low and then increases steadily as soon as the relative dielectric constant of the SDARS antenna drops well below the value of the relative dielectric constant ε r1 of the SDARS antenna. 4B shows that a decoupling or attenuation of -12 dB can already be achieved if the relative dielectric constant of the SDARS antenna is well below the value 20, for example at 5.

Die 5 zeigen ein zweites Beispiel einer Entkopplungswirkung in einem Patchantennenstapel 40, wobei diesmal, wie 5A zeigt, die Kantenlänge der SDARS-Patchantennenfläche 19 20,5 mm beträgt und die relative Dielektrizitätszahl εr1 = 7 ist, während die relative Dielektrizitätskonstante der GPS Antenne 9 variiert. Das Ergebnis für die Entkopplung zeigt 5B, womit deutlich wird, dass die Entkopplung größer wird, je größer der Unterschied zwischen den relativen Dielektrizitätskonstanten der Substrate 11 und 16 ist.The 5 show a second example of a decoupling effect in a patch antenna stack 40 , this time, like 5A 1, the edge length of the SDARS patch antenna face 19 is 20.5 mm, and the relative permittivity ε r1 = 7, while the relative dielectric constant of the GPS antenna 9 varied. The result for the decoupling shows 5B , which makes it clear that the decoupling becomes larger, the greater the difference between the relative dielectric constants of the substrates 11 and 16 is.

Als Folgerung aus den in den 4 und 5 dargestellten Ergebnissen wird die relative Dielektrizitätskonstante εr1 wesentlich kleiner als die relative Dielektrizitätskonstante εr2 gewählt.As a consequence of the in the 4 and 5 As shown, the relative dielectric constant ε r1 is chosen to be much smaller than the relative dielectric constant ε r2 .

Ein weiteres Hilfsmittel, die Entkopplung zu unterstützen, ist es, unterschiedliche Moden durch Variation der Eckenstruktur der eckigen Patchantennenflächen und/oder der Kantenstruktur der Substrate zu variieren. So kann, wie 3 zeigt, durch eine Abschrägung 37 für die SDARS-Antenne 8 eine Linkszirkulation erreicht werden und durch eine entgegen gesetzte Eckabschrägung 38 eine Rechtszirkulation für die GPS-Patchantenne 9 erreicht werden.Another means of assisting decoupling is to vary different modes by varying the corner structure of the angular patch antenna surfaces and / or the edge structure of the substrates. So can, how 3 shows, by a bevel 37 for the SDARS antenna 8th a left circulation can be achieved and by an opposite Eckabschrägung 38 a legal circulation for the GPS patch antenna 9 be achieved.

6 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer zweiten Modifikation des Antennenmoduls 2 der zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei diese zweite Modifikation wiederum eine Helix-Antenne 23 als Einspeiseverlängerung 21 zeigt. Hier ist zur Unterstützung gewünschter Moden eine Kantenabschrägung 41 der Kanten 42 des Substrats 11 in der Weise durchgeführt, dass die Fläche der Unterseite 13 der Patchantenne 8 größer ist als die Fläche der Oberseite 12 der Patchantenne 8. 6 shows a perspective schematic diagram of a second modification of the antenna module 2 the second embodiment of the invention, this second modification in turn a helical antenna 23 as feed extension 21 shows. Here is an edge bevel to support desired modes 41 the edges 42 of the substrate 11 performed in the way that the area of the bottom 13 the patch antenna 8th is greater than the area of the top 12 the patch antenna 8th ,

7 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer dritten Modifikation des Antennemoduls 2 der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Auch in diesem Fall ist die Helix-Antenne 23 als Verlängerung 21 des Einspeisestiftes 15 beibehalten, und zusätzlich zur Unterstützung entsprechender Moden sind die Kanten 42 durch eine Kantenabschrägung 41 in der Weise geändert, dass nun die Fläche der Oberseite 12 größer ist als die Fläche der Unterseite 13 der Patchantenne 8. 7 shows a perspective schematic diagram of a third modification of the antenna module 2 the second embodiment of the invention. Also in this case is the helix antenna 23 as an extension 21 of the feeder pin 15 retain, and in addition to supporting corresponding modes are the edges 42 by an edge bevel 41 changed in such a way that now the area of the top 12 is larger than the area of the underside 13 the patch antenna 8th ,

8 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls 3 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform der Erfindung wird auf eine Patchantenne 8 oder einen Patchantennenstapel der Einspeisestift 15 in der Weise verlängert, dass sich über der Patchantennenfläche 14 ein dreieckiger Monopol 31 als weitere Antennenstruktur 10 ausbildet. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. 8th shows a perspective schematic diagram of an antenna module 3 according to a third embodiment of the invention. In this embodiment of the invention is directed to a patch antenna 8th or a patch antenna stack the feeder pin 15 extended in such a way that extends over the patch antenna surface 14 a triangular monopoly 31 as another antenna structure 10 formed. Components having the same functions as in the previous figures are identified by the same reference numerals and will not be discussed separately.

9 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls 4 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. In dieser vierten Ausführungsform der Erfindung ist die Verlängerung 21 des Einspeisestiftes 15 einer Patchantenne 8 als invertierte L-Antenne 30 geformt, was diesem Antennenmodul 4 ermöglicht, digitale Telekommunikationsdienste zu unterstützen und insbesondere eine satellitengestützte Telekommunikation den Insassen des Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen. 9 shows a perspective schematic diagram of an antenna module 4 according to a fourth embodiment of the invention. In this fourth embodiment of the invention, the extension is 21 of the feeder pin 15 a patch antenna 8th as inverted L antenna 30 shaped what this antenna module 4 allows to support digital telecommunications services and in particular to provide satellite-based telecommunications to the occupants of the vehicle.

10 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls 5 einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung geht der Einspeisestift 15 der Patchantenne 8 oder eines Patchantennenstapels über in eine Antennenschleife 24, die zunächst aus einer stabförmigen Verlängerung 25, einem horizontalen Quersteg 26 und einem vertikalen Rückführungssteg 27 besteht, wobei der vertikale Rückführungssteg 27 mit einem Massepotential verbunden sein kann. Eine derartige Antennenschleife als weitere Antennenstruktur 10 liefert eine ausgeprägte Richtcharakteristik für die Antenne, mit der vorzugsweise ein Car-to-Car Service unterstützt werden kann. 10 shows a perspective schematic diagram of an antenna module 5 a fifth embodiment of the invention. In this embodiment of the invention, the feed pin goes 15 the patch antenna 8th or a patch antenna stack into an antenna loop 24 , which initially consists of a rod-shaped extension 25 , a horizontal crossbar 26 and a vertical return bridge 27 exists, with the vertical return bridge 27 can be connected to a ground potential. Such an antenna loop as a further antenna structure 10 provides a pronounced directional characteristic for the antenna, with which preferably a car-to-car service can be supported.

11 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze einer Modifikation des Antennenmoduls 5 der fünften Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Modifikation des Antennenmoduls 5 wird ebenfalls eine vertikale Antennenschleife gebildet, die am Ende des Rückführungssteges 27 jedoch in eine horizontale Ringschleife 43 der Antenne übergeht, wobei das Ende 44 der Ringschleife 43 nicht wie in 10 mit einem Massepotential verbunden ist, sondern mit der abstrahlenden Patchantennenfläche 14 galvanisch verbunden ist. 11 shows a perspective schematic diagram of a modification of the antenna module 5 the fifth embodiment of the invention. In this modification of the antenna module 5 Also, a vertical antenna loop is formed at the end of the return land 27 however in a horizontal loop 43 the antenna goes over, the end being 44 the ring loop 43 not like in 10 is connected to a ground potential, but with the radiating patch antenna surface 14 is galvanically connected.

12 zeigt eine perspektivische Prinzipskizze eines Antennenmoduls 6 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. In dieser sechsten Ausführungsform der Erfindung ist der Einspeisestift 15 einer Patchantenne mit einer Einspeisestiftverlängerung 21 verbunden, die als Monopol mit einer aufklappbaren Kavität 45 zusammenwirkt. Diese aufklappbare Kavität 45 ist mit ihrem horizontalen Grundblech 46 galvanisch mit der Einspeisestabverlängerung 21 verbunden und weist in dieser Ausführungsform der Erfindung vier aufklappbare Bleche 33 bis 36 auf, welche die Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen unterstützen. 12 shows a perspective schematic diagram of an antenna module 6 according to a sixth embodiment of the invention. In this sixth embodiment of the invention is the feed pin 15 a patch antenna with a feed pin extension 21 connected as a monopoly with a hinged cavity 45 interacts. This hinged cavity 45 is with her horizontal base plate 46 galvanically with the feeder rod extension 21 connected and has in this embodiment of the invention four hinged sheets 33 to 36 on, which support the radiation of electromagnetic waves.

Die 13 bis 15 zeigen Patchantennen gemäß dem Stand der Technik, wie sie einleitend schon erwähnt sind, so dass sich eine Wiederholung an dieser Stelle erübrigt.The 13 to 15 show patch antennas according to the prior art, as they are already mentioned in the introduction, so that a repetition is unnecessary at this point.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Antennenmodul (1. Ausführungsform)Antenna module (1st embodiment)
22
Antennenmodul (2. Ausführungsform)Antenna module (2nd embodiment)
33
Antennenmodul (3. Ausführungsform)Antenna module (3rd embodiment)
44
Antennenmodul (4. Ausführungsform)Antenna module (4th embodiment)
55
Antennenmodul (5. Ausführungsform)Antenna Module (5th Embodiment)
66
Antennenmodul (6. Ausführungsform)Antenna module (6th embodiment)
77
Antennenmodul (Stand der Technik)Antenna module (prior art)
88th
SDARS-PatchantenneSDARS patch antenna
99
GPS-PatchantenneGPS patch antenna
1010
weitere Antennenstrukturfurther antenna structure
1111
dielektrisches Substrat (SDARS)dielectric substrate (SDARS)
1212
Oberseite des Substrats (SDARS)Top of the substrate (SDARS)
1313
Unterseite des Substrats (SDARS)Bottom of the substrate (SDARS)
1414
Patchantennenfläche (SDARS)Patch antenna surface (SDARS)
1515
Einspeisestift (SDARS)Feed pin (SDARS)
1616
dielektrisches Substrat (GPS)dielectric substrate (GPS)
1717
Oberseite des Substrats (GPS)Top of the substrate (GPS)
1818
Unterseite des Substrats (GPS)Bottom of the substrate (GPS)
1919
Patchantennenfläche (GPS)Patch antenna surface (GPS)
2020
Einspeisestift (GPS)Feed pin (GPS)
2121
EinspeisestiftverlängerungEinspeisestiftverlängerung
2222
stabförmige Monopolantennerod-shaped monopole antenna
2323
Helixantennehelix antenna
2424
Antennenschleifeantenna loop
2525
stabförmige Verlängerungrod-shaped extension
2626
Querstegcrosspiece
2727
RückführungsstegRear guide web
2828
erstes Endefirst end
2929
zweites Endesecond end
3030
invertierte L-Antenneinverted L antenna
3131
dreieckiger Monopoltriangular monopoly
3232
aufklappbare Kavitäthinged cavity
3333
Blechsheet
3434
Blechsheet
3535
Blechsheet
3636
Blechsheet
3737
Eckabschrägung (SDARS)Eckabschrägung (SDARS)
3838
Eckabschrägung (GPS)Eckabschrägung (GPS)
3939
Zentrumspunktcenter point
40 40
PatchantennenstapelPatch antenna stack
4141
Kantenabschrägungfaceting
4242
Substratkantesubstrate edge
4343
horizontale Ringschleifehorizontal ring loop
4444
Ende der horizontalen RingschleifeEnd of the horizontal loop
4545
aufklappbare Kavitäthinged cavity
4646
Grundblech der aufklappbaren KavitätBase plate of the hinged cavity
4747
Metallplattemetal plate

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2009142983 [0002] WO 2009142983 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • IEEE 802 16a-Standard [0010] IEEE 802 16a standard [0010]
  • IEEE 802 16a-Standard [0043] IEEE 802 16a standard [0043]

Claims (16)

Antennenmodul für ein Fahrzeug mit mindestens einer Patchantenne (8) zum Übertragen von Signalen über mindestens ein Frequenzband, wobei die Patchantenne (8) ein dielektrisches Substrat (11) und eine an die Kontur einer Oberseite (12) des dielektrischen Substrats (11) angepasste elektrisch leitende Patchantennenfläche (14) aufweist, und wobei sich ein Einspeisestift (15) von einer Unterseite (13) des Substrats (11) zu der Oberseite (12) des Substrats (11) erstreckt und mit der Patchantennenfläche (14) kapazitiv oder galvanisch gekoppelt ist, wobei der Einspeisestift (15) über die Patchantennenfläche (14) hinausragend eine Einspeisestiftverlängerung (21) aufweist, welche eine weitere Antennenstruktur (10) zum Abstrahlen oder Empfangen elektromagnetischer Wellen bildet.Antenna module for a vehicle with at least one patch antenna ( 8th ) for transmitting signals over at least one frequency band, wherein the patch antenna ( 8th ) a dielectric substrate ( 11 ) and one to the contour of a top ( 12 ) of the dielectric substrate ( 11 ) adapted electrically conductive patch antenna surface ( 14 ), and wherein a feed pin ( 15 ) from an underside ( 13 ) of the substrate ( 11 ) to the top ( 12 ) of the substrate ( 11 ) and with the patch antenna surface ( 14 ) is capacitively or galvanically coupled, wherein the feeder pin ( 15 ) over the patch antenna surface ( 14 ) protruding a feeder pin extension ( 21 ), which has a further antenna structure ( 10 ) for emitting or receiving electromagnetic waves. Antennenmodul nach Anspruch 1, wobei die weitere Antennenstruktur (10) eine stabförmige Monopolantenne (22) aufweist.Antenna module according to claim 1, wherein the further antenna structure ( 10 ) a rod-shaped monopole antenna ( 22 ) having. Antennenmodul nach Anspruch 1, wobei die weitere Antennenstruktur (10) eine Helixantenne (23) aufweist.Antenna module according to claim 1, wherein the further antenna structure ( 10 ) a helical antenna ( 23 ) having. Antennenmodul nach Anspruch 1, wobei die weitere Antennenstruktur (10) eine Antennenschleife (24) aufweist, die an einem ersten Ende (28) eine stabförmige Verlängerung (25) des Einspeisestiftes (15) bildet und über einen Quersteg (26) mit einem Rückführungssteg (27) verbunden ist, der ein zweites Ende (29) der Antennenschleife (24) mit einem Massepotential verbindet.Antenna module according to claim 1, wherein the further antenna structure ( 10 ) an antenna loop ( 24 ), which at a first end ( 28 ) a rod-shaped extension ( 25 ) of the feeder pin ( 15 ) and via a crossbar ( 26 ) with a return bridge ( 27 ), which has a second end ( 29 ) of the antenna loop ( 24 ) connects to a ground potential. Antennenmodul nach Anspruch 1, wobei die weitere Antennenstruktur (10) eine invertierte L-Antenne (30) aufweist.Antenna module according to claim 1, wherein the further antenna structure ( 10 ) an inverted L-antenna ( 30 ) having. Antennenmodul nach Anspruch 1, wobei die Einspeisestiftverlängerung (21) mit einem dreieckigen Monopol (31) gekoppelt ist.Antenna module according to claim 1, wherein the feed pin extension ( 21 ) with a triangular monopoly ( 31 ) is coupled. Antennenmodul nach Anspruch 1, wobei die Einspeisestiftverlängerung (21) mit dem Zentrum einer aufklappbaren Kavität (32) aus elektrisch leitenden Blechen (33, 34, 35, 36) verbunden ist.Antenna module according to claim 1, wherein the feed pin extension ( 21 ) with the center of a hinged cavity ( 32 ) made of electrically conductive sheets ( 33 . 34 . 35 . 36 ) connected is. Antennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Patchantenne (8) eine Zirkulationsrichtung für empfangene oder abgestrahlte elektromagnetische Wellen aufweist, die durch Eckenschrägungen (37) der eckigen Patchantennenfläche (13) definiert sind.Antenna module according to one of the preceding claims, wherein the patch antenna ( 8th ) has a direction of circulation for received or radiated electromagnetic waves, which by corner bevels ( 37 ) of the square patch antenna surface ( 13 ) are defined. Antennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antennenmodul (1) einen Patchantennenstapel (40) mit zwei Einspeisestiften (15, 20) aufweist.Antenna module according to one of the preceding claims, wherein the antenna module ( 1 ) a patch antenna stack ( 40 ) with two feed pins ( 15 . 20 ) having. Antennenmodul nach Anspruch 9, wobei der Patchantennenstapel (40) eine SDARS-Patchantenne (8) mit der kapazitiv gekoppelten Einspeisestiftverlängerung (21) und eine auf der SDARS-Patchantenne (8) gestapelte GPS-Patchantenne (9) aufweist.An antenna module according to claim 9, wherein the patch antenna stack ( 40 ) an SDARS patch antenna ( 8th ) with the capacitively coupled feed pin extension ( 21 ) and one on the SDARS patch antenna ( 8th ) stacked GPS patch antenna ( 9 ) having. Antennenmodul nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei die gestapelten Patchantennen (8, 9) entgegengesetzte Zirkulationsrichtungen aufweisen.An antenna module according to claim 9 or claim 10, wherein the stacked patch antennas ( 8th . 9 ) have opposite directions of circulation. Antennenmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die relative Dielektrizitätskonstante des Substrats (16) der gestapelten GPS-Patchantenne (9) um mindestens eine Größenordnung höher ist als die relative Dielektrizitätskonstante des Substrats (11) der SDARS-Patchantenne (8).Antenna module according to one of claims 9 to 11, wherein the relative dielectric constant of the substrate ( 16 ) of the stacked GPS patch antenna ( 9 ) is at least an order of magnitude higher than the relative dielectric constant of the substrate ( 11 ) of the SDARS patch antenna ( 8th ). Antennenmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Patchantennenfläche (14) der SDARS-Antenne (8) größer als die Patchantennenfläche (19) der GPS-Patchantenne (9) ist.Antenna module according to one of claims 9 to 12, wherein the patch antenna surface ( 14 ) of the SDARS antenna ( 8th ) larger than the patch antenna area ( 19 ) of the GPS patch antenna ( 9 ). Antennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine GPS-Patchantenne (9) einen Frequenzbereich fGPS zwischen 1,574 GHz ≤ fGPS ≤ 1,577 GHz und/oder eine SDARS-Patchantenne (8) einen Frequenzbereich fSDARS zwischen 2,320 GHz ≤ fSDARS ≤ 2,345 GHz aufweist.Antenna module according to one of the preceding claims, wherein a GPS patch antenna ( 9 ) a frequency range f GPS between 1.574 GHz ≤ f GPS ≤ 1.577 GHz and / or a SDARS patch antenna ( 8th ) has a frequency range f SDARS between 2.320 GHz ≤ f SDARS ≤ 2.355 GHz. Antennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einspeisestiftverlängerung (21) als weitere Antennenstruktur (10) mindestens einen der folgenden Dienste überträgt, CTC-Service, RKE-Service, TPMS-Service, WLAN-Service nach IEEE 802 16a-Standard oder WIMAX-Service.Antenna module according to one of the preceding claims, wherein the feed pin extension ( 21 ) as a further antenna structure ( 10 ) transmits at least one of the following services, CTC service, RKE service, TPMS service, IEEE 802 16a standard WLAN service or WIMAX service. Antennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antennenmodul (1) einen Multiplexer aufweist, mit dem eine Mehrzahl von Diensten über die weitere Antennenstruktur (10) übermittelt wird.Antenna module according to one of the preceding claims, wherein the antenna module ( 1 ) has a multiplexer with which a plurality of services via the further antenna structure ( 10 ) is transmitted.
DE102010015823A 2010-04-21 2010-04-21 Antenna module for vehicle, has feeding pin extended to top surface of substrate, where pin has pin extension extending over patch antenna surface, which forms antenna structure for radiating or receiving electromagnetic waves Withdrawn DE102010015823A1 (en)

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DE102010015823A DE102010015823A1 (en) 2010-04-21 2010-04-21 Antenna module for vehicle, has feeding pin extended to top surface of substrate, where pin has pin extension extending over patch antenna surface, which forms antenna structure for radiating or receiving electromagnetic waves

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