DE3938739C2

DE3938739C2 -

Info

Publication number: DE3938739C2
Application number: DE19893938739
Authority: DE
Inventors: Horst Doerrie; Uwe Dipl.-Ing. Militz; Heinrich Dipl.-Ing. 1000 Berlin De Wilken
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1989-11-23
Publication date: 1991-11-28
Also published as: DE3938739A1

Description

Die Erfindung geht von einer Fahrzeugantenne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.The invention relates to a vehicle antenna according to the preamble of Claim 1 from.

State of the art

Es ist eine derartige Fahrzeugantenne bekannt (US 26 61 442), die sich im Vergleich zu einer Stabantenne zwar durch eine geringe Ausdehnung in vertikaler Richtung auszeichnet, deren horizontales Richtdiagramm jedoch erheb lich von der angestrebten Kreisform abweicht und zum Beispiel die Form zweier Keulen aufweist, die quer zu der Längsachse des Schlitzes liegen.Such a vehicle antenna is known (US 26 61 442), which can be compared to a rod antenna through a small vertical expansion Direction distinguishes, but their horizontal directional diagram is significant differs from the desired circular shape and for example the Form of two lobes, which is transverse to the longitudinal axis of the slot lie.

task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugantenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß sie ein horizontales Richtdiagramm mit möglichst runder Form aufweist.The invention is based on the object of a vehicle antenna develop the preamble of claim 1 such that they are a horizontal directional diagram with the roundest possible shape.

solution

Diese Aufgabe wird bei einer Fahrzeugantenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs an gegebenen Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich ein annähernd kreisrundes, hori zontales Richtdiagramm ergibt. Um bei einer derartigen Fahrzeugantenne einen höheren Antennengewinn bei gleicher Form des horizontalen Richt diagramms zu erzielen, wird die Fahrzeugantenne vorzugsweise gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 oder 3 ausgebildet. This task is performed on a vehicle antenna according to the preamble of claim 1 by the in the characterizing part of this claim given characteristics solved. The advantages achievable with the invention consist in particular in the fact that an almost circular, hori zonal directional diagram results. To with such a vehicle antenna a higher antenna gain with the same shape of the horizontal direction To achieve the diagram, the vehicle antenna is preferably according to the characterizing features of claim 2 or 3 formed.

description

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawing based on several Figures shown and are explained in more detail below. Show it

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeugantenne in einer ersten Ausführungsform, Fig. 1 is a perspective view of a vehicle antenna according to the invention in a first embodiment;

Fig. 2 ein horizontales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 1, Fig. 2 shows a horizontal directional pattern of the vehicle antenna according to Fig. 1,

Fig. 3 ein vertikales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 1, Fig. 3 is a vertical directional pattern of the vehicle antenna according to Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugantenne in einer zweiten Ausführungsform, Fig. 4 is a perspective view of a vehicle antenna in a second embodiment,

Fig. 5 ein horizontales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 4, Fig. 5 shows a horizontal directional pattern of the vehicle antenna according to Fig. 4,

Fig. 6 ein vertikales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 4, Fig. 6 shows a vertical directional pattern of the vehicle antenna according to Fig. 4,

Fig. 7 eine Schnittansicht einer in eine Isolierstoffwand eingebetteten Fahrzeugantenne, Fig. 7 is a sectional view of an embedded insulating material wall in a vehicle antenna,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugantenne in einer dritten Ausführungsform, Fig. 8 is a perspective view of a vehicle antenna in a third embodiment;

Fig. 9 ein horizontales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 8 und Fig. 9 a horizontal directional diagram of the vehicle antenna according to Fig. 8 and

Fig. 10 ein vertikales Richtdiagramm einer Fahrzeugantenne nach Fig. 8. FIG. 10 shows a vertical directional diagram of a vehicle antenna according to FIG. 8.

In Fig. 1 bezeichnet 10 eine horizontale elektrisch leitende Wand eines Fahrzeuges, zum Beispiel das Dach eines Kraftfahrzeuges. Die Wand ent hält einen ersten geraden Schlitz 11 einer Länge l₁=λ/2, wobei λ die mittlere Betriebswellenlänge ist. In einem Abstand a und um etwa 90° zu dem ersten Schlitz versetzt ist in der Wand 10 ein zweiter gerader Schlitz 12 vorhanden, der eine Länge l₂=λ/2 aufweist. Beide Schlitze 11 und 12 bilden eine Fahrzeugantenne 13. Ein an der Unterseite der Wand 10 vorgesehenes Koaxialkabelstück 14 verbindet zwei Einspeisepunkte 15 und 16 der Schlitze 11 und 12 miteinander, und zwar sind die Enden der Innenleiter 17 des Koaxialkabelstücks 14 an eine Längswand je eines der Schlitze 11 und 12 und die Enden der Außenleiter 18 an die jeweils gegenüberliegende Längswand des Schlitzes angeschlossen, vorzugsweise angelötet.In Fig. 1, 10 denotes a horizontal electrically conductive wall of a vehicle, for example the roof of a motor vehicle. The wall ent contains a first straight slot 11 with a length l ₁ = λ / 2, where λ is the mean operating wavelength. At a distance a and offset by approximately 90 ° to the first slot, there is a second straight slot 12 in the wall 10 , which has a length l ₂ = λ / 2. Both slots 11 and 12 form a vehicle antenna 13 . A coaxial cable piece 14 provided on the underside of the wall 10 connects two feed points 15 and 16 of the slots 11 and 12 to one another, namely the ends of the inner conductors 17 of the coaxial cable piece 14 on one longitudinal wall each of one of the slots 11 and 12 and the ends of the outer conductors 18 connected to the opposite longitudinal wall of the slot, preferably soldered.

Von dem Koaxialkabelstück 14 zweigt ein koaxiales Antennenkabel 19 ab, das in bekannter Weise mit einem in dem Fahrzeug eingebauten Funksende- und/oder -empfangsgerät in Verbindung steht.A coaxial antenna cable 19 branches off from the coaxial cable piece 14 and is connected in a known manner to a radio transmitter and / or receiver installed in the vehicle.

Die Lage der Einspeisepunkte 15, 16 der Schlitze 11, 12 ist so gewählt, daß sich eine optimale Anpassung der Impedanz des Koaxialkabels an die Impedanz der Schlitze 11, 12 ergibt. Ein horizontales Richtdiagramm ge mäß Fig. 2 zeigt, daß die Fahrzeugantenne gemäß Fig. 1 mit den Schlitzen 11, 12 eine annähernd kreisrunde Charakteristik aufweist. Ein in Fig. 3 gezeigtes vertikales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 1 ist kreisförmig. Der Abstand a zwischen den beiden Schlitzen 11 und 12 ist verhältnismäßig unkritisch und beträgt beispielsweise λ/10.The position of the feed points 15 , 16 of the slots 11 , 12 is selected so that there is an optimal adaptation of the impedance of the coaxial cable to the impedance of the slots 11 , 12 . A horizontal directional diagram according to FIG. 2 shows that the vehicle antenna according to FIG. 1 with the slots 11 , 12 has an approximately circular characteristic. A vertical directional diagram of the vehicle antenna according to FIG. 1 shown in FIG. 3 is circular. The distance a between the two slots 11 and 12 is relatively uncritical and is, for example, λ / 10.

Eine Fahrzeugantenne nach Fig. 4 weist ebenfalls zwei in einer elektrisch leitenden Wand 40 enthaltene Schlitze 41 und 42 auf. An der Unterseite der Wand 40 ist je Schlitz ein Kasten 43 und 44 aus elektrisch leitendem Material vorgesehen, der den zugehörigen Schlitz umgreift, wobei die Längssymmetrieachse eines jeden Schlitzes vorzugsweise einen Abstand zu der Längssymmetrieachse des zugehörigen Kastens aufweist. Die vorzugs weise quaderförmigen Kästen 43 und 44 haben eine Länge, die etwas größer ist als die Länge der Schlitze 41 und 42. Die Breite b beträgt etwa λ/4 und die Höhe h etwa λ/40. A vehicle antenna according to FIG. 4 also has two slots 41 and 42 contained in an electrically conductive wall 40 . On the underside of the wall 40 , a box 43 and 44 made of electrically conductive material is provided per slot, which encompasses the associated slot, the longitudinal axis of symmetry of each slot preferably being at a distance from the longitudinal axis of symmetry of the associated box. The preferred cuboid boxes 43 and 44 have a length that is slightly larger than the length of the slots 41 and 42 . The width b is approximately λ / 4 and the height h is approximately λ / 40.

In den Fig. 5 und 6 ist je ein horizontales und vertikales Richtdia gramm einer Fahrzeugantenne nach Fig. 4 gezeigt. Diese Richtdiagramme lassen erkennen, daß der Antennengewinn erheblich größer als bei einer Fahrzeugantenne nach Fig. 1 ist, wobei die runde Charakteristik des horizontalen Richtdiagramms erhalten bleibt. Durch die Kästen 42, 43 bedingt, entfällt die untere Hälfte des vertikalen Richtdiagramms.In FIGS. 5 and 6, each horizontal and vertical Richtdia grams of a vehicle antenna according to Fig. 4. These directional diagrams show that the antenna gain is considerably greater than in the case of a vehicle antenna according to FIG. 1, the round characteristics of the horizontal directional diagram being retained. Due to the boxes 42 , 43 , the lower half of the vertical directional diagram is omitted.

Die Schlitze 11 und 12 nach Fig. 1 bzw. 41 und 42 nach Fig. 2 werden zweckmäßigerweise durch eine Folie aus elektrisch isolierendem Material abgedeckt oder mit einem isolierenden Material ausgefüllt, um das Ein dringen von Feuchtigkeit und Schmutzpartikeln zu verhindern.The slots 11 and 12 of FIG. 1 and 41 and 42 of FIG. 2 are expediently covered by a film made of electrically insulating material or filled with an insulating material to prevent the ingress of moisture and dirt particles.

Die in der Fig. 1 mit 10 bezeichnete horizontale Wand eines Fahrzeuges kann gegebenenfalls auch eine elektrisch leitende Platte sein, die in eine horizontale Fahrzeugwand 61 aus Isolierstoff eingesetzt oder ein gebettet ist; vgl. Fig. 7.The horizontal wall of a vehicle designated by 10 in FIG. 1 can optionally also be an electrically conductive plate which is inserted or embedded in a horizontal vehicle wall 61 made of insulating material; see. Fig. 7.

Das in Fig. 4 mit 45 bezeichnete Koaxialkabelstück kann wie das Koaxial kabelstück 14 nach Fig. 1 mit den Einspeisepunkten der Schlitze 41, 42 verbunden sein, wobei es durch die Seitenwände der Kästen 43, 44 geführt werden muß. Alternativ kann das Koaxialkabelstück 45, wie in Fig. 4 im Bereich des Kastens 43 angedeutet, mit seinem Außenleiter mit der Boden wand 46 des Kastens 43 und mit seinem Innenleiter 47 mit der Unterseite der Wand 40 verbunden sein. Bei der Fahrzeugantenne gemäß den Fig. 1 und 4 sind die beiden Schlitze 11, 12; 41, 42 T-förmig angeordnet. Es kann aber auch von Vorteil sein, die Schlitze L-förmig anzuordnen.The designated in Fig. 4 with 45 coaxial cable piece can be like the coaxial cable piece 14 of FIG. 1 connected to the feed points of the slots 41 , 42 , wherein it must be passed through the side walls of the boxes 43 , 44 . Alternatively, the coaxial cable piece 45 , as indicated in Fig. 4 in the region of the box 43 , with its outer conductor to the bottom wall 46 of the box 43 and with its inner conductor 47 connected to the underside of the wall 40 . ., In the vehicle antenna according to Figures 1 and 4, the two slots 11, 12; 41 , 42 arranged in a T-shape. However, it can also be advantageous to arrange the slots in an L-shape.

In dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugantenne weist eine horizontale, elektrisch leitende Wand 70 eines Fahrzeuges vier quadratisch angeordnete, λ/2 lange gerade Schlitze 71, 72, 73, 74 auf. An der Unterseite 75 der Wand 70 ist je Schlitz ein quaderförmiger Kasten 76, 77, 78 und 79 aus elektrisch leitendem Material angebracht, der den zugehörigen Schlitz umschließt. Einspeisepunkte 80 bis 83 der Schlitze 71 bis 74 sind über Koaxialkabelstücke 85 bis 88 mit einem gemeinsamen Antennenkabel 89 verbunden. In the exemplary embodiment of a vehicle antenna shown in FIG. 8, a horizontal, electrically conductive wall 70 of a vehicle has four square λ / 2 long straight slots 71 , 72 , 73 , 74 . On the underside 75 of the wall 70 , a rectangular box 76 , 77 , 78 and 79 made of electrically conductive material is attached to each slot and surrounds the associated slot. Feed points 80 to 83 of the slots 71 to 74 are connected to a common antenna cable 89 via coaxial cable pieces 85 to 88 .

Die Abmessungen der Kästen entsprechen denen gemäß Fig. 4, und die An schlüsse der Koaxialkabelstücke an die Einspeisepunkte der Schlitze ent sprechen denen der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 oder 4.The dimensions of the boxes correspond to those according to FIG. 4, and the connections of the coaxial cable pieces to the feed points of the slots correspond to those of the exemplary embodiments according to FIGS. 1 or 4.

Die sich bei einer Fahrzeugantenne nach Fig. 8 ergebenden Richtdiagramme sind in den Fig. 9 und 10 gezeigt, wobei das horizontale Richtdiagramm gemäß Fig. 9 einen deutlichen Antennengewinn gegenüber dem Richtdiagramm in Fig. 5 und darüber hinaus eine bessere Annäherung an die gewünschte Kreisform erkennen läßt. Das vertikale Richtdiagramm gemäß Fig. 10 weist zwei nach oben gerichtete Halbkreise symmetrisch zur Ordinate auf.The directivity patterns arising at a vehicle antenna according to Fig. 8 are shown in Figs. 9 and 10, wherein the horizontal directional pattern 9 seen in FIG. A higher antenna gain compared with the directivity diagram in Fig. 5 and moreover a better approximation to the desired circular shape leaves. The vertical directional diagram according to FIG. 10 has two semicircles directed upwards symmetrically to the ordinate.

Claims

1. Vehicle antenna consisting of two λ / 2 long slot antennas, the feed points of which are connected to a common coaxial antenna cable, characterized in that a horizontal wall ( 10 ) of the vehicle has two λ / 2 long, L or T-shaped slots ( 11, 12 ) which are at a distance (a) from one another.

2. Vehicle antenna according to claim 1, characterized in that on the underside of the wall ( 40 ) per slot ( 41 , 42 ) an electrically direct the box ( 43 , 44 ) is provided, which closes the associated slot, the length of which is somewhat greater than the length (l ₁ , l ₂ ) of the Schlit zes, whose width (b) is approximately λ / 4 and whose height (h) is approximately λ / 40, and which in conjunction with the wall ( 40 ) is a cavity resonator forms.

3. Vehicle antenna according to claim 1 or 2, characterized in that the horizontal wall ( 70 ) contains four square, λ / 2 long slots ( 71 ... 74 ) that each slot of one on the underside ( 75 ) of the wall provided electrically conductive box ( 76 ... 79 ) is surrounded and that the feed points ( 80 ... 83 ) of the slots via a coaxial cable piece ( 85 ... 88 ) are connected to a common antenna cable ( 89 ).

4. Vehicle antenna according to claim 1 to 3, characterized in that the feed points ( 15 , 16 ) are connected to each other via a coaxial cable piece ( 14 , 45 ) and that the antenna cable ( 19 ) branches off from the coaxial cable piece.

5. Vehicle antenna according to claim 3 or 4, characterized in that the feed point for the outer conductor of the coaxial cable piece ( 45 ) on the bottom wall ( 46 ) of the box ( 43 , 44 ) and for the inner conductor ( 47 ) on the underside of the wall ( 40 ) lies.

6. Vehicle antenna according to one of claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the wall ( 10 , 40 ) speaks ent the roof of a vehicle.

7. Vehicle antenna according to one of claims 2, 3 or 5, characterized in that the wall ( 10 , 40 ) is an electrically conductive plate ( 60 ) which is inserted or embedded in a horizontal vehicle wall ( 61 ) made of insulating material.

8. Vehicle antenna according to one of claims 1 to 6, characterized in that the slots ( 11 , 12 ) are covered or filled by an insulating material.