DE112021001944T5

DE112021001944T5 - Antenne mit Richtwirkungsmaß

Info

Publication number: DE112021001944T5
Application number: DE112021001944.9T
Authority: DE
Inventors: Masashi Wakui; Antony Mihalopoulos
Original assignee: Harada Industry of America Inc
Current assignee: HARADA INDUSTRY CO., LTD., JP
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2023-03-09
Also published as: JP2023521949A; CN115336107A; WO2021195306A1; US11101568B1

Abstract

Eine Antennenanordnung beinhaltet eine erste Antenne mit einer ersten Länge in einer Höhenrichtung und eine zweite Antenne beinhaltend eine reflektierende Oberfläche mit einer zweiten Länge in der Höhenrichtung, die größer oder gleich der ersten Länge ist. Die reflektierende Oberfläche der zweiten Antenne ist auf eine primäre Signalempfangsrichtung der ersten Antenne ausgerichtet, und die reflektierende Oberfläche ist konfiguriert, ein der ersten Antenne zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne in der primären Signalempfangsrichtung zu erhöhen.

Description

HINTERGRUND
Fahrzeug-zu-Alles (Vehicle-to-everything V2X)-Kommunikation ist eine Technologie, die es Fahrzeugen ermöglicht, mit anderen Fahrzeugen, Infrastrukturen und Fußgängern zu kommunizieren, um die Sicherheit, die Energie-/Kraftstoffeffizienz und den Verkehrsfluss zu verbessern. V2X kann auf V2X-Funktechnologie, zellularbasierter V2X-Technologie (CV2X) oder anderen verwandten Technologien basieren, die eine Kommunikation über drahtlose Signale bereitstellen.
Ein mit V2X-Technologie ausgestattetes Fahrzeug kann ein bordseitiges Kommunikationsmodul und eine Antenne enthalten. Das bordeigene Modul überträgt Informationen über die Geschwindigkeit, Richtung, Position usw. des Fahrzeugs. Die V2X-Antenne kann oben auf dem Fahrzeug oder in der Fahrgastzelle angeordnet sein. Auf dem Dach angebrachte V2X-Antennen können jedoch möglicherweise nicht in der Lage sein, eine vollständige 360-Grad-Abdeckung um das Fahrzeug herum bereitzustellen. Anderen Arten von Fahrzeugantennen können ähnliche Einschränkungen erfahren.
Der Platz und die Anzahl der Antennen, die an einem Fahrzeug angebracht werden, können aus weiteren Gründen begrenzt sein. Beispielsweise kann eine Antenne in der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angebracht werden, doch ist dieser Platz bereits durch andere Elemente wie vorne angebrachte Kameras, Regensensoren, Heizelemente usw. überfüllt, und es wird erwartet, dass der verfügbare Platz mit der Einführung autonomer Fahrzeuge weiter abnehmen wird.
Antennenanordnungen können eine Vielzahl von Bauteilen umfassen. Mit zunehmender Anzahl und Komplexität der Komponenten kann der verfügbare Platz im Antennengehäuse begrenzt sein, resultierend in Interferenzen zwischen den Komponenten oder Leistungseinbußen. Darüber hinaus können die Größe, Form und Spezifikationen der Antennenanordnung durch regionale und internationale Vorschriften eingeschränkt sein.
Diese und andere Probleme werden in der vorliegenden Anwendung behandelt.
ZUSAMMENFASSUNG
Hierin wird eine beispielhafte Antennenanordnung mit Richtungsgewinn vorgestellt. Die Antennenanordnung kann eine erste Antenne mit einer ersten Länge in einer Höhenrichtung beinhalten. Zusätzlich kann die Antennenanordnung eine zweite Antenne mit einer reflektierenden Oberfläche beinhalten, die eine zweite Länge in der Höhenrichtung aufweist, die größer als die erste Länge ist. Die reflektierende Oberfläche der zweiten Antenne ist auf eine primäre Signalempfangsrichtung der ersten Antenne ausgerichtet. Die reflektierende Oberfläche ist konfiguriert, ein der ersten Antenne zugehöriges Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne in der primären Signalempfangsrichtung zu erhöhen.
Zusätzlich wird hierin eine beispielhafte Antennenanordnung mit Richtungsgewinn offenbart, die eine erste Antenne mit einer ersten Länge in einer Höhenrichtung umfasst. Die erste Antenne ist konfiguriert, ein erstes Kommunikationssignal mit einer ersten Frequenz zu empfangen. Die Antennenanordnung umfasst auch eine zweite Antenne mit einer reflektierenden Oberfläche, die eine zweite Länge in der Höhenrichtung aufweist, die gleich oder größer als die erste Länge ist. Die zweite Antenne ist konfiguriert, ein zweites Kommunikationssignal mit einer zweiten Frequenz, die niedriger als die erste Frequenz ist, zu empfangen. Die reflektierende Oberfläche der zweiten Antenne ist auf eine primäre Signalempfangsrichtung der ersten Antenne ausgerichtet. Die reflektierende Oberfläche ist konfiguriert, das erste Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne in der primären Signalempfangsrichtung zu erhöhen.
Figurenliste

1 illustriert eine beispielhafte Antennenanordnung.
2 illustriert eine isometrische Ansicht der Antennenanordnung von 1.
3 illustriert eine Antennenanordnung mit einem Antennengehäuse.
4 illustriert die Antennenanordnung von 3, montiert an einem Fahrzeug.
5A illustriert ein Beispiel einer Strahlungscharakteristik für eine Antenne in einer ersten Querschnittsansicht.
5B illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik von 5A, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
6A illustriert ein Beispiel einer Strahlungscharakteristik für eine Antennenanordnung beinhaltend eine reflektierende Oberfläche in einer ersten Querschnittsansicht.
6B illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik von 6A, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
7 illustriert eine konzeptionelle Ansicht von zwei elektrischen Feldquellen, die von einer Grundplatte beabstandet sind.
8 illustriert eine konzeptionelle Ansicht einer elektrischen Feldquelle, die sich zwischen einer Grundplatte und einem ersten Signalempfangspunkt befindet.
9A illustriert eine vereinfachte Strahlungscharakteristik, das der elektrischen Feldquelle von 8 zugeordnet ist.
9B illustriert die Erzeugung eines Endsignals am ersten Signalempfangspunkt von 8.
10A illustriert eine vereinfachte Strahlungscharakteristik, das den zweiten und dritten Signalempfangspunkten zugeordnet ist, die der elektrischen Feldquelle von 8 entsprechen.
10B illustriert die Erzeugung eines Endsignals an den zweiten und dritten Signalempfangspunkten von 10A.
11A illustriert eine vereinfachte Strahlungscharakteristik, das vierten und fünften Signalempfangspunkten zugeordnet ist, die der elektrischen Feldquelle von 8 entsprechen.
11B illustriert die Erzeugung eines Endsignals an den vierten und fünften Signalempfangspunkten von 11A.
12 illustriert eine Querschnittsansicht einer Beispielstrahlungscharakteristik, das der elektrischen Feldquelle zugeordnet ist, die sich in einer ersten Entfernung von der Grundplatte von 8 befindet.
13 illustriert eine Querschnittsansicht einer Beispielstrahlungscharakteristik, das der elektrischen Feldquelle zugeordnet ist, die sich in einer zweiten Entfernung von der Grundplatte von 8 befindet.
14A illustriert eine vereinfachte Strahlungscharakteristik, das der elektrischen Feldquelle zugeordnet ist, die sich in einer dritten Entfernung von der Grundplatte der 8 befindet.
14B illustriert eine Querschnittsansicht einer Beispielstrahlungscharakteristik, das der elektrischen Feldquelle zugeordnet ist, die sich in einer dritten Entfernung von der Grundplatte von 8 befindet.
15A illustriert ein Beispiel für eine reflektierende Oberfläche, die einer ersten Breite zugeordnet ist.
15B illustriert eine Beispielstrahlungscharakteristik für eine Antennenanordnung beinhaltend die reflektierende Oberfläche von 15A, in einer ersten Querschnittsansicht.
15C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik von 15B, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
16A illustriert eine einer zweiten Breite zugeordnete beispielhafte reflektierende Oberfläche.
16B illustriert eine Beispielstrahlungscharakteristik für eine Antennenanordnung beinhaltend die reflektierende Oberfläche von 16A, in einer ersten Querschnittsansicht.
16C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik von 16B, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
17A illustriert eine einer ersten Höhe zugeordnete beispielhafte reflektierende Oberfläche.
17B illustriert eine Beispielstrahlungscharakteristik für eine Antennenanordnung beinhaltend die reflektierende Oberfläche von 17A, in einer ersten Querschnittsansicht.
17C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik von 17B, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
18A illustriert eine einer zweiten Höhe zugeordnete beispielhafte reflektierende Oberfläche.
18B illustriert eine Beispielstrahlungscharakteristik für eine Antennenanordnung beinhaltend die reflektierende Oberfläche von 18A, in einer ersten Querschnittsansicht.
18C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik von 18B, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
19A illustriert eine beispielhafte Antennenanordnung beinhaltend eine reflektierende Oberfläche und eine Antenne.
19B illustriert eine Beispielstrahlungscharakteristik für die Antennenanordnung von 19A in einer ersten Querschnittsansicht.
19C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik von 19B, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
20A illustriert eine beispielhafte Antennenanordnung beinhaltend einen unteren Signalempfangskörper.
20B illustriert eine Beispielstrahlungscharakteristik für die Antennenanordnung von 20A in einer ersten Querschnittsansicht.
20C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik von 20B, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
21A illustriert eine beispielhafte Antennenanordnung beinhaltend einen oberen Signalempfangskörper.
21B illustriert eine Beispielstrahlungscharakteristik für die Antennenanordnung von 21A in einer ersten Querschnittsansicht.
21C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik von 21B, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
22A illustriert ein Beispiel für eine Antennenanordnung beinhaltend einen oberen Signalempfangskörper, der eine erweiterte Länge aufweist.
22B illustriert eine Beispielstrahlungscharakteristik für die Antennenanordnung von 22A in einer ersten Querschnittsansicht.
22C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik von 22B, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
23A illustriert eine beispielhafte Antennenanordnung.
23B illustriert eine Querschnittsansicht einer Beispielstrahlungscharakteristik für die Antennenanordnung von 23A.
24A illustriert eine weitere beispielhafte Antennenanordnung.
24B illustriert eine Querschnittsansicht einer Beispielstrahlungscharakteristik für die Antennenanordnung von 24A.
25A illustriert noch eine weitere beispielhafte Antennenanordnung.
25B illustriert eine Antennenanordnung mit einer geneigten reflektierenden Oberfläche.
26A illustriert einen beispielhaften Signalempfangskörper für eine Antennenanordnung.
26B illustriert eine Rückansicht des Signalempfangskörpers von 26A.
27 illustriert eine beispielhafte reflektierende Oberfläche mit Löchern.
28 illustriert eine weitere beispielhafte reflektierende Oberfläche mit einer mäanderförmigen Serpentinenstruktur.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen denselben Komponenten oder ähnlichen Komponenten mit derselben Funktion dieselben Referenznummern zugewiesen, und überlappende Beschreibungen werden weggelassen.
V2X-Antennen werden von Fahrzeugen verwendet, um mit anderen Fahrzeugen, Infrastrukturen, Fußgängern usw. zu kommunizieren, um Unfälle zu vermeiden, Verkehrsstaus zu entschärfen und Fahrzeuginsassen mit Diensten zu unterstützen, wie z. B. schnellem Zugang zu verfügbaren Parkplätzen, und um andere Dienste anzubieten. Die V2X-Betriebsfrequenz liegt derzeit in den USA bei 5,85 bis 5,925 GHz, und viele andere Länder haben gleichermaßen bestimmte Betriebsfrequenzbereiche. Es gibt eine Reihe von Technologien, die für V2X verwendet werden können, darunter Dedicated Short Range Communication (DSRC) und C-V2X. Unabhängig von der gewählten Technologie wird typischerweise in jedem Land das gleiche Frequenzspektrum verwendet. Um eine gutes omnidirektionale Strahlungscharakteristik zu erhalten, können zwei oder mehr Antennen verwendet werden, um den Bereich um das Fahrzeug abzudecken. So können beispielsweise zwei oder mehr Antennenanordnungen separat an der Seite, der Front, dem Heck, dem Dach, dem Spoiler, der Stoßstange, dem Spiegel, dem Fenster usw. des Fahrzeugs angebracht werden.
Fahrzeuge können mit weiteren Antennentypen ausgestattet sein. Beispielsweise können Mobilfunkantennen für die Kommunikation mit Mobilfunkmasten verwendet werden, um die Kommunikation mit Infrastrukturen oder mit anderen Mobilfunkgeräten außerhalb des Fahrzeugs zu erleichtern. Mobilfunkantennen für Fahrzeuge können so konfiguriert werden, dass sie die Bandbreiten von 4G/LTE-Netzen (Fourth Generation/Long Term Evolution) sowie von 5G-Netzen (Fifth Generation) abdecken, die Bandbreiten von 6 GHz und darüber hinaus umfassen können.
1 illustriert eine beispielhafte Antennenanordnung 10 mit einer ersten Antenne 5 und einer zweiten Antenne 15. Die erste Antenne 5 hat eine erste Länge 5H in einer Höhenrichtung 25 und ist konfiguriert ein erstes Kommunikationssignal mit einer ersten Frequenz zu empfangen. Die zweite Antenne 15 umfasst eine reflektierende Oberfläche 2 mit einer zweiten Länge 2H in der Höhenrichtung 25, die gleich oder größer ist als die erste Länge 5H. In einigen Beispielen liegt die Länge 2H der reflektierenden Oberfläche 2 zwischen 30 mm und 50 mm. Zusätzlich ist die zweite Antenne 15 konfiguriert, ein zweites Kommunikationssignal mit einer zweiten Frequenz zu empfangen, die niedriger ist als die erste Frequenz.
In einigen Beispielen kann die erste Antenne 5 eine V2X-Antenne und die zweite Antenne 15 eine Resonanzantenne, eine Radioantenne, eine Telekommunikationsantenne oder eine DAB-Antenne (Digital Audio Broadcast) umfassen. Telekommunikationsantennen können 4G- oder 5G-Antennen umfassen. Die erste Antenne 5 kann ein Antennenelement 6 enthalten, beispielsweise eine gefaltete Dipolantenne. Das Antennenelement 6 kann auf der Oberfläche eines vertikal ausgerichteten Antennensubstrats 7, das in der Höhenrichtung 25 ausgerichtet ist, ausgebildet werden. In einigen Beispielen ist die Oberfläche des Antennensubstrats 7 im Wesentlichen senkrecht zur reflektierenden Oberfläche 2 positioniert. Die der Antenne 5 zugeordnete erste Länge 5H kann die Höhe des Antennenelements 6 umfassen.
Das erste Kommunikationssignal, das der ersten Antenne 5 zugeordnet ist, kann eine primäre Signalwellenlänge umfassen, und eine Entfernung 5D zwischen der ersten Antenne 5 und der reflektierenden Oberfläche 2 kann gleich oder kleiner als ungefähr die Hälfte der primären Signalwellenlänge sein. Die Entfernung 5D kann in einer Richtung senkrecht zur Höhenrichtung 25 gemessen werden, zum Beispiel in einer Reflexionsrichtung 24, die senkrecht zur Höhenrichtung 25 verläuft. Die der Antenne 5 zugeordnete Entfernung 5D kann die Entfernung zwischen der reflektierenden Oberfläche 2 und dem Antennenelement 6 umfassen. In einigen Beispielen kann die Entfernung 5D zwischen etwa 13 mm und 26 mm betragen.
Die zweite Antenne 15 kann einen Signalempfangskörper 4 umfassen, der gegenüber der reflektierenden Oberfläche 2 versetzt ist. Der Signalempfangskörper 4 kann in der Reflexionsrichtung 24 versetzt sein. In einigen Beispielen kann der Signalempfangskörper 4 von der reflektierenden Oberfläche 2 entlang einer vertikal ausgerichteten Ebene, die senkrecht zur reflektierenden Oberfläche 2 gebildet wird, z. B. einer vertikal ausgerichteten Ebene, die durch die Reflexionsrichtung 24 und die Höhenrichtung 25 gebildet wird, winkelmäßig versetzt 4A sein. Die reflektierende Oberfläche 2 kann sich zwischen dem Signalempfangskörper 4 und der ersten Antenne 5 entlang der vertikal ausgerichteten Ebene befinden. Darüber hinaus kann der Signalempfangskörper 4 eine andere effektive Antennenlänge haben als die reflektierende Oberfläche 2, um eine Mehrbandantenne zu bilden. Beispielsweise kann die effektive Antennenlänge des Signalempfangskörpers 4 länger sein als die effektive Antennenlänge der reflektierenden Oberfläche 2.
Die reflektierende Oberfläche 2 kann an einem unteren Ende 16 der zweiten Antenne 15 elektrisch mit dem Signalempfangskörper 4 gekoppelt sein. Das untere Ende 16 kann durch einen Spalt 14 von einer Grundplatte 12 beabstandet sein. Der Spalt 14 kann dazu dienen, die zweite Antenne 15 von der Grundplatte 12 elektrisch zu isolieren. Die zweite Antenne 15 kann zusätzlich einen zweiten Signalempfangskörper 8 umfassen, der elektrisch mit dem Signalempfangskörper 4 gekoppelt ist. In einigen Beispielen kann der zweite Signalempfangskörper 8 einen oberen Signalempfangskörper umfassen, der sich über die erste Antenne 5 erstreckt. In einigen Beispielen kann das untere Ende 16 einen unteren Signalempfangskörper der zweiten Antenne 15 enthalten.
2 illustriert eine isometrische Ansicht der Antennenanordnung 10 von 1, in der die reflektierende Oberfläche 2 der zweiten Antenne 15 in Richtung einer primären Signalempfangsrichtung 26 der ersten Antenne 5 ausgerichtet oder ihr zugewandt gesehen werden kann. In einigen Beispielen liegt die primäre Signalempfangsrichtung 26 in der gleichen Richtung wie die in 1 dargestellte Reflexionsrichtung 24. Die reflektierende Oberfläche 2 ist konfiguriert, das erste Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne 5 in der primären Signalempfangsrichtung 26 zu erhöhen.
Die isometrische Ansicht von 2 illustriert ferner eine Breite 2W der reflektierenden Oberfläche 2 in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht sowohl zur Höhenrichtung 25 als auch zur primären Signalempfangsrichtung 26 verläuft. In einigen Beispielen liegt die Breite 2W der reflektierenden Oberfläche 2 zwischen etwa 10 mm und 25 mm.
Die Höhenrichtung 25 kann senkrecht zur Oberfläche der Grundplatte 12 genommen werden. In einigen Beispielen kann die Grundplatte 12 den Boden eines Antennengehäuses oder eine Montagefläche der Antennenanordnung 10 umfassen. Die Grundplatte 12 kann so verstanden werden, dass sie durch die „x“- und „y“-Koordinaten des in 2 dargestellten orthogonalen Beispielsystems gebildet wird. Darüber hinaus kann die Höhenrichtung 25 so verstanden werden, dass sie in der dargestellten „z“-Koordinate ist. Dem orthogonalen Beispielsystem zugeordnete Winkelkoordinaten können unter Bezugnahme auf einen Winkel „θ“ zwischen den Koordinaten „x“ und „y“ und einen Winkel „ϕ“ zwischen den Koordinaten „y“ und „z“ angegeben werden. Anders ausgedrückt ist der Winkel „θ“ ist ein Drehwinkel um die Koordinate „z“ und der Winkel „ϕ“ ist ein Drehwinkel um die Koordinate „x“. Weitere Bezugnahmen hierin auf die Koordinaten „x“, „y“ und „z“ und die Winkel „θ“ und „ϕ“ können in Bezug auf das in 2 dargestellte orthogonale System verstanden werden. Außerdem kann die „x-y“-Ebene hierin auch als eine „H-Ebene“ bezeichnet werden, während die „y-z“-Ebene hierin als eine „E-Ebene“ bezeichnet werden kann. 3 illustriert ein Beispiel für eine Antennenanordnung 30 mit einem Antennengehäuse 33, das einer Höhenrichtung 35 zugeordnet ist. In einigen Beispielen kann das Antennengehäuse 33 an einer Fahrzeugbefestigungsstruktur befestigt sein, und die Höhenrichtung 35 kann so verstanden werden, dass sie sich von der Fahrzeugbefestigungsstruktur weg erstreckt. Ein maximaler vertikaler Platz der Antennenanordnung 30 kann in Bezug auf die Höhe des Antennengehäuses 33 in der Höhenrichtung 35 bestimmt werden.
Das Antennengehäuse 33 kann einen ersten Bereich 32 umfassen, der konfiguriert ist, sowohl die erste Antenne 5 als auch die zweite Antenne 15 einschließlich der reflektierenden Oberfläche 2 aufzunehmen. Die Grundplatte 12 kann sich an der Basis des Antennengehäuses 33 befinden.
Zusätzlich kann das Antennengehäuse 33 einen zweiten Bereich 34 und einen dritten Bereich 36 umfassen. Der zweite Bereich 34 kann konfiguriert sein, verschiedene Medien oder Kommunikationsschaltkreise aufzunehmen, und der dritte Bereich 36 kann konfiguriert sein, einen oder mehrere zusätzliche Empfänger aufzunehmen, wie zum Beispiel einen Satellitenempfänger zur globalen Positionsbestimmung oder eine andere Art von Navigationsempfänger.
Mit weiterem Bezug auf 1 können die erste Länge 5H der ersten Antenne 5 und die zweite Länge 2H der reflektierenden Oberfläche, die der zweiten Antenne 15 zugeordnet ist, in Bezug auf die in 3 dargestellte Höhenrichtung 35 des Antennengehäuses 33 bestimmt werden. In einigen Beispielen ist die zweite Länge 2H größer als die erste Länge 5H in der Höhenrichtung 35.
Die Antennenanordnung kann so konfiguriert sein, dass die erste Antenne 5 von der zweiten Antenne 15 in der primären Signalempfangsrichtung 26 (z. B. der Längsrichtung des Antennengehäuses 33) beabstandet ist, so dass die Strahlungscharakteristik der ersten Antenne 5 in einer hinteren Richtung des Fahrzeugs maximiert wird. In einigen Beispielen entspricht die hintere Richtung der primären Signalempfangsrichtung 26 der ersten Antenne 5.
4 illustriert die Antennenanordnung 30 von 3 montiert an einem Fahrzeug 45. Die Antennenanordnung 30 kann konfiguriert sein, einen halbkugelförmigen oder teilweise halbkugelförmigen Signalempfangsbereich 40 zu bilden. In einigen Beispielen kann der Empfangsbereich einer oder mehreren Antennenanordnungen zugeordnet sein. Nur beispielsweise kann der teilweise halbkugelförmige Signalempfangsbereich 40 geformt sein, eine 360-Grad-Signalempfangsabdeckung um das Fahrzeug 45 herum vorzusehen, die im Bereich von +10 Grad bis -6 Grad von einer horizontalen Ebene (0 Grad), die durch einen oder mehrere Bezugspunkte, wie die Antennenanordnung 30, verläuft, bestimmt werden kann. Andere Bereiche werden hier in Betracht gezogen, zum Beispiel um die Kommunikation mit anderen Fahrzeugen, mit Mobilfunkmasten, mit Satellitensystemen, anderen Kommunikationssystemen oder einer beliebigen Kombination davon anzupassen. Einige Arten der Fahrzeugkommunikation können konfiguriert sein, die Signalempfangsabdeckung bei 360 Grad um das Fahrzeug herum in einer bestimmten Höhe oder einem Bereich von Höhen vorzusehen. Um eine zufriedenstellende Leistungsfähigkeit über 360 Grad zu erreichen, kann das Fahrzeug mit mehr als einer Antenne ausgestattet sein. Beispielsweise kann eine Antenne an der Front des Fahrzeugs und eine weitere Antenne an der Rückseite des Fahrzeugs angebracht sein. In anderen Beispielen ist eine Antenne auf der rechten Seite des Fahrzeugs und eine andere Antenne auf der linken Seite des Fahrzeugs angebracht. In diesen Beispielen kann jede Antenne konfiguriert sein, in erster Linie die Hälfte des 360-Grad-Strahlungscharakteristikbereichs bzw. 180 Grad abzudecken.
Bei Antennenanordnungen, die mehrere Antennen im selben Antennengehäuse enthalten, können die Antennen die Fähigkeit der jeweils anderen behindern, zufriedenstellende Signalstärke über den gesamten 360-Grad-Strahlungscharakteristikbereich zu erzielen. Indem jedoch jede Antenne konfiguriert wird, hauptsächlich die Hälfte der Strahlungscharakteristik abzudecken, kann die Interferenz zwischen den Antennen innerhalb des Gehäuses abgeschwächt werden. Zusätzlich können die Antennen verwendet werden, um den Richtungsgewinn der jeweils anderen entsprechend der Größe, Position und Entfernung der Antennen relativ zueinander zu erhöhen, und wie hierin weiter beschrieben.
5A illustriert ein Beispiel einer Strahlungscharakteristik 50 für eine Antenne in einer ersten Querschnittsansicht genommen in Bezug auf die „x“- und „y“-Koordinaten des in 2 dargestellten beispielhaften orthogonalen Systems. Es kann gesehen werden, dass die Strahlungscharakteristik 50 gemäß einer Winkelposition von 0-360 Grad, die dem Winkel „θ“ in der „x-y“-Ebene oder der H-Ebene entspricht, variiert. Die Strahlungscharakteristik 50 gilt für eine „eigenständige“ Antenne, d. h. ohne andere Antennenstrukturen oder Hindernisse in der Nähe.
Die Strahlungscharakteristik 50 umfasst einen Vorwärtsgewinn 52 in einem bestimmten Strahlungscharakteristikbereich 56 (z. B. 180 Grad) der Antenne und einen Rückwärtsgewinn 54. Die Strahlungscharakteristik 50 für die eigenständige Antenne kann einen geringfügig größeren Vorwärtsgewinn 52 im Vergleich zum Rückwärtsgewinn 54 aufweisen. Die Strahlungscharakteristik 50 kann verstanden werden, eine Signalstärke einer Antenne, gemessen in Dezibel (dB), über die 360-Grad-Ansicht visuell darzustellen. Außerdem kann die Strahlungscharakteristik 50 bei einer Höhe von 0 Grad, entsprechend dem Winkel „ϕ“ in der „y-z“-Ebene oder der E-Ebene, aufgenommen werden.
5B illustriert die Beispiel-Strahlungscharakteristik 50 aus 5A, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die in Bezug auf die „y“- und „z“-Koordinaten des in 2 dargestellten beispielhaften orthogonalen Systems senkrecht zur ersten Querschnittsansicht aufgenommen wurde. Die Strahlungscharakteristik 50 kann als in gemäß einer Winkelposition von 0-360 Grad entsprechend dem Winkel „ϕ“ in der „y-z“-Ebene oder der E-Ebene variierend gesehen werden.
Der Vorwärtsgewinn 52 und Rückwärtsgewinn 54 bilden zwei Keulen in der E-Ebene, wobei jede Keule einer Strahlbreite 59 in dem jeweils bezeichneten Strahlungscharakteristikbereich 56 entspricht.
6A zeigt ein Beispiel einer Strahlungscharakteristik 60 für eine Antennenanordnung mit einer reflektierenden Oberfläche, wie die Antennenanordnung 10, in einer ersten Querschnittsansicht, die in Bezug auf die „x“- und „y“-Koordinaten des in 2 dargestellten beispielhaften orthogonalen Systems aufgenommen wurde. Es kann gesehen werden, dass die Strahlungscharakteristik 60 gemäß einer Winkelposition von 0-360 Grad, die dem Winkel „θ“ in der „x-y“-Ebene oder H-Ebene entspricht, variiert.
Ein für die Antenne vorgesehener Strahlungscharakteristikbereich 66 erstreckt sich von der negativen „x“-Achse zur positiven „x“-Achse im Uhrzeigersinn und verläuft somit durch die Richtung des positiven „y“. Die Antenne mit Reflektor kann konfiguriert werden, die Hälfte eines 360-Grad-Strahlungscharakteristikbereichs abzudecken, wobei eine andere Antenne die andere Hälfte abdecken würde.
Beim Vergleich der Strahlungscharakteristik 60 mit der Strahlungscharakteristik 50 von 5A ist leicht zu erkennen, dass der der Strahlungscharakteristik 60 zugeordnete Vorwärtsgewinn 62 größer ist als der der Strahlungscharakteristik 50 zugeordnete Vorwärtsgewinn 52. Zum Beispiel kann der Vorwärtsgewinn 62 um mehrere Dezibel (dB) größer sein als der Vorwärtsgewinn 52.
Außerdem ist zu erkennen, dass ein dem Strahlungscharakteristik 60 zugeordneter Rückwärtsgewinn 64 geringer ist als der der Strahlungscharakteristik 50 zugeordnete Rückwärtsgewinn 54. Weiterhin kann gesehen werden, dass die Strahlungscharakteristik 60 einen signifikant größeren Vorwärtsgewinn 62 im Vergleich zum Rückwärtsgewinn 64 aufweist. Bei der Antenne mit Reflektor, die der Strahlungscharakteristik 60 zugeordnet ist, hat der verringerte Rückwärtsgewinn 64 jedoch keine direkte Auswirkung auf die Leistung der Antenne in dem vorgesehenen Strahlungscharakteristikbereich 66.
6B illustriert die Beispiel-Strahlungscharakteristik 60 aus 6A, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die in Bezug auf die „y“- und „z“-Koordinaten des in 2 dargestellten beispielhaften orthogonalen Systems senkrecht zur ersten Querschnittsansicht aufgenommen wurde. Die Strahlungscharakteristik 60 kann als gemäß einer Winkelposition von 0-360 Grad, die dem Winkel „ϕ“ in der „y-z“-Ebene oder E-Ebene entspricht, variierend erkannt werden.
Wie es bei der in 6A dargestellten ersten Querschnittsansicht der Fall war, ist der der Strahlungscharakteristik 60 in der zweiten Querschnittsansicht zugeordnete Vorwärtsgewinn 62 im Vergleich zu dem der Strahlungscharakteristik 50 zugeordneten Vorwärtsgewinn 52 deutlich größer. Beispielsweise ist der Vorwärtsgewinn 62 innerhalb einer Strahlbreite 69 in dem jeweils vorgesehenen Strahlungscharakteristikbereich 66 um mehrere Dezibel größer. Andererseits kann der Rückwärtsgewinn 64 im Vergleich zum Rückwärtsgewinn 54 etwas geringer sein, zumindest für bestimmte Winkelpositionen.
Die Vorwärtsgewinn 62 kann eine maximale Signalstärke entlang einer primären Signalempfangsrichtung 65, die der Antenne zugeordnet ist, aufweisen. Die primäre Signalempfangsrichtung 65 kann sich bei einer Höhe von ungefähr 0 Grad in der E-Ebene befinden und kann in einigen Beispielen in Richtung der positiven oder negativen „z“-Achse eingestellt werden, um den Signalempfangsbereich 40 (4) zu modifizieren.
7 illustriert eine konzeptionelle Ansicht von zwei elektrischen Feldquellen, einschließlich einer ersten Feldquelle 7A und einer zweiten Feldquelle 7B, die von einer Grundplatte 72 beabstandet sind. Eine oder beide Feldquellen 7A und 7B können konfiguriert sein, ein elektrisches Feld zu erzeugen, das gegen die Grundplatte 72, wie einer unendlichen Grundplatte oder einer leitenden E-Ebene, reflektiert wird.
Die Reflexion des elektrischen Feldes kann verstanden werden, konzeptionell eine imaginäre zusätzliche Feldquelle auf der anderen Seite der Grundplatte 72 zu erzeugen. Zum Beispiel kann eine erste imaginäre Feldquelle 7A' der ersten Feldquelle 7A und eine zweite imaginäre Feldquelle 7B' der zweiten Feldquelle 7B entsprechen.
Die imaginären elektrischen Feldquellen haben entweder einen 0-Grad-Phasenübergang gegenüber der ursprünglichen Feldquelle oder einen 180-Grad-Phasenübergang. In einigen Beispielen kann die erste imaginäre Feldquelle einen 0-Grad-Phasenübergang (+1) gegenüber der ersten Feldquelle 7A aufweisen, und die zweite imaginäre Feldquelle kann einen 180-Grad-Phasenübergang (-1) gegenüber der zweiten Feldquelle 7B aufweisen.
8 illustriert eine konzeptionelle Ansicht einer elektrischen Feldquelle 8A, die sich zwischen einer Grundplatte 82 und einem ersten Signalempfangspunkt 8P1 befindet. Die elektrische Feldquelle 8A kann von der Grundplatte 82 um eine Entfernung 8D beabstandet sein. Darüber hinaus kann der erste Signalempfangspunkt 8P1 um eine Entfernung 8D1 von der elektrischen Feldquelle 8A beabstandet sein.
Die Reflektion des der elektrischen Feldquelle 8A zugeordneten elektrischen Feldes kann verstanden werden, konzeptionell eine imaginäre elektrische Feldquelle 8A' auf der anderen Seite der Grundplatte 82 zu erzeugen. Die imaginäre elektrische Feldquelle 8A' kann von der Grundplatte 82 um eine Entfernung 8D' beabstandet sein. Die Entfernung 8D kann der Entfernung 8D' in Bezug auf den Absolutwert entsprechen. Die Entfernung 8D1 kann größer sein als die Entfernung 8D.
9A illustriert eine vereinfachte Strahlungscharakteristik, die der elektrischen Feldquelle 8A aus 8 zugeordnet ist, wobei die elektrische Feldquelle 8A ½ λ von der Grundplatte 82 entfernt angeordnet ist und die Entfernung 8D1 größer ist als λ. In einigen Beispielen kann die Entfernung 8D1 viel größer sein als λ. Außerdem kann die Signalstärke oder Gewinn am ersten Signalempfangspunkt 8P1 Null sein.
9B illustriert die Erzeugung eines Endsignals 96 am ersten Signalempfangspunkt 8P1 unter Bezugnahme auf 9A. Das Endsignal 96 wird basierend auf der Kombination eines reflektierten (oder imaginären) Signals 94, das der imaginären elektrischen Feldquelle 8A' zugeordnet ist, und eines ursprünglichen, direkten Signals 92, das der elektrischen Feldquelle 8A zugeordnet ist, erzeugt.
Das reflektierte Signal 94 muss einen 1 λ längeren Weg zurücklegen als das ursprüngliche, direkte Signal 92, um den ersten Signalempfangspunkt 8P1 zu erreichen, berücksichtigend, dass es anfangs um 180 Grad phasenverschoben ist. Außerdem kann das reflektierte Signal 94, das der imaginären elektrischen Feldquelle 8A' zugeordnet ist, verstanden werden, destruktiv zu dem der elektrischen Feldquelle 8A zugeordneten direkten Signal 92 zu addieren. Dementsprechend können das direkte und das reflektierte Signal um etwa 180 Grad phasenverschoben enden und ein Null- oder unerhebliches Endsignal 96 erzeugen.
10A zeigt eine vereinfachte Strahlungscharakteristik, die der elektrischen Feldquelle 8A aus 8 entspricht und einem zweiten Signalempfangspunkt 8P2 und einem dritten Signalempfangspunkt 8P3 zugeordnet ist. Die zweiten und dritten Signalempfangspunkte 8P2, 8P3 können so verstanden werden, dass sie sich angrenzend an die Grundplatte 82 befinden.
Wiederum unter der Annahme einer Entfernung von ½ λ zwischen der elektrischen Feldquelle 8A und der Grundplatte 82 kann eine Entfernung 8D2 zwischen der elektrischen Feldquelle 8A und dem zweiten Signalempfangspunkt 8P2 größer als 1 λ und in einigen Beispielen viel größer als 1 λ sein. Ebenso kann eine Entfernung 8D3 zwischen der elektrischen Feldquelle 8A und dem dritten Signalempfangspunkt 8P3 größer als 1 λ sein. Die dem zweiten Signalempfangspunkt 8P2 zugeordnete Entfernung 8D2 kann gleich der dem dritten Signalempfangspunkt 8P3 zugeordneten Entfernung 8D3 sein.
10B illustriert die Erzeugung eines Endsignals 106 an den zweiten und dritten Signalempfangspunkten 8P2, 8P3 von 10A. Das Endsignal 106 wird basierend auf der Kombination eines reflektierten (oder imaginären) Signals 104, das der imaginären elektrischen Feldquelle 8A' zugeordnet ist, und eines ursprünglichen, direkten Signals 102, das der elektrischen Feldquelle 8A zugeordnet ist, erzeugt.
In diesem Fall sind die Entfernung 8D, die das direkte Signal 8A zurücklegt und die Entfernung 8D', die die reflektierte oder imaginäre Quelle 8A' zurücklegt, im Wesentlichen gleich, aber sie sind immer noch um 180 Grad phasenverschoben an den zweiten und dritten Signalempfangspunkten 8P2, 8P3. In einigen Beispielen kann das reflektierte Signal 104, das der imaginären elektrischen Feldquelle 8A' zugeordnet ist, verstanden werden, sich destruktiv zu dem direkten Signal 102 addiert, das der elektrischen Feldquelle 8A zugeordnet ist, zu addieren, wodurch ein Null- oder unerhebliches Endsignal 106 erzeugt wird. Dementsprechend ist zu erkennen, dass an einem oder beiden von dem zweiten Signalempfangspunkt 8P2 und dem dritten Signalempfangspunkt 8P3 wiederum ein Nullwert als Endsignal 106 vorliegt.
11A illustriert eine vereinfachte Strahlungscharakteristik, die der elektrischen Feldquelle 8A aus 8 entspricht und einem vierten Signalempfangspunkt 8P4 und einem fünften Signalempfangspunkt 8P5 zugeordnet ist. Der vierte Signalempfangspunkt 8P4 kann verstanden werden, als auf halbem Weg zwischen dem ersten Signalempfangspunkt 8P1 und dem zweiten Signalempfangspunkt 8P2 entlang eines bogenförmigen Pfades befindend. Der fünfte Signalempfangspunkt 8P5 kann verstanden werden, als auf halbem Weg zwischen dem ersten Signalempfangspunkt 8P1 und dem dritten Signalempfangspunkt 8P3 entlang des bogenförmigen Pfades befindend.
Wiederum unter der Annahme einer Entfernung von ½ λ zwischen der elektrischen Feldquelle 8A und der Grundplatte 82 kann die Entfernung 8D4 zwischen der elektrischen Feldquelle 8A und dem vierten Signalempfangspunkt 8P4 ungefähr ½ λ betragen. Ebenso kann die Entfernung 8D5 zwischen der elektrischen Feldquelle 8A und dem fünften Signalempfangspunkt 8P5 ungefähr ½ λ betragen. In einigen Beispielen ist die Entfernung 8D4 gleich der Entfernung 8D5. Außerdem ist die Entfernung, die ein reflektiertes Signal von der imaginären elektrischen Feldquelle 8A' zurücklegen muss, um entweder den vierten Signalempfangspunkt 8P4 oder den fünften Signalempfangspunkt 8P5 zu erreichen, etwa ½ λ die Entfernung, die ein direktes Signal von der elektrischen Feldquelle 8A zurücklegen müsste.
11B illustriert die Erzeugung eines Endsignals 116 an den vierten und fünften Signalempfangspunkten 8P4, 8P5 von 11A. Das Endsignal 116 wird basierend auf der Kombination eines reflektierten (oder imaginären) Signals 114, das der imaginären elektrischen Feldquelle 8A' zugeordnet ist, und eines ursprünglichen, direkten Signals 112, das der elektrischen Feldquelle 8A zugeordnet ist, erzeugt.
Mit Bezugnahme auf die 9A und 9B ist ersichtlich, dass am ersten Signalempfangspunkt 8P1 ein Nullwert vorliegt, weil das reflektierte Signal 94 im Fernfeld um 1 λ gegenüber dem ursprünglichen, direkten Signal 92 verschoben ist. Außerdem gibt es aufgrund der Reflexion eine 180-Grad-Verschiebung, die eine Null am ersten Signalempfangspunkt 8P1 verursacht. In gleicher Weise ist mit Bezugnahme auf die 10A und 10B zu erkennen, dass an den zweiten und dritten Signalempfangspunkten 8P2, 8P3 eine Differenz von 0 λ zwischen der elektrischen Feldquelle 8A und dem reflektierten Signal 94 besteht, was wiederum aufgrund der 180-Grad-Reflexionsphasenverschiebung eine Null verursacht.
Es ist ferner zu erkennen, dass im Fernfeld die Entfernung zwischen der elektrischen Feldquelle 8A und dem reflektierten Signal 94, 104 von 1 λ am ersten Signalempfangspunkt 8P1 auf 0 λ am zweiten Signalempfangspunkt 8P2 oder am dritten Signalempfangspunkt 8P3 abnehmen wird. Dies würde dazu führen, dass zwei Signale entstehen, die sich konstruktiv addieren und dadurch die Signalstärke im Endsignal 116 erhöhen. Dementsprechend gibt es eine Spitze an den vierten und fünften Signalempfangspunkten 8P4, 8P5.
12 illustriert eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Strahlungscharakteristik 120, die der elektrischen Feldquelle 8A zugeordnet ist, die sich in einer ersten Entfernung von der Grundplatte 82 von 8 befindet. In einigen Beispielen kann die erste Entfernung, wie die Entfernung 8D in 8, ungefähr ½ λ betragen.
Die Strahlungscharakteristik 120 kann verstanden werden, zwei Spitzen an den Punkten 8P4, 8P5 zu umfassen. Die beiden Punkte 8P4, 8P5 können sich symmetrisch in einem interessierenden 180-Grad-Bereich befinden. Im dargestellten Beispiel befinden die zwei Punkte 8P4, 8P5 etwa 60 Grad von einem Null-Grad-Bezugspunkt. Jede Spitze kann einem Vorwärtsgewinn 120 entsprechen, die einen Maximal- oder Spitzenwert in einer primären Signalempfangsrichtung 126 hat, die innerhalb einer Strahlbreite 124 liegt. Die Strahlbreite 124 kann einem bestimmten Prozentsatz des Spitzenwerts entsprechen, z. B. einem Teil der Strahlungscharakteristik 120, der mindestens 90% des Spitzenwerts ausmacht. Die primäre Signalempfangsrichtung 126 kann sich auf einer ungefähren Mittellinie der Strahlbreite 124 befinden. In einigen Beispielen kann es zwei oder mehr primäre Signalempfangsrichtungen geben, die mit einer elektrischen Feldquelle, z. B. einer Antenne, verbunden sind. Zusätzlich zu den beiden Spitzen an den Punkten 8P4 und 8P5 werden drei weitere Punkte 8P1, 8P2 und 8P3 als Null- oder unerhebliches Signal identifiziert. Punkt 8P1 befindet sich bei null Grad, und die beiden anderen Nullwertpunkte 8P2, 8P3 befinden sich 90 Grad von Punkt 8P1 und 180 Grad voneinander entfernt. Die Strahlungscharakteristik 120 kann entsprechend der Anzahl und Positionen der verschiedenen Spitzen und/oder Nullpunkte definiert oder gesteuert werden. Beispielsweise können die Spitzen konfiguriert werden, die Strahlungscharakteristik 120 von der Grundplatte, z. B. einem Reflektor, wegzurichten.
13 illustriert eine Querschnittsansicht einer Beispielstrahlungscharakteristik 130, die der elektrischen Feldquelle 8A, welche sich in einer zweiten Entfernung von der Grundplatte 82 von 8 befindet, zugeordnet ist. In einigen Beispielen kann die zweite Entfernung, wie die Entfernung 8D in 8, ungefähr ¼ λ betragen.
Das Signal kann verstanden werden konstruktiv zu addieren und eine maximale Spitze am Punkt 13P1 aufzuweisen, mit Nullwerten an den Punkten 13P2 und 13P3. In diesem Beispiel kann sich die maximale Spitze im Wesentlichen symmetrisch zu beiden Seiten des Spitzenpunkts 13P1 erstrecken und eine relativ große Strahlbreite 134 aufweisen. Beispielsweise kann sich die Strahlbreite 134 auf beiden Seiten des Spitzenpunkts 13P1 bis etwa 60 Grad erstrecken.
Eine primäre Signalempfangsrichtung 136, die sich innerhalb der Strahlbreite 134 befindet, kann mit dem Teil der Strahlbreite 134 verbunden sein, der den Spitzenwert aufweist. Beispielsweise kann die primäre Signalempfangsrichtung 136 einem Winkelbereich entsprechen, in dem die Strahlungscharakteristik 130 im Wesentlichen gleich dem Spitzenwert ist. Die Strahlbreite 134 kann einen zusätzlichen Winkelbereich auf beiden Seiten der primären Signalempfangsrichtung 136, worin ein Teil der Strahlungscharakteristik 130 einem gewissen Prozentsatz oder einer Standardabweichung vom Spitzenwert entspricht, umfassen. In anderen Beispielen kann die primäre Signalempfangsrichtung 136 der ungefähren Mittellinie der Strahlbreite 134, z. B. dem Spitzenpunkt 13P1, zugeordnet sein.
In der Strahlungscharakteristik 130 ist zu erkennen, dass es innerhalb des interessierenden 180-Grad-Bereichs keine Nullwerte gibt. Für die Entfernung 8D in 8 muss das imaginäre (reflektierte) Quellsignal an P1 eine ½ λ Entfernung zurücklegen, wobei auch berücksichtigt wird, dass es anfangs um 180 Grad phasenverschoben ist. Das Endsignal am Punkt 13P1 wird durch konstruktive Addition erhalten, wobei die Signaladdition am Punkt 13P1 maximal ist.
Vergleicht man die Strahlungscharakteristik 120, die der ersten Entfernung von ½ λ zugeordnet ist, mit der Strahlungscharakteristik 130, die der zweiten Entfernung von ¼ λ zugeordnet ist, kann festgestellt werden, dass am Punkt 8P1 ein verringerter Spitzenwert vorliegt, der Vorwärtsgewinn bei 60 Grad für die Strahlungscharakteristik 120 jedoch größer ist. Dementsprechend können einige Beispielantennenanordnungen eine Entfernung 8D zwischen ½ λ und ¼ λ wählen, um die Auswirkungen der beiden Strahlungscharakteristiken 120, 130 zu vermischen.
14A illustriert eine vereinfachte Strahlungscharakteristik die der elektrischen Feldquelle 8A aus 8 zugeordnet ist, welche sich in einer dritten Entfernung von einer Grundplatte 82 befindet. Geht man von einer Entfernung von 1 λ zwischen der elektrischen Feldquelle 8A und der Grundplatte 82 aus, kann ein erster Punkt 14P1 in einer Entfernung von 1 λ von der Grundplatte 82 liegen. Zusätzlich kann die Strahlungscharakteristik 140 zweiten und dritten Empfangspunkten 14P2, 14P3 zugeordnet sein, die sich neunzig Grad auf jeder Seite des ersten Punktes 14P1 befinden. Die ersten, zweiten und dritten Empfangspunkte 14P1, 14P2, 14P3 können einem Nullwert oder einem unerheblichen Wert zugeordnet sein. Die Entfernung zwischen den direkten und imaginären (reflektierten) Pfaden kann am Punkt 14P1 2 λ und an den Punkten 14P2, 14P3 0 λ betragen.
Ein erster Satz von Zwischenpunkten 14P4, 14P6, 14P8 kann sich zwischen den ersten und zweiten Punkten 14P1, 14P2 befinden und gleichmäßig voneinander beabstandet sein. Zusätzlich kann ein zweiter Satz von Zwischenpunkten 14P5, 14P7, 14P9 zwischen den ersten und dritten Punkten 14P1, 14P3 liegen und ebenfalls gleichmäßig voneinander beabstandet sein. Die erste und zweite Gruppe von Punkten kann zwischen Spitzenwerten und Nullwerten wechseln.
14B illustriert eine Querschnittsansicht einer Beispielstrahlungscharakteristik 140, die der elektrischen Feldquelle 8A aus 8 zugeordnet ist, welche sich in der dritten Entfernung von der Grundplatte 82 befindet. Zwischen den Punkten 14P1 und 14P2 befinden sich zwei Spitzen an Punkten 14P4 und 14P8 und eine zusätzliche Nullstelle am Punkt 14P6. Die gleiche Situation besteht zwischen Punkten 14P1 und 14P3, mit zwei Spitzen an den Punkten 14P5 und 14P9 und einer zusätzlichen Null am Punkt 14P7.
Eine primäre Signalempfangsrichtung 146 und eine Strahlbreite 142 können einem oder mehreren der Spitzenpunkte 14P4, 14P5 zugeordnet sein. In einigen Beispielen können einer oder mehrere der Spitzenwerte, wie die Spitzenwerte an den sekundären Spitzenpunkten 14P8, 14P9, etwas geringer sein als die Spitzenwerte an anderen Punkten der Strahlungscharakteristik, wie den Spitzenpunkten 14P4, 14P5. Die maximalen Gewinnwerte, die einem oder mehreren der sekundären Spitzenpunkte 14P8, 14P9 zugeordnet sind, können einem effektiven Gewinn 145 der Strahlungscharakteristik 140 zugeordnet sein. In einigen Beispielen kann der effektive Gewinn 145 oder Vorwärtsgewinn verwendet werden, um die ungefähren oberen und untere Grenzen der Strahlbreite 142 zu bestimmen.
15A illustriert eine beispielhafte reflektierende Oberfläche 154, die einer ersten Breite 154W und einer ersten Höhe 154H zugeordnet ist, und 15B zeigt eine Beispiel-Strahlungscharakteristik 150 für eine Antennenanordnung, beinhaltend die reflektierende Oberfläche 154 von 15A, in einer ersten Querschnittsansicht.
Die reflektierende Oberfläche 154 (15A) kann konfiguriert sein, einer primären Signalempfangsrichtung 156 (15B), die einer Antenne, z. B. einer ersten Antenne, entspricht, zugewandt oder darauf ausgerichtet zu sein. Darüber hinaus kann die reflektierende Oberfläche 154 konfiguriert sein, ein der ersten Antenne zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne in der primären Signalempfangsrichtung 156 oder der Vorwärtsrichtung der Antennenstrahlungscharakteristik 150 zu erhöhen. In einigen Beispielen kann die reflektierende Oberfläche 154 Teil einer zweiten Antenne der Antennenanordnung sein oder mit dieser verbunden sein.
Das Strahlungscharakteristik 150 kann einem Vorwärtsgewinn zugeordnet sein, der durch eine Strahlbreite 152 begrenzt wird. Die Strahlbreite 152 kann einem Teil der Strahlungscharakteristik 150 entsprechen, der einem Prozentsatz oder einer Standardabweichung des Spitzenwerts der Strahlungscharakteristik 150 entspricht. In anderen Beispielen kann die Strahlbreite 152 einem Schwellengewinnwert entsprechen, der einer vorbestimmten Signalstärke der ersten Antenne, gemessen in Dezibel (dB), entspricht.
15C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik 150 von 15B in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht. Die Strahlbreite 152 kann sowohl in der E-Ebene als auch in der H-Ebene der Strahlungscharakteristik eine Richtungskomponente aufweisen, wie die primäre Signalempfangsrichtung 156. Außerdem kann die Strahlbreite 152 in den beiden Querschnittsansichten unterschiedliche Winkelbereiche aufweisen. In einigen Beispielen kann der der ersten Querschnittsansicht von 15B zugeordnete Winkelbereich größer sein als der der zweiten Querschnittsansicht von 15C zugeordnete Winkelbereich.
16A illustriert eine einer Breite 164W (zweite Breite) und einer Höhe 164H (zweite Höhe) zugeordnete beispielhafte reflektierende Oberfläche 164. In einigen Beispielen kann die zweite Höhe 164H die gleiche Höhe wie die erste Höhe 154H von 15A haben, während die zweite Breite 164W kleiner als die erste Breite 154W sein kann.
16B illustriert ein Beispiel einer Strahlungscharakteristik 160 für eine Antennenanordnung, die die reflektierende Oberfläche 164 von 16A enthält, in einer ersten Querschnittsansicht.
Ähnlich wie die reflektierende Oberfläche 154, wie oben in Bezug auf 15A besprochen, kann die reflektierende Oberfläche 164 konfiguriert sein, einer primären Signalempfangsrichtung 166, die einer Antenne, z. B. einer ersten Antenne, entspricht, zugewandt oder auf sie ausgerichtet zu sein. Darüber hinaus kann die reflektierende Oberfläche 164 konfiguriert sein ein der ersten Antenne zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne in der primären Signalempfangsrichtung 166 oder der Vorwärtsrichtung der Strahlungscharakteristik 160 zu erhöhen. Das Strahlungscharakteristik 160 kann einem Vorwärtsgewinn zugeordnet sein, der durch eine Strahlbreite 162 begrenzt ist. Durch Verringern der zweiten Breite 164W der reflektierenden Oberfläche 164 im Vergleich zur ersten Breite 154W der reflektierenden Oberfläche 154 kann die Leistung der Strahlungscharakteristik 160 an der Seite der reflektierenden Ebene in den positiven „y“- und negativen „y“-Richtungen gesteuert oder verändert werden. Im Vergleich zu der in 15B dargestellten Strahlungscharakteristik 150 hat die Strahlbreite 162 beispielsweise einen größeren Winkelbereich als die Strahlbreite 152. Eine hintere Keule 168 kann einem Spitzenrückwärtsgewinn 165 der Strahlungscharakteristik 160 in der Rückwärtsrichtung (negatives „x“) zugeordnet sein. In der Strahlungscharakteristik 150 ist zu erkennen, dass der Rückwärtsgewinn (zwischen 90 und 270 Grad) Null oder im Wesentlichen Null ist. Obwohl der Spitzenrückwärtsgewinn 165 der hinteren Keule 168 im Vergleich zur Strahlungscharakteristik 150 größer sein kann, ist zu erkennen, dass der Vorwärtsgewinn in der primären Signalempfangsrichtung 166 der Strahlungscharakteristik 160 immer noch signifikant größer ist als der Spitzenrückwärtsgewinn 165.
16C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik 160 aus 16B in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
Die Strahlbreite 162 kann sowohl in der E-Ebene als auch in der H-Ebene der Strahlungscharakteristik eine Richtungskomponente aufweisen, wie die primäre Signalempfangsrichtung 166. Außerdem kann die Strahlbreite 162 in den beiden Querschnittsansichten unterschiedliche Winkelbereiche aufweisen. In einigen Beispielen kann der Winkelbereich, der der ersten Querschnittsansicht von 16B zugeordnet ist, größer sein als der Winkelbereich, der der zweiten Querschnittsansicht von 16C zugeordnet ist.
Wie zuvor erörtert, ist zu erkennen, dass die zweite Breite 164W der reflektierenden Oberfläche 164 geringer ist als die entsprechende erste Breite 154W der reflektierenden Oberfläche 154, die hintere Keule 168 wird hinter der E-Ebene gebildet. Die zweite Breite 164W der reflektierenden Oberfläche 164 kann verringert werden, bis nur noch eine Kante vorhanden ist, beispielsweise mit einer Breite von mehreren Millimetern oder weniger und, in einigen Beispielen, weniger als einem Millimeter. Die Verringerung der zweiten Breite 164W kann die Strahlbreite 162 in der „x-y“-Ebene oder H-Ebene weiter erhöhen (16B).
17A illustriert eine beispielhafte reflektierende Oberfläche 174, die einer Höhe 174H (erste Höhe) und einer Breite 174W (erste Breite) zugeordnet ist, und 17B illustriert eine beispielhafte Strahlungscharakteristik 170 für eine Antennenanordnung, die die reflektierende Oberfläche 174 von 17A enthält, in einer ersten Querschnittsansicht.
Die reflektierende Oberfläche 174 kann konfiguriert sein, einer primären Signalempfangsrichtung 176, die einer Antenne, z. B. einer ersten Antenne, entspricht, zugewandt oder auf sie ausgerichtet zu sein. Darüber hinaus kann die reflektierende Oberfläche 174 konfiguriert sein, ein der ersten Antenne zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne in der primären Signalempfangsrichtung 176 oder der Vorwärtsrichtung der Antennenstrahlungscharakteristik 170 zu erhöhen. In einigen Beispielen kann die reflektierende Oberfläche 174 Teil einer zweiten Antenne der Antennenanordnung oder mit dieser verbunden sein.
Die Strahlungscharakteristik 170 kann einem Vorwärtsgewinn zugeordnet sein, der durch eine Strahlbreite 172 begrenzt wird. Strahlbreite 172 kann einem Teil der Strahlungscharakteristik 170 entsprechen, der einem Prozentsatz oder einer Standardabweichung vom Spitzenwert des Strahlungscharakteristik 170 entspricht. In anderen Beispielen kann die Strahlbreite 172 einem Schwellengewinnwert entsprechen, der einer vorgegebenen Signalstärke der ersten Antenne, gemessen in Dezibel (dB), entspricht.
17C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik 170 von 17B in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
Die Strahlbreite 172 kann sowohl in der E-Ebene als auch in der H-Ebene der Strahlungscharakteristik eine Richtungskomponente aufweisen, wie die primäre Signalempfangsrichtung 176. Außerdem kann die Strahlbreite 172 in den beiden Querschnittsansichten unterschiedliche Winkelbereiche aufweisen. In einigen Beispielen kann der der ersten Querschnittsansicht von 17B zugeordnete Winkelbereich größer sein als der der zweiten Querschnittsansicht von 17C zugeordnete Winkelbereich.
18A zeigt eine beispielhafte Antennenanordnung 189 mit einer Antenne 181 und einer reflektierenden Oberfläche 184, die einer Breite 184W (zweite Breite) und einer Höhe 184H (zweite Höhe) zugeordnet ist. In einigen Beispielen kann die zweite Breite 184W die gleiche Breite wie die erste Breite 174W von 17A sein, während die zweite Höhe 184H kleiner als die zweite Höhe 174H sein kann. Außerdem kann die zweite Höhe 184H ungefähr gleich einer Antennenhöhe 181H sein, die der Antenne 181 (erste Antenne) zugeordnet ist. In einigen Beispielen kann die zweite Höhe 184H der reflektierenden Oberfläche 184 geringer sein als die Antennenhöhe 181H.
18B illustriert ein Beispiel einer Strahlungscharakteristik 180 für eine Antennenanordnung, die die reflektierende Oberfläche von 18A enthält, in einer ersten Querschnittsansicht.
Ähnlich wie die reflektierende Oberfläche 154, wie oben in Bezug auf 15A besprochen, kann die reflektierende Oberfläche 184 konfiguriert sein, einer primären Signalempfangsrichtung 186, die der Antenne 181 entspricht, zugewandt oder darauf ausgerichtet zu sein. Zusätzlich kann die reflektierende Oberfläche 184 konfiguriert sein, ein der Antenne 181 zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der Antenne 181 in der primären Signalempfangsrichtung 186 oder der Vorwärtsrichtung der Strahlungscharakteristik 180 zu erhöhen. Die Strahlungscharakteristik 180 kann einem Vorwärtsgewinn zugeordnet sein, der durch eine Strahlbreite 182 begrenzt ist.
Durch Verringern der zweiten Höhe 184H der reflektierenden Oberfläche 184 im Vergleich zur ersten Höhe 174H der reflektierenden Oberfläche 174 kann die Leistung der Strahlungscharakteristik 180 an der Seite der reflektierenden Ebene in den positiven „y“- und negativen „y“-Richtungen gesteuert oder verändert werden. Im Vergleich zu der in 17B dargestellten Strahlungscharakteristik 170 hat die Strahlbreite 182 der Strahlungscharakteristik 180 beispielsweise einen engeren Winkelbereich als die Strahlbreite 172.
Eine hintere Keule 188 kann einem Spitzenrückwärtsgewinn 185 der Strahlungscharakteristik 180 in Rückwärtsrichtung (negatives „x“) zugeordnet sein. In der Strahlungscharakteristik 180 ist zu erkennen, dass der Spitzenrückwärtsgewinn 185 größer ist als der Spitzenrückwärtsgewinn 175 der Strahlungscharakteristik 170 (17B). Zusätzlich dazu, dass die hintere Keule 188 im Vergleich zur hinteren Keule 178 der Strahlungscharakteristik 170 größer ist, ist zu erkennen, dass der Spitzengewinn 185 in der primären Signalempfangsrichtung 186 der Strahlungscharakteristik 180 in der rückwärtigen Richtung liegt. Außerdem ist der Vorwärtsgewinn 185 etwas geringer als der Rückwärtsgewinn, der der hinteren Keule 188 zugeordnet ist.
18C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik 180 von 18B, gezeigt in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht. Die Strahlbreite 182 kann sowohl in der E-Ebene als auch in der H-Ebene der Strahlungscharakteristik eine Richtungskomponente aufweisen, wie die primäre Signalempfangsrichtung 186. Außerdem kann die Strahlbreite 182 in den beiden Querschnittsansichten unterschiedliche Winkelbereiche aufweisen. In einigen Beispielen kann der Winkelbereich, der der ersten Querschnittsansicht von 18B zugeordnet ist, größer sein als der Winkelbereich, der der zweiten Querschnittsansicht von 18C zugeordnet ist.
Da die zweite Breite 184W der reflektierenden Oberfläche 184 größer ist als die entsprechende erste Breite 174W der reflektierenden Oberfläche 174, wird die hintere Keule 188 hinter der E-Ebene gebildet. Die zweite Breite 184W der reflektierenden Oberfläche 184 kann vergrößert werden, bis die zweite Breite 184W ungefähr gleich der zweiten Höhe 184H ist. In einigen Beispielen kann die zweite Breite 184W größer sein als die zweite Höhe 184H.
19A illustriert eine Beispiel-Antennenanordnung 199 mit einer reflektierenden Oberfläche 194 und einer Antenne 191, und 19B illustriert eine Beispiel-Strahlungscharakteristik 190 für die Antennenanordnung 199 von 19A in einer ersten Querschnittsansicht. Die reflektierende Oberfläche 194 umfasst eine Höhe 194H (erste Höhe) und eine Breite 194W (erste Breite). Die Antenne 191 kann von der reflektierenden Oberfläche 194 um eine Entfernung 19D beabstandet sein.
Die reflektierende Oberfläche 194 kann konfiguriert sein, einer primären Signalempfangsrichtung 196, die der Antenne 191 entspricht, zugewandt oder auf sie ausgerichtet zu sein. Darüber hinaus kann die reflektierende Oberfläche 194 konfiguriert sein, ein der Antenne 191 zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der Antenne 191 in der primären Signalempfangsrichtung 196 oder der Vorwärtsrichtung der Antennenstrahlungscharakteristik 190 zu erhöhen. In einigen Beispielen kann die reflektierende Oberfläche 194 Teil einer zweiten Antenne der Antennenanordnung 199 oder mit dieser verbunden sein.
Die Strahlungscharakteristik 190 kann einem Vorwärtsgewinn zugeordnet sein, der durch eine Strahlbreite 192 begrenzt wird. Die Strahlbreite 192 kann einem Teil der Strahlungscharakteristik 190 entsprechen, der einem Prozentsatz oder einer Standardabweichung vom Spitzenwert der Strahlungscharakteristik 190 entspricht. In anderen Beispielen kann die Strahlbreite 192 einem Schwellengewinnwert entsprechen, der einer vorbestimmten Signalstärke der Antenne 191, gemessen in Dezibel (dB), entspricht.
19C illustriert die Beispiel-Strahlungscharakteristik 190 von 19B in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht. Die Strahlbreite 192 kann sowohl in der E-Ebene als auch in der H-Ebene der Strahlungscharakteristik eine Richtungskomponente aufweisen, wie die primäre Signalempfangsrichtung 196. Außerdem kann die Strahlbreite 192 in den beiden Querschnittsansichten unterschiedliche Winkelbereiche aufweisen. In einigen Beispielen kann der der ersten Querschnittsansicht von 19B zugeordnete Winkelbereich größer sein als der der zweiten Querschnittsansicht von 19C zugeordnete Winkelbereich.
20A illustriert eine beispielhafte Antennenanordnung 209 mit einer reflektierenden Oberfläche 204, einer ersten Antenne 201 und einem unteren Signalempfangskörper 203. Die reflektierende Oberfläche kann eine Breite 204W (zweite Breite) und eine Höhe 204H (zweite Höhe) aufweisen. In einigen Beispielen kann die zweite Breite 204W die gleiche Breite wie die erste Breite 194W von 19A sein, und die zweite Höhe 204H kann die gleiche Höhe wie die erste Höhe 194H sein. Die erste Antenne 201 kann von der reflektierenden Oberfläche 204 um eine Antennenentfernung 20D beabstandet sein. In einigen Beispielen umfasst eine zweite Antenne den unteren Signalempfangskörper 203, der elektrisch mit der reflektierenden Oberfläche 204 gekoppelt ist.
Der untere Signalempfangskörper 203 kann im Wesentlichen senkrecht zu der reflektierenden Oberfläche 204 ausgebildet sein. In einigen Beispielen haben der untere Signalempfangskörper 203 und die reflektierende Oberfläche 204 die gleiche Breite. Der untere Signalempfangskörper 204 kann sich um eine Entfernung 203D von der reflektierenden Oberfläche 204 weg erstrecken. In einigen Beispielen kann sich der untere Signalempfangskörper 203 um die Entfernung 203D erstrecken, die gleich oder größer ist als die Entfernung 20D zwischen der ersten Antenne 201 und der reflektierenden Oberfläche 204, so dass sich der untere Signalempfangskörper 203 unterhalb der ersten Antenne 201 erstreckt. Das untere Ende der ersten Antenne 201 kann sich in einer Entfernung 203H oberhalb des unteren Signalempfangskörpers 203 befinden.
20B illustriert ein Beispiel einer Strahlungscharakteristik 200 für die Antennenanordnung 209 von 20A in einer ersten Querschnittsansicht.
Ähnlich wie die reflektierende Oberfläche 154, wie oben in Bezug auf 15A erörtert, kann die reflektierende Oberfläche 204 konfiguriert sein, einer primären Signalempfangsrichtung 206, die der ersten Antenne 201 entspricht, zugewandt oder auf sie ausgerichtet zu sein. Darüber hinaus kann die reflektierende Oberfläche 204 konfiguriert sein, ein der ersten Antenne 201 zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne 201 in der primären Signalempfangsrichtung 206 oder der Vorwärtsrichtung der Strahlungscharakteristik 200 zu erhöhen. Die Strahlungscharakteristik 200 kann einem Vorwärtsgewinn zugeordnet sein, welcher durch eine Strahlbreite 202 begrenzt ist.
Durch Einbeziehung des unteren Signalempfangskörpers 203 kann die Leistung der Strahlungscharakteristik 200 auf der Seite der Reflexionsebene gesteuert oder modifiziert werden. Im Vergleich zu der in 19B dargestellten Strahlungscharakteristik 190 hat die Strahlbreite 202 der Strahlungscharakteristik 200 beispielsweise einen größeren Winkelbereich als die Strahlbreite 192.
Eine hintere Keule 208 kann einem Spitzenrückwärtsgewinn 205 der Strahlungscharakteristik 200 in Rückwärtsrichtung zugeordnet sein. In der Strahlungscharakteristik 200 ist zu erkennen, dass der Spitzenrückwärtsgewinn 205 geringer ist als der Spitzenrückwärtsgewinn 195 der Strahlungscharakteristik 190 (19B).
20C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik 200 aus 20B in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht. Durch Hinzufügen des unteren Signalempfangskörpers 203 kann die Strahlungscharakteristik 200 in der H-Ebene gesteuert werden. Wenn sich der untere Signalempfangskörper 203 unterhalb der ersten Antenne 201 erstreckt, wird die Strahlungscharakteristik 200 in der H-Ebene nach unten verschoben. Andererseits kann, in einigen Beispielen, durch erstrecken des unteren Signalempfangskörpers 203 über die erste Antenne 201 hinaus die Strahlungscharakteristik 200 in der H-Ebene nach oben verschoben werden.
Durch Verringerung der Entfernung 203H oder der Lücke zwischen der ersten Antenne 201 und dem unteren Signalempfangskörper 203 kann die Strahlungscharakteristik 200 weiter zum Boden verschoben werden. In einigen Beispielen kann die Strahlungscharakteristik 200 in die entgegengesetzte Richtung verschoben werden, wenn die Antenne für Antennenanordnungen umfassend eine reflektierende Oberfläche ohne unteren Signalempfangskörper, wie reflektierender Oberfläche 194 (19A), abgesenkt wird. In diesem Fall kann die Strahlungscharakteristik 190, durch Absenken der Antenne 191, nach oben verschoben werden.
21A illustriert eine beispielhafte Antennenanordnung 219 mit einer reflektierenden Oberfläche 214, einer ersten Antenne 211, einem unteren Signalempfangskörper 213 und einem oberen Signalempfangskörper 217. Die reflektierende Oberfläche 214 kann ebenfalls einen Signalempfangskörper umfassen. Die erste Antenne 211 kann von der reflektierenden Oberfläche 214 um eine Entfernung 21D beabstandet sein.
In einigen Beispielen umfasst eine zweite Antenne den oberen Signalempfangskörper 217, der elektrisch mit der reflektierenden Oberfläche 214 gekoppelt ist, und der untere Signalempfangskörper 213 kann elektrisch mit der reflektierenden Oberfläche 214 gekoppelt sein. Der obere Signalempfangskörper 217 kann eine Länge 217D aufweisen, die sich von der reflektierenden Oberfläche 214 weg in einer Höhe 217H in der Höhenrichtung erstreckt, die höher ist als ein oberes Ende der ersten Antenne 211. Der obere Signalempfangskörper 217 und das obere Ende der ersten Antenne 211 können in der Höhenrichtung voneinander beabstandet sein, um den zweiten Signalempfangskörper 217 von der ersten Antenne 211 elektrisch zu isolieren. Zusätzlich kann sich der untere Signalempfangskörper 213 um eine Entfernung 213D erstrecken, die gleich oder größer ist als die Entfernung 21D zwischen der ersten Antenne 211 und der reflektierenden Oberfläche 214, so dass sich der untere Signalempfangskörper 213 unterhalb der ersten Antenne 211 erstreckt. Der untere Signalempfangskörper 213 und das untere Ende der ersten Antenne 211 können durch eine Höhe 213H in der Höhenrichtung voneinander beabstandet sein, um den unteren Signalempfangskörper 213 von der ersten Antenne 211 elektrisch zu isolieren.
21B illustriert ein Beispiel einer Strahlungscharakteristik 210 für die Antennenanordnung 219 von 21A in einer ersten Querschnittsansicht.
Die reflektierende Oberfläche 214 kann konfiguriert sein, einer primären Signalempfangsrichtung 216, die der ersten Antenne 211 entspricht, zugewandt oder auf sie ausgerichtet zu sein. Darüber hinaus kann die reflektierende Oberfläche 214 konfiguriert sein, ein der ersten Antenne 211 zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne 211 in der primären Signalempfangsrichtung 216 oder der Vorwärtsrichtung der Antennenstrahlungscharakteristik 210 zu erhöhen. In einigen Beispielen kann die reflektierende Oberfläche 214 Teil einer zweiten Antenne der Antennenanordnung 219 oder mit dieser verbunden sein.
Die Strahlungscharakteristik 210 kann einem Vorwärtsgewinn zugeordnet sein, der durch eine Strahlbreite 212 begrenzt ist. Die Strahlbreite 212 kann einem Teil der Strahlungscharakteristik 210 entsprechen, der einem Prozentsatz oder einer Standardabweichung vom Spitzenwert des Strahlungscharakteristik 210 entspricht. In anderen Beispielen kann die Strahlbreite 212 einem Schwellengewinnwert entsprechen, der einer vorbestimmten Signalstärke der ersten Antenne 211, gemessen in Dezibel (dB), entspricht.
21C illustriert die Beispiel-Strahlungscharakteristik 210 von 21B in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
Die Strahlbreite 212 kann sowohl in der E-Ebene als auch in der H-Ebene der Strahlungscharakteristik eine Richtungskomponente aufweisen, wie die primäre Signalempfangsrichtung 216. Außerdem kann die Strahlbreite 212 in den beiden Querschnittsansichten unterschiedliche Winkelbereiche aufweisen. In einigen Beispielen kann der der ersten Querschnittsansicht von 21B zugeordnete Winkelbereich größer sein als der der zweiten Querschnittsansicht von 21C zugeordnete Winkelbereich.
22A illustriert eine beispielhafte Antennenanordnung 229 mit einer reflektierenden Oberfläche 224, einer ersten Antenne 221, einem unteren Signalempfangskörper 223 und einem oberen Signalempfangskörper 227. Der obere Signalempfangskörper 227 von 22A hat eine verlängerte Länge 227D verglichen mit der Länge 217D des oberen Signalempfangskörpers 217 von 21A. Die erste Antenne 221 kann von der reflektierenden Oberfläche 224 um eine Antennenentfernung 22D beabstandet sein.
In einigen Beispielen können die Abstände oder Lücken zwischen der ersten Antenne 221 und den oberen und unteren Signalempfangskörpern 223, 227 für beide Antennenanordnungen 219 und 229 gleich sein. Zum Beispiel kann eine Höhe 223H im Wesentlichen gleich der Höhe 213H sein, und eine Höhe 227H kann im Wesentlichen gleich der Höhe 217H sein. Darüber hinaus kann die Antennenentfernung 22D im Wesentlichen gleich der Antennenentfernung 21D sein. Die Länge 227D des oberen Signalempfangskörpers 227 kann gleich oder größer als die Antennenentfernung 22D zwischen der ersten Antenne 221 und der reflektierenden Oberfläche 224 sein, so dass sich der obere Signalempfangskörper 227 direkt über das obere Ende der ersten Antenne 221 erstreckt.
Durch Hinzufügen von einem oder beiden des unteren Signalempfangskörpers 223 und des oberen Signalempfangskörpers 227 kann die Leistung und Form der zugeordneten Strahlungscharakteristik 220 gesteuert werden. Zusätzlich können die Längen der Körper und der Abstand von der ersten Antenne 221 variiert werden, um die Strahlungscharakteristik zu steuern. Darüber hinaus können auch die Größe und Richtung der Strahlbreite gesteuert werden, wie bezugnehmend auf die folgenden Zeichnungen näher beschrieben.
22B illustriert ein Beispiel für eine Strahlungscharakteristik 220 für die Antennenanordnung 229 von 22A in einer ersten Querschnittsansicht.
Ähnlich wie die reflektierende Oberfläche 154, wie oben in Bezug auf 15A besprochen, kann die reflektierende Oberfläche 224 konfiguriert sein, einer primären Signalempfangsrichtung 226, die der ersten Antenne 221 entspricht, zugewandt oder auf sie ausgerichtet zu sein. Darüber hinaus kann die reflektierende Oberfläche 224 konfiguriert sein, ein der ersten Antenne 221 zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne 221 in der primären Signalempfangsrichtung 226 oder der Vorwärtsrichtung der Strahlungscharakteristik 220 zu erhöhen. Die Strahlungscharakteristik 220 kann einem Vorwärtsgewinn zugeordnet sein, der durch eine Strahlbreite 222 begrenzt ist.
Durch Einbeziehung des unteren Signalempfangskörpers 223 kann die Leistung der Strahlungscharakteristik 220 auf der Seite der Reflexionsebene gesteuert oder modifiziert werden. Im Vergleich zu der in 21B dargestellten Strahlungscharakteristik 210 hat die Strahlbreite 222 der Strahlungscharakteristik 220 beispielsweise einen größeren Winkelbereich als die Strahlbreite 212.
Eine hintere Keule 228 kann einem Spitzenrückwärtsgewinn 225 der Strahlungscharakteristik 220 in Rückwärtsrichtung zugeordnet sein. In der Strahlungscharakteristik 220 ist zu erkennen, dass der Spitzenrückwärtsgewinn 225 größer ist als der Spitzenrückwärtsgewinn 215 der Strahlungscharakteristik 210 (21B).
22C illustriert die Beispielstrahlungscharakteristik 220 von 22B in einer zweiten Querschnittsansicht, die senkrecht zur ersten Querschnittsansicht steht.
Durch Verlängerung der Länge 227D des oberen Signalempfangskörpers 227 kann die Strahlungscharakteristik 220 in der H-Ebene weiter gesteuert werden. Wenn sich der obere Signalempfangskörper 227 oberhalb der ersten Antenne 221 erstreckt, wird die Strahlungscharakteristik 220 in der H-Ebene nach oben verschoben.
23A illustriert ein Beispiel für eine Antennenanordnung 239 mit einer ersten Antenne 231 und einer zweiten Antenne 232. Die zweite Antenne 232 umfasst eine reflektierende Oberfläche 234 und einen oberen Signalempfangskörper 238. Die zweite Antenne 232 kann oberhalb einer Grundplatte 233 angeordnet sein.
Die erste Antenne 231 kann von der reflektierenden Oberfläche 234 um eine Antennenentfernung 23D beabstandet sein. Das obere Ende der ersten Antenne 231 kann von dem oberen Signalempfangskörper 238 um eine Entfernung 238H beabstandet sein. Außerdem kann das untere Ende der ersten Antenne 231 von der Grundplatte 233 um eine Entfernung 233H beabstandet sein.
23B illustriert eine Querschnittsansicht einer Beispiel-Strahlungscharakteristik 230 für die Antennenanordnung 239 von 23A.
Die reflektierende Oberfläche 234 (23A) kann konfiguriert sein, einer primären Signalempfangsrichtung 236, die der ersten Antenne 231 entspricht, zugewandt oder auf sie ausgerichtet zu sein. Darüber hinaus kann die reflektierende Oberfläche 234 konfiguriert sein, ein der ersten Antenne 231 zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne 231 in der primären Signalempfangsrichtung 236 oder der Vorwärtsrichtung der Antennenstrahlungscharakteristik 230 zu erhöhen.
Das Strahlungscharakteristik 230 kann einem Vorwärtsgewinn zugeordnet sein, der durch eine Strahlbreite 235 begrenzt ist, die einem Teil der Strahlungscharakteristik 230 entspricht, der einem Prozentsatz oder einer Standardabweichung vom Spitzenwert der Strahlungscharakteristik 230 entspricht.
24A illustriert ein weiteres Beispiel für eine Antennenanordnung 249 mit einer ersten Antenne 241 und einer zweiten Antenne 242. Die zweite Antenne 242 umfasst eine reflektierende Oberfläche 244 und einen oberen Signalempfangskörper 248. Die zweite Antenne 242 kann oberhalb einer Grundplatte 243 angeordnet sein.
Die erste Antenne 241 kann von der reflektierenden Oberfläche 244 um eine Antennenentfernung 24D beabstandet sein. Das obere Ende der ersten Antenne 241 kann von dem oberen Signalempfangskörper 248 um eine Entfernung 248H beabstandet sein. Außerdem kann das untere Ende der ersten Antenne 241 von der Grundplatte 243 um eine Entfernung 243H beabstandet sein.
Der Antennenentfernung 24D kann im Wesentlichen gleich dem Antennenentfernung 23D (23A) sein. In einigen Beispielen kann die erste Antenne 241 auf eine höhere Höhe angehoben werden, die der Entfernung 243H im Vergleich zur Entfernung 233H (23A) entspricht. Gleichzeitig kann die Entfernung 248H zwischen dem oberen Ende der ersten Antenne 241 und dem oberen Signalempfangskörper 248 geringer sein als die Entfernung 238H.
24B illustriert eine Querschnittsansicht einer Beispielstrahlungscharakteristik 240 für die Antennenanordnung 249 von 24A.
Beim Vergleich der Strahlungscharakteristik 240 mit der Strahlungscharakteristik 230 (23B) zeigt sich, dass durch Einstellen der Höhe (Entfernung 243H) der ersten Antenne 242 relativ zur Grundplatte 243 die Strahlungscharakteristik 240 in der H-Ebene zusammen mit der primären Signalempfangsrichtung 246 und der Strahlbreite 245 gesteuert werden kann. In diesem Fall wird die primäre Signalempfangsrichtung 246 im Vergleich zur primären Signalempfangsrichtung 236 (23B) nach unten verschoben.
Durch Anpassung der Höhe der ersten Antenne 241 relativ zur Grundplatte 243 kann auch die Strahlungscharakteristik in der E-Ebene gesteuert werden. Andererseits kann die Seitenleistung (positives „x“ bis negatives „x“) der Strahlungscharakteristik durch Variieren der Antennenentfernung 24D zwischen der ersten Antenne 242 und der reflektierenden Oberfläche 244 gesteuert werden. Variieren der Antennenentfernung 24D kann auch zur Steuerung des Gewinns in der positiven „y“-Richtung verwendet werden.
25A illustriert noch ein weiteres Beispiel für eine Antennenanordnung 250, die eine erste Antenne 251 und eine reflektierende Oberfläche 252 umfasst. In einigen Beispielen kann die erste Antenne 251 eine Monopolantenne, eine gefaltete Dipolantenne oder eine andere Art von Antenne umfassen, wie eine Metallplatte, einen Metalldraht, einen Metallstab, einen Rundstab, einen Film und eine Oberfläche oder Schicht einer Leiterplatte (PCB). Außerdem kann die reflektierende Oberfläche 252 Teil einer zweiten Antenne sein. In einigen Beispielen kann die zweite Antenne eine Metallplatte, einen Metalldraht, einen Metallstab oder einen Rundstab umfassen. Die erste Antenne 251 ist von der reflektierenden Oberfläche 252 um eine Antennenentfernung 25D beabstandet. Die erste Antenne 251 und die reflektierende Oberfläche 252 sind im Wesentlichen parallel, so dass die Entfernung zwischen dem oberen Ende der ersten Antenne 251 und der reflektierenden Oberfläche 252 gleich der Entfernung zwischen dem unteren Ende der ersten Antenne 251 und der reflektierenden Oberfläche 252 ist.
25B illustriert eine Antennenanordnung 255, bei der die reflektierende Oberfläche 252 um einen Winkel 254 geneigt ist. Die erste Antenne 251 und die reflektierende Oberfläche 252 sind nicht parallel zueinander, so dass die Entfernung zwischen dem oberen Ende der ersten Antenne 251 und der reflektierenden Oberfläche 252 geringer ist als die Entfernung zwischen dem unteren Ende der ersten Antenne 251 und der reflektierenden Oberfläche 252. In anderen Beispielen kann die Entfernung zwischen dem oberen Ende der ersten Antenne 251 und der reflektierenden Oberfläche 252 größer sein als die Entfernung zwischen dem unteren Ende der ersten Antenne 251 und der reflektierenden Oberfläche 252. Durch Kippen der reflektierenden Oberfläche 252, so dass sie in Bezug auf die erste Antenne 251 geneigt ist, kann die Strahlungscharakteristik in der H-Ebene gesteuert werden.
In einigen Beispielen kann die reflektierende Oberfläche 252 anstelle oder zusätzlich zur Neigung der reflektierenden Oberfläche 252 so gedreht werden, dass sie koplanar mit der ersten Antenne ist. Mit weiterem Bezug auf 2 kann die reflektierende Oberfläche 252 um neunzig Grad gedreht werden, so dass die reflektierende Oberfläche 252 mit der ersten Antenne (z. B. Antenne 5) in der E-Ebene koplanar ist. Beide Seiten der reflektierenden Oberfläche 252, zusätzlich zu der Kante der reflektierenden Oberfläche 252 in der Nähe der ersten Antenne, können daher dazu dienen, Signale zu reflektieren, die der ersten Antenne entsprechen.
26A illustriert einen beispielhaften Signalempfangskörper 260 für eine Antennenanordnung, wie die in 1 dargestellte Antennenanordnung 10. Mit weiterem Bezug auf 1, kann der Signalempfangskörper 260 ein oder mehrere sich verjüngende Antennenelemente enthalten, die sich über das obere Ende der ersten Antenne 5 erstrecken. Beispielsweise kann der Signalempfangskörper 260 einen ersten Satz von Elementen 261, 262 enthalten, die sich an einem hinteren Ende des Signalempfangskörpers 260 befinden. Zusätzlich kann der Signalempfangskörper 260 einen zweiten Satz von Elementen 265 enthalten, die sich über das obere Ende der ersten Antenne 5 erstrecken.
26B illustriert eine Rückansicht des Signalempfangskörpers 260 von 26A, in der der erste Satz von Elementen 261, 262 einen oder mehrere Scheitelpunkte 266, 267 aufweist. In einigen Beispielen kann der Signalempfangskörper 260 eine Halterung 264 enthalten, die mit einer zweiten Antenne, wie der zweiten Antenne 15 von 1, verbunden werden kann. Die Form des Signalempfangskörpers 260 kann sich verjüngend oder schirmförmig sein, um eine der ersten Antenne 5 zugeordnete Strahlungscharakteristik teilweise zu steuern.
Der Signalempfangskörper 260 kann aus der Perspektive der Rückansicht von einem schmalen oberen Teil zu einem breiteren unteren Teil verjüngt sein. In einigen Beispielen kann der schmale obere Abschnitt geschlossen oder verbunden sein, und der breitere untere Abschnitt kann offen sein. Mit weiterem Bezug auf 26B kann die sich verjüngende Form des ersten Satzes von Elementen 261, 262 einen Winkel bilden, in dem die Entfernung zwischen den oberen Enden des ersten Satzes von Elementen 261, 262 geringer sein kann als die Entfernung zwischen den unteren Enden, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der reflektierenden Oberfläche 264 befinden.
Der Signalempfangskörper 260 kann andere Formen oder Arten von sich verjüngenden Antennenelementen umfassen, einschließlich eines umgekehrt V-förmigen Empfangskörpers, eines bergartigen Empfangskörpers, eines Chevron-förmigen Empfangskörpers, und wie weiter in US-Patent Nr. 9,825,351 offenbart, das hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist. Darüber hinaus kann der Signalempfangskörper 260 aus einem einzigen Blech oder aus einer Vielzahl von Blechen geformt werden, einschließlich eines oder mehrerer Bleche, die ein mäanderndes Design aufweisen und/oder mit einem oder mehreren Schlitzen versehen sind.
27 illustriert ein Beispiel einer reflektierenden Oberfläche 270 mit einer Anzahl von Löchern 271, 272. Die reflektierende Oberfläche 270 kann eine Höhe 276H und eine Breite 276W aufweisen. In einigen Beispielen ist die Anzahl der Löcher 271, 272 linear in der Höhenrichtung ausgerichtet.
Die Löcher 271, 272 können auch einer Höhe 271H und einer Breite 271W zugeordnet sein. Die Anzahl und Größe der Löcher kann sowohl zur Steuerung der Form der einer Antenne (wie der ersten Antenne 5 von 1) zugeordneten Strahlungscharakteristik als auch zur Verringerung des Gewichts der reflektierenden Oberfläche konfiguriert werden. In einigen Beispielen kann die reflektierende Oberfläche 270 Teil einer zweiten Antenne sein, wie der zweiten Antenne 15 in 1.
28 illustriert ein weiteres Beispiel einer reflektierenden Oberfläche 280 mit einer mäandernden Serpentinenstruktur 285. Die reflektierende Oberfläche 280 kann Teil einer zweiten Antenne sein, wie der zweiten Antenne 15 von 1, und kann ein auf ein Substrat 286 geätztes oder anderweitig gebildetes reflektierendes Muster enthalten. Das reflektierende Muster kann die Serpentinenstruktur 285 enthalten. In anderen Beispielen kann die Serpentinenstruktur 285 aus dem Substrat 286 herausgeschnitten oder anderweitig von diesem entfernt werden, wobei das Substrat 286 konfiguriert sein kann, Signale zu reflektieren.
Die Serpentinenstruktur 285 kann einer Höhe 285H und einer Breite 285W zugeordnet sein. In einigen Beispielen können die Höhe 285H und die Breite 285W kleiner sein als die Höhe 286H beziehungsweise die Breite 286W des Substrats 286. Die Höhe 285H, Breite 285W und Anzahl der Windungen der Serpentinenstruktur 285 können variiert werden, um ein Strahlungscharakteristik zu steuern, die einer Antenne, wie der ersten Antenne 5 von 1, zugeordnet ist.
Es versteht sich, dass nicht alle hierin beschriebenen Aspekte, Vorteile und Merkmale notwendigerweise durch irgendeine bestimmte beispielhafte Ausführungsform erreicht werden oder in dieser enthalten sind. Nach der Beschreibung und Veranschaulichung verschiedener Beispiele hierin sollte es in der Tat offensichtlich sein, dass andere Beispiele in ihrer Anordnung und ihren Einzelheiten modifiziert werden können.
Während bestimmte hier beschriebene Beispiele so verstanden werden können, mit V2X-Technologien zu arbeiten, können in anderen Beispielen eine oder mehrere Antennen so konfiguriert sein, dass sie Signale empfangen und/oder Strahlungscharakteristiken steuern, die Frequenzmodulation (FM), Amplitudenmodulation (AM), digitalem Hörfunk (DAB), digitalem Fernsehen (DTV), Telefon, Mobilfunk, anderen Arten von Übertragungen oder einer beliebigen Kombination davon zugeordnet sind.
In einigen beispielhaften Antennenanordnungen, wie solchen beinhaltend eine V2X-Antenne, können die Antennenkomponenten konfiguriert sein, den Gewinn hauptsächlich in einer Richtung der gewünschten Strahlungscharakteristik zu erhöhen, um mindestens die Hälfte der gewünschten Strahlungscharakteristik abzudecken. Dabei kann zum Beispiel angenommen werden, dass eine andere Antenne die andere Hälfte der gewünschten Strahlungscharakteristik abdeckt.
Der Antennengewinn kann durch die Verwendung eines Reflektors, zum Beispiel von einer Mobilfunkantenne, die sich im selben Gehäuse wie die V2X-Antenne befindet, erhöht werden. Andere Arten von Antennenkombinationen können zum Beispiel Wi-Fi und Mobilfunk umfassen. Die Antennenanordnung mit reflektierender Oberfläche kann für ein auf dem Dach zu montierendes Fahrzeugpaket konfiguriert werden, das mehr als eine Antenne enthält. Ein oder mehrere der hier offenbarten Beispiele können jedoch auch für andere Anwendungen verwendet werden, wie versteckte Antennen im Inneren des Fahrzeugs, für Glasantennen in den Scheiben des Fahrzeugs oder in nicht-automobilen Antennenanwendungen, bei denen sich mehr als zwei Antennen im selben Paket befinden.
Zusätzlich zu 4G/5G- und V2X-Antennenanordnungn können eines oder mehrere der hier offengelegten Beispiele mit anderen Typen und anderen Kombinationen verschiedener Antennen verwendet werden.
Wir beanspruchen alle Modifikationen und Variationen, die dem Geist und Umfang der hier beanspruchten Gegenstände entsprechen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9825351 [0131]

Claims

Antennenanordnung umfassend: eine erste Antenne mit einer ersten Länge in einer Höhenrichtung; und eine zweite Antenne mit einer reflektierenden Oberfläche, die eine zweite Länge in der Höhenrichtung aufweist, die größer als die erste Länge ist, wobei die reflektierende Oberfläche der zweiten Antenne auf eine primäre Signalempfangsrichtung der ersten Antenne ausgerichtet ist, und wobei die reflektierende Oberfläche konfiguriert ist, ein der ersten Antenne zugeordnetes Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne in der primären Signalempfangsrichtung zu erhöhen.
Antennenanordnung nach Anspruch 1, wobei die zweite Antenne einen Signalempfangskörper umfasst, der von der reflektierenden Oberfläche versetzt ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 2, wobei der Signalempfangskörper von der reflektierenden Oberfläche entlang einer vertikal ausgerichteten Ebene, die senkrecht zu der reflektierenden Oberfläche gebildet ist, winklig versetzt ist, und wobei die reflektierende Oberfläche zwischen dem Signalempfangskörper und der ersten Antenne entlang der vertikal ausgerichteten Ebene angeordnet ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 2, wobei die zweite Antenne einen zweiten Signalempfangskörper umfasst, der elektrisch mit dem Signalempfangskörper gekoppelt ist, wobei sich der zweite Signalempfangskörper von dem Signalempfangskörper in einer Höhe in der Höhenrichtung erstreckt, die höher ist als ein oberes Ende der ersten Antenne.
Antennenanordnung nach Anspruch 4, wobei der zweite Signalempfangskörper und das obere Ende der ersten Antenne in der Höhenrichtung voneinander beabstandet sind, um den zweiten Signalempfangskörper von der ersten Antenne elektrisch zu isolieren.
Antennenanordnung nach Anspruch 4, wobei eine Länge des zweiten Signalempfangskörpers gleich oder größer als eine Entfernung zwischen der ersten Antenne und der reflektierenden Oberfläche in der primären Signalempfangsrichtung ist, um sich direkt über das obere Ende der ersten Antenne zu erstrecken.
Antennenanordnung nach Anspruch 4, wobei der zweite Signalempfangskörper ein sich verjüngendes Antennenelement umfasst, das sich oberhalb des oberen Endes der ersten Antenne erstreckt.
Antennenanordnung nach Anspruch 4, wobei die zweite Antenne ferner einen dritten Signalempfangskörper umfasst, der elektrisch mit dem Signalempfangskörper gekoppelt ist, wobei sich der dritte Signalempfangskörper von dem Signalempfangskörper in einer Höhe in der Höhenrichtung erstreckt, die unterhalb eines unteren Endes der ersten Antenne liegt.
Antennenanordnung nach Anspruch 8, wobei der dritte Signalempfangskörper und das untere Ende der ersten Antenne in der Höhenrichtung voneinander beabstandet sind, um den dritten Signalempfangskörper von der ersten Antenne elektrisch zu isolieren.
Antennenanordnung nach Anspruch 8, wobei eine Länge des dritten Signalempfangskörpers gleich oder größer als eine Entfernung zwischen der ersten Antenne und der reflektierenden Oberfläche in der primären Signalempfangsrichtung ist, um sich direkt unterhalb des unteren Endes der ersten Antenne zu erstrecken.
Antennenanordnung nach Anspruch 2, wobei der Signalempfangskörper elektrisch mit der reflektierenden Oberfläche gekoppelt ist, um eine Mehrbandantenne zu bilden, und wobei der Signalempfangskörper und die reflektierende Oberfläche unterschiedliche effektive Antennenlängen aufweisen.
Antennenanordnung nach Anspruch 1 ferner umfassend ein Antennengehäuse, das sich zumindest teilweise über der ersten Antenne und der zweiten Antenne in der Höhenrichtung befindet, wobei die erste Antenne und die zweite Antenne entlang der primären Signalempfangsrichtung räumlich voneinander getrennt sind und wobei die primäre Signalempfangsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Höhenrichtung verläuft.
Antennenanordnung umfassend: eine erste Antenne mit einer ersten Länge in einer Höhenrichtung, wobei die erste Antenne konfiguriert ist ein erstes Kommunikationssignal mit einer ersten Frequenz zu empfangen; und eine zweite Antenne mit einer reflektierenden Oberfläche, die eine zweite Länge in der Höhenrichtung hat, die gleich oder größer als die erste Länge ist, wobei die zweite Antenne konfiguriert ist, ein zweites Kommunikationssignal mit einer zweiten Frequenz, die niedriger als die erste Frequenz ist, zu empfangen, wobei die reflektierende Oberfläche der zweiten Antenne auf eine primäre Signalempfangsrichtung der ersten Antenne ausgerichtet ist, und wobei die reflektierende Oberfläche konfiguriert ist, das erste Kommunikationssignal zu reflektieren, um einen Richtungsgewinn der ersten Antenne in der primären Signalempfangsrichtung zu erhöhen.
Antennenanordnung nach Anspruch 13, wobei das erste Kommunikationssignal, das der ersten Antenne zugeordnet ist, eine primäre Signalwellenlänge hat, und wobei eine Entfernung zwischen der ersten Antenne und der reflektierenden Oberfläche in einer Richtung senkrecht zur Höhenrichtung gleich oder kleiner als ungefähr eine Hälfte der primären Signalwellenlänge ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 13, wobei die erste Antenne eine Fahrzeug-zu-Alles-Antenne umfasst und wobei die zweite Antenne eine Resonanzantenne umfasst, ausgewählt aus der Gruppe von Antennen bestehend aus einer Radioantenne, einer Telekommunikationsantenne und einer digitalen Audioübertragungsantenne.
Antennenanordnung nach Anspruch 15, wobei die erste Antenne eine gefaltete Dipolantenne umfasst.
Antennenanordnung nach Anspruch 15, wobei die erste Antenne auf einer vertikal ausgerichteten Antennensubstratoberfläche in der Höhenrichtung ausgebildet ist und wobei die Antennensubstratoberfläche im Wesentlichen senkrecht zu der reflektierenden Oberfläche angeordnet ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 13, wobei die reflektierende Oberfläche der zweiten Antenne eine Anzahl von Löchern aufweist, die linear in der Höhenrichtung ausgerichtet sind.
Antennenanordnung nach Anspruch 13, wobei die reflektierende Oberfläche der zweiten Antenne ein auf einem Substrat gebildetes reflektierendes Muster umfasst, und wobei das reflektierende Muster eine mäandernde Serpentinenstruktur umfasst.
Antennenanordnung nach Anspruch 13 ferner umfassend ein Antennengehäuse, das an einer Fahrzeugbefestigungsstruktur angebracht ist, wobei sich die Höhenrichtung von der Fahrzeugbefestigungsstruktur weg erstreckt und wobei sowohl die erste Antenne als auch die zweite Antenne beinhaltend die reflektierende Oberfläche in dem Antennengehäuse angeordnet sind.