DE29615060U1 - Kraftfahrzeug-Antenne - Google Patents

Description

Kraftfahrzeug-Antenne

Die Erfindung betrifft eine Antenne insbesondere für den Rundfunkempfang in Kraftfahrzeugen mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattungsmerkmalen.

Für die Lösung der Aufgabe, Antennen für die Frequenzen des Rundfunks im FM- und im AM-Bereich äußerlich unsichtbar in Komponenten des Fahrzeugaufbaus und in Außenteile des Fahrzeugs zu integrieren, sind die unterschiedlichsten Vorschläge gemacht worden. Durchgesetzt haben sich bis heute vor allem Antennenleiter-Strukturen in feststehenden Scheiben, wie Heck-, Front- und Seitenscheibe, und, zu einem geringen Anteil, Antennen in Stoßfängern.

Obwohl nun mit diesen Antennenprinzipen in langjährigen Entwicklungsarbeiten schon hinlängliche Erfahrungen gewonnen wurden, treten doch immer wieder von neuem, in Abhängigkeit von den konstruktiven Spezifika der Fahrzeuge, Probleme auf. Sie werden mit mehr oder weniger Aufwand gelöst oder machen Kompromisse nötig.

So zeigte sich bei Versuchen mit flächenförmigen Antennenelementen in den Eckbereichen der Stoßfänger von unterschiedlichen Fahrzeugtypen, daß mit diesen Anordnungen zwar im FM-Bereich gute Empfangsparameter erzielbar sind; im AM-Bereich war das Ergebnis unbefriedigend- Während man für FM im horizontalen Strahlungsdiagramm Rundumcharakteristik erhält, zeigte sich bei AM in allen Tests in einem Abschnitt des Diagramms ein scharfer Pegeleinzug von durchschnittlich 20 bis 30 dB.

Das heißt, man kann Antennen in Stoßfängern zwar für den FM-Emfang verwenden; für den AM-Empfang ist dieses - ansonsten vorteilhafte und auch kostengünstige - Prinzip nicht ohne weiteres anwendbar. Im vorliegenden Fall waren die Stoßfängerantennen für ein Kabriolet vorgesehen, bei dem sie an Stelle der hier an sich nicht möglichen Heckscheiben-Antennen vorgesehen werden sollten.

Die gängige Alternative wäre nun die Stabantenne - allein für AM oder gleich für beide Empfangsbereiche - gewesen. Aber auf dieses Prinzip will man ja heute gerade aus den verschiedenen, hinlänglich bekannten Gründen verzichten. So sprechen gegen die Stabantenne der mögliche Vandalismus und Diebstahl, aber auch Designvorstellungen, und so praktische Fragen, wie Windgeräusche und Verschmutzung sowie die Notwendigkeit der Anordnung gleich mehrerer Stabantennen an einem Fahrzeug - für den Fall, daß man ein Mehrantennen-System mit Antennendiversity realisieren möchte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ort am Fahrzeug für eine in den Fahrzeugaufbau zu integrierende Antenne zu fanden und eine diesem Ort und dem dort in aller Regel auftretenden elektromagnetischen Feld adäquate Antenne zu gestalten, die bei Bedarf auch mit einer Antenne im Stoßfänger oder einer anderen Antenne in diesem Bereich der Karosserie kombiniert werden kann, so daß ein Empfang im Fahrzeug im FM- und im AM-Bereich möglich ist, auch wenn keine Scheibenantenne vorhanden ist, oder daß man mit einfachen Mitteln eine zusätzliche Antennenkombination schaffen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsdetails und -beispiele.

Bei allen Versuchen mit verschiedenartigen Ausbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung - Antenne mit Verstärker - an unterschiedlichen Fahrzeugen hat sich gezeigt, daß die Empfangsqualität z.B. im AM-Bereich der eines passiven Stabs (auf Kotflügel) mit 80 cm Länge zumindest gleich ist. Die neue Antenne hat im horizontalen Strahlungsdiagramm für AM Rundumcharakteristik.

Man kann nun eine AM-Antenne in der Fahrzeugleuchte mit einer FM-Antenne im darunterliegenden Bereich des Stoßfängers kombinieren und die beiden Antennen mit Verstärkerschaltungen verbinden, die man wegen der möglichen räumlichen Nähe der Anschlußpunkte auch gleich in einem gemeinsamen Gehäuse unterbringen kann. Ebenso sind Kombinationen mehrerer Leuchten mit Antennen und Kombinationen mit

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Antennen anderer Bauart möglich, so daß sich zusätzliche Varianten für Mehrantennen-Systeme mit Diversity ergeben.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Antenne ist einfach und bietet durch Variabilität auf der zur Verfügung stehenden Fläche einer Leuchte ausreichende Möglichkeiten zur Optimierung des Empfangspegels und zur Anpassung an die weiterführenden Netzwerke.

Die Erfindung erfährt eine einfach zu realisierende vorteilhafte Ergänzung durch die Nutzung der Rundfunkantenne in der Leuchte gleichzeitig für Zwecke der Sensorik (z.B. Abstandsicherung) und für Dienste (Tür- und Fensterbetätigung usw.) bzw. durch Anordnung zusätzlicher - kleinerer - Antennenstrukturen für diese Zwecke in der Fläche innerhalb der am Leuchtenrand angeordneten Rundfunk-Antennenstruktur .

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Figur 1. Heckleuchtenkörper mit erfindungsgemäßen Leiterstrukturen Figur 2. Fahrzeugheck mit Antennenkombination Figur 3. Fahrzeugheck mit erf indungsgetnäßen Antennen in hochformatigen Heckleuchten

Figur 4. Heckleuchte mit z.T. senkrechter und z.T. fast waagerechter Ausbildung der Außenfläche

Die Ausführungsbeispiele sind sämtlich - auch die in Figur 1 und Figur 4 - perspektivisch dargestellt.

Figur 1 zeigt einige Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Antenne als geschlossenen Rahmen 2 auszubilden. Die Variante A umläuft den gesamten Rand der äußeren Fläche der Leuchte 1, Variante B reicht vom Fahrzeugseiten-Rand der Leuchtenfläche bis in die Mitte des Heckbereichs, und Variante C stellt einen Rahmen dar, der vom oberen zum unteren Leuchtenrand reicht und dessen senkrechte Anteile innerhalb der Fläche verlaufen.

Mit diesen und mit ähnlichen Rahmenausbildungen wurden weitgehend gleich gute Empfangsparameter erzielt. Dabei ist, wie schon erwähnt, nicht Bedingung, daß die den Rahmen bildende Leiterstruktur ringsum geschlossen ist.

Bei dem Beispiel in Figur 2 ist ein Rahmen 2 als Antenne für den AM-Bereich mit einer Antenne 3 für FM im Stoßfänger 4 kombiniert. Die Antennen sind über kurze Leitungen 5 mit Verstärkern 6 in einem gemeinsamen Gehäuse verbunden, von dem ein Antennenkabel 7 - für beide Bereiche - zum Empfänger führt.

Die gleiche Kombination ist in Figur 3a - für eine andere Heckleuchte - dargestellt. Hier ist die Antenne in der Heckleuchte 11 jedoch nicht als Rahmen, sondern als quasi eindimensionaler, gestreckter Leiter 21 ausgeführt. {Bei den Versuchen wurde zum Vergleich sogar direkt ein FM- /4-Stab in die Heckleuchte eingebaut und gemessen; auch dabei war das Ergebnis gleich gut wie beim Stab oberhalb der Karosseriefläche.} Figur 3b zeigt den Leiter 21 als separate Antenne im oberen Teil der Leuchte 11. Als Anschlußpunkt zu einem weiterführenden Netzwerk ist dabei gleichermaßen das obere wie das untere Ende der Struktur 21 geeignet.

In Figur 4 ist die Heckleuchte 13 z.B. eines Sportwagens dargestellt, die sich von der quasi senkrechten Karosserie-Seitenfläche bis zum quasi waagerechten Bereich des Wagenhecks erstreckt (die dünnen Vollinien sollen den Verlauf vom - im Bild linksseitigen - "senkrechten" zum "waagerechten" Bereich - rechts verdeutlichen). Hier hat sich ein einseitig offener Rahmen 22 innerhalb des "senkrechten" Seitenbereichs als günstige Antennenstruktur erwiesen.

Die hier angeführten Ausführungsbeispiele und -details beziehen sich ausschließlich auf Heckleuchten. Es wird jedoch betont, daß ähnliche Strukturen auch in den Scheinwerfern und in Scheinwerfer-Verkleidungen an der Fahrzeugfront anwendbar sind. Die Ausbildung und die Anordnung von Antennen ist bekanntermaßen von den Gegebenheiten des jedes einzelnen Fahrzeugtyps abhängig. Bei den erfindungsgemäßen Antennen sind die speziellen Einflußfaktoren die Abmessungen und die Formgebung der Leuchten-Außenfläche. Das heißt, daß - eine gewisse Mindesterstreckung der Fahrzeugleuchte in der Senkrechten vorausgesetzt - mit den erfindungsgemäßen Antennenkonfigurationen überraschend gute Empfangsergebnisse garantiert sind.

Eine "Zweifachnutzung" der Leiterstrukturen - zusätzlich für Sensorik oder zum Auslösen bestimmter Funktionen - ist möglich. Das gilt auch für die Ausbildung zusätzlicher Antennenstrukturen im Zentrum der Leuchtenflächen, die dann mit Ihren Abmessungen speziell auf die andere Frequenz abgestimmt sein können.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Kraftfahrzeug-Antenne, insbesondere Antenne für den Rundfunkempfang, die aus einem passiven Empfangselement und einer Anpaß- und Verstärkungsschaltung besteht, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- das passive Element ist als Leiterstruktur (2, 21, 22) in der Art eines Streifenleiters ausgebildet, der vorzugsweise entlang des Randes der Außenfläche einer,der Fahrzeugleuchten, vorzugsweise einer Heckleuchte (1), angeordnet ist, oder es sind zwei oder mehr Antennen dieser Art in unterschiedlichen Leuchten angeordnet,

- das passive Element ist Vorzugsweise in der Fläche einer Leuchte oder in einem solchen Bereich der Fläche angeordnet, die oder der senkrecht oder nahezu senkrecht sind oder nur gering gegen die Senkrechte geneigt sind.

- die Breite der Leiterstruktur (2, 21, 22), die das passive Element bildet, beträgt etwa 5 mm.

2. Kraftfahrzeug-Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstruktur (2, 21, 22) aus einem bandartigen HF-wirksamen, vorzugsweise lichtdurchlässigen metallischen Material besteht.

3. Kraftfahrzeug-Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstruktur (2, 21, 22) aus zwei oder mehr als zwei dünnen, parallelen Drähten gebildet wird.

4. Kraftfahrzeug-Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstruktur (2, 21, 22) aus dünnem Draht besteht, der zu einem Band passender Breite strukturiert ist.

5. Kraftfahrzeug-Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Antenne (3) für vorzugsweise einen anderen Frequenzbereich kombiniert sein kann, die im selben Eckbereich des Fahrzeugs im Stoßfänger (4) oder oberhalb der Fahrzeugleuchte angeordnet ist, und daß die Anpaß- und Verstärkungs-

schaltungen (6) beider Antennen ein gemeinsames Gehäuse und eine gemeinsame, von dem Gehäuse zum Empfänger führende Signalleitung (7) haben können.

6. Kraftfahrzeug-Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstruktur (2, 21, 22) an der Außenfläche oder an der Innenseite des Leuchtenkörpers angeordnet oder in das Material eingeschmolzen ist.

7. Kraftfahrzeugantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Leiterstruktur (2, 21, 22) als. geschlossener Rahmen ausgebildet sein kann.

8. Kraftfahrzeugantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Abschnitte der Leuchtenfläche mit Leiterstrukturen belegt sind, die vorzugsweise aus Draht gebildet sind oder aus einer HF-wirksamen, für Licht durchlässigen Oberflächenmetallisierung bestehen, und daß die Strukturen Antennen für Sensorik oder für Dienste bilden.