DE19917926B4

DE19917926B4 - antenna array

Info

Publication number: DE19917926B4
Application number: DE19917926A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Petsching; Michael Marquart; Wolfgang Seifert; Christoph Schenk
Original assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Current assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2019-04-16
Also published as: DE19917926A1

Abstract

Antennenanordnung mit mindestens zwei Sendeantennen, die nicht kugelförmige Richtdiagramme aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeantennen (1, 2) so angeordnet sind, daß das Maximum des Richtdiagramms (3) einer der Sendeantennen (1) im Minimum oder sehr nahe am Minimum des Richtdiagramms (4) einer dazu benachbarten Sendeantenne (2) liegt, wobei die Sendeantennen (1, 2) abwechselnd angesteuert werden, so daß sich die Richtdiagramme (3, 4) aktiver Sendeantennen nicht überlagern.Antenna arrangement with at least two transmitting antennas which do not have spherical directional diagrams, characterized in that the transmitting antennas (1, 2) are arranged in such a way that the maximum of the directional diagram (3) of one of the transmitting antennas (1) is at a minimum or very close to the minimum of the directional diagram (4) of an adjacent transmitting antenna (2), the transmitting antennas (1, 2) being driven alternately, so that the directional diagrams (3, 4) of active transmitting antennas do not overlap.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung mit mindestens zwei Sendeantennen, die nicht kugelförmige Richtdiagramme aufweisen.The invention relates to an antenna arrangement with at least two transmit antennas that are not spherical directional diagrams exhibit.

Das von einer einzelnen Sendeantenne ausgestrahlte elektromagnetische Feld weist eine bestimmte Richtcharakteristik auf. Aus physikalischen Gründen ist der räumliche Verlauf der Feldstärke (Intensität) um die Einzelantenne herum inhomogen, so daß eine ungleichmäßige Flächenabdeckung bzw. Reichweitenverteilung vorhanden ist.That from a single transmitting antenna emitted electromagnetic field has a certain directional characteristic on. For physical reasons is the spatial Course of the field strength (Intensity) around the individual antenna inhomogeneous, so that an uneven area coverage or range distribution is available.

In 3 der anliegenden Zeichnung ist die typische Richtcharakteristik einer RF-Antenne schematisch dargestellt. Die Antenne 1 weist ein keulenförmiges Richtdiagramm 3 (Strahlungsdiagramm) auf, das sich an der gepunkteten Geraden spiegelsymmetrisch fortsetzt und hier nur halb sowie zweidimensional dargestellt ist.In 3 The attached drawing shows the typical directional characteristic of an RF antenna. The antenna 1 has a club-shaped directional diagram 3 (Radiation diagram) that continues mirror-symmetrically on the dotted straight line and is only shown here in half and two dimensions.

Der gepunktet eingezeichnete Halbkreis 5 stellt einen durch die Einzelantenne abzudeckenden Bereich dar. Es ist deutlich zu erkennen, daß die Richtcharakteristik den abzudeckenden Bereich nur unvollständig erfaßt, denn zwischen den keulenförmigen Ab schnitten des Richtdiagramms ist ein relativ größer Einschnitt vorhanden.The dotted semicircle 5 represents a region to be covered by the individual antenna. It can be clearly seen that the directional characteristic only incompletely covers the region to be covered, because a relatively large incision is present between the lobe-shaped sections of the directional diagram.

Es ist bekannt, daß die Richtcharakteristik einer Einzelantenne durch konstruktive Maßnahmen beeinflußt bzw. verändert werden kann. Auch ist es bekannt, daß der Abdeckungsbereich einer Einzelantenne durch die Kombination mehrerer Einzelantennen vergrößert werden kann.It is known that the directional characteristic of a single antenna influenced by design measures or changed can be. It is also known that the coverage area is a Single antenna can be enlarged by combining several individual antennas can.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Antennenanordnung der eingangs genannten Art mit einer minimalen Anzahl von Antennen sowohl ein relativ großes als auch ein relativ homogenes Richtdiagramm zu erzielen.Object of the present invention is with an antenna arrangement of the type mentioned a minimum number of antennas both a relatively large one to achieve a relatively homogeneous directional diagram.

Diese Aufgabe wird bei einer Antennenanordnung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. This task is done with an antenna arrangement of the type mentioned by the in the characterizing part of the Features specified claim 1 solved.

Durch die Anordnung mehrerer Antennen derart, daß das Maximum des Richtdiagramms einer Antenne im wesentlichen im Minimum des Richtdiagramms einer hierzu benachbarten Antenne liegt, kann mit einer minimalen Anzahl von Antennen eine maximale Abdeckung erzielt werden. Die erfindungsgemäße Ansteuerung der Antennen verhindert dabei eine Überlagerung der einzelnen Strahlungsfelder. Demzufolge kommt es nicht zu Interferenzen, welche zu Verstärkungen oder Auslöschungen des elektromagnetischen Feldes führen. Insgesamt ergibt sich somit eine Antennenanordnung, die ein relativ großes und zugleich relativ homogenes Strahlungsdiagramm aufweist.By arranging several antennas in this way, that this Maximum of the directional diagram of an antenna essentially in the minimum of the directional diagram of an antenna adjacent to it, can maximum coverage with a minimum number of antennas be achieved. The control of the antennas according to the invention prevents an overlay of the individual radiation fields. So there’s no interference, which to reinforcements or wipes of the electromagnetic field. Overall, this results in an antenna arrangement that is relative great and at the same time has a relatively homogeneous radiation diagram.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Antennen als induktive Sendeantennen ausgeführt.According to a preferred embodiment According to the invention, the antennas are designed as inductive transmission antennas.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Antennen gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach dem Zeitmultiplexverfahren angesteuert werden. Hierdurch läßt sich eine Steuerleitung mehrfach nutzen und somit eine kostengünstige Signalübertragung zu den einzelnen Antennen realisieren.It is also advantageous if the Antennas according to one another preferred embodiment of the invention according to the time-division multiplex method can be controlled. This allows use a control line multiple times and thus cost-effective signal transmission for the individual antennas.

Für eine Anpassung der Strahlungscharakteristik an einen bestimmten abzudeckenden Bereich ist es ferner vorteilhaft, wenn die Antennen der erfindungsgemäßen Antennenanordnung in unterschiedliche Höhen und/oder unterschiedliche Winkel zueinander im Raum positionierbar sind.For an adaptation of the radiation characteristics to a specific one area to be covered, it is also advantageous if the antennas the antenna arrangement according to the invention at different heights and / or different angles to one another can be positioned in space are.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained below one an embodiment illustrative drawing closer explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung des Richtdiagramms einer aus zwei induktiven Sendeantennen bestehenden Antennenanordnung, 1 1 shows a schematic representation of the directional diagram of an antenna arrangement consisting of two inductive transmission antennas,

2 eine schematische Darstellung des Richtdiagramms einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung und 2 a schematic representation of the directional diagram of an antenna arrangement according to the invention and

3 eine schematische Darstellung des Richtdiagramms einer RF-Antenne gemäß dem Stand der Technik. 3 is a schematic representation of the directional diagram of an RF antenna according to the prior art.

Im Gegensatz zu der in 3 dargestellten bekannten Ausführung, die aus einer ein keulenförmiges Richtdiagramm 3 (Strahlungsdiagramm) aufweisenden Einzelantenne 1 besteht, sind bei der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Antennenanordnung zwei induktive Sendeantennen 1, 2 vorhanden. Die Antennen 1, 2 weisen ebenfalls jeweils ein keulenförmiges Richtdiagramm auf, das sich an der punktierten Gerade spiegelsymmetrisch fortsetzt und hier aus Vereinfachungsgründen nur halb und in Form zweidimensionaler Bögen dargestellt ist.In contrast to that in 3 illustrated known embodiment, which is a club-shaped directional diagram 3 (Radiation diagram) having single antenna 1 exists at the in 1 antenna arrangement according to the invention shown two inductive transmission antennas 1 . 2 available. The antennas 1 . 2 each also have a lobe-shaped directional diagram, which continues mirror-symmetrically on the dotted straight line and is shown here only in half and in the form of two-dimensional arcs for reasons of simplification.

Es ist zu erkennen, daß die Antennen zueinander derart angeordnet sind, daß ein Maximum des Richtdiagramms 3 der Antenne 1 immer im Minimum des Richtdiagramms 4 der Antenne 2 liegt. Rein graphisch betrachtet kommt es somit zu einer Überlagerung der zweidimensional dargestellten Richtdiagramme beider Antennen 1, 2. Tatsächlich kommt es bei der erfindungsgemäßen Antennenanordnung aber nicht zu Überlagerungen der einzelnen Richtdiagramme und somit auch nicht zu durch Interferenzen bedingten Inhomogenitäten in Form von Verstärkungen oder Auslöschungen, da die beiden Antennen 1, 2 abwechselnd angesteuert werden.It can be seen that the antennas are arranged relative to one another in such a way that a maximum of the directional diagram 3 the antenna 1 always in the minimum of the directional diagram 4 the antenna 2 lies. From a purely graphical point of view, the two-dimensional directional diagrams of both antennas are superimposed 1 . 2 , In fact, in the antenna arrangement according to the invention there is no superimposition of the individual directional diagrams and therefore also no inhomogeneities due to interference in the form of amplifications or cancellations, since the two antennas 1 . 2 can be controlled alternately.

Die maximale Reichweite der Antennenanordnung ist ausschließlich durch die Umhüllende der Richtdiagramme 3, 4 der beiden Antennen 1, 2 bestimmt. Die Umhüllende 6 ist in 2 in zweidimensionaler Darstellung schematisch gezeigt. Es ist zu erkennen, daß der durch den punktierten Halbkreis dargestellte Bereich 5 nun vollständig abgedeckt wird.The maximum range of the antenna arrangement is exclusively due to the envelope of the directional diagrams 3 . 4 of the two antennas 1 . 2 certainly. The envelope 6 is in 2 in two dimes sional representation shown schematically. It can be seen that the area represented by the dotted semicircle 5 is now completely covered.

Die erfindungsgemäße Antennenanordnung kann auch mehr als zwei Antennen umfassen. Die zeitliche Ansteuerung der einzelnen Antennen erfolgt dabei stets so, daß sich die Richtdiagramme aktiver Antennen nicht überlagern. Vorzugsweise erfolgt die Ansteuerung im Zeitmultiplexbetrieb.The antenna arrangement according to the invention can also comprise more than two antennas. The timing of the individual Antennas always take place in such a way that the directional diagrams of active antennas do not overlay. The control is preferably carried out in time-division multiplex operation.

In Abhängigkeit der geometrischen Form des abzudeckenden Bereichs können die Antennen 1, 2 anstatt nebeneinander auch gegenüber, in unterschiedlichen Höhen und/oder in verschiedenen Winkeln zueinander im Raum positioniert werden.Depending on the geometric shape of the area to be covered, the antennas can 1 . 2 instead of being positioned next to each other, at different heights and / or at different angles to each other in the room.

Die erfindungsgemäße Antennenanordnung kann insbesondere für Identifikationssysteme aller Art genutzt werden.The antenna arrangement according to the invention can in particular for identification systems of all kinds can be used.

Claims

Antenna arrangement with at least two transmit antennas that do not have spherical directional diagrams, characterized in that the transmit antennas ( 1 . 2 ) are arranged so that the maximum of the directional diagram ( 3 ) one of the transmit antennas ( 1 ) at a minimum or very close to the minimum of the directional diagram ( 4 ) of an adjacent transmitting antenna ( 2 ), with the transmitting antennas ( 1 . 2 ) can be controlled alternately so that the directional diagrams ( 3 . 4 ) Do not overlay active transmit antennas.

Antenna arrangement according to claim 1, characterized in that the antennas ( 1 . 2 ) are inductive transmit antennas.

Antenna arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the antennas ( 1 . 2 ) can be controlled according to the time-division multiplex method.

Antenna arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the antennas ( 1 . 2 ) are positioned side by side or opposite one another.

Antenna arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the antennas ( 1 . 2 ) can be positioned at different heights and / or different angles to each other in the room.