DE102013225578A1 - Einzige externe Antenne für FM-Phasendiversity für eine Fahrzeugradioeinheit - Google Patents
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Abstract
Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zur Bereitstellung von FM-Phasendiversity-Funktionen sind vorgesehen. In einigen Aspekten umfasst ein Fahrzeugsystem eine erste FM-Antenne, die außerhalb eines Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie ein erstes FM-Signal empfängt, eine Radioeinheit, die innerhalb des Fahrzeug angeordnet ist und eine Anzeige und mindestens ein Bedienelement umfasst, ein Kabel, das mit der ersten FM-Antenne und der Radioeinheit elektrisch verbunden ist, um das erste FM-Signal an die Radioeinheit zu übermitteln, und eine zweite FM-Antenne, die innerhalb des Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie ein zweites FM-Signal empfängt, das an die Radioeinheit übermittelt wird. In einem anderen Aspekt kann eine Radioeinheit, die innerhalb eines Fahrzeugs angeordnet ist, eine Leiterplatte umfassen, und auf der Leiterplatte kann eine zweite FM-Antenne innerhalb des Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet sein, dass sie ein zweites FM-Signal empfängt.
Description
- GEBIET DER OFFENBARUNG
- Die Offenbarung betrifft allgemein FM-Phasendiversity für eine Fahrzeugradioeinheit und insbesondere Vorrichtungen, Systeme und Verfahren zum Bereitstellen von FM-Phasendiversity mit einer einzigen externen Antenne für eine Fahrzeugradioeinheit.
- HINTERGRUND
- Fahrzeuge, in denen FM-Phasendiversity-Funktionen angestrebt werden, müssen über mindestens zwei FM-Antennen außerhalb der Fahrzeugkabine verfügen, um FM-Signale in die innerhalb der Fahrzeugkabine angeordnete Fahrzeugradioeinheit zu bringen. Beispielhafte externe Positionen für FM-Antennen umfassen das Dach eines Fahrzeugs, die Rückspiegel usw. Andere Fahrzeuge ohne FM-Phasendiversity-Funktionen verfügen über nur eine einzige FM-Antenne im gesamten Fahrzeug und diese einzige Antenne befindet sich außerhalb der Fahrzeugkabine, um das FM-Signal in die Fahrzeugradioeinheit zu bringen. Fahrzeuge mit FM-Phasendiversity-Funktionen können im Vergleich zu Fahrzeugen ohne FM-Phasendiversity-Funktionen maßgebliche Verbesserungen des FM-Empfangs und der FM-Leistung aufweisen. Solche Verbesserungen können Mehrwegrauschen, schwache Signale, Störung durch Nachbarkanäle und Übersteuerungsverzerrung stärkerer Signale eliminieren. Allerdings sind Komponenten, die benötigt werden, um FM-Phasendiversity mit mindestens zwei externen FM-Antennen zu erreichen, kostspielig und hindern somit Fahrzeughersteller an der Realisierung von FM-Phasendiversity-Funktionen in Großserienfahrzeugen und/oder Fahrzeugen der unteren Preisklasse. Zudem kann FM-Phasendiversity die Montagekosten für Fahrzeughersteller erhöhen und eine Quelle für mangelnde Zuverlässigkeit sein.
- Vorrichtungen, Systeme und Verfahren werden benötigt, die ein oder mehrere Probleme eines oder mehrerer früherer Systeme und Verfahren lösen können.
- KURZDARSTELLUNG
- In einem Aspekt wird ein Fahrzeugsystem bereitgestellt und umfasst eine erste FM-Antenne, die außerhalb eines Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie ein erstes FM-Signal empfängt, eine Radioeinheit, die innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist und eine Anzeige und mindestens ein Bedienelement umfasst, ein Kabel, das mit der ersten FM-Antenne und der Radioeinheit elektrisch verbunden ist, um das erste FM-Signal an die Radioeinheit zu übermitteln, und eine zweite FM-Antenne, die innerhalb des Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie ein zweites FM-Signal empfängt, das an die Radioeinheit übermittelt wird.
- In einem anderen Aspekt ist ein Radiosystem mit FM-Phasendiversity für ein Fahrzeug vorgesehen. Das System umfasst eine erste FM-Antenne, die außerhalb des Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie ein erstes FM-Signal empfängt, und eine Radioeinheit, die innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Radioeinheit umfasst ein Gehäuse, eine Leiterplatte, die mit dem Gehäuse verbunden ist, eine Anzeige, die elektrisch mit der Leiterplatte verbunden ist, mindestens ein Bedienelement, das vom Gehäuse getragen wird, und eine zweite FM-Antenne, die auf der Leiterplatte innerhalb des Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie ein zweites FM-Signal empfängt. Das System umfasst ferner ein Kabel, das mit der ersten FM-Antenne und der Radioeinheit elektrisch verbunden ist, um das erste FM-Signal an die Radioeinheit zu übermitteln.
- Der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist ausschließlich durch die angefügten Ansprüche definiert und wird durch die Aussagen in dieser Kurzdarstellung nicht beeinflusst.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die Offenbarung lässt sich durch Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen und Beschreibungen besser verstehen. Die Komponenten in den Figuren sind nicht unbedingt maßstabgetreu dargestellt, es wurde stattdessen darauf geachtet, die Grundsätze der Offenbarung darzulegen.
- Es zeigen:
-
1 ein beispielhaftes Umfeld oder System, wie ein Fahrzeug, in dem Grundsätze der Offenbarung realisiert werden können, wobei das beispielhafte Fahrzeug mit einer beispielhaften externen Antenne und einer beispielhaften Radioeinheit gemäß einer Ausführungsform gezeigt wird; -
2 eine teilweise auseinandergezogene Darstellung einer beispielhaften Radioeinheit des in1 dargestellten Systems gemäß einer Ausführungsform; -
3 ein beispielhaftes Diagramm eines Teils des in1 dargestellten Systems gemäß einer Ausführungsform; und -
4 ein anderes Diagramm eines Teils des in1 dargestellten Systems gemäß einer Ausführungsform. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Mit Bezug auf
1 ist ein beispielhaftes Umfeld oder System20 dargestellt, in dem Grundsätze der Offenbarung realisiert werden können. Das System20 weist FM-Phasendiversity-Funktionen auf und ist so ausgebildet, dass es im Vergleich zu Fahrzeugen ohne FM-Phasendiversity-Funktionen verbesserten FM-Empfang und bessere FM-Leistung bereitstellt. Ferner ist das System20 so ausgebildet, dass es eine kostengünstigere Option zum Erzielen von FM-Phasendiversity-Funktionen bereitstellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das System ein Fahrzeug20 . Das dargestellte Fahrzeug20 ist nur ein beispielhaftes Fahrzeug und soll keine Einschränkung darstellen. Vielmehr kann jede Art von Fahrzeug die Grundsätze der Offenbarung beinhalten. - Das beispielhafte Fahrzeug
20 umfasst eine Kabine24 , in der Insassen während des Betriebs des Fahrzeugs20 sitzen können, eine externe Antenne28 , die außerhalb der Kabine24 angeordnet ist, eine Radioeinheit32 , die innerhalb der Kabine24 angeordnet ist, und ein Kabel36 , das die externe Antenne28 und die Radioeinheit32 elektrisch miteinander verbindet, um ein Signal an die Radioeinheit32 zu übermitteln, das von der externen Antenne28 empfangen wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die externe Antenne28 auf einem Dach des Fahrzeugs20 angeordnet. Wahlweise kann die externe Antenne28 außerhalb der Kabine24 an anderen Stellen des Fahrzeugs20 angeordnet sein, wie beispielsweise an den Rückspiegeln, auf der Oberseite des Kofferraums, an einem der Fenster usw. Während die externe Antenne28 jede Art von zum Empfang einer beliebigen Signalart ausgebildete Antenne sein kann, ist die externe Antenne28 eine FM-Antenne, die zum Empfangen von FM-Signalen ausgebildet ist. - Nun Bezug nehmend auf
2 ist eine beispielhafte Radioeinheit32 dargestellt. Das System20 kann jede Art und Konfiguration von Radioeinheiten32 beinhalten, und das dargestellte Ausführungsbeispiel dient lediglich der Veranschaulichung der Grundsätze der Offenbarung und soll nicht einschränkend sein. Die beispielhafte Radioeinheit32 umfasst ein Gehäuse40 , eine Vielzahl von Bedienelementen44 (welche mechanische, elektrische oder eine Kombination aus mechanischen und elektrischen Bedienelementen sein können), die vom Gehäuse40 getragen werden, ein durchsichtiges oder durchscheinendes Anzeigefenster48 am Gehäuse40 und eine Leiterplatte oder Schaltplatte52 , die mit dem Gehäuse40 verbunden ist. Die Radioeinheit32 ist so ausgebildet, dass sie umfangreiche Funktionalitäten umfasst, wie beispielsweise AM-Radiobetrieb, FM-Radiobetrieb, Satellitenradiobetrieb, Medienradiobetrieb (z. B. gehören zu Medien beispielsweise CD, MP3, ein Kommunikationsport, der an externe Audioplayer wie ein tragbares elektronisches Kommunikationsgerät angeschlossen wird) usw. Folglich umfasst die Leiterplatte52 alle Elektronik, Komponenten, Schaltungen und Software und/oder Algorithmen, die zum Einrichten aller möglicher Funktionalitäten der Radioeinheit32 erforderlich sind. Einige der beispielhaften Komponenten auf der Leiterplatte52 sind u. a. eine Anzeige56 , die am Anzeigefenster48 am Gehäuse40 ausgerichtet ist, und Schalter oder Kontakte60 , die an den Bedienelementen44 am Gehäuse40 ausgerichtet sind. - Wie oben erwähnt, verfügt das System
20 über FM-Phasendiversity-Funktionen. Dementsprechend ist die Leiterplatte52 mit dem Kabel36 verbunden, das das Signal übermittelt, das von der externen Antenne28 empfangen wird, und umfasst eine interne Antenne64 , die auf ihr angeordnet ist. Ähnlich der externen Antenne28 kann die interne Antenne64 jede Art von zum Empfang einer beliebigen Signalart ausgebildete Antenne sein. In manchen Ausführungsbeispielen ist die externe Antenne64 eine FM-Antenne, die zum Empfangen von FM-Signalen ausgebildet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die interne Antenne64 nahe der Oberkante68 der Leiterplatte52 mit minimaler Abschirmung durch strahlenleitendes Material angeordnet. Wahlweise kann die interne Antenne64 an einer beliebigen Stelle auf der Leiterplatte52 angeordnet sein. - Nun bezugnehmend auf
3 stellt ein beispielhaftes Diagramm einen Teil des Systems20 dar. Dieses beispielhafte Diagramm umfasst die externe Antenne28 , die Leiterplatte52 und das Kabel36 , das elektronisch mit der externen Antenne28 und der Leiterplatte52 verbunden ist, um das Signal von der externen Antenne28 an die Leiterplatte52 zu übermitteln. In diesem beispielhaften Diagramm umfasst die Leiterplatte52 einen ersten FM-Tuner72 , der elektrisch mit dem externen Antennenkabel36 verbunden ist, die interne Antenne64 , einen Bandbreitenfilter (BPF)76 , der elektronisch mit der internen Antenne64 verbunden ist, einen rauscharmen Verstärker (LNA)80 , einen zweiten FM-Tuner84 , eine Diversity-Steuerung88 für digitale Signalprozessoren (DSP) und andere Schaltungen92 der Radioeinheit (z. B. AM-Radiokomponenten und -schaltungen, Satellitenradiokomponenten und -schaltungen usw.). Das Signal von der externen Antenne28 wird über das Kabel36 an den ersten FM-Tuner72 übermittelt und dann an die DSP-Diversity-Steuerung88 gesendet, die den/die Prozessor(en), Speicher, Komponenten, Steuer-Firmware, Software usw. aufweist, die für den gewünschten Betrieb der Radioeinheit32 erforderlich sind, die FM-Phasendiversity-Funktionen umfasst. Das von der internen Antenne64 empfangene Signal wird an den BPF76 und dann den LNA80 und den zweiten FM-Tuner84 übermittelt. In manchen Fällen kann die interne Antenne64 ein Signal mit einer geringeren Verstärkung empfangenen als die externe Antenne28 . Der BPF76 und LNA80 sind so ausgebildet, dass sie die Verstärkung auf eine gewünschte Höhe heben und das Signal dann an den zweiten FM-Tuner84 übermitteln. Ferner kann die Verstärkung des LNA80 durch die DSP-Diversity-Steuerung88 gesteuert werden, um die FM-Empfangsleistung zu optimieren. Nach dem zweiten FM-Tuner84 wird das Signal zur Verarbeitung an die DSP-Diversity-Steuerung88 übermittelt. -
4 ist ein anderes beispielhaftes Diagramm des Systems20 . Das System20 umfasst die externe Antenne28 , das Kabel36 , das die externe Antenne28 und den ersten Tuner72 miteinander verbindet, und die Komponenten der Leiterplatte52 . Das externe Signal wird an den ersten Tuner72 übermittelt, und das interne Signal wird an den zweiten Tuner84 übermittelt. Das erste und das zweite Signal werden dann zur Verarbeitung ausgangsseitig durch verschiedene Komponenten und Algorithmen übermittelt, um FM-Phasendiversity zu erzielen und ein Summensignal aus dem internen und dem externen Signal bereitzustellen. Das Summensignal wird dann durch einen Demodulator, Stereoprozessor und einen Rauschunterdrückungsprozessor96 übermittelt (in4 alle einfachheitshalber als ein einziges Element dargestellt; eine Darstellung als einzelne Komponenten mit ihren jeweiligen Elementen ist jedoch möglich). Dann wird das Summensignal an einen Audiosignalverstärker100 und schließlich einen Lautsprecher oder ein anderes Audioausgabegerät104 übermittelt. - Eine oder mehrere Ausführungsformen der Offenbarung können ein oder mehrere Probleme reduzieren, die bei einem oder mehreren gängigen Systemen oder Verfahren auftreten, indem FM-Phasendiversity-Funktionen nicht mit einem kostspieligeren und komplizierteren System mit einer oder mehreren externen Antennen und den zugehörigen Komponenten (Kabel usw.) bereitgestellt wird, sondern mit einer einzigen externen Antenne und einer einzigen internen Antenne. Eine oder mehrere Ausführungsformen der Offenbarung können im Vergleich zu anderen existierenden Systemen und Verfahren auch zusätzliche Vorteile aufweisen.
- Die Zusammenfassung wird bereitgestellt, damit der Leser das Wesen der technischen Offenbarung schnell feststellen kann. Es wird vorausgesetzt, dass sie nicht zur Auslegung oder Eingrenzung des Umfangs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet wird. Zusätzlich ist aus der ausführlichen Beschreibung oben ersichtlich, dass verschiedene Merkmale in verschiedene Ausführungsformen eingeteilt sind, um die Offenbarung deutlicher ausführen zu können. Diese Offenbarungsmethode darf nicht als Ausdruck einer Absicht ausgelegt werden, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als sie in jedem Anspruch ausdrücklich aufgeführt werden. Vielmehr liegt, wie die folgenden Ansprüche zeigen, erfinderischer Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform. Daher werden die folgenden Ansprüche hiermit in die ausführliche Beschreibung einbezogen, wobei jeder Anspruch als getrennt beanspruchter Gegenstand für sich allein steht.
- Während bestimmte Aspekte des vorliegenden, hierin beschriebenen Gegenstands gezeigt und beschrieben wurden, ist es aufgrund der hierin enthaltenen Lehren für den Fachmann offensichtlich, dass Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem hierin beschriebenen Gegenstand und dessen breiteren Aspekten abzuweichen, und somit die angefügten Ansprüche in ihrem Umfang alle solchen Änderungen und Modifikationen umfassen müssen, die im wahren Geist und Rahmen des hier beschriebenen Gegenstands liegen. Weiterhin muss verstanden werden, dass die Offenbarung durch die angefügten Ansprüche definiert ist. Dementsprechend darf die Offenbarung außer im Hinblick auf die angefügten Ansprüche und deren Entsprechungen nicht eingeschränkt werden.
Claims (20)
- Fahrzeugsystem, das Folgendes umfasst: eine erste FM-Antenne, die außerhalb eines Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie ein erstes FM-Signal empfängt; eine Radioeinheit, die innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist und eine Anzeige und mindestens ein Bedienelement umfasst; ein Kabel, das mit der ersten FM-Antenne und der Radioeinheit elektrisch verbunden ist, um das erste FM-Signal an die Radioeinheit zu übermitteln; und eine zweite FM-Antenne, die innerhalb des Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie ein zweites FM-Signal empfängt, das an die Radioeinheit übermittelt wird.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 1, wobei die zweite FM-Antenne in der Radioeinheit angeordnet ist.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 1, wobei die Radioeinheit eine Leiterplatte umfasst, und wobei die zweite FM-Antenne auf der Leiterplatte angeordnet ist.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 3, wobei die zweite FM-Antenne nahe einer Kante der Leiterplatte angeordnet ist.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 4, wobei die zweite FM-Antenne nahe einer Oberkante der Leiterplatte angeordnet ist.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 1, das ferner einen Bandbreitenfilter und einen rauscharmen Verstärker umfasst, und wobei das zweite FM-Signal an den Bandbreitenfilter und den rauscharmen Verstärker übertragen wird.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 6, wobei das zweite FM-Signal an den Bandbreitenfilter und anschließend an den rauscharmen Verstärker übertragen wird.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 6, wobei die Radioeinheit ferner einen ersten FM-Tuner umfasst, der so ausgebildet ist, dass er das erste FM-Signal empfängt, und einen zweiten FM-Tuner, der so ausgebildet ist, dass er das zweite FM-Signal nach der Übertragung des zweiten FM-Signals an sowohl den Bandbreitenfilter als auch den rauscharmen Verstärker empfängt.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, wobei die Radioeinheit ferner eine FM-Phasendiversity-Steuerung umfasst, und wobei sowohl das erste als auch das zweite FM-Signal im Anschluss an den ersten und den zweiten FM-Tuner an die FM-Diversity-Steuerung übertragen wird.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, das ferner ein Audioausgabegerät umfasst, wobei die Radioeinheit ein FM-Summensignal als Ergebnis aus dem ersten und dem zweiten FM-Signal bereitstellt, und wobei das FM-Summensignal an das Audioausgabegerät übertragen wird.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 6, wobei die Radioeinheit eine Leiterplatte umfasst, und wobei die zweite FM-Antenne, der Bandbreitenfilter und der rauscharme Verstärker auf der Leiterplatte angeordnet sind.
- Fahrzeugsystem nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug eine Kabine umfasst, die so konfiguriert ist, dass sich ein Insasse darin aufhalten kann, und wobei die erste FM-Antenne außerhalb der Kabine und die zweite FM-Antenne innerhalb der Kabine angeordnet ist.
- Radiosystem mit FM-Phasendiversity für ein Fahrzeug, wobei das System Folgendes umfasst: eine erste FM-Antenne, die außerhalb eines Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie ein erstes FM-Signal empfängt; eine Radioeinheit, die innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei die Radioeinheit Folgendes umfasst: ein Gehäuse, eine Leiterplatte, die mit dem Gehäuse verbunden ist, eine Anzeige, die mit der Leiterplatte elektrisch verbunden ist, mindestens ein Bedienelement, das vom Gehäuse getragen wird, und eine zweite FM-Antenne, die auf der Leiterplatte innerhalb des Fahrzeugs angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie ein zweites FM-Signal empfängt; und ein Kabel, das mit der ersten FM-Antenne und der Radioeinheit elektrisch verbunden ist, um das erste FM-Signal an die Radioeinheit zu übermitteln.
- Radiosystem mit FM-Phasendiversity nach Anspruch 13, wobei die zweite FM-Antenne nahe einer Kante der Leiterplatte angeordnet ist.
- Radiosystem mit FM-Phasendiversity nach Anspruch 14, wobei die zweite FM-Antenne nahe einer Oberkante der Leiterplatte angeordnet ist.
- Radiosystem mit FM-Phasendiversity nach Anspruch 13, wobei die Radioeinheit ferner einen Bandbreitenfilter und einen rauscharmen Verstärker umfasst, die auf der Leiterplatte angeordnet sind, und wobei das zweite FM-Signal an den Bandbreitenfilter und den rauscharmen Verstärker übertragen wird.
- Radiosystem mit FM-Phasendiversity nach Anspruch 16, wobei die Radioeinheit ferner einen ersten FM-Tuner umfasst, der so ausgebildet ist, dass er das erste FM-Signal empfängt, und einen zweiten FM-Tuner, der so ausgebildet ist, dass er das zweite FM-Signal nach der Übertragung des zweiten FM-Signals an sowohl den Bandbreitenfilter als auch den rauscharmen Verstärker empfängt.
- Radiosystem mit FM-Phasendiversity nach Anspruch 17, wobei die Radioeinheit ferner eine FM-Phasendiversity-Steuerung umfasst, und wobei sowohl das erste als auch das zweite FM-Signal im Anschluss an den ersten und den zweiten FM-Tuner an die FM-Diversity-Steuerung übertragen wird.
- Radiosystem mit FM-Phasendiversity nach Anspruch 18, das ferner ein Audioausgabegerät umfasst, wobei die Radioeinheit ein FM-Summensignal als Ergebnis aus dem ersten und dem zweiten FM-Signal bereitstellt, und wobei das FM-Summensignal an das Audioausgabegerät übertragen wird.
- Radiosystem mit FM-Phasendiversity nach Anspruch 13, wobei das Fahrzeug eine Kabine umfasst, die so konfiguriert ist, dass sich ein Insasse darin aufhalten kann, und wobei die erste FM-Antenne außerhalb der Kabine und die zweite FM-Antenne innerhalb der Kabine angeordnet ist.
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