DE102011105355B4 - mobile phone holder for motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Mobiltelefonhalterung für Kraftfahrzeuge, die universell ausgestaltet und in der Mobiltelefone unterschiedlicher Bautypen und Abmessungen aufnehmbar sind, mit einer Antennenstruktur (3), mittels der mobiltelefonseitige Antennen an eine kraftfahrzeugseitige Freisprecheinrichtung ankoppelbar sind, wobei die Antennenstruktur (3) der universellen Mobiltelefonhalterung (1) zumindest zwei Einzelantennen (5, 6) aufweist und jede der zumindest zwei Einzelantennen (5, 6) separat ansteuerbar ist, und wobei zwischen der Antennenstruktur (3) und der kraftfahrzeugseitigen Freisprecheinrichtung ein Speisenetzwerk (4) vorgesehen ist, mittels dem die von den Einzelantennen (5, 6) der Antennenstruktur (3) aufgenommene Signalleistung der mobiltelefonseitigen Antennen erfass- und vergleichbar ist und das eine Schalteinrichtung (12) aufweist, mittels der diejenige Einzelantenne (5, 6) oder diejenigen Einzelantennen (5, 6) ansteuerbar ist bzw. sind, deren Signalleistung den höchsten Signalpegel aufweist bzw. aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Speisenetzwerk (4) je Einzelantenne (5, 6) eine Auskopplungsvorrichtung (7, 8), z.B. einen HF-Richtkoppler (7, 8), mittels der bzw. dem ein vorzugsweise kleiner Anteil des von jeder Einzelantenne (5, 6) der Antennenstruktur (3) aufgefangenen Sendesignals der mobiltelefonseitigen Antennen auskoppelbar ist, je Einzelantenne (5, 6) eine Messeinrichtung (9, 10), z.B. einen HF-Detektor (9, 10), mittels der bzw. dem die Leistung der aus den von den Einzelantennen (5, 6) aufgefangenen Sendesignalen ausgekoppelten Anteile messbar ist, und einen Komparator (11) aufweist, mittels dem die Leistungen der den Einzelantennen (5, 6) zugeordneten ausgekoppelten Anteile vergleichbar sind.Mobile phone holder for motor vehicles, which is universally designed and in which mobile phones of different designs and dimensions can be accommodated, with an antenna structure (3) by means of which antennas on the mobile phone can be coupled to a hands-free device on the motor vehicle, the antenna structure (3) of the universal mobile phone holder (1) having at least two has individual antennas (5, 6) and each of the at least two individual antennas (5, 6) can be controlled separately, and wherein a feed network (4) is provided between the antenna structure (3) and the hands-free device in the motor vehicle, by means of which the signals from the individual antennas (5 , 6) the signal power recorded by the antenna structure (3) of the mobile phone-side antennas can be detected and compared and which has a switching device (12) by means of which the individual antenna (5, 6) or those individual antennas (5, 6) can be controlled, whose signal power has the highest signal level or w., characterized in that the feed network (4) for each individual antenna (5, 6) has a decoupling device (7, 8), e.g. an HF directional coupler (7, 8), by means of which a preferably small proportion of the each individual antenna (5, 6) of the antenna structure (3) can be decoupled from the mobile phone-side antennas, a measuring device (9, 10), e.g. an HF detector (9, 10), for each individual antenna (5, 6), by means of which which the power of the components decoupled from the transmitted signals picked up by the individual antennas (5, 6) can be measured, and has a comparator (11) by means of which the powers of the decoupled components assigned to the individual antennas (5, 6) can be compared.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mobiltelefonhalterung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a mobile phone holder for motor vehicles according to the preamble of
Laut Straßenverkehrsordnung sind für das Telefonieren im Kraftfahrzeug heute Freisprecheinrichtungen vorgeschrieben, die eine freihändige Bedienung von Mobiltelefonen während der Fahrt zulassen. Derartige technisch einfache Freisprecheinrichtungen sind inzwischen weit verbreitet. Darüber hinaus sind bereits Freisprecheinrichtungen bzw. Freisprechanlagen verfügbar, die zur Steigerung der Qualität der Funkverbindung zusätzlich das Antennensignal des Mobiltelefons an eine externe Antenne des Kraftfahrzeugs weiterleiten, wodurch eine Signaldämpfung aufgrund der abschirmenden Wirkung von Karosserie und Fenstern des Kraftfahrzeugs bei der Kommunikation im Mobilfunkkanal vermieden werden kann. Das Mobilfunksignal kann dazu entweder kabelgebunden über einen gesonderten Antennenausgang am Mobiltelefon oder kabellos an der Mobiltelefonantenne abgegriffen werden. Freisprecheinrichtungen der letztgenannten Art sind in ihren Abmessungen und elektrischen Eigenschaften im Allgemeinen für einen bestimmten Mobiltelefontyp bzw. für eine bestimmte Mobiltelefonbauart ausgelegt. Das Antennensignal des Mobiltelefons wird hierbei über eine spezielle Koppelantenne in der Mobiltelefonhalterung aufgefangen und anschließend kabelgebunden an die externe bzw. Außenantenne des Kraftfahrzeugs zur Abstrahlung in Richtung Basisstation weitergeleitet. Bei mobiltelefonspezifischen Halterungen befindet sich dazu eine kleine, auf den Mobiltelefontyp optimierte Sende- und Empfangsantenne in unmittelbarer Nähe zu den im Mobiltelefon verbauten Antennen, so dass in allen Mobilfunkbändern eine möglichst geringe Koppeldämpfung gewährleistet wird. Diese Lösung ist für die Verbraucher jedoch unbefriedigend, da mit jedem Wechsel des Mobiltelefons auch ein vergleichsweise kostenintensiver Austausch der Freisprechanlage verbunden ist.According to road traffic regulations, hands-free devices are now required for making calls in motor vehicles, which allow hands-free operation of mobile phones while driving. Such technically simple hands-free devices are now widespread. In addition, hands-free devices or hands-free systems are already available which, in order to increase the quality of the radio connection, also forward the antenna signal of the mobile phone to an external antenna of the motor vehicle, thereby avoiding signal attenuation due to the shielding effect of the body and windows of the motor vehicle when communicating in the mobile radio channel can. The mobile phone signal can be tapped either wired via a separate antenna output on the mobile phone or wirelessly at the mobile phone antenna. In terms of their dimensions and electrical properties, hands-free devices of the latter type are generally designed for a specific type of mobile phone or for a specific type of mobile phone. The antenna signal from the cell phone is picked up by a special coupling antenna in the cell phone holder and then forwarded by cable to the external antenna of the motor vehicle for transmission in the direction of the base station. In the case of mobile phone-specific holders, there is a small transmitting and receiving antenna optimized for the mobile phone type in the immediate vicinity of the antennas installed in the mobile phone, so that the lowest possible coupling loss is guaranteed in all mobile radio bands. However, this solution is unsatisfactory for the consumer, since each time a mobile phone is changed, it is also associated with a comparatively expensive replacement of the hands-free system.
Daher gibt es Bemühungen, eine Freisprecheinrichtung mit einer Mobiltelefonhalterung zu schaffen, die universell ausgestaltet ist und die für Mobiltelefone aller Art geeignet ist. Die Ablagefläche einer derartigen Mobiltelefonhalterung weist Abmessungen hinsichtlich Länge und Breite von beispielsweise 15 cm und 7 cm auf, so dass allen marktüblichen Mobiltelefonen genügend Platz geboten wird. In diesem Fall kann das Mobiltelefon in beliebiger Position relativ zur Kopplerantenne der Freisprecheinrichtung positioniert werden. Daher muss die Kopplerantenne im Gegensatz zu einer mobiltelefonspezifischen Mobiltelefonhalterung zur Gewährleistung einer guten Übertragung deutlich größer dimensioniert werden, so dass das Sendesignal des Mobiltelefons entlang der gesamten Ablagefläche der Mobiltelefonhalterung aufgefangen und umgekehrt das Signal der Kopplerantenne in die Mobiltelefonantenne abgestrahlt werden kann. Durch die Größe der abzudeckenden Ablagefläche können die Koppelverluste jedoch abhängig von der Position des Mobiltelefons und der Mobiltelefonbauart zum Teil signifikant ansteigen. In ungünstigen Fällen übersteigt die Koppeldämpfung die Verluste durch die Abschirmung der Autokarosserie, womit der zusätzliche Aufwand einer Außenantenne des Kraftfahrzeugs grundsätzlich in Frage gestellt wird.Efforts are therefore being made to create a hands-free device with a mobile phone holder that has a universal design and is suitable for all types of mobile phones. The storage area of such a mobile phone holder has dimensions in terms of length and width of, for example, 15 cm and 7 cm, so that all commercially available mobile phones have enough space. In this case, the mobile phone can be positioned in any position relative to the coupler antenna of the hands-free device. Therefore, in contrast to a mobile phone-specific mobile phone holder, the coupler antenna must be dimensioned significantly larger to ensure good transmission, so that the mobile phone's transmission signal can be picked up along the entire surface of the mobile phone holder and, conversely, the signal from the coupler antenna can be radiated into the mobile phone antenna. However, depending on the position of the mobile phone and the type of mobile phone, the coupling losses can increase significantly due to the size of the storage area to be covered. In unfavorable cases, the coupling loss exceeds the losses due to the shielding of the car body, which means that the additional expense of an external antenna of the motor vehicle is fundamentally questionable.
Aus der
Aus der
Die
Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit einem möglichst geringen technisch-konstruktiven Aufwand diejenige Einzelantenne der Halterung zu ermitteln, die für die Ansteuerung der kraftfahrzeugseitigen Freisprecheinrichtung am besten geeignet ist.Proceeding from the prior art described above, the object of the invention is to determine that individual antenna of the mount that is best suited for controlling the hands-free device on the motor vehicle with as little technical and design effort as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Mobiltelefonhalterung gelöst, bei der das Speisenetzwerk je Einzelantenne eine Auskopplungsvorrichtung, z.B. einen HF-Richtkoppler, mittels dem der bzw. dem ein vorzugsweise kleiner Anteil des von jeder Einzelantenne der Antennenstruktur aufgefangenen Sendesignals der mobiltelefonseitigen Antennen auskoppelbar ist, je Einzelantenne eine Messeinrichtung, z.B. einen HF-Detektor, mittels dem der bzw. dem die Leistung der aus den von den Einzelantennen aufgefangenen Sendesignalen ausgekoppelten Anteile messbar ist, und einen Komparator aufweist, mittels dem die Leistungen der den Einzelantennen zugeordneten ausgekoppelten Anteile vergleichbar sind. Entsprechend wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen, dass ein vergleichsweise kleiner Anteil des von jeder Einzelantenne der Antennenstruktur aufgefangenen Sendesignals der mobiltelefonseitigen Antennen ausgekoppelt und die Leistung der aus den von den Einzelantennen aufgefangenen Sendesignalen ausgekoppelten Anteile gemessen und verglichen wird.This object is achieved according to the invention by a mobile phone holder in which the feed network has a decoupling device for each individual antenna, e.g a measuring device, e.g. an HF detector, by means of which the power of the components decoupled from the transmitted signals picked up by the individual antennas can be measured, and a comparator, by means of which the power of the decoupled components assigned to the individual antennas can be compared. Accordingly, it is proposed in the method according to the invention that a comparatively small proportion of the transmission signal picked up by each individual antenna of the antenna structure of the mobile phone-side antennas is decoupled and the power of the proportions decoupled from the transmission signals picked up by the individual antennas is measured and compared.
Mit diesen Einzelantennen wird das Mobilfunksignal an den mobiltelefonseitigen Antennen abgegriffen und kabelgebunden an eine externe Kraftfahrzeug-Außenantenne weitergeleitet, wodurch Signaldämpfung durch Fenster und Karosserie vermieden werden kann. Das Mobiltelefon kann hierbei in einer nahezu beliebigen Position in der Mobiltelefonhalterung abgelegt und wieder entnommen werden. Die Diversität der vorhandenen Einzelantennen wird dabei derart ausgenutzt, dass durch eine geeignete Auswahl der Ansteuerung einer oder mehrerer Einzelantennen während des Betriebs eine gezielt lokale Abstrahlung im Bereich der mobiltelefonseitigen Antennen anstelle einer homogenen Abstrahlung über die gesamte Ablagefläche der Mobiltelefonhalterung erfolgt. Hierdurch werden die lokale Feldverkopplung mit den mobiltelefonseitigen Antennen maximiert und somit Koppelverluste minimiert. Der Grundgedanke des im Falle der Erfindung realisierbaren Diversitätsverfahrens besteht in der Ausnutzung der Redundanz von zwei oder mehr als Sende- und Empfangsantennen ausgebildeten Einzelantennen als Koppelstruktur für die Freisprechanlage zur gezielt lokalen Abstrahlung nur im Bereich der mobiltelefonseitigen Antennen. Sollte beispielsweise für eine Einzelantenne der mobiltelefonhalterungsseitigen Antennenstruktur die momentane Lage des Mobiltelefons auf der Ablagefläche der Mobiltelefonhalterung aufgrund von Abschirmungseffekten oder geringer Feldverkopplung für eine gute Signalübertragung ungeeignet sein, ermöglicht das gezielte Umschalten auf eine oder mehrere der übrigen Einzelantennen dennoch eine Übertragung des Mobilfunksignals mit geringen Koppelverlusten.With these individual antennas, the mobile radio signal is tapped at the antennas on the mobile phone side and forwarded by cable to an external vehicle antenna, which means that signal attenuation through windows and bodywork can be avoided. The cell phone can be placed in almost any position in the cell phone holder and removed again. The diversity of the existing individual antennas is used in such a way that by suitably selecting the control of one or more individual antennas during operation, there is a targeted local radiation in the area of the mobile phone-side antennas instead of a homogeneous radiation over the entire storage area of the mobile phone holder. This maximizes the local field coupling with the antennas on the mobile phone side and thus minimizes coupling losses. The basic idea of the diversity method that can be implemented in the case of the invention consists in utilizing the redundancy of two or more individual antennas designed as transmitting and receiving antennas as a coupling structure for the hands-free system for targeted local radiation only in the area of the antennas on the mobile phone. If, for example, the current position of the mobile phone on the support surface of the mobile phone holder is unsuitable for good signal transmission for an individual antenna of the mobile phone holder-side antenna structure due to shielding effects or low field coupling, the targeted switching to one or more of the other individual antennas still enables the mobile phone signal to be transmitted with low coupling losses .
Erfindungsgemäß ist zwischen der Antennenstruktur und der kraftfahrzeugseitigen Freisprecheinrichtung ein Speisenetzwerk vorgesehen, mittels dem die von den Einzelantennen der Antennenstruktur aufgenommene Signalleistung der mobiltelefonseitigen Antennen erfass- und vergleichbar ist und das eine Schalteinrichtung aufweist, mittels der diejenige Einzelantenne oder diejenigen Einzelantennen ansteuerbar ist bzw. sind, deren Signalleistung den höchsten Signalpegel aufweist bzw. aufweisen. Zur Auswahl der anzusteuernden Einzelantenne wird somit ein Teil der von den Einzelantennen aufgenommenen Mobiltelefonsignalleistung im Speisenetzwerk gemessen und miteinander verglichen. Die Ansteuerung erfolgt dann über die Schalteinrichtung entsprechend dem stärksten Signalpegel. Das in der beschriebenen Weise aktiv ausgestaltete Speisenetzwerk erkennt im Falle der erfindungsgemäß ausgestalteten Mobiltelefonhalterung während des Betriebs automatisch die Einzelantenne bzw. die Einzelantennen mit minimalen Koppelverlusten und steuert diese durch Umschalten der Schalteinrichtung an.According to the invention, a feed network is provided between the antenna structure and the hands-free device on the motor vehicle, by means of which the signal power of the antennas on the mobile phone side picked up by the individual antennas of the antenna structure can be recorded and compared and which has a switching device, by means of which that individual antenna or those individual antennas can be controlled whose signal power has or have the highest signal level. In order to select the individual antenna to be controlled, part of the mobile phone signal power picked up by the individual antennas is measured in the feed network and compared with one another. The control then takes place via the switching device according to the strongest signal level. In the case of the mobile phone holder designed according to the invention, the feed network which is actively configured in the manner described automatically recognizes the individual antenna or the individual antennas with minimal coupling losses during operation and controls them by switching the switching device.
Das Speisenetzwerk hat je Einzelantenne eine Auskopplungsvorrichtung, z.B. einen HF(Hochfrequenz)-Richtkoppler, mittels der bzw. dem ein vorzugsweise kleiner Anteil des von jeder Einzelantenne der Antennenstruktur aufgefangenen Sendesignals der mobiltelefonseitigen Antennen auskoppelbar ist, je Einzelantenne eine Messvorrichtung, z.B. einen HF(Hochfrequenz)-Detektor, mittels der bzw. dem die Leistung der aus den von den Einzelantennen aufgefangenen Sendesignale ausgekoppelten Anteile messbar ist, und einen Komparator, mittels dem die Leistungen der den Einzelantennen zugeordneten ausgekoppelten Anteile vergleichbar sind. Somit wird ein kleiner Teil des Sendesignals des Mobiltelefons, das von jeder einzelnen Einzelantenne aufgefangen wird, ausgekoppelt. Die Leistung wird gemessen und im Komparator miteinander verglichen. Der Komparator wiederum steuert die Schalteinrichtung an und wählt damit die empfangsstärkste Einzelantenne aus.The feed network has a decoupling device for each individual antenna, e.g. an HF (high-frequency) directional coupler, by means of which a preferably small portion of the transmission signal picked up by each individual antenna of the antenna structure of the mobile phone-side antennas can be decoupled, a measuring device for each individual antenna, e.g. an HF (high-frequency ) detector, by means of which the power of the components decoupled from the transmission signals picked up by the individual antennas can be measured, and a comparator, by means of which the powers of the decoupled components assigned to the individual antennas can be compared. Thus, a small part of the mobile phone's transmission signal, which is picked up by each individual antenna, is decoupled. The power is measured and compared in the comparator. The comparator in turn controls the switching device and thus selects the individual antenna with the strongest reception.
Gegenüber einer gleichmäßigen Abstrahlung auf der gesamten Ablagefläche der Mobiltelefonhalterung über alle Einzelantennen hat das vorstehend geschilderte Diversitätsverfahren den Vorteil, dass aufgrund der gezielt lokalen Abstrahlung auf einer kleineren Fläche ein größerer Teil der Signalleistung in die mobiltelefonseitigen Antennen übertragen werden kann und somit Koppelverluste durch Abstrahlung in den Freiraum minimiert werden.Compared to uniform radiation on the entire surface of the mobile phone holder via all individual antennas, the diversity method described above has the advantage that due to the targeted local radiation on a smaller area, a larger part of the signal power can be transmitted to the mobile phone-side antennas and thus coupling losses due to radiation in the free space are minimized.
Zweckmäßigerweise wird hierbei die Schalteinrichtung des Speisenetzwerks mittels des Komparators zur Auswahl der empfangsstärksten Einzelantenne bzw. der empfangsstärksten Einzelantennen der Antennenstruktur angesteuert.In this case, the switching device of the feed network is expediently controlled by means of the comparator to select the individual antenna or the individual antennas of the antenna structure with the strongest reception.
Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mobiltelefonhalterung für Kraftfahrzeuge hat die Antennenstruktur der universellen Mobiltelefonhalterung ebenfalls zumindest zwei Einzelantennen, wobei diese beiden Einzelantennen gemeinsam im Gleichtakt oder im Gegentakt ansteuerbar sind.In an alternative embodiment of the mobile phone holder according to the invention for motor vehicles, the antenna structure of the universal mobile phone holder also has at least two individual antennas, these two individual antennas being controllable together in the same mode or in the opposite mode.
So kann beispielsweise bei Verwendung von zwei Einzelantennen als Antennenpaar zwischen einer Gleichtakt- und einer Gegentaktansteuerung ausgewählt werden, wodurch eine lokale Erhöhung der Feldstärke und damit eine Konzentration der Signalleistung in unterschiedlichen Bereichen der Ablagefläche der erfindungsgemäßen Mobiltelefonhalterung erzielt wird.For example, when using two individual antennas as a pair of antennas, you can choose between common-mode and differential-mode control, resulting in a local increase in the field strength and thus a concentration of the signal power in different areas of the support surface of the mobile phone holder according to the invention.
Auch bei dieser erfindungsgemäßen Mobiltelefonhalterung ist zwischen der Antennenstruktur und der kraftfahrzeugseitigen Freisprecheinrichtung ein Speisenetzwerk vorgesehen, mittels dem aus dem Empfangssignal der im Gleichtakt und im Gegentakt ansteuerbaren Antennenstruktur ein der Gleichtaktsteuerung zugeordnetes Gleichtaktsignal und ein der Gegentaktsteuerung zugeordnetes Gegentaktsignal erzeugbar und vergleichbar sind und das eine Schalteinrichtung aufweist, mittels der für die Antennenstruktur in Abhängigkeit von einem Signalpegel des Gleichtaktsignals und des Gegentaktsignals die Gleichtaktansteuerung oder die Gegentaktansteuerung der Antennenstruktur einschaltbar ist. Gleichtakt- und Gegentaktsignal werden somit im Speisenetzwerk aus dem Empfangssignal beider Einzelantennen erzeugt und miteinander verglichen. Über die geeignete Schalteinrichtung wird dann auf die empfangsstärkste Ansteuerung umgeschaltet.In this mobile phone holder according to the invention, a feed network is also provided between the antenna structure and the hands-free device in the motor vehicle, by means of which a common-mode signal assigned to the common-mode control and a push-pull signal assigned to the push-pull control can be generated and compared from the received signal of the antenna structure that can be controlled in common mode and in differential mode, and which has a switching device , by means of which the common mode control or the push-pull control of the antenna structure can be switched on for the antenna structure depending on a signal level of the common mode signal and the push-pull signal. Common-mode and differential-mode signals are thus generated in the feed network from the received signal of both individual antennas and compared with one another. The appropriate switching device is then used to switch to the control with the strongest reception.
Die Antennenstruktur der universellen Mobiltelefonhalterung kann zumindest zwei Antennengruppen aufweisen, von denen zumindest eine zumindest zwei Einzelantennen hat, wobei zur Ankopplung der mobiltelefonseitigen Antennen an die kraftfahrzeugseitige Freisprecheinrichtung diejenige Antennengruppe oder diejenigen Antennengruppen auswählbar ist bzw. sind, deren Signalleistung den höchsten Signalpegel aufweist bzw. aufweisen.The antenna structure of the universal mobile phone holder can have at least two antenna groups, at least one of which has at least two individual antennas, whereby the antenna group or antenna groups whose signal power has or have the highest signal level can be selected to couple the antennas on the mobile phone to the hands-free device on the vehicle .
Hierbei können die Einzelantennen innerhalb einer Antennengruppe gleichmäßig, z.B. im Gleichtakt oder im Gegentakt, ansteuerbar sein.The individual antennas within an antenna group can be controlled uniformly, e.g. in common mode or in push-pull mode.
Die Antennengruppen der Antennenstruktur können separat und im Gleichtakt oder im Gegentakt ansteuerbar sein, wobei in Abhängigkeit von der Signalleistung zur Ankopplung der mobiltelefonseitigen Antennen an die kraftfahrzeugseitige Freisprecheinrichtung die Antennengruppe oder die Antennengruppen und die Ansteuerung derselben auswählbar ist bzw. sind. Die Antennengruppen können unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Der Vergleich der Signalqualität kann auch zwischen Einzelantennen und Antennengruppen erfolgen. Die Kombinationsmöglichkeiten erhöhen sich hierbei mit der Anzahl der verwendeten Einzelantennen.The antenna groups of the antenna structure can be controlled separately and in common mode or in differential mode, with the antenna group or antenna groups and the control of the same being or being selectable depending on the signal power for coupling the antennas on the mobile phone side to the hands-free device on the motor vehicle side. The antenna groups can have different compositions. The signal quality can also be compared between individual antennas and antenna groups. The possible combinations increase with the number of individual antennas used.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mobiltelefonhalterung ist es möglich, mittels einer speisenetzseitigen Modulationsvorrichtung bei der Ansteuerung von zwei Einzelantennen der Antennenstruktur die Phasenlage modulierbar zu gestalten. Bei dieser Ausführungsform kann mittels Equal Gain Combining (EGC) im Gegensatz zur Ansteuerung im reinen Gegentakt oder Gleichtakt eine exakt phasenrichtige Überlagerung der Einzelsignale und damit auch eine Minimierung der Koppelverluste erreicht werden.According to a further advantageous embodiment of the mobile phone holder according to the invention, it is possible to make the phase position modulable by means of a modulation device on the supply network side when driving two individual antennas of the antenna structure. In this embodiment, by means of Equal Gain Combining (EGC), in contrast to driving in pure push-pull or common mode, an exactly phase-correct superimposition of the individual signals can be achieved and thus also a minimization of the coupling losses.
Wenn darüber hinaus mittels einer speisenetzseitigen Verstärkervorrichtung bei der Ansteuerung von zwei Einzelantennen der Antennenstruktur die Amplitude modulierbar ist, eignet sich das Maximum Ratio Combining (MRC) als Diversitätsverfahren.If, in addition, the amplitude can be modulated by means of an amplifier device on the feed network side when driving two individual antennas of the antenna structure, then Maximum Ratio Combining (MRC) is suitable as a diversity method.
Vorteilhaft ist die Mobiltelefonhalterung als Ablageschale ausgebildet, deren Abmessungen diejenigen bekannter Mobiltelefone übersteigt und in der bekannte Mobiltelefone in beliebiger Position ablegbar sind.Advantageously, the mobile phone holder is designed as a storage tray, the dimensions of which exceed those of known mobile phones and in which known mobile phones can be placed in any position.
Die Einzelantennen der Antennenstruktur sind zweckmäßigerweise breitbandig auf die für Mobilfunk gängigen Mobilfunkbänder, insbesondere auf GSM 900, GSM 1800 und UMTS, ausgelegt.The individual antennas of the antenna structure are expediently designed with broadband for the mobile radio bands that are common for mobile radio, in particular for GSM 900, GSM 1800 and UMTS.
Des Weiteren können die zumindest zwei Einzelantennen der Antennenstruktur zweckmäßigerweise unterhalb der Ablagefläche der universellen Mobiltelefonhalterung angeordnet sein.Furthermore, the at least two individual antennas of the antenna structure can expediently be arranged below the storage area of the universal mobile phone holder.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ankopplung von Antennen eines in einer Mobiltelefonhalterung abgelegten Mobiltelefons an eine Antennenstruktur der Mobiltelefonhalterung werden zumindest zwei Einzelantennen der mobiltelefonhalterungsseitigen Antennenstruktur separat angesteuert. Hierbei ergeben sich die mit der bereits geschilderten entsprechenden Mobiltelefonhalterung erzielbaren Vorteile.In a method according to the invention for coupling antennas in a mobile phone phone holder stored mobile phone to an antenna structure of the mobile phone holder are at least two individual antennas of the mobile phone holder-side antenna structure controlled separately. This results in the advantages that can be achieved with the corresponding mobile phone holder already described.
Die von den Einzelantennen der Antennenstruktur aufgenommene Signalleistung der mobiltelefonseitigen Antennen wird erfasst und verglichen und diejenige Einzelantenne bzw. diejenigen Einzelantennen wird bzw. werden angesteuert, deren Signalleistung den höchsten Signalpegel aufweist bzw. aufweisen. The signal power of the mobile phone-side antennas picked up by the individual antennas of the antenna structure is recorded and compared, and that individual antenna or those individual antennas is or are controlled whose signal power has or have the highest signal level.
Ein aussagekräftiger Vergleich der Signalleistungen wird bewerkstelligt, indem ein kleiner Anteil des von jeder Einzelantenne der Antennenstruktur aufgefangenen Sendesignals der mobiltelefonseitigen Antennen ausgekoppelt und die Leistung der aus den von den Einzelantennen aufgefangenen Sendesignalen ausgekoppelten Anteile gemessen und verglichen wird.A meaningful comparison of the signal power is accomplished by decoupling a small portion of the transmission signal picked up by each individual antenna of the antenna structure from the antennas on the mobile phone side and measuring and comparing the power of the portions decoupled from the transmission signals picked up by the individual antennas.
Bei einem alternativen Verfahren zur Ankopplung von Antennen eines in einer Mobiltelefonhalterung abgelegten Mobiltelefons an eine Antennenstruktur der Mobiltelefonhalterung wird der Signalpegel zumindest zweier gemeinsam im Gleichtakt oder im Gegentakt ansteuerbarer Einzelantennen der mobiltelefonhalterungsseitigen Antennenstruktur in Gleichtakt- und in Gegentaktansteuerung gemessen und werden die zumindest zwei Einzelantennen in der den höheren Signalpegel aufweisenden Ansteuerungsart angesteuert.In an alternative method for coupling antennas of a mobile phone placed in a mobile phone holder to an antenna structure of the mobile phone holder, the signal level of at least two individual antennas of the mobile phone holder-side antenna structure that can be controlled jointly in common mode or in differential mode is measured in common mode and in differential mode control and the at least two individual antennas in the controlled the higher signal level having control type.
Wenn bzw. da bei der Ansteuerung von zwei Einzelantennen der Antennenstruktur die Phasenlage in geeigneter Weise moduliert wird, können mittels Equal Gain Combining (EGC) im Gegensatz zur Ansteuerung im reinen Gegentakt oder Gleichtakt eine exakt phasenrichtige Überlagerung der Einzelsignale und damit auch minimale Koppelverluste erreicht werden.If or because the phase position is suitably modulated when driving two individual antennas of the antenna structure, Equal Gain Combining (EGC) can be used to achieve exactly in-phase superimposition of the individual signals and thus minimal coupling losses, in contrast to driving in pure push-pull or common mode .
Wenn darüber hinaus bei der Ansteuerung von zwei Einzelantennen der Antennenstruktur die Amplitude moduliert wird, eignet sich das Maximum Ratio Combining (MRC) als Diversitätsverfahren.If, in addition, the amplitude is modulated when driving two individual antennas of the antenna structure, Maximum Ratio Combining (MRC) is suitable as a diversity method.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of embodiments with reference to the drawing.
Es zeigen:
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1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mobiltelefonhalterung für Kraftfahrzeuge in Prinzipdarstellung; und -
2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mobiltelefonhalterung für Kraftfahrzeuge in Prinzipdarstellung.
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1 a first embodiment of a mobile phone holder according to the invention for motor vehicles in a schematic representation; and -
2 a second embodiment of the mobile phone holder according to the invention for motor vehicles in a schematic representation.
Eine erfindungsgemäße Mobiltelefonhalterung 1 für im Übrigen nicht dargestellte Kraftfahrzeuge wird in den
Die Mobiltelefonhalterung 1 ist universell ausgestaltet, d.h., in ihr sind Mobiltelefone unterschiedlichster Bautypen und -arten und unterschiedlichster Abmessungen in einfacher Weise aufnehmbar. Daher ist die Mobiltelefonhalterung 1 als Ablageschale 1 ausgestaltet. Die Abmessungen der Ablageschale 1 bzw. die Abmessungen der von der Ablageschale 1 gebildeten Ablagefläche 2 sind entsprechend gewählt, wobei die Ablagefläche 2 z.B. eine Länge von ca. 15 cm und eine Breite von ca. 7 cm aufweisen kann. Hierdurch wird sämtlichen marktüblichen Mobiltelefonen genügend Platz geboten.The
In die Mobiltelefonhalterung 1 bzw. die Ablageschale 1 ist eine Antennenstruktur 3 integriert. Diese Antennenstruktur 3 dient dazu, in den Figuren nicht gezeigte mobiltelefonseitige Antennen an ein Speisenetzwerk 4 anzukoppeln, das der Verbindung einer im übrigen nicht dargestellten kraftfahrzeugseitigen Freisprecheinrichtung an das ebenfalls nicht dargestellte Mobiltelefon dient. Hierdurch ist es möglich, das auf der Ablagefläche 2 der Ablageschale 1 angeordnete, in den Figuren nicht gezeigte Mobiltelefon über die kraftfahrzeugseitige Freisprecheinrichtung zu nutzen.An
Die Antennenstruktur 3 der Mobiltelefonhalterung 1 bzw. der Ablageschale 1 hat bei den in den
Die Antennenstruktur 3 bzw. deren Einzelantennen 5, 6 sind unterhalb der Ablagefläche 2 der Ablageschale 1 ausgebildet.The
Darüber hinaus ist die Antennenstruktur 3 bzw. sind die diese ausbildenden Einzelantennen 5, 6 im Zusammenwirken breitbandig für unterschiedliche Mobilfunkbänder, z.B. für GSM 900, GSM 1800 und UMTS, ausgelegt.In addition, the
Das in
Jedem HF-Richtkoppler 7, 8 ist als Messeinrichtung ein HF(Hochfrequenz)-Detektor 9 bzw. 10 zugeordnet. Mittels der HF-Detektoren 9, 10 ist die Leistung der aus den von den Einzelantennen 5, 6 aufgefangenen Sendesignalen ausgekoppelten Anteile messbar. Ausgangsseitig sind die beiden HF-Detektoren 9, 10 an einen Komparator 11 angeschlossen. Mittels des Komparators 11 sind somit die Leistungen der den Einzelantennen 5, 6 zugeordneten ausgekoppelten Anteile vergleichbar.An HF (high frequency)
An den Komparator 11 ist eine Schalteinrichtung 12 des Speisenetzwerks 4 angeschlossen, mittels der diejenige Einzelantenne 5 oder 6 der Antennenstruktur 3 der Ablageschale 1 zur Ankopplung des Speisenetzwerks 4 an die mobiltelefonseitigen Antennen eingeschaltet wird, deren Signalleistung den höheren Signalpegel aufweist.A switching
Mittels der vorstehend geschilderten Mobiltelefonhalterung 1 lässt sich ein sog. Diversitätsverfahren realisieren, dessen Grundgedanke in der Ausnutzung der Redundanz der beiden als Sende- und Empfangsantennen ausgebildeten Einzelantennen 5, 6 der mobiltelefonhalterungsseitigen Antennenstruktur 3 besteht. Mittels der derart ausgebildeten und angekoppelten Antennenstruktur 3 lässt sich eine gezielt lokale Abstrahlung nur im Bereich der mobiltelefonseitigen Antennen realisieren. Sofern beispielsweise für eine der beiden Einzelantennen 5, 6 die momentane Lage des Mobiltelefons auf der Ablagefläche 2 aufgrund von Abschirmungseffekten oder geringer Feldverkopplung für eine gute Signalübertragung ungeeignet ist, ermöglicht ein gezieltes Umschalten auf die andere Einzelantenne 6, 5 dennoch eine Übertragung des Mobilfunksignals mit geringen Koppelverlusten.Using the
Das aktive Speisenetzwerk 4 erkennt automatisch die Einzelantenne 5, 6, die minimale Koppelverluste aufweist. Mittels der Schalteinrichtung 12 wird die entsprechende Einzelantenne 5, 6 angesteuert.The active feed network 4 automatically recognizes the
Gegenüber einer gleichmäßigen Abstrahlung auf der gesamten Ablagefläche 2 der Mobiltelefonhalterung 1 über beide Einzelantennen 5, 6 hat das vorstehend geschilderte Diversitätsverfahren den Vorteil, dass aufgrund der gezielt lokalen Abstrahlung auf einer kleineren Fläche ein größerer Teil der Signalleistung in die mobiltelefonseitigen Antennen übertragen werden kann und somit Koppelverluste durch Abstrahlung in den Freiraum minimiert werden.Compared to uniform radiation on the
Im Falle der in
Der Vergleich des Gleichtaktsignals mit dem Gegentaktsignal erfolgt im Falle des in
Durch die geeignete Auswahl zwischen der Gleichtaktansteuerung 13 bzw. der Gegentaktansteuerung 14 ist eine lokale Erhöhung der Feldstärke und damit eine Konzentration der Signalleistung in unterschiedlichen Bereichen der Ablagefläche 2 erzielbar.A local increase in the field strength and thus a concentration of the signal power in different areas of the
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DE102007044294A1 (en) | 2007-09-17 | 2008-12-24 | Beqasirius Ag | Holder for mobile telephone in motor vehicle, has passive or active antennas arranged in base plate, where antennas are arranged parallel and equi-distant to each other with respect to center of base plate |
DE102010027620A1 (en) | 2010-07-23 | 2012-01-26 | Funkwerk Dabendorf Gmbh | Coupling of an electronic device with a radio link, in particular a mobile phone, to devices of a motor vehicle |
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