DE10305741A1

DE10305741A1 - Verfahren und Anordnung zum Prüfen mindestens einer Antenne

Info

Publication number: DE10305741A1
Application number: DE10305741A
Authority: DE
Inventors: Juergen Deininger; Bernd Gottschalk; Stefan Lindenmeier; Guenter Reichert
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2003-02-11
Publication date: 2003-09-11
Also published as: WO2003071293A1; JP2005518172A; US20060082494A1; EP1476764A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Prüfen mindestens einer Antenne (2) mit einem Empfängermodul (8) und einem zwischen der Antenne (2) und dem Empfängermodul (8) angeordneten Kopplungsmodul (16). Dabei wird der Antenne (2) und dem Empfängermodul (8) mittels des Kopplungsmoduls (10) ein Rauschsignal (S) als Prüfsignal zugeführt. Mittels eines Prüfmoduls (12) wird dann ein momentaner Übertragungskoeffizient (Ü¶v¶), der das Verhältnis zwischen einem ersten Rauschsignal, das über einen ersten Pfad (S, S¶1¶) ohne Passieren der mindestens einen Antenne (2) zum Prüfmodul (12) gelangt, und einem zweiten Rauschsignal, das von der Rauschquelle (18) über einen zweiten über die mindestens eine Antenne (2) führenden Pfad (S', S¶2¶) zum Prüfmodul (12) gelangt, angibt, bestimmt und mit einem in einer Übertragungsmatrix (14) hinterlegten Referenz-Übertragungskoeffizienten (Ü¶vinorm¶) verglichen. Weiterhin ist ebenfalls eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens offenbart.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zum Prüfen mindestens einer Antenne, insbesondere eines Mehrantennensystems eines Fahrzeugs.
Mit zunehmender Anzahl von Antennen im Fahrzeug besteht die Notwendigkeit, eine Funktionsprüfung des Antennensystems durchzuführen. Üblicherweise werden derartige Funktionsprüfungen im ausgebauten Zustand ausgeführt. Eine Funktionsprüfung im eingebauten Zustand der Antenne ist bisher besonders aufwendig und komplex. Beispielsweise ist aus der DE 196 18 333 A1 eine Schaltungsanordnung zur Funktionsprüfung mobiler Rundfunkempfangsanlagen im eingebauten Zustand beschrieben. Nachteilig dabei ist, daß diese zur Erzeugung eines Testsignals einen kalibrierten Signalgenerator umfaßt, der ein diskretes Prüfsignal ausschließlich auf der Frequenz, auf welcher der Empfänger abgestimmt ist, aussendet. Darüber hinaus ist die dort beschriebene Schaltungsanordnung nicht für eine Diagnose unter Berücksichtigung von äußeren Einflüssen, wie Schnee oder Eis, geeignet.
Weiterhin ist aus der US 6 005 891 ein System zum Testen eines Signal-Sende/Empfangsgeräts, wie beispielsweise einer Empfangsantenne bekannt. Hierbei wird eine Pseudo-Noise-Signalquelle als Testsignalquelle verwendet. In dem System wird mittels einer aufwendigen Schaltung eine Verarbeitung eines an einer beschädigten Empfangsantenne reflektierten Signals und ein Vergleich mit dem Originaltestsignal durchgeführt. Dazu wird unter anderem ein Korrelationsempfänger benötigt. Jedoch ist dieses System aufgrund der Verwendung der Pseudo-Noise-Signalquelle, die ein schnelles Digitalsignal erzeugt, sowie des Korrelationsempfängers sehr kostenintensiv zu realisieren. Zudem ist es immer erforderlich, den Pegel des Ausgangssignals der Pseudo- Noise-Signalquelle zu kennen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Prüfen mindestens einer Antenne eines Fahrzeugs anzugeben, bei welchem eine Diagnose auf allen Frequenzen eines Bands, wie z. B. Radio-, TV-, Mobilfunk, ISM-Band, kostengünstig und in besonders einfacher Art und Weise ermöglicht ist. Desweiteren ist eine besonders einfache Anordnung zum Prüfen der Antenne im eingebauten Zustand anzugeben. Darüber hinaus soll es auch nicht mehr erforderlich sein, den Pegel der Testsignalquelle zu kennen, wodurch die Verwendung einer kostengünstigen Testsignalquelle möglich wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 6. Die Unteransprüche umfassen vorteilhafte Ausführungsdetails und -varianten.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß ein Rauschsignal einer unkalibrierten Rauschquelle mittels eines steuerbaren Kopplungsmoduls als Test- oder Prüfsignal auf die Antenne eingekoppelt wird. Im Falle nur einer einzelnen Antenne wird das am Antenneneingang reflektierte Rauschsignal als Empfangssignal in einem Prüfmodul ausgewertet. Dazu wird vorteilhafterweise anhand des Empfangssignals ein die betreffende Antenne repräsentierender aktueller Übertragungskoeffizient bei einer vorgegebenen Frequenz oder an mehreren Frequenzen eines Bands bestimmt und mit einem Referenz- Übertragungskoeffizienten verglichen, welcher das Übertragungsverhalten von der Rauschquelle über das Kopplungsmodul zur Antenne und zurück zum Empfänger repräsentiert. Bei einer funktionsfähigen Antenne ist die Reflexion an der Antenne minimal.
Im Falle eines mehrere Antennen umfassenden Mehrantennensystems wird alternativ oder zusätzlich zum an den jeweiligen Antenneneingängen reflektierten Rauschsignal das zwischen den Antennen übertragene Rauschsignal analysiert und bewertet. Hierzu wird das Rauschsignal mittels einer Koppelschaltung von der unkalibrierten Rauschquelle oder Testsignalquelle in die Antenne/n eingekoppelt und von einer benachbarten Antenne empfangen sowie im Prüfmodul, insbesondere im Empfänger, z. B. Audio- oder Video-Tuner, mittels einer Übertragungsmatrix analysiert. Eine derartige Funktionsüberwachung oder Diagnose mittels einer einfachen unkalibrierten Rauschquelle, welche im einfachsten Fall durch eine Quelle des Empfängers selbst gebildet ist, ermöglicht eine besonders kostengünstige und einfache Anordnung. Insbesondere ist der Herstellungsaufwand besonders gering. Bedingt durch die Verwendung von bereits vorhandenen Komponenten des Empfängers weist die Anordnung einen weitgehend geringen Platzbedarf auf und daraus resultierend, bedingt durch die Integration des Prüfmoduls z. B. in ein Fahrzeug, können bei einem Einsatz des Diagnose- oder Prüfverfahrens im Fahrzeugbereich aufwendige Prüfsender in der Produktion am Bandende oder im Service entfallen.
Darüber hinaus ist aufgrund der Verwendung eines Rauschsignals als Prüfsignal eine alle Frequenzbänder abdeckende Diagnose der Antennen möglich. Insbesondere ermöglicht eine derartige auf einem Rauschsignal basierende Prüfung auch eine Auswertung bezüglich äußerer Einflüsse auf die Funktionsfähigkeit der Antennen, wie z. B. Schnee oder andere äußere Störsignale, welche bei den herkömmlichen Systemen nach dem Stand der Technik zu einer Fehldiagnose führen. Insbesondere ist sichergestellt, daß die Antennen auch im eingebauten Zustand und somit z. B. während der Fahrt eines Fahrzeugs geprüft und überwacht werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Schaltungsanordnung zum Prüfen der Funktionsfähigkeit eines Mehrantennensystems,
Fig. 2 schematisch den Signalverlauf eines Testsignals im Mehrantennensystem,
Fig. 3 bis 5 schematisch alternative Ausführungsformen der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 mit schaltbaren Sendezweigen für ein AM-Band und ein FM-Band bzw. FM-Band mit Diversity,
Fig. 6 schematisch ein Ablaufdiagramm des Prüfalgorithmus, und
Fig. 7 bis 14 schematisch verschiedene Schaltungsanordnungen zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer Einzelantenne.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung 1 zum Prüfen eines mehrere Antennen 2 umfassenden Antennensystems 4 eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs. Das Antennensystem 4 ist dabei insbesondere in eine Scheibe 6, z. B. Heckscheibe, Seitenscheibe, bzw. Heckscheibe und/oder Seitenscheibe(n) des Fahrzeugs integriert. Die Schaltungsanordnung 1 umfaßt ein Empfängermodul 8 und ein zwischen den Antennen 2 und dem Empfängermodul 8 angeordnetes Kopplungsmodul 10. Das Antennen- oder Kopplungsmodul 10 dient der Einkopplung eines Rauschsignals S in die jeweilige Antenne 2 und in das Empfängermodul 8, auch Tuner genannt. Das Empfängermodul 8 umfaßt ferner ein Prüfmodul 12 zur Bestimmung eines momentanen Übertragungskoeffizienten Ü_vi anhand einer Verhältnisbildung zwischen dem über die Antennen übergekoppelten Rausch-Signalanteil S' und dem direkt von der Rauschquelle zum Empfänger übertragenen Rausch-Signalanteil S₁. Zur Bestimmung der Funktionsfähigkeit der jeweiligen Antenne 2 umfaßt das Prüfmodul 12 eine Übertragungsmatrix 14, in welcher für die jeweilige Antenne 2 ein das Übertragungsverhalten und/oder die Übertragungsstrecke beschreibender Referenz- Übertragungskoeffizient Ü_vinorm (auch Ü_{vn - m} genannt) hinterlegt ist. Anhand eines Vergleichs des momentanen Übertragungskoeffizienten Ü_vi mit dem Referenz-Übertragungskoeffizienten Ü_vinorm wird auf die Funktionsfähigkeit der Antenne 2 geschlossen. Das Kopplungsmodul 10, auch Antennenmodul genannt, umfaßt als Diagnoseschaltung 16 eine unkalibrierte Rauschquelle 18 und einen ansteuerbaren HF-Schalter 20. Die Rauschquelle 18 deckt dabei alle Frequenzbänder ab, welche im Empfängermodul 8 detektiert werden können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Rauschquelle 18 in Form eines Bipolartransistors in Verstärkerschaltung realisiert werden. Eine kalibrierte Rauschquelle ist beim hier vorgeschlagenen Diagnose- oder Prüfverfahren nicht erforderlich. D. h. eine aufwendige Ermittlung des aktuellen Frequenzgangs der bauteil- und temperaturabhängigen Rauschquelle 18 kann entfallen. Der ansteuerbare HF-Schalter 20 ist beispielsweise in Form von Umschaltdioden ausgebildet. Die Anzahl der Umschaltdioden entspricht der Anzahl der Antennen 2, welche im Diagnosemodus als Sendeantennen 2(n) genutzt werden. Die Anzahl der verwendeten Sendeantennen 2(n) bestimmt die Auswertesicherheit der Diagnose.
Die Diagnoseschaltung erfordert keine aufwendigen Herstellungskosten, sondern kann z. B. durch Änderung des Layout des Antennenverstärkermoduls auf dessen Platinenfläche untergebracht werden. Die Datenauswertung im Tuner oder Empfänger 8 kann durch eine Erweiterung der Software realisiert werden, zusätzliche Hardware ist nicht erforderlich. Je nach Art und Ausführung der Schaltungsanordnung 1 können das Empfängermodul 8 und das Kopplungsmodul 10 durch ein gemeinsames Modul gebildet sein. Darüber hinaus können die einzelnen Module je nach Funktion software- und/oder hardwaremäßig realisiert sein. Die Anordnung und Kombination der einzelnen Module kann ferner je nach Vorgabe variieren.
Die Umschaltdioden werden mit Hilfe eines digitalen Zählers 21 angesteuert. Ein Steuersignal DI, überträgt bei niederer Bitrate zwei Spannungszustände vom Empfängermodul 8 zu dem digitalen Zähler 21. Das Steuersignal DI kann entlang einem bereits vorhandenen HF-Kabel in derselben Weise übertragen werden, wie es bereits bei einer Ansteuerung einer gegebenen FM- Diversityschaltung ausgeführt wird. Bei jeder positiven Flanke des Steuersignals DI schaltet der Zähler 21 eine Position weiter, so daß nacheinander alle Antennenzweige A, B, . . ., Z durchgeschaltet werden. Nachdem der letzte Antennenzweig Z durchgeschaltet ist und die Diagnose erstellt ist, bewirkt die nächste positive Flanke ein Abschalten der Rauschquelle 18 oder alternativ den Zustand, daß kein Antennenzweig A bis Z durchgeschaltet wird. Bei der darauf folgenden positiven Flanke wird erneut der erste Antennenzweig A in einem neuen Diagnosezyklus durchgeschaltet.
Über den HF-Schalter 20 werden mindestens zwei Heckscheibenantennen 2 nacheinander als Sendeantennen 2(n) angekoppelt. In einem Antennensystem 4 mit wenigstens zwei Antennen 2 wird bevorzugtermaßen die Funktionalität der Antennen 2 durch Messung der Nahfeld-Übertragung zwischen den Antennen 2 gemessen. Die Referenz-Übertragungskoeffizienten Ü_vinorm oder -faktoren für alle möglichen Kopplungen zwischen den Antennen 2 bilden die Übertragungsmatrix 14. Die aktuellen Übertragungskoeffizienten Ü_vi werden analog dazu anhand der Übertragungsmatrix 14 bestimmt und mit den Referenz-Übertragungskoeffizienten Ü_vinorm verglichen. Dabei werden die Antennen 2 sowohl als Sende- als auch als Empfangsantennen verwendet.
Die Übertragungsstrecke ist durch Aussenden des Rauschsignals S über eine der Antennen 2 als Sendeantenne n und durch Empfangen des daraus resultierenden Empfangssignals S' an einer der anderen Antennen 2 als Empfangsantenne m bzw. durch Reflexion des Rauschsignals S am Antenneneingang der betreffenden Sendeantennen bestimmt.
Die Auswertung anhand der Übertragungsmatrix 14 erlaubt darüber hinaus zweckmäßigerweise die Erkennung von Beeinträchtigungen, wie z. B. Nässe, Schnee, externe Störsignale, welche mehrere Antennen 2 betreffen können. Die Prüfung oder Diagnose wird derart ausgeführt, daß die Übertragung des Rauschsignals S von der jeweils ausgewählten Sendeantenne 2(n) zu den anderen die Empfangsantennen 2(m) bildenden, benachbarten Heckscheibenantennen 2 im Empfängermodul 8, insbesondere für alle Frequenzbänder, geprüft wird. Jede Antenne 2 wird somit für mehrere Frequenzbänder auf ihr Übertragungsverhalten Ü_v geprüft. Zweckmäßigerweise werden das FM-Band, das höchste TV-Band und das AM- Band analysiert, wodurch anhand des Übertragungsverhaltens Ü_v die Funktion der Antennen 2 sicher und einfach geprüft und bestimmt wird. Da die Übertragung zudem in unterschiedlichen Kombinationen von Sendeantennen n und Empfangsantennen m geprüft wird, können externe Fehlerquellen ausgeschlossen werden.
Im Betrieb der Schaltungsanordnung 1 lässt der HF-Schalter 20 während des normalen Antennenbetriebs mit der Stellung 0 kein Rauschsignal S auf den Antennenpfad 22. Im Diagnose- oder Prüfmodus steht der HF-Schalter 20 nacheinander in den Stellungen 1 und 2, wobei das Rauschsignal S nacheinander auf die Antennenpfade 22 über Koppelschaltungen 24, z. B. über T-Kreuzungen oder kapazitiv, aufgekoppelt wird. Dort spaltet sich das Rauschsignal S in das direkt von der Rauschquelle 18 zum Tuner 8 geführte Rauschsignal S₁ und das zur betreffenden Antenne 2 wandernde und an der Antenne 2 abgestrahlte Rauschsignal S₂. Aus dem Vergleich des von der empfangenden Antenne 2(m) empfangenen Empfangssignal S₂ mit dem direkt zur Pegelauswertung geleiteten Rauschsignal S₁ ergeben sich Aussagen über die Funktionalität der betreffenden Antennen 2. Darüber hinaus können, ggf. je nach Analysegrad, die Übertragungsstrecke betreffende Verstärker- und Filterschaltungen 26 und deren Einflußnahme auf die Übertragung berücksichtigt werden. Da alle oder mehrere Antennen 2 als Sendeantennen n und alle Antennen 2 als Empfangsantennen m verwendet werden, kann das Gesamtsystem durch eine maximal n × m-große Übertragungsmatrix 14 dargestellt werden.
Anhand von Fig. 2 sei im folgenden die Ermittlung der Übertragungsmatrix 14 für eine Pegelauswertung und die zu erwartende Messtoleranz dargestellt. Es sei z. B. ein Mehr-Antennensystem 4 mit drei Antennen 2 gegeben. Das Prinzip gilt jedoch auch für andere Systeme 4, welche wenigstens zwei Antennen 2 umfassen.
Bei der Pegelauswertung mittels der Übertragungsmatrix 14 werden im Fall der Verwendung von mehreren Antennen i (i = 1, 2, 3) als Sendeantenne n an den Toren I, II und III der Pegelauswertung jeweils die Signalpegel S_i1, S_i2 und S_i3 detektiert. Im Fall eines weitgehend vollständig funktionsfähigen, d. h. optimal angepassten, Antennensystems 4 herrscht minimale Reflexion an den Antenneneingängen 2. Nacheinander wird auf die Signalpfade 22der Antennen 2 jeweils das Rauschsignal S mit dem Pegel P_r (f) aufgekoppelt. Ein Teil der Rauschleistung wird über die jeweils angeschlossene Antenne 2 abgestrahlt, während ein weiterer Teil über die jeweilige Filter-Verstärkerschaltung 26 des Pfades 22 direkt zum Empfängermodul 8 geführt wird. Der Pegel P_r(f) der Rauschquelle 18 muss vor der Messung nicht bereits bekannt sein, da dieser sich aus der Messauswertung mittels des Prüfmoduls 12 im Empfängermodul 8 ermitteln lässt. Die Messergebnisse in dem Diagnoseprozess sind somit unabhängig von der Toleranz der Rauschquelle 18.
Als Grundlage zur Bestimmung der aktuell anliegenden Rauschleistung P_r dient der angenommene Übertragungskoeffizient oder Referenz-Übertragungskoeffizient Ü_vinorm (f), die Filter- Verstärkerschaltung 26 mit der geringsten Toleranz δ_vi und der tatsächliche Übertragungskoeffizient gemäß

Ü_vi (f) mit Ü_vi (f) = Ü_vinorm (f) × (1 + δ_v1 (f)) [1]
Aus dem in der Pegelauswertung detektierten Signalpegel S₁₁ für die erste Antenne 2 am Tor I gemäß

S₁₁(f) = (P_r(f)/2) × Ü_v1(f) = (P_r(f)/2) × Ü_v1norm(f) × (1 + δ_v1(f)) [2]

ergibt sich für die Bestimmung des Rauschpegels P_r(f) bei gegebener Messtoleranz δ_v:

Pr (f) = 2 S₁₁(f)/(f)) × ((Ü_v1norm(f)) × (1 + δ_v1 (f))) [3]
Die Rauscheigenschaften der Rauschquelle 18 dürfen somit für jedes Bauteil individuell verschieden und temperaturabhängig sein und müssen nicht von vorne herein bekannt sein. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung einfacher Rauschquellen 18. Nachdem der Rauschpegel Pr(f) bestimmt ist, können die Übertragungskoeffizienten Ü_v2(f) und Ü_v3(f) der anderen Filter- Verstärkerschaltungen 26 aus den Signalpegeln S22 bzw. S33 bestimmt werden.

Ü_v2(f) = 2 S₂₂(f)/Pr(f); Ü_v3(f) = 2 S₃₃(f)/Pr(f) [4]
Aus diesen Koeffizienten Ü_v2(f) und Ü_v3(f) kann durch Vergleich mit den Referenz-Übertragungskoeffizienten Ü_v2norm(f) und Ü_v3norm(f) oder Soll-Werten bei den jeweiligen Frequenzbändern leicht auf die Funktionsfähigkeit der jeweiligen Filter- Verstärkerschaltung 26 geschlossen werden. Auch für diese Koeffizienten Ü_v2(f) und Ü_v3(f) ergibt sich die Toleranz δ_v der Rauschleistung P_r. Für die Übertragungskoeffizienten Ü_a12(f) und Ü_a13(f) zwischen den Antennen 2 können die Toleranzen im Übertragungsweg 28 herauskalibriert werden gemäß:

Ü_a12(f) = S₁₂(f)/S₂₂ (f); Ü_a13(f) Ü_a13(f) = S₁₃(f)/S₃₃(f) [5]
Die Anzeigetoleranz des Empfängers 8 geht in diese Betrachtung nicht mit ein, da die Bewertung des Antennensystems 4 immer auf dessen Empfindlichkeit bezogen ist. D. h. ist die Empfindlichkeit des Empfängers 8 hoch, darf das Antennensystem 4 entsprechend geringere Übertragungseigenschaften aufweisen. Mittels des Diagnosesystems oder der Schaltungsanordnung 1 wird somit immer die benötigte Güte des Antennensystems 4 abhängig von der verfügbaren Tunerempfindlichkeit bewertet, so daß Gesamtsysteme 1 (Empfänger 8 und Antennensystem 4) mit gleicher Qualität auch gleich bewertet werden.
Die Übertragungskoeffizienten Ü_a geben nicht nur Auskunft über die Funktionalität der Antennen 2, sondern auch darüber, inwieweit der Übertragungsweg 28 zwischen den Antennen 2 gestört ist. Liegt z. B. eine Schneedecke auf den Antennen 2, so sind alle Übertragungskoeffizienten Ü_vi(f) gleichermaßen gestört und der Diagnosealgorithmus erkennt, daß nicht eine Antenne 2 gestört, sondern alle Übertragungswege 28 betroffen sind. In Abhängigkeit von der Größe des ermittelten momentanen Übertragungskoeffizienten Ü_vi(f) wird auf den Zustand der Antennen 2 geschlossen, z. B. die Heckscheibe 6 ist mit einem Fremdkörper bedeckt.
Die Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Schaltungsanordnung 1, bei der zur Prüfung der verschiedenen Frequenzbänder des Empfängermoduls 8 das Kopplungsmodul 16 mittels der Stellungen 1 und 2 des HF-Schalters 20 zur Einkopplung des Rauschsignals S auf den betreffenden Sendezweig 30 bzw. 32 für das FM-Band bzw. AM-Band vorgesehen ist. Die Schaltungsanordnung 1 zeigt dabei ein Zwei-Antennensystem 4 für das AM- und FM-Band. In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Schaltungsanordnung 1 für ein Fünf-Antennensystem 4 für AM-Band und das FM-Band mit 4-fach Diversity dargestellt. Dazu ist die Anzahl der Stellungen des HF-Schalters 20 zur Prüfung des FM- Bandes mit Diversity um die entsprechende Antennenanzahl erweitert worden. Das Prüfverfahren wird wie oben bereits beschrieben ausgeführt. D. h. in jede Antenne 2 wird separat mittels des HF-Schalters 20 das Rauschsignal S der Rauschquelle 18 eingekoppelt. Anhand des jeweils mittels einer der benachbarten Antennen 2 empfangenen Empfangssignals S' und des gesendeten Rauschsignals S werden für alle möglichen Kombinationen der Antennen 2 betreffende Übertragungskoeffizienten Ü_vi(f) ermittelt und mit den Referenz-Übertragungskoeffizienten Ü_vinorm(f) der Übertragungsmatrix 14 verglichen.
Das oben beschriebene Verfahren zum Prüfen der Funktionsfähigkeit der Antenne 2 ist typunabhängig. In der Fig. 5 ist eine Ausführungsform für eine weitere Diagnoseschaltung eines Fünf- Antennensystems 4, für eine sogenannte High-End-Version für AM, FM- und TV-Diversity, dargestellt. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann beispielsweise auch eine FZV-Antenne 36 (FZV = Funk- Zentralverriegelung) nach dem oben beschriebenen Verfahren untersucht werden, wenn der zugehörige FZV-Empfänger 38 über eine Datenleitung 40 mit dem AM/FM-Tuner 8 verbunden wird, so daß Informationen über den empfangenen Pegel zur Auswertung an den AM/FM-Empfänger 8 übertragen werden.
Alternativ oder zusätzlich können je nach Ausstattungsgrad des Fahrzeugs auch Mobiltelefon- und/oder GPS-Antennen über breitbandige Kopplung mit TV-, AM- und FM-Antennen auf ihre Funktionalität hin untersucht werden. Dabei ist es gleichgültig, wie und wo die einzelnen Antennen 2 im Fahrzeug integriert sind.
Beim Betrieb der Schaltungsanordnung 1 nach einer der Fig. 1 bis 5 werden nacheinander die n-zahligen Antennen 2 als Sendeantennen geschaltet. Je nach Anzahl n der Sendeantennen 2 ergibt eine entsprechende Anzahl m von Empfangsantennen 2 und somit zur Darstellung des Übertragungsverhaltens Ü_v n × m- Pegelinformationen, welche bevorzugt als Pegel- oder Übertragungsmatrix 14 dargestellt werden. Für jeden Übertragungskoeffizienten Ü_vi der Übertragungsmatrix 14 kann ein zulässiger Wertebereich aufgestellt werden, welcher

1. individuell der Verkopplung jeweils eines Antennenpaares 2 (n, m) zugeordnet ist und
2. abhängig von allen aktuell gemessenen Übertragungskoeffizienten Ü_vi der Übertragungsmatrix 14 ist.

Bei Überschreiten eines zulässigen Wertebereiches wird/werden anhand der Übertragungsmatrix 14 eine oder mehrere defekte Antennen 2 bestimmt.
Durch die dynamische Anpassung der Wertebereiche an die aktuelle Empfangssituation werden vorteilhafterweise Störeffekte von außen, die mehrere Antennen 2 betreffen, z. B. vereiste Heckscheibe 6, in der Diagnose analysiert und identifiziert.
Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt ein Beispiel für eine Übertragungsmatrix 14 für ein Antennensystem 4 mit vier Antennen 2. Tabelle 1

mit Ant n = Anzahl der Sendeantennen, Ant m = Anzahl der Empfangsantennen, TX = Sender, RX = Empfänger, Pnm = Signalpegel.
Je nach Art und Funktion der Schaltungsanordnung 1 umfaßt die Übertragungsmatrix 14 als Informationen Pegel- und/oder Frequenzwerte, welche den Referenz-Übertragungskoeffizienten Ü_vinorm und/oder aktuellen Übertragungskoeffizienten Ü_vi für die betreffende Antennenkombination darstellen. Bei einer Diagnose werden die aktuellen Übertragungskoeffizienten Ü_vi mit den Referenz- Übertragungskoeffizienten Ü_vinorm, der jeweiligen Antennenkombination 2(n, m) verglichen. Dazu ist eine Initialisierung der Übertragungsmatrix 14, z. B. vor Inbetriebnahme des Fahrzeugs, d. h. zum Zeitpunkt der Produktion, erforderlich. Hierzu wird ein Referenzwissen generiert, auf dessen Basis dann eine Diagnose stattfinden kann. Eine mögliche Methode zur Wissens- Generierung und -Auswertung wird im folgenden vorgestellt.
Eine Diagnose erfolgt in mehreren Schritten:

A) Symptomgenerierung
(z. B. auf Basis der zur Verfügung stehenden Informationen der Übertragungsmatrix 14)
B) Fehlererkennung
C) Fehlerlokalisierung

In Fig. 6 ist beispielhaft ein Ablaufdiagramm des Diagnosealgorithmus dargestellt, welcher folgende Schritte umfaßt:

1. Aufnehmen der Matrixelemente, z. B. anhand von Messungen, Vorgaben von typspezifischen Werten oder Lesen von hinterlegten Vergangenheitswerten;
2. Kalibrieren durch Normierung der Matrixelemente auf die Sendeleistung und Übertragungsverluste. Die Kalibrierung wird anhand der Elemente in der Diagonalen der Übertragungsmatrix 14 vorgenommen.
3. Erkennung von "ungültigen Zuständen" wie z. B. vereiste Heckscheibe oder starkes störendes elektromagnetisches Feld.
4. Auswertung durch Vergleich mit gespeicherten Fehlerfällen oder durch ein Entscheidungsnetz. Alternativ oder zusätzlich kann anhand einer Frequenz- oder Amplitudenanalyse ein Fehler einer einzelnen oder mehrerer Antennen 2 oder Antennenkombinationen 2(n, m) identifiziert werden.
5. Filterung: Plausibilitätsprüfung, d. h. das Diagnoseverfahren wird n-fach durchlaufen. Je nach Vorgabe wird eine Fehlermeldung erst nach n-fachem erfolgreichen Detektieren eines Fehlerfalls ausgegeben, anderenfalls unterbleibt eine Meldung oder es wird die Meldung "Heilung" ausgegeben, d. h. Rücksetzen des Fehlerspeichers bei mehrfacher Erkennung eines o. K.-Zustandes.

Nachfolgend wird an einem Beispiel das Mess- und Diagnoseverfahren erläutert. Das Übertragungsverhalten zwischen verschiedenen Heckscheibenantennen 2 in deren Nahfeld wird mittels eines sogenannten Netzwerk-Analysators bestimmt. Für die Messungen des Übertragungsverhaltens wird das Rauschsignal S in die Antennen 2 nacheinander eingekoppelt. Für die Abschätzung des Feldverhaltens am realen Fahrzeug sind Fahrzeugdach, C-Säulen und Heckdeckel mit elektrisch verbundenen Stahlblechteilen nachgebildet worden. Es wurden Messungen für intakte Antennen 2 sowie für defekte Antennen 2 durchgeführt, z. B. für eine Unterbrechung der Scheibenkontakte und/oder für eine Unterbrechung der Antennendrähte auf der Heckscheibe 6. Desweiteren wurde der Einfluss von Nässe auf das Übertragungsverhalten gemessen.
Das Sende- oder Rauschsignal S wurde direkt in die Antenne 2 eingekoppelt, der Antennenverstärker wurde abgelötet. Damit ist die Sendeantenne 2 nicht angepaßt. Wird die Sendeantenne 2 angepaßt eingespeist, verbessern sich die Übertragungsfaktoren. Die in den folgenden Tabellen dargestellten Werte sind die jeweils bei 100 MHz (FM) gemessenen S21-Übertragungskoeffizienten in dB. S21-Übertragungskoeffizienten stellen den Übertragungsfaktor oder Übertragungskoeffizienten Ü_vi zwischen den jeweils über das Nahfeld verkoppelten Antennen 2 dar. Neben dem Normalfall der funktionierenden Antennen 2 wurden mehrere Arten von Fehlerfällen und deren Einfluss auf die Übertragungsfaktoren untersucht. Die Fehlerfälle wurden durch Unterbrechung der Scheibenkontakte, Unterbrechung der Scheibenantennendrähte, Beeinflussung des Nahfeldes der Antennen 2 durch Wasser auf der Scheibe sowie durch im Nahfeld der Antennen 2 befindliche Metallflächen herbeigeführt.
Für den Normalfall ohne Fehleinwirkung eines sechs Antennen 2 umfassenden Antennensystems 4, welches in der Heckscheibe 6 integriert ist, ergibt sich die in der Tabelle 2 dargestellte Übertragungsmatrix für die Frequenz von f = 100 MHz (FM-Band): Tabelle 2
Die mittels der Übertragungsmatrix 14 ermittelten momentanen Übertragungskoeffizienten Ü_vi sind durchweg besser als 25 dB, die zu erwartenden notwendigen Sendeleistungen für die Nahfeldübertragung sind, gemessen am herkömmlichen Fernfeld-Sende- Empfangsfall, sehr gering.
Zur Darstellung der Detektion von Kontaktschwächen der Antennen 2, wurden die Scheibenkontakte an den Anschlüssen zu den Antennen FM1 und TV3 durch Einschieben verschieden dicker Lagen Papier verschlechtert bzw. unterbrochen. Die Antennenkombination FM1 und TV3 weist, wie in Tabelle 2 dargestellt, im Normalfall einen Übertragungskoeffizienten Ü_vi von -22,37 dB auf.
In der Tabelle 3 ist der Einfluss der Kontaktschwäche auf das Übertragungsverhalten durch eine deutliche Veränderung des aktuell, mittels der Übertragungsmatrix 14 bestimmten Übertragungskoeffizienten Ü_vi dargestellt. Tabelle 3
Der letzte Fehlerfall "Blech vor Scheibe" simuliert dabei einen ungültigen Zustand, wie er beispielsweise durch leitfähiges Material wie Eis oder Wasser auf der Heckscheibe 6 auftritt.
Desweiteren wurde ein Unterbrechen der Antennendrähte, z. B. Durchtrennen der Leiterbahn der Antenne TV3 oder Durchtrennen beider Leiterbahnen von Antenne TV3 und FM2, nachgebildet. Dabei wird das Test- oder Rauschsignal S je nach Ansteuerung des Koppel- oder HF-Schalters 20 über die Antenne FM2 oder FM1 gesendet. Die mittels der Übertragungsmatrix 14 ermittelten Übertragungskoeffizienten Ü sind in der nachfolgenden Tabelle 4A bis 4C dargestellt. Tabelle 4A

Tabelle 4B

Tabelle 4C
Alle Fehlerfälle sind deutlich am Absinken oder Ansteigen der Übertragungsfaktoren Ü zu erkennen. Somit ist mittels des oben beschriebenen Verfahrens eine besonders einfache und sichere Diagnose der Funktionalität einzelner Antennen 2 ermöglicht. Je nach Antennenart, können weitere Übertragungseigenschaften oder Betriebsparameter berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der Anstieg des sogenannten Überkopplungsfaktor S FM1 → FM3 im UHF-Band (800 MHz) bei einem Fehler in der FM-Antenne durch die Verkürzung der elektrisch wirksamen Antennenlänge erklärt werden. Demgegenüber führt derselbe Fehler im FM-Band zu einer entsprechenden Reduktion der Kopplung.
Bei einer weiteren Prüfung der Antennen 2 werden diese auf Veränderungen durch Einwirkung von Wasser auf der Heckscheibe 6 und anderen Objekten in der Nähe der Heckscheibe 6 analysiert. Wie in den Tabellen 5A und 5B gezeigt, hat eine Wasserbesprengung bei 100 MHz nahezu keinen Einfluss auf das Übertragungsverhalten. Werden demgegenüber Objekte, insbesondere leitfähige Objekte, nahe vor die Heckscheibe 6 angeordnet, werden diese Veränderungen in der Diagnose angezeigt, da diese einen deutlichen Einfluss auf das Übertragungsverhalten einzelner Antennenpaare darstellen. Tabelle 5A

Tabelle 5B
Eine alternative Ausführungsform der Schaltungsanordnung 1 ist in der Fig. 7 dargestellt. Die Schaltungsanordnung 1 ist für ein Ein-Antennensystem 4 ausgebildet. Dabei wird anstelle der Auswertung des von der Sende- zur Empfangsantenne 2 übertragenen Rauschsignals S ein am betreffenden Antenneneingang 42 der Einzelantenne 2 reflektiertes Rauschsignal S₂ anhand des ausgesendeten Rauschsignals S₁ analysiert und bewertet. Da bei Beschädigung der Antenne 2 deren Anpassung gestört wird, entstehen an deren Eingang 42 Reflexionen. Der HF-Schalter 20 lässt in der Stellung 0 kein Rauschsignal S der Rauschquelle 18 während des normalen Antennenbetriebs auf den Antennenpfad 22. Im Diagnosemodus steht der HF-Schalter 20 in Stellung 1. Das Rauschsignal S wird dann über ein Koppelnetzwerk 24, z. B. ein T-Glied, auf den Antennenpfad 22 gekoppelt. Dort spaltet sich das Rauschsignal S in das direkt von der Rauschquelle 18 zum Empfängermodul 8 geführte Rauschsignal S₁ und das zur Antenne 2 wandernde und an der Antenne 2 reflektierte Rauschsignal S₂ auf.
Anhand der Überlagerung der Rauschsignale S₁ und S₂ des direkt von der Rauschquelle 18 zum Empfänger 8 geführten Rauschsignals S₁ mit dem reflektierten Rauschsignal S₂ entsteht eine charakteristische Frequenzkennlinie mit Einbrüchen, aus der Rückschlüsse auf den Zustand der Antenne 2 bestimmt und bewertet werden. Voraussetzung hierfür ist jedoch eine kalibrierte Rauschquelle 18, deren Frequenzkennlinie bekannt ist. Die Funktionalität der Antennen 2 kann nur durch den Vergleich der Frequenzkennlinie der Überlagerung der Rauschsignale S₁ und S₂ mit der Frequenzkennlinie des Rauschsignals S₁ ermittelt werden.
Um die kalibrierte Rauschquelle 18 gegen eine kostengünstigere unkalibrierte Rauschquelle 18 ersetzen zu können, wird die statische Koppelschaltung 24 um eine Schaltfunktion mit zusätzlichen Stellungen 2 und 3 zur schaltbaren Koppelschaltung 44 erweitert, wie dies in der Fig. 8 dargestellt ist. Bei der Schaltstellung 2 wird das Rauschsignal S₁ direkt zum Empfänger 8 geleitet und dort detektiert. D. h. der Antennenpfad 22 ist geöffnet. Die Frequenzkennlinie des aktuellen Rauschsignals S₁ ist dann für die Pegelauswertung bekannt und wird gespeichert. Anschließend wird mittels der schaltbaren Koppelschaltung 44 die Stellung 3 eingestellt und somit der Antennenpfad 22 geschlossen. Nun wird die Frequenzkennlinie der Überlagerung der Rauschsignale S₁ und S₂ in der Pegelauswertung anhand der Übertragungsmatrix 14 detektiert und mit der Frequenzkennlinie des gespeicherten Rauschsignals S₁ verglichen.
Als Alternative zur schaltbaren Koppelschaltung 44 oder zum offenen Schalter kann für die Referenzmessung des Rauschsignals S₁ auch eine Überlagerung des Rauschsignals S₁ mit dem an einer definierten Impedanz Z reflektierten Rauschsignal S₂ gemessen und analysiert werden, wonach anschließend auf die Frequenzkennlinie des reinen Rauschsignals S zurückgerechnet wird. Die zugehörige Schaltungsanordnung 1 ist beispielhaft in der Fig. 9 dargestellt.
Die Frequenzkennlinie der dargestellten Ausführungsformen in den Fig. 7 bis 9 für Ein-Antennensysteme 4 wird in einem relativ weiten Frequenzband detektiert und analysiert, um möglichst gute Aussagen über die Funktionalität der Antenne 2 zu gewährleisten, da sich bei Beschädigung der Antenne 2 im Bereich der Mittenfrequenz f_m in dem überlagerten Rauschsignal S₁ + S₂ nicht unbedingt deutliche Pegeländerungen ergeben.
Um bereits bei Betrachtung eines schmalen Frequenzbandes f aus den Pegeländerungen des reflektierten Signals S₂ auf die Funktionalität der Antenne 2 schließen zu können, wird bevorzugt eine richtungsselektive Koppelschaltung 46, z. B. ein Richtkoppler, verwendet, wie es in der Fig. 10 dargestellt ist. Hier wird nur das reflektierte Signal S₂ detektiert, welches gegenüber dem Rauschsignal S₁ im Fall der funktionierenden Antenne 2 einen wesentlich geringeren Pegel hat. Voraussetzung für die Pegelauswertung ist hier, daß der Rauschsignalpegel S₁ bereits bekannt ist. Für diese Ausführungsform ist eine kalibrierte Rauschquelle 18 erforderlich.
Um eine kostengünstige unkalibrierte Rauschquelle 18 verwenden zu können, wird ein richtungsselektives Koppelnetzwerk 48 mit umschaltbarer Signalflussrichtung verwendet, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Dazu ist beispielsweise ein Richtkoppler mit alternativ schaltbaren Eingängen E1, E2 vorgesehen. In Schalterstellung 1 wird das Rauschsignal S über den Richtkoppler 48 zur Antenne 2 geleitet, reflektiert und in der Pegelauswertung als Signal S₂ detektiert. In Schalterstellung 2 wird das Rauschsignal S über den Richtkoppler 48 direkt zur Pegelauswertung geleitet, wo es als Referenzsignal S₁ detektiert wird.
In den Fig. 12 bis 14 sind nachfolgend Abwandlungen der Anordnung gemäss Fig. 11 gezeigt, bei denen ebenfalls eine Diagnose unter Verwendung einer unkalibrierten, preisgünstigen Rauschquelle 18 möglich ist. Hierbei bedeutet unkalibriert immer, dass die Sendeleistung der Rauschquelle nicht bekannt sein und keine reproduzierbaren Werte annehmen muss und somit beispielsweise eine starke Temperaturdrift der Sendeleistung zulässig ist. Für diese Ausführungsformen werden nachfolgend nur auf die Unterschiede in Aufbau und Funktion im Vergleich zu Fig. 11 näher eingegangen.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 12 ein richtungsselektives Koppelnetzwerk 50 mit umschaltbarer Signalflussrichtung verwendet, um eine kostengünstige unkalibrierte Rauschquelle verwenden zu können. Dabei wird ebenso wie in der Ausführungsform gemäß Fig. 11 in der Ausführungsform gemäss Fig. 12 ein Richtkoppler mit alternativ beschaltbaren Eingängen verwendet. Im Unterschied zu Fig. 11 ist jedoch ein Eingang mit einem 50 Ω-Widerstand abgeschlossen. Zusätzlich weist die Ausführungsform gemäß Fig. 12 im Unterschied zur Ausführungsform gemäss Fig. 11 eine modifizierte Filterverstärkerschaltung 26' mit einem schaltbaren Verstärker auf. Außerdem ist zusätzlich ein Schalter 49 ausgebildet, der in Verbindung mit dem schaltbaren Verstärker zum Umschalten vom Signalpfad von der Rauschquelle 18 über die Antenne 2 zum Empfänger 8 zum Signalpfad von der Rauschquelle 18 direkt zum Empfänger 8 und umgekehrt dient. In Schalterstellung 2 wird das Rauschsignal S der Rauschquelle 18 über den Richtkoppler 50 direkt zur Pegelauswertung geleitet, wo es als Referenzsignal S₁ detektiert wird, um den Rauschpegel ermitteln und herauskalibrieren zu können. Im Fall der direkten Messung des Rauschsignals S wird der schaltbare Verstärker 26' ausgeschaltet, d. h. Schalterstellung 4, um den Signalpfad über die Antenne 2 zum Empfänger 8 zu unterbrechen. Ergänzend kann ein Dämpfungsglied DG für eine eventuelle Pegelsenkung in den Pfad eingefügt werden. In Schalterstellungen 3 und 5 wird das Rauschsignal 5 zur Antenne 2 geleitet, dort reflektiert und über die modifizierte Filterschaltung 26' im Antennenmodul 10zum Empfänger 8 geleitet, in dem es in der Pegelauswertung als Signal S₂ detektiert wird. Somit kann neben der Antenne 2 auch die modifizierte Filterschaltung 26' auf ihre Funktion hin überprüft werden. Bei Schalterstellung 0 des HF-Schalters 20 ist die Rauschquelle 18 für den Normalbetrieb abgeschaltet.
Fig. 13 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform gemäss Fig. 12, die verwendet werden kann, wenn es nicht möglich ist, die modifizierte Filterschaltung 26' mit schaltbarem Verstärker zu verwenden, sondern lediglich die Filterschaltung gemäß Fig. 11. In diesem Fall wird ein zusätzlicher Schalter 51 mit Schalterstellungen 4' und 5' ausgebildet, durch den die in Fig. 12 im schaltbaren Verstärker der modifizierten Filterschaltung 26' realisierten Schalterstellungen 4 und 5 ersetzt werden. Durch die Verwendung dieses zusätzlichen Schalters kann dieselbe Funktion, wie in Verbindung mit Fig. 12 beschrieben, erzielt werden.
Aufgrund der Verwendung dieses zusätzlichen Schalters 51 ist es nun weiterhin möglich, auf den HF-Schalter 20 zu verzichten. Die sich dann ergebende Schaltung ist in Fig. 14 gezeigt. In diesem Fall ist der HF-Schalter 20 zur Abschaltung der Rauschquelle 18 nicht mehr erforderlich, da die Abschaltung nun durch eine Kombination der Schalterstellungen 3 und 4 erfolgen kann.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass als Sender ein Rauschgenerator 18 verwendet wird, der in das Antennenmodul 10 integriert werden kann. Als Empfänger 8 kann der in einen Diagnosemodus versetzte Tuner oder Transceiver dienen. Hierdurch ist ein besonders kostengünstiger Sender gegeben. Da der Empfänger 8 bereits vorhanden ist, ist dieser um die Diagnosefunktion softwaremäßig zu ergänzen.
Als weitere alternative Ausführungsform der Erfindung kann eine Zusatzantenne ausgebildet werden, die im Gegensatz zur Antenne 2 keine Verbindung zum Empfängermodul 8 besitzt. In diese Zusatzantenne wird nun das Rauschsignal S vom Rauschgenerator 18 eingekoppelt. Die Zusatzantenne sendet dieses Rauschsignal dann an die Antenne(n) 2. Das daraus resultierende Empfangssignal S' bzw. S₂ wird durch das Prüfmodul 12 im Empfängermodul 8 empfangen und ausgewertet.
Wie vorstehend beschrieben offenbart die vorliegende Erfindung die Verwendung einer sehr einfachen preisgünstigen Testsignalquelle für die Antennendiagnose. Dies geschieht insbesondere dadurch, dass eine ökonomisch günstige Niedrigpreis- Rauschsignalquelle verwendet wird, deren Leistung nicht bekannt sein muss. Die Rauschquelle ist aufgrund ihres breiten Signalspektrums für den Test der Antennen in mehreren Frequenzbändern, z. B. AM, FM, TV geeignet. Durch sequentielle Verwendung jeweils einer anderen Antenne als Sendeantenne kann eine Übertragungsmatrix erstellt werden, welche die Nahfeldkopplung zwischen verschiedenen Antennenkombinationen darstellt. Mit Hilfe dieser Übertragungsmatrix kann die Signalleistung der Rauschquelle bzw. Testsignalquelle herauskalibriert werden. Es kann somit eine einfache preisgünstige Testsignalquelle verwendet werden, deren Pegel im Gegensatz zu allen bisherigen Ansätzen nicht bekannt und nicht reproduzierbar sein muss. Die Übertragungsmatrix dient zusätzlich zum Herausrechnen von externen Einflüssen, welche alle oder mehrere Antennen betreffen, wie z. B. gemeinsamer Ein-, Schnee- oder Laubbelag sowie externe Störsignale. Im Fall einer Anordnung für Einantennensysteme wird in einer Kalibierschaltung ein Richtkoppler eingesetzt. Dabei wird für mehrere Schaltstellungen in der Anordnung am Tuner jeweils der Empfangspegel gemessen. Aus verschiedenen Pegelwerten kann die Leistung der Niedrigpreis-Signalquelle ermittelt bzw. herauskalibriert werden. Diese Kalibrierschaltung kann natürlich auch im Falle mehrerer Antennen verwendet werden.
Zusammenfassend offenbart die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Prüfen mindestens einer Antenne 2 mit einem Empfängermodul 8 und einem zwischen der Antenne 2 und dem Empfängermodul 8 angeordneten Kopplungsmodul 16. Dabei wird der Antenne 2 und dem Empfängermodul 8 mittels des Kopplungsmoduls 16 ein Rauschsignal S als Prüfsignal zugeführt. Mittels eines Prüfmoduls 12 wird dann anhand einer Überlagerung des Rauschsignals S, S₁ mit einem aus dem Rauschsignal S, S₁ resultierenden Empfangssignal S', S₂ ein momentaner Übertragungskoeffizient bestimmt und mit einem in einer Übertragungsmatrix hinterlegten Referenz- Übertragungskoeffizienten verglichen. Weiterhin ist ebenfalls eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens offenbart.

Claims

1. Verfahren zum Prüfen mindestens einer Antenne (2) mit einem Empfängermodul (8) und einem zwischen der mindestens einen Antenne (2) und dem Empfängermodul (8) angeordneten Kopplungsmodul (10), bei dem der Antenne (2) und dem Empfängermodul (8) mittels des Kopplungsmoduls (10) ein Rauschsignal (S) von mindestens einer Rauschsignalquelle (18) als Prüfsignal zugeführt wird, wobei mittels eines Prüfmoduls (12) ein momentaner Übertragungskoeffizient (Ü_v), der das Verhältnis zwischen einem ersten Rauschsignal, das über einen ersten Pfad (S, S₁) ohne Passieren der mindestens einen Antenne (2) zum Prüfmodul (12) gelangt, und einem zweiten Rauschsignal, das von der Rauschquelle (18) über einen zweiten über die mindestens eine Antenne (2) führenden Pfad (S', S₂) zum Prüfmodul (12) gelangt, angibt, bestimmt und mit einem in einer Übertragungsmatrix (14) hinterlegten Referenz-Übertragungskoeffizienten (Ü_vinorm) verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als die mindestens eine Rauschquelle (18) eine unkalibrierte Rauschquelle verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem durch eine schaltbare Koppelschaltung (44), durch die das Rauschsignal in den ersten bzw. zweiten Pfad (S₁, S₂) eingekoppelt wird, zwischen dem ersten Pfad (S₁) und dem zweiten Pfad (S₂) umgeschaltet wird, so dass über den ersten Pfad (S₁) das Rauschsignal direkt zum Empfänger (8) geleitet wird, während über den zweiten Pfad (S₂) eine Überlagerung des Rauschsignals mit einem von der mindestens einen Antenne (2) reflektierten Rauschsignal zum Empfänger (8) geleitet wird, und das zweite Rauschsignal anhand der Übertragungsmatrix detektiert und mit der Frequenzkennlinie des ersten Rauschsignals verglichen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem eine schaltbare Koppelschaltung (44), durch die das Rauschsignal in den ersten bzw. zweiten Pfad (S₁, S₂) eingekoppelt wird und in der das an der mindestens einen Antenne (2) reflektierte Rauschsignal an einer Impedanz (Z) mit dem Rauschsignal überlagert wird, Umschaltung zwischen dem ersten Pfad (S₁) und dem zweiten Pfad (S₂) umschaltet, so dass über den ersten Pfad (S₁) das Rauschsignal direkt zum Empfänger (8) geleitet wird, während über den zweiten Pfad (S₂) eine Überlagerung des Rauschsignals mit einem von der mindestens einen Antenne (2) reflektierten Rauschsignal zum Empfänger (8) geleitet wird, und das zweite Rauschsignal anhand der Übertragungsmatrix detektiert und mit der Frequenzkennlinie des ersten Rauschsignals verglichen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem ein richtungsselektives Koppelnetzwerk (48) mit umschaltbarer Signalflussrichtung, durch das das Rauschsignal in den ersten bzw. zweiten Pfad (S₁, S₂) eingekoppelt wird, zwischen dem ersten Pfad (S₁) und dem zweiten Pfad (S₂) umschaltet, so dass als erstes Rauschsignal das Rauschsignal von der Rauschquelle (18) und als zweites Rauschsignal das an der Antenne (2) reflektierte Rauschsignal (S₂) für eine Auswertung am Empfänger (8) zur Verfügung gestellt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Umschalten zwischen dem ersten Pfad (S1) und dem zweiten Pfad (S₂) anstelle an den Eingängen des richtungsselektiven Koppelnetzwerks (48) durch eine zusätzliche Umschalteinrichtung (49) im ersten Pfad (S₁) und einen schaltbaren Verstärker im zweiten Pfad (S₂) erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als die mindestens eine Rauschquelle (18) eine kalibrierte Rauschquelle verwendet wird, deren Frequenzkennlinie bekannt ist, dem Prüfmodul (12) eine Überlagerung des ersten und zweiten Rauschsignals zugeführt wird, die eine charakteristische Frequenzkennlinie ergibt, und die charakteristische Frequenzkennlinie mit der bekannten Frequenzkennlinie der kalibrierten Rauschquelle verglichen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Zusatzantenne, die keine Verbindung zum Empfängermodul (8) aufweist, in die das Rauschsignal (S) eingekoppelt wird und die dieses Rauschsignal (S) als Testsignal an die mindestens eine Antenne (2) sendet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem bei einem mehrere Antennen (2) umfassenden Mehrantennensystem (4) als zweites Rauschsignal ein an den jeweiligen einzelnen Antennen (2) reflektiertes Rauschsignal (S₂) und/oder ein zwischen den Antennen (2) übertragenes Rauschsignal (S', S₂) ausgewertet wird/werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Übertragungskoeffizient (Ü_vi) und der Referenz-Übertragungskoeffizient (Ü_vinorm) mittels einer Frequenz- und/oder Pegelanalyse bestimmt werden.

11. Anordnung (1) zum Prüfen mindestens einer Antenne (2) mit einem Empfängermodul (8) und einem zwischen der mindestens einen Antenne (2) und dem Empfängermodul (8) angeordneten Kopplungsmodul (10), bei der das Kopplungsmodul (10) zur Einkopplung eines Rauschsignals (S) von mindestens einer Rauschquelle (18) in die mindestens eine Antenne (2) und in das Empfängermodul (8) sowie ein Prüfmodul (12) zur Bestimmung eines momentanen Übertragungskoeffizienten (Ü_v), der das Verhältnis zwischen einem ersten Rauschsignal, das über einen ersten Pfad (S, S₁) ohne Passieren der mindestens einen Antenne (2) zum Prüfmodul (12) gelangt, und einem zweiten Rauschsignal, das von der Rauschquelle (18) über einen zweiten über die mindestens eine Antenne (2) führenden Pfad (S', S₂) zum Prüfmodul (12) gelangt, angibt, und zum Vergleich des momentanen Übertragungskoeffizienten (Ü_vi) mit einem in einer Übertragungsmatrix (14) hinterlegten Referenz-Übertragungskoeffizienten (Ü_vinorm) vorgesehen sind.

12. Anordnung nach Anspruch 11, wobei die mindestens eine Rauschquelle (18) eine unkalibrierte Rauschquelle ist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, weiterhin mit einer schaltbaren Koppelschaltung (44), durch die das Rauschsignal in den ersten bzw. zweiten Pfad (S₁, S₂) einkoppelbar ist, zur Umschaltung zwischen dem ersten Pfad (S₁) und dem zweiten Pfad (S₂), so dass über den ersten Pfad (S₁) das Rauschsignal direkt zum Empfänger (8) zuführbar ist, während über den zweiten Pfad (S₂) eine Überlagerung des Rauschsignals mit einem von der mindestens einen Antenne (2) reflektierten Rauschsignal zum Empfänger (8) zuführbar ist, wobei das Prüfmodul (12) das zweite Rauschsignal anhand der Übertragungsmatrix detektiert und mit der Frequenzkennlinie des ersten Rauschsignals vergleicht.

14. Anordnung nach Anspruch 12, weiterhin mit einer schaltbaren Koppelschaltung (44), durch die das Rauschsignal in den ersten bzw. zweiten Pfad (S₁, S₂) einkoppelbar ist und in der das an der mindestens einen Antenne (2) reflektierte Rauschsignal an einer Impedanz (Z) mit dem Rauschsignal überlagerbar ist, zur Umschaltung zwischen dem ersten Pfad (S₁) und dem zweiten Pfad (S₂), so dass über den ersten Pfad (S₁) das Rauschsignal direkt zum Empfänger (8) zuführbar ist, während über den zweiten Pfad (S₂) eine Überlagerung des Rauschsignals mit einem von der mindestens einen Antenne (2) reflektierten Rauschsignal zum Empfänger (8) zuführbar ist, und das Prüfmodul (12) das zweite Rauschsignal anhand der Übertragungsmatrix detektiert und mit der Frequenzkennlinie des ersten Rauschsignals vergleicht.

15. Anordnung nach Anspruch 12, weiterhin mit einem richtungsselektiven Koppelnetzwerk (48) mit umschaltbarer Signalflussrichtung, durch das das Rauschsignal in den ersten bzw. zweiten Pfad (S₁, S₂) einkoppelbar ist, zum Umschalten zwischen dem ersten Pfad (S₁) und dem zweiten Pfad (S₂), so dass als erstes Rauschsignal das Rauschsignal von der Rauschquelle (18) und als zweites Rauschsignal das an der Antenne (2) reflektierte Rauschsignal (S₂) für eine Auswertung am Prüfmodul (12) zur Verfügung gestellt werden kann.

16. Anordnung nach Anspruch 15, wobei eine zusätzliche Umschalteinrichtung (49) im ersten Pfad (S₁) und einen schaltbaren Verstärker im zweiten Pfad (S₂) ausgebildet ist, durch die das Umschalten zwischen dem ersten Pfad (S₁) und dem zweiten Pfad (S₂) anstelle an den Eingängen des richtungsselektiven Koppelnetzwerks (48) erfolgen kann.

17. Anordnung nach Anspruch 11, wobei die mindestens eine Rauschquelle (18) eine kalibrierte Rauschquelle ist, deren Frequenzkennlinie bekannt ist.

18. Anordnung nach Anspruch 17, wobei das Rauschsignal mittels eines Koppelnetzwerks (24) in den Pfad von der mindestens einen Antenne (2) zum Prüfmodul (12) einkoppelbar ist, so dass eine Überlagerung des ersten und des zweiten Rauschsignals (S₁ + S₂) entsteht, wobei die Überlagerung eine charakteristische Frequenzkennlinie ergibt, und das Prüfmodul (12) einen Vergleich der charakteristischen Frequenzkennlinie mit der bekannten Frequenzkennlinie der kalibrierten Rauschquelle durchführt.

19. Anordnung nach Anspruch 17, wobei das Rauschsignal mittels einer richtungsselektiven Koppelschaltung (46) in den Pfad von der mindestens einen Antenne (2) zum Prüfmodul (12) einkoppelbar ist, so dass nur das zweite Rauschsignal (S₂) detektiert wird, und das Prüfmodul (12) einen Vergleich der sich aus dem zweiten Rauschsignal ergebenden charakteristischen Frequenzkennlinie mit der bekannten Frequenzkennlinie der kalibrierten Rauschquelle durchführt.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, weiterhin mit einer Zusatzantenne, die keine Verbindung zum Empfängermodul (8) aufweist, zum Senden des Rauschsignals (S) als Testsignal an die mindestens eine Antenne (2), wobei das Kopplungsmodul (10) das Rauschsignal (S) in die Zusatzantenne einkoppelt.

21. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, bei der das Kopplungsmodul (10) zur Ankopplung der mindestens einen Antenne (2) mindestens einen HF-Schalter (20) umfasst.

22. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, bei der die Übertragungsmatrix (14) bei einem Mehrantennensystem (4) eine der Anzahl der Antennen (2) entsprechende Anzahl von Sendeantennen (2 (n)) und Empfangsantennen (2 (m)) als Antennenpaare (2 (n, m)) umfasst.