DE202004021138U1

DE202004021138U1 - Klemmtechnik ohne Verschraubung bei Antennendosen

Info

Publication number: DE202004021138U1
Application number: DE202004021138U
Authority: DE
Original assignee: Hirschmann Electronics GmbH and Co KG; Hirschmann Electronics GmbH
Current assignee: Hirschmann Electronics GmbH and Co KG; Hirschmann Electronics GmbH
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2014-08-20

Abstract

Antennenanordnung (1) zum Empfangen terrestrischer Hochfrequenzsignale, insbesondere zum Empfangen von DVB-T-Signalen, mit einer ersten Antenne (3) für ein erstes Frequenzband, insbesondere UHF, und zumindest einer zweiten Antenne (6) für ein zweites Frequenzband, insbesondere VHF, wobei die empfangenen Hochfrequenzsignale über einen Fußpunkt (4) der Antennenanordnung (1) ausgekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antenne (6) mehrere Antennenleiter (61 bis 64) aufweist, wobei die einzelnen Antennenleiter (61 bis 64) über frequenzabhängig wirkende Bauteile (65 bis 67) elektrisch und hochfrequenzmäßig miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung zum Empfangen terrestrischer Hochfrequenzsignale, insbesondere zum Empfangen von DVB-T-Signalen, mit zumindest zwei Antennen für zumindest zwei entsprechende Frequenzbänder gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Schutzanspruchs 1.
Aus der EP 1 361 624 A1 ist eine Antenne zum Empfangen terrestrischer Hochfrequenzsignale, insbesondere zum Empfangen von DBV-T-Signalen, bekannt. Diese Antennenanordnung weist eine erste Antenne für ein erstes Frequenzband auf, bei dem es sich um das Frequenzband UHF mit einer Bandbreite von etwa 470 Mhz bis 862 Mhz handelt. Für ein weiteres Frequenzband, insbesondere das Frequenzband UHF, ist eine weitere Antenne vorhanden, die als stabförmige Antenne ausgebildet ist. Zur Sicherstellung des Empfangs von den zumindest beiden Frequenzbändern muß dabei die stabförmige Antenne für das zweite Frequenzband in einem Bereich der flächig ausgestalteten Antenne für das erste Frequenzband angeordnet sein, in dem der flächige elektrisch leitfähige Bereich der ersten Antenne ausgespart ist, um gegenseitige Beeinflussungen zu vermeiden. Zwischenzeitlich haben Messungen mit dieser bekannten Antennenanordnung mit zwei Antennen ergeben, dass sich die Hochfrequenzsignale in beiden Frequenzbändern ausreichend gut empfangen lassen. Trotzdem sind aufgrund heutiger Qualitätsanforderungen an an einen weitestgehend störungsfreien Empfang von Hochfrequenzsignalen die Empfangseigenschaften der aus der EP 1 361 624 A1 bekannten Antennenanordnung noch nicht ausreichend.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Antennenanordnung derart weiterzubilden, dass die Empfangseigenschaften zu verbessern, ohne dass sich die beiden Antennen für die beiden Frequenzbänder in ihren Empfangseigenschaften gegenseitig beeinflussen.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zweite Antenne mehrere Antennenleiter aufweist, wobei die einzelnen Antennenleiter über frequenzabhängig wirkende Bauteile miteinander verbunden sind. Dabei weist die Antennenanordnung einen für beide Antennen gemeinsamen Fußpunkt auf, an dem sowohl die erste Antenne für das erste Frequenzband als auch die zweite Antenne für das zweite Frequenzband angeschlossen ist, wobei das Ende des einen Antennenleiters der zweiten Antenne an dem Fußpunkt angeschlossen ist und das Ende des letzten Antennenleiters elektrisch nicht kontaktiert ist. Durch diese Anordnung wird es ermöglicht, die zweite Antenne für den VHF-Empfang in die Antennenanordnung mit der ersten Antenne für den UHF-Empfang zu integrieren, ohne dass sich die Empfangseigenschaften der beiden Antennen gegenseitig beeinflussen. Dies wird damit erreicht, dass die zweite Antenne in mehrere Antennenleiter aufgeteilt wird, die im Frequenzband der ersten Antenne (also insbesondere im UHF-Frequenzband) unwirksam sind, im zweiten Frequenzband (VHF) jedoch als Stabantenne wirken. Die Erfindung realisiert also funktionsgemäß mehrere Stabantennen, die als „Teilstäbe" über die frequenzabhängig wirkenden Bauteile miteinander verbunden (gekoppelt) sind. Diese Bauteile wirken als Drossel für das erste Frequenzband (UHF) und gleichzeitig als hochfrequenztechnische Verlängerungsmittel für das zweite Frequenzband (VHF).
In Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Antenne weitestgehend vollständig um die erste Antenne herum angeordnet. Damit läßt sich eine besonders kompakte und vor allen Dingen flache Bauweise der gesamten Antennenanordnung realisieren, aus der letztendlich ein gefälliges Erscheinungsbild resultiert, wobei die kompakt bauende Antennenanordnung auch hervorragend für den mobilen Einsatz geeignet ist, da sie aufgrund ihrer flachen Bauweise wenig Platz beansprucht.
Ein Ausführungsbeispiel zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Anordnung ist im folgenden erläutert und anhand der Figuren beschrieben, wobei das Ausführungsbeispiel nicht die einzige Realisierungsform der erfindungsgemäßen Antennenanordnung darstellt.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Antennenanordnung,
2 ein Beispiel für die Zusammenschaltung frequenzabhängig wirkender Bauteile,
3 eine Darstellung des Verlaufs von Resonanzfrequenzen im zweiten Frequenzband, die mit der erfindungsgemäßen Antennenanordnung erzielt werden,
4 ein weiteres Beispiel für die Zusammenschaltung frequenzabhängig wirkender Bauteile,
5 eine weitere Darstellung des Verlaufs von Resonanzfrequenzen im zweiten Frequenzband, die mit der erfindungsgemäßen Antennenanordnung erzielt werden.
1 zeigt, soweit dargestellt, eine erfindungsgemäße Antennenanordnung 1 zum Empfangen terrestrischer Hochfrequenzsignale, insbesondere zum Empfangen von analogen und/oder digitalen DVB-T-Signalen, wobei es sich allgemein bei den Hochfrequenzsignalen um Fernseh-, Audio- und/oder Datensignale handeln kann. Die Bauform der Antennenanordnung 1, die in 1 dargestellt ist, ist in etwa rechteckig und besonders flach, da ein Träger 2 aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material vorhanden ist. Auf diesem Träger 2 ist in Form einer elektrisch leitfähigen Schicht eine erste Antenne 3 aufgebracht, die insbesondere in Form der vieleckigen Antenne, wie sie aus der EP 1 361 624 A1 bekannt ist, ausgestaltet ist. Diese erste Antenne 3 weist einen Fußpunkt 4 auf, aus dem die empfangenen Hochfrequenzsignale ausgekoppelt und zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt werden können. Die hierfür erforderlichen Mittel, wie insbesondere Kabel, Steckverbinder, Filter, Vorverstärker, Mantelwellensperren und dergleichen sind im Regelfall vorhanden, hier der Einfachheit halber aber nicht dargestellt. In etwa um den Fußpunkt 4 herum ist eine Massefläche 5 angeordnet, die ebenfalls als elektrisch leitfähige Schicht auf dem Träger 2 angeordnet ist. Aufgrund der Formgebung ist diese erste Antenne 3 zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen eines ersten Frequenzbandes ausgestaltet, wobei es sich insbesondere um ein UHF-Frequenzband handelt. Zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen eines weiteren Frequenzbandes, insbesondere VHF, ist eine zweite Antenne 6 vorgesehen, die bei diesem Ausführungsbeispiel weitestgehend vollständig um die erste Antenne 3 herum angeordnet ist. Damit wird die zur Verfügung stehende Rechteckfläche des Trägers 2 sehr gut ausgenutzt, so dass sich eine kompakte Bauweise der gesamten Antennenanordnung 1 ergibt. Erfindungsgemäß weist diese zweite Antenne 6 mehrere Antennenleiter 61 bis 64 auf, wobei auch weniger oder mehr als vier Antennenleiter vorhanden sein können. Diese einzelnen Antennenleiter 61 bis 64 wirken im zweiten Frequenzband als Stabantennen, so dass die zweite Antenne 6 als eine aus mehreren Teilstäben zusammengesetzte Stabantenne von ihrer Funktion her zu betrachten ist. Diese einzelnen Antennenleiter 61 bis 64 sind über frequenzabhängig wirkende Bauteile 65 bis 67 hochfrequenzmäßig und elektrisch miteinander verschaltet, wobei jedes frequenzabhängig wirkende Bauteil 65 bis 67 aus einem einzelnen Bauteil oder auch aus mehreren entsprechend verschalteten Bauteilen bestehen kann. Diese frequenzabhängig wirkenden Bauteile 65 bis 67 wirken als Drossel für das erste Frequenzband und als elektrische Verlängerung für das zweite Frequenzband. Damit bewirken die frequenzabhängig wirkenden Bauteile 65 bis 67 eine Reihenschaltung der einzelnen Antennenleiter 61 bis 64, so dass diese hochfrequenztechnisch gesehen eine Stabantenne bilden, die gewinkelt um die erste Antenne 3 herum auf den Träger 2 angeordnet ist. Bei dem konkreten Ausführungsbeispiel der Antennenanordnung 1 gemäß 1 ist das eine Ende des Antennenleiters 61 an dem Fußpunkt 4 und mit seinem zweiten Ende an dem ersten Bauteil 65 angeschlossen. Der nächste Antennenleiter 62 ist abgewinkelt und zwischen die beiden Bauteile 65, 66 geschaltet. Dabei liegt der Knick des Antennenleiters 62 im Bereich der einen Spitze der ersten Antenne 3. Der dritte Antennenleiter 63 weist eine eckige U-Form auf und erstreckt sich zwischen den beiden Bauteilen 66, 67 im oberen Bereich der ersten Antenne 3. Der letzte Antennenleiter 64 ist mit seinem einen Ende mit dem Bauteil 67 verbunden, wobei das zweite Ende des Antennenleiters 64 bis in Richtung des Fußpunktes 4 reicht, aber elektrisch nicht kontaktiert ist. Die einzelnen Antennenleiter 62 können als Kabelstücke (z. B. Rundkabel, Flachleiter, Litzenkabel oder dergleichen) und/oder als elektrisch leitfähige Schicht auf dem Träger 2 ausgebildet sein. Dabei können insbesondere die Bauteile 66, 67 auch in die Einschnürung der ersten Antenne 3 hereingerückt werden, so dass der Verlauf der einzelnen Antennenleiter 61 bis 64 weitestgehend dem äußeren Verlauf der Fläche der ersten Antenne 3 folgt. Ebenso können die Bauteile 65 bis 67 als separate Bauteile ausgebildet sein, die auf dem Träger (z. B. durch Verkleben) angeordnet werden. Alternativ oder ergänzend dazu ist es aber auch möglich, die Bauteile 65 bis 67 durch ebenfalls elektrisch leitfähige Bereiche auf dem Träger 2 zu realisieren. So können beispielsweise Spulen als meanderförmige Leiterbahnen und Kondensatoren als parallel verlaufende Leiterbahnen auf dem Träger 2 ausgeführt sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bietet es sich an, die erste Antenne 3 (d. h. deren leitfähige Beschichtung), die Massefläche 5 sowie die zweite Antenne 6 als elektrisch leitfähige Beschichtungen auf dem Träger 2 auszuführen, da dies einfach herzustellen ist und sehr flach baut. Unabhängig von der Bauform der ersten Antenne 3, der Massefläche 5 sowie der zweiten Antenne 6 (mit dessen Antennenleitern 61 bis 64 und den frequenzabhängigen Bauteilen 65 bis 67) wird die gesamte Antennenanordnung 1 zum Schutz vor äußeren Einflüssen in ein Gehäuse eingebaut, das beispielsweise aus Kunststoff besteht und zumindest zwei Gehäusehälften aufweist, die miteinander verbunden werden. Ergänzend oder alternativ dazu ist es denkbar, Teilbereiche oder die gesamte Antennenanordnung 1 in einem Kunststoffspritzgußverfahren mit dem Gehäuse zu umgeben. Dies hat den Vorteil, dass große Freiheiten bei dem äußeren Design der fertigen Antennenanordnung 1 bestehen.
In 1 ist eine erste Antenne 6 gezeigt, die zum Empfangen der Signale des VHF-Frequenzbandes ausgebildet ist. Diese Antenne 6 ist nahezu vollständig um die erste Antenne 3 herum angeordnet, wobei es auch denkbar ist, mehr als eine zweite Antenne 6 vorzusehen. So kann beispielsweise eine zweite Antenne für das VHF-Frequenzband und eine dritte Antenne (sowie weitere Antennen) für weitere Frequenzbänder vorhanden sein. Ebenso ist es möglich, für ein Frequenzband, insbesondere das VHF-Frequenzband, nicht nur einmal die zweite Antenne 6 einzusetzen, sondern zwei dieser Antennen 6 zu verwenden, die entsprechend aufeinander abgestimmt sind und sich beim Empfang der Hochfrequenzsignale ergänzen. Außerdem ist es möglich, die Fläche der Antenne 3 sowie die Elemente der zweiten (und gegebenenfalls weiteren) Antenne 6, insbesondere die frequenzabhängigen Bauteile 65 bis 67 sowie die Längen der Antennenleiter 61 bis 64 so aufeinander abzustimmen, dass die erste Antenne 3 ein bestimmtes Frequenzband und die zweite Antenne 6 ein bestimmtes Frequenzband empfängt oder auch die erste Antenne 3 nicht nur die Signale im ersten Frequenzband, sondern auch Signale im Grenzbereich des zweiten Frequenzbandes empfängt. Gleiches gilt für die zweite Antenne 6, die neben ihren eigenen Signalen in dem zweiten Frequenzband auch Signale im Randbereich des ersten Frequenzbandes empfangen kann. Diesbezüglich wird auf die 4 und 5 nebst zugehöriger Beschreibung verwiesen.
In 1 ist gezeigt, dass das erste frequenzabhängig wirkende Bauteil 65 über ein bestimmtes Stück des Antennenleiters 61 an dem Fußpunkt 4 angeschlossen ist. Zur Optimierung der Empfangseigenschaften der zweiten Antenne 6 wird das frequenzabhängig wirkende Bauteil 65 möglichst nahe an dem Fußpunkt 4 angeordnet, so dass in einem solchen Fall die Länge des Antennenleiters 61 sehr kurz ist bzw. gegen Null geht.
2 zeigt ein Beispiel für die Zusammenschaltung frequenzabhängig wirkender Bauteile, wobei hier eines der Bauteile 65, 66 oder 67, wie sie bei der Antennenanordnung 1 gemäß 1 Anwendung finden, als Sperrkreis ausgeführt ist. In der einfachsten Form sind die Bauteile 65 bis 67 als Spulen ausgebildet, jedoch ist ein Sperrkreis, gebildet aus einer Spule L und einem Kondensator C, besonders vorteilhaft, da sie bei entsprechender Bauteildimensionierung (Induktivität bzw. Kapazität) in dem UHF-Bereich unterschiedliche Resonanzen aufweisen können. Das heißt, dass durch die entsprechende Dimensionierung des Sperrkreises, wie er in 2 gezeigt ist und als Bauteil 65 bis 67 bei der zweiten Antenne 6 zum Einsatz kommt, unterschiedliche Resonanzen und damit unterschiedliche Hochohmigkeiten der zweiten Antenne 6 erzielt werden.
In 3 ist der Verlauf der Resonanzfrequenzen gezeigt, die mit der erfindungsgemäßen Antennenanordnung 1 erzielt werden, wenn die frequenzabhängig wirkenden Bauteile 65 bis 67 der zweiten Antenne 6 unterschiedlich dimensioniert sind. Aus dieser unterschiedlichen Dimensionierung der Bauteile 65 bis 67 resultiert in vorteilhafter Weise, dass die einzelnen Antennenleiter 61 bis 64 als Direktoren wirksam sind und somit eine weitere Verbesserung der Empfangseigenschaften der zweiten Antenne, insbesondere im UHF-Bereich, ermöglicht wird, ohne dass sich Störungen beim Empfang der Signale im ersten Frequenzband ergeben.
4 zeigt ein weiteres Beispiel für die Zusammenschaltung frequenzabhängig wirkender Bauteile. In diesem Fall sind die Elemente der Bauteile 65 bis 67 als Parallel- und Serienkreis geschaltet, wobei eine Spule L und ein Kondensator C1 in Serie und dazu parallel ein weiterer Kondensator C2 geschaltet sind. Durch diese Verschaltung der Elemente des Bauteiles 65, 66 oder 67 wirken zwei der Elemente als Sperrkreis für den ersten Frequenzbereich und zwei Elemente als Serienkreis für den weiteren Frequenzbereich. Die Wirkungsweise der in 4 gezeigten Elemente L, C1 und C2 ist in 5 dargestellt, aus der hervorgeht, dass die Zusammenschaltung der Bauelemente gemäß 4 im VHF-Bereich einen Durchlaß und im UHF-Bereich eine Sperrung der Signale zur Wirkung hat. Damit kann in vorteilhafter Weise zum Beispiel die Fläche der ersten Antenne 3 verkleinert werden, wodurch sich zunächst der Empfang der Signale in diesem Frequenzbereich etwas verschlechtert. Durch eine entsprechende Dimensionierung der Bauteile 65 bis 67, die gemäß 4 als Parallel- und Serienkreis ausgebildet sind, kann die zweite Antenne 6 derart auf die erste Antenne 3 abgestimmt werden, dass die zweite Antenne 6 nicht nur die Hochfrequenzsignale des zweiten Frequenzbandes, sondern auch teilweise die Signale des ersten Frequenzbandes empfangen kann. Dadurch übernimmt sozusagen die zweite Antenne 6 durch geschickte Abstimmung der Elemente 61 bis 67 eine teilweise Empfangsfunktion der ersten Antenne 3, so dass bei Verkleinerung der Fläche der ersten Antenne 3 die verschlechterten Empfangseigenschaften dieser Antenne 3 kompensiert werden. Dies hat zum Vorteil, dass bei verringerter Größe der Antennenanordnung 1 (Verkleinerung der Fläche der ersten Antenne 3) die Empfangseigenschaften insgesamt der Antennenanordnung 1 beibehalten werden.

1: Antennenanordnung
2: Träger
3: Erste Antenne
4: Fußpunkt
5: Massefläche
6: Zweite Antenne
61-64: Antennenleiter
65-67: Frequenzabhängig wirkende Bauteile

Claims

Antennenanordnung (1) zum Empfangen terrestrischer Hochfrequenzsignale, insbesondere zum Empfangen von DVB-T-Signalen, mit einer ersten Antenne (3) für ein erstes Frequenzband, insbesondere UHF, und zumindest einer zweiten Antenne (6) für ein zweites Frequenzband, insbesondere VHF, wobei die empfangenen Hochfrequenzsignale über einen Fußpunkt (4) der Antennenanordnung (1) ausgekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antenne (6) mehrere Antennenleiter (61 bis 64) aufweist, wobei die einzelnen Antennenleiter (61 bis 64) über frequenzabhängig wirkende Bauteile (65 bis 67) elektrisch und hochfrequenzmäßig miteinander verbunden sind.
Antennenanordnung (1), die einen flächigen Träger (2) aufweist, auf dem die erste Antenne (3) als elektrisch leitfähige Schicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antenne (6) weitestgehend vollständig um die Schicht der ersten Antenne (2) herum angeordnet ist.
Antennenanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenleiter (61 bis 64) als Kabel und/oder als elektrisch leitfähige Schicht auf dem Träger (2) ausgebildet sind.
Antennenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die frequenzabhängig wirkenden Bauteile (65 bis 67) als separate Bauteile und/oder auf dem Träger (2) als elektrisch leitfähige Bereiche ausgebildet sind.
Antennenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (65-67) zumindest teilweise jeweils einen Sperrkreis bilden.
Antennenanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkreis von zumindest einer Spule (L) und einem Kondensator (C) gebildet ist, die parallel geschaltet sind.
Antennenanordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Spule (L) als meanderförmige leitfähige Schicht und der Kondensator (C) durch zwei weitestgehend parallel verlaufende Leiterbahnen auf den Träger (2) gebildet ist.
Antennenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (65-67) als Parallel- und Serienkreis geschaltet sind.