DE4025766A1 - Elektronisch gesteuerte kraftfahrzeugantenne - Google Patents

Elektronisch gesteuerte kraftfahrzeugantenne

Info

Publication number
DE4025766A1
DE4025766A1 DE4025766A DE4025766A DE4025766A1 DE 4025766 A1 DE4025766 A1 DE 4025766A1 DE 4025766 A DE4025766 A DE 4025766A DE 4025766 A DE4025766 A DE 4025766A DE 4025766 A1 DE4025766 A1 DE 4025766A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
plate
shaped conductor
antenna
conductor piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4025766A
Other languages
English (en)
Inventor
Motoki Hirano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of DE4025766A1 publication Critical patent/DE4025766A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/14Rainfall or precipitation gauges
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0442Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular tuning means

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronisch gesteuerte Antennenstruktur gemäß den Oberbegriffen der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 9 und bezieht sich insbesondere auf die Struktur einer elektronisch gesteuerten Antenne, deren Impedanzeigenschaften verändert werden können.
Im Bereich der elektronischen Kommunikation kommen heutzutage die verschiedensten Kommunikationsformen zum Einsatz. Eine dieser Kommunikationsformen ist die sogenannte Mobilstation-Kommunikation. Sie wird z. B. bei Schiffen, Luftfahrzeugen, Taxis usw. benutzt und über Telefonanlagen sowie drahtlose Kommunikationssysteme durchgeführt. Drahtlose Kommunikationseinrichtungen wie z. B. Autotelefone und drahtlos arbeitende Personal-Transceivers sind bereits gut auf dem Markt eingeführt.
Üblicherweise werden Projektionstypantennen, beispielsweise Stabantennen, für derartige drahtlose Kommunikationseinrichtungen verwendet, insbesondere in der Automobiltechnik, wo Antennen beispielsweise im Bereich des Kofferraumdeckels des Fahrzeugs installiert sind. Diese Projektionstypantennen können jedoch leicht entfernt oder beschädigt werden und erzeugen darüber hinaus einen lästigen Pfeifton bei höheren Fahrzeug- oder Windgeschwindigkeiten. Aus ästhetischen Gründen vermeidet man andererseits heute mehr und mehr, unterschiedliche Antennen für verschiedene Zwecke am Fahrzeugkörper zu installieren.
Eine in einem Teil eines Fahrzeugs untergebrachte Flachantenne wurde bereits in der offengelegten japanischen Patentpublikation 61-2 90 803 vorgeschlagen, die am 20. Dez. 1986 erschienen ist.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Beispiel einer begrabenen Flachantenne an einem Kraftfahrzeug.
In Fig. 1 bezeichnen das Bezugszeichen 1 eine Antenne, das Bezugszeichen 2 eine Motorhaube aus faserverstärktem Plastikmaterial (FRP) und das Bezugszeichen 3 eine Kraftfahrzeugantenne innerhalb der Motorhaube.
Wie in Fig. 2 zeigt, enthält die Flachantenne 3 folgende Einrichtungen: Die Motorhaube 2 als Dielektrikum, eine obere leitende Schicht 4 auf der Oberfläche der Motorhaube 2, eine untere leitende Schicht 5 an der unteren Fläche der Motorhaube 2, einen Energieversorgungsteil 6, der mit der unteren und der oberen leitenden Schicht 4 und 5 verbunden ist, sowie eine Antennen-Transceiver-Schaltung 7, die mit dem Energieversorgungsteil 6 verbunden ist.
Die obenbeschriebene Flachantenne muß mit einer beträchtlichen Dicke hergestellt werden, damit sie eine weite Bandbreite abdecken kann, da eine feste Beziehung zwischen der Dicke und der verfügbaren Frequenzbandbreite existiert.
Bei einer für Kraftfahrzeuge vorgesehenen Antenne, deren Frequenzband z. B. im Bereich von 860 MHz bis 940 MHz liegen soll, würde die Dicke der Antennen also 30 mm oder mehr betragen. Es ist jedoch schwierig, derartige Antennen in Fahrzeugkörpern aus faserverstärktem Plastikmaterial (FRP) zu bilden.
Liegt darüber hinaus auf der Motorhaube 2 von Fig. 2 eine Schicht aus Wasser oder Schnee, so können sich dadurch die Antenneneigenschften verändern. Dies kann dazu führen, daß die Resonanzfrequenz der Antenne und ihre Impedanzanspassung von den normalen Werten abweichen.
Die Fig. 3 zeigt in Abhängigkeit der Frequenz die Änderung der Rückflußdämpfung einer Flachantenne, die in der obengenannten Weise istalliert ist, wenn eine Wasserschicht auf der Oberfläche der Flachantenne liegt. Die gebrochen dargestellten Linien zeigen die Rückflußdämpfung im Bereich zwischen einer maximalen Wasserbeschichtung von 0,13 cm³/cm² pro Flächeneinheit bis zu einer minimalen Wasserbeschichtung von einem Viertel des genannten Wertes. Dagegen gibt die durchgezogenen Linie die Rückflußdämpfung für den Fall an, daß sich kein Wasser auf der Flachantenne befindet. Die Rückflußdämpfung kann als "return loss" bezeichnet werden.
Entsprechend der Fig. 4 liegt eine obere dielektrische Schicht 8 mit einer gewünschten Dicke auf der oberen Fläche der oberen leitenden Schicht 4 der Flachantenne 3 in Fig. 2, um die Frequenzbandbreite der Antenne zu erhöhen. Dadurch ist es möglich, selbst bei einer Änderung der Eigenschaften der Antenne infolge einer Wasser- und/oder Schneebeschichtung, die eine Frequenzabweichung nach sich zieht, die Frequenzbandbreite aufrechtzuerhalten, die für die Mobil-Kommunikation erforderlich ist. Der Einfluß der Wasser- und/oder Schneebeschichtung läßt sich auf diese Weise letztlich reduzieren.
Die Installation einer neuen dielektrischen Schicht auf dem oberen Teil der Flachantenne führt jedoch zu einer insgesamt größeren Dicke der Antenne. Um die genannte weite Frequenzbandbreite zu erhalten, die für die Mobilstation-Kommunikation erforderlich ist, müßte die obenbeschriebene Antenne mit einer Dicke von 40 mm oder mehr hergestellt werden. Hier treten jedoch praktische Schwierigkeiten auf, da es nicht möglich ist, eine Antenne mit mehreren cm Dicke in der Oberfläche eines Fahrzeugkörpers unterzubringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronisch gesteuerte Antenne zu schaffen, deren Impedanzeigenschaften sich verändern lassen, um eine große Frequenzbandbreite zu ermöglichen, und die einen flachen und dünnen Aufbau aufweist, um sie leicht an einem Fahrzeugkörper montieren zu können.
Lösungen der gestellten Aufgabe sind in den kennzeichnenden Teilen der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 9 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Eine elektronisch gesteuerte Antennenstruktur nach der Erfindung zeichnet sich aus durch
  • a) ein plattenformiges Leiterstück,
  • b) eine Grundplatte, die parallel zum plattenförmigen Leiterstück liegt,
  • c) ein zwischen dem plattenförmigen Leiterstück und der Grundplatte befindliches Isoliermaterial, bei dem wenigstens dessen relative dielektrische Konstante und/oder Permeabilität im Hochfrequenzbereich in Übereinstimmung mit einem angelegten elektromagnetischen Feld veränderbar sind, und
  • d) Steuerungsmittel zur Steuerung des an das Isoliermaterial angelegten elektrischen Feldes in Übereinstimmung mit einer gewünschten Abstimmfrequenz.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich eine elektronisch gesteuerte Antennenstruktur für eine an einem Kraftfahrzeug montierte Antenne aus durch:
  • a) ein flaches, plattenförmiges Leiterstück an einem Fahrzeugkörper,
  • b) eine flache Grundplatte, die parallel zum plattenförmigen Leiterstück liegt,
  • c) ein zwischen dem plattenförmigen Leiterstück und der Grundplatte befindliches Isoliermaterial, bei dem wengistens dessen relative dielektrische Konstante und/oder Permabilität im Hochfrequenzbereich in Übereinstimmung mit einem angelegten elektromagnetischen Feld veränderbar sind, und
  • d) Steuerungsmittel zur Steuerung des an das Isoliermaterial angelegten elektromagnetischen Feldes in Übereinstimmung mit einer gewünschten Abstimmfrequenz.
Das plattenförmige Leiterstück kann z. B. eine leitende Steckverbinderplatte (patchplate conductor) sein.
Vorzugsweise ist das Isoliermaterial ein dielektrisches Flüssigkristallmaterial. Nach einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Flüssigkristallmaterial, das als Isoliermaterial dient, in Mikrokapseln aus Kunststoff eingekapselt. Dabei ist ein Anteil des Flüssigkristallmaterials in den Mikrokapseln einstellbar, um die gewünschte variable Eigenschaft bezüglich der relativen dielektrischen Konstanten des Isoliermaterials zu erhalten.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer kürzlich vorgeschlagenen Flachantenne,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Flachantenne nach Fig. 1,
Fig. 3 die Rückflußdämpfung der Flachantenne nach den Fig. 1 und 2 in Abhängigkeit der Frequenz für einen Fall, bei dem eine Wasserschicht auf dem oberen Teil der Flachantenne liegt,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine andere und kürzlich vorgeschlagene Flachantennenstruktur,
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer elektronisch gesteuerten Antennenstruktur nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die elektronisch gesteuerte Antenne nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 8(A) bis 8(C) in unterschiedlicher Weise orientierte Flüssigkristallpartikel in einem dielektrischen Flüssigkristall, der bei der Erfindung als Isoliermaterial zum Einsatz kommt,
Fig. 9 die relative dielektrische Konstante des dielektrischen Flüssigkristalls im Hochfrequenzbereich in Abhängigkeit einer angelegten DC- bzw. Gleichspannung,
Fig. 10 ein Blockschaltbild eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer elektronisch gesteuerten Antennenstruktur nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 11 eine Draufsicht auf die elektronisch gesteuerte Antenne nach dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel,
Fig. 12 einen Querschnitt durch einen wesentlichen Teil der Antenne nach Fig. 12.
In den Fig. 1 bis 4 sind Aufbau und Eigenschaften einer kürzlich vorgeschlagenen Antennenstruktur dargestellt, die zum Stand der Technik gehört.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer elektronisch gesteuerten Antenne nach der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 5 zeigt eine elektronisch gesteuerte Antenne 10, deren Impedanzeigenschaften sich verändern lassen. Diese Antenne 10 ist über eine Hochfrequenzsignal-Unterbrechungsspule 11 mit einer DC- bzw. Gleichvorspannungs-Steuerschaltung 12 verbunden. Die DC- bzw. Gleichvorspannungs-Steuerschaltung 12 steuert die an die Antenne 10 anzulegende DC- bzw. Gleichvorspannung in Antwort auf ein Steuersignal von einer Frequenzsteuerschaltung 13, um auf diese Weise eine Resonanzfrequenz der Antenne 10 einzustellen oder ihre Impedanzanpassung vorzunehmen.
Zusätzlich ist die variabel einstellbare Antenne 10 in Kaskade bzw. in Reihe mit einem DC- bzw. Gleichstrom-Unterbrechungskondensator 14, einem Hochfrequenzverstärker 15, einem Mischer 16, einem Zwischenfrequenzverstärker 17 und einem Detektor 18 verbunden.
Der Mischer 16 empfängt einen Oszillationsausgang von einem lokalen Oszillator 19, wobei die Oszillatorfrequenz des lokalen Oszillators 19 durch eine Frequenzsteuerschaltung 13 gesteuert wird.
Die Antenne 10 weist eine spezifische Struktur auf, die nachfolgend näher beschrieben wird.
Gemäß Fig. 6 enthält die Antenne 10 ein kreisplattenförmiges Leiterstück 20, das auch als leitende Steckplatte bezeichnet werden kann (patch-plate conductor). Wie die Fig. 7 zeigt, ist ferner eine Grundplatte 21 vorhanden, die parallel zum Leiterstück 20 und diesem gegenüberliegt. Zwischen den Platten 20 und 21 befindet sich ein dielektrisches Flüssigkristallmaterial 22, so daß eine Sandwichstruktur durch die Platten 20, 21 und das Flüssigkristallmaterial 22 erhalten wird. Eine dielektrische Abdeckschicht 23 liegt auf der oberen Fläche des kreisplattenförmigen Leiterstücks 20, also auf der dem Isoliermaterial 22 abgewandten Seite.
Im Zentrumsteil des kreisplattenförmigen Leiterstücks 20 befindet sich ein Stift 24, der mit dem Leiterstück 20 verbunden ist. Dieser Stift 24 erstreckt sich in Richtung der Grundplatte 21. Ein DC- bzw. Gleichstromunterbrechungskondensator 25 liegt in Reihe mit dem Stift 24, um eine Gleichstromtrennung zwischen dem kreisplattenförmigen Leiterstück 20 und der Grundplatte 21 zu erhalten. Ein Energiezufuhrstift 26 ist an einer Position mit dem kreisplattenförmigen Leiterstück 20 verbunden, die relativ zum Zentrum des Leiterstücks 20 ein wenig zum äußeren Rand hin verschoben ist. Ein über die Grundplatte 21 hervorstehendes Ende des Energiezufuhrstifts 26 ist mit einem koaxialen Energiezufuhrkabel 27 verbunden.
Im nachfolgenden wird der Betrieb der Antenne nach dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen beschrieben.
Wird eine Empfangsfrequenz in einer automatisch gesteuerten oder Mehrkanal-Zugriffs-Betriebsart bestimmt, so spezifiziert die Frequenzsteuerschaltung eine vorbestimmte Oszillatorfrequenz für den lokalen Oszillator 19 zwecks Bestimmung einer abgestimmten Frequenz für den Empfänger und liefert ein Steuersignal zur DC- bzw. Gleichvorspannungs-Steuerschaltung 12. Das Verhalten des dielektrischen Flüssigkristalls 22 bei Anlegen der DC- bzw. Gleichvorspannung in Übereinstimmung mit der empfangenen Frequenz an die DC- bzw. Gleichvorspannung zwischen dem plattenförmigen Leiterstück 20 und der Grundplatte 21 ist in den Fig. 8(A) bis 8(C) gezeigt.
Die Fig. 8(A) zeigt den Fall, bei dem die angelegte Spannung den Wert Null aufweist. Die Orientierung der Flüssigkristallpartikel 22a im dielektrischen Flüssigkristall 22 ist daher völlig regellos.
Die Fig. 8(B) zeigt einen Zustand, bei dem eine niedrige DC- bzw. Gleichspannung am Flüssigkristall 22 anliegt. Einige der Flüssigkristallpartikel 22b sind vertikal bezüglich der Elektroden ausgerichtet, während andere Partikel 22c in anderen Bereichen des dielektrischen Flüssigkristalls 22 nach wie vor regellos verteilt sind.
Beim Zustand nach Fig. 8(C) sind sämtliche Flüssigkristallpartikel 22a vertikal bzw. senkrecht zu den jeweiligen Elektroden ausgerichtet. In diesem Fall liegt eine maximale Spannung an den Elektroden beiderseits des Flüssigkristallmaterials an.
Wie bereits erwähnt, ändern sich die Orientierungen der Flüssigkristallpartikel im dielektrischen Flüssigkristall 22 in Übereinstimmung mit der angelegten Vorspannung gemäß den Fig. 8(A) bis 8(C). Eine relative Dielektrizitätskonstante εr des dielektrischen Flüssigkristalls 22 ändert sich gemäß Fig. 9 in Abhängigkeit der angelegten DC- bzw. Gleichstromspannung, wobei die relative dielektrische Konstante εr für den Hochfrequenzbereich gilt.
Andererseits läßt sich die Oszillatorfrequenz f der einstellbaren Antenne 10 durch nachfolgende Gleichung ausdrücken:
Hierin sind εr die relative dielektrische Konstante für den Hochfrequenzbereich, c die Lichtgeschwindigkeit und a der Radius des plattenförmigen Leiterstücks 20.
Wie anhand der Gleichung (1) zu erkennen ist, läßt sich also die Oszillatorfrequenz f der steuerbaren Antenne 10 verändern, wenn die relative Hochfrequenz-Dielektrizitätskonstante εr des dielektrischen Flüssigkristalls 22 in Übereinstimmung mit der DC- bzw. Gleichvorspannung verändert wird. Bei Wahl einer optimalen Vorspannung kann also die Oszillatorfrequenz f auf eine gewünschte Empfangsfrequenz abgestimmt werden.
Da die steuerbare Antenne 10 nur sehr dünn ausgebildet werden soll, wird die Frequenzbandbreite relativ schmal sein. Die Oszillatorfrequenz der steuerbaren Antenne 10 läßt sich jedoch auf die Empfangsfrequenz abstimmen, so daß die Antenne 10 doch über einen relativ weiten Frequenzbandbereich verwendet werden kann.
Beispielsweise liegen die Frequenzen bei Autotelefonen im Bereich von 860 MHz bis 940 MHz, wobei die relative Bandbreite etwa 9% beträgt. Da das Frequenzband pro Kanal nur 25 kHz breit ist, kann die relative Bandbreite der Empfangsantenne vorzugsweise bei 0,03% liegen, wenn die Oszillator- bzw. Schwingungsfrequenz der Antenne in einem solchen Fall auf die Empfangsfrequenz abgestimmt ist.
Die Schwingungsfrequenz der Antenne läßt sich in der oben beschriebenen Weise unter Verwendung des Flüssigkristall-Dielektrikums steuern, so daß eine relativ große Frequenzbandbreite mit einer sehr dünnen Antenne abgedeckt werden kann, die vorteilhaft auch bei Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen kann.
Die Fig. 10 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer einstellbaren Antenne nach der Erfindung.
Der Unterschied zwischen dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 und dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 besteht darin, daß zusätzlich eine Resonanzfrequenz-Detektorschaltung 28 beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 vorhanden ist.
Mit der Resonanzfrequenz-Detektorschaltung 28 wird bestimmt, ob die Oszillator- bzw. Schwingungsfrequenz f der variabel einstellbaren Antenne 10 auf die Empfangsfrequenz abgestimmt ist.
Weicht die abgestimmte Frequenz von der Empfangsfrequenz ab, so wird diese Abweichung zur DC- bzw. Gleichvorspannungs-Steuerschaltung 12 zurückgekoppelt, um die am dielektrischen Flüssigkristall 22 anliegende DC- bzw. Gleichvorspannung der Antenne 10 so zu steuern, daß die Oszillator- bzw. Schwingungsfrequenz f wieder auf die Empfangsfrequenz abgestimmt wird.
Mit der variabel einstellbaren Antenne 10 ist es also möglich, eine gewünschte Frequenz zu empfangen, auch wenn sich die Eigenschaften der Antenne 10 infolge von Wasser (z. B. Regen) und/oder Schnee verändern.
Die Fig. 11 bis 13 zeigen ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der steuerbaren Antenne 10 nach der Erfindung.
Beim dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt ein Isoliermaterial 32 sandwichartig zwischen dem plattenförmigen Leiterstück 20 und der Grundplatte 21, und zwar anstelle des dielektrischen Flüssigkristallmaterials 22, wobei das Isoliermaterial 32 Flüssigkristallmaterial 31 enthält, das in Mikrokapseln 30 aus Kunststoff eingekapselt ist.
Das in Mikrokapseln 30 aus Kunststoff eingekapselte Flüssigkristallmaterial 31 ist extrem stabil im Vergleich zu normalen Flüssigkristallen und ist weder empfindlich auf äußeren Druck noch temperaturempfindlich. Die Betriebszuverlässigkeit der Antenne ist daher sehr hoch. Wenn zusätzlich ein gemischter Anteil des Isoliermaterials 32 in den Kunststoffmikrokapseln 30 eingestellt ist, läßt sich eine gewünschte, variable dielektrische Eigenschaft erzielen.
Die ersten drei bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung wurden im Zusammenhang mit einer Empfangsantenne beschrieben. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Sie kann auch bei Sendeantennen zum Einsatz kommen.
Die vorliegende Erfindung läßt sich ferner bei mobilen Antennen anwenden, die keine Automobilantennen sind, und bei Antennen für feste Stationen, insbesondere in solchen Fällen, bei denen wenig Montageraum zur Verfügung steht.
Beim dritten Ausführungsbeispiel ist es darüber hinaus möglich, daß das Isoliermaterial eine optisch kristalline oder opto-keramische Substanz enthält.
Wie oben beschrieben, enthält die Antenne nach der vorliegenden Erfindung als Antennendielektrikum ein Isoliermaterial, bei dem wenigstens dessen relative dielektrische Konstante und/oder dessen magnetische Permeabilität im Hochfrequenzbereich verändert werden können, und zwar durch Anlegen eines elektromagnetischen Feldes an die Antenne. Die relative dielektrische Konstante oder Permeabilität lassen sich mit Hilfe eines DC- oder niedrigfrequenten elektromagnetischen Feldes verändern, so daß die Oszillator- bzw. Schwingungsfrequenz oder die Impedanzanpassung der Antenne optimiert werden können. Die Antenne läßt sich daher relativ dünn ausbilden und ist dennoch in der Lage, einen relativ weiten Frequenzbandbereich abzudecken. Sie läßt sich darüber hinaus leicht montieren, insbesondere auch an Fahrzeugkörpern.

Claims (9)

1. Elektronisch gesteuerte Antennenstruktur, gekennzeichnet durch
  • a) ein plattenförmiges Leiterstück (20),
  • b) eine Grundplatte (21), die parallel zum plattenförmigen Leiterstück (20) liegt,
  • c) ein zwischen dem plattenförmigen Leiterstück (20) und der Grundplatte (21) befindliches Isoliermaterial (22, 32), bei dem wenigstens dessen relative dielektrische Konstante und/oder Permeabilität im Bereich von Hochfrequenzbändern in Übereinstimmung mit einem angelegten elektromagnetischen Feld änderbar sind und
  • d) Steuermittel zur Steuerung des an das Isoliermaterial (22, 32) angelegten elektromagnetischen Feldes in Übereinstimmung mit einer gewünschten Abstimmfrequenz.
2. Elektronisch gesteuerte Antennenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial (22, 23) dielektrisches Flüssigkristallmaterial enthält.
3. Elektronisch gesteuerte Antennenstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsmittel eine DC- bzw. Gleichvorspannung zur Änderung der relativen dielektrischen Konstanten des dielektrischen Flüssigkristallmaterials liefern, um eine Resonanzfrequenz der Antenne zu steuern, und daß die DC- bzw. Gleichvorspannung optimal auswählbar ist, um die Resonanzfrequenz auf die gewünschte Empfangsfrequenz der Antenne abzustimmen.
4. Elektronisch gesteuerte Antennenstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsmittel eine Resonanzfrequenz-Detektoreinrichtung (18) aufweisen, um zu detektieren, ob die Resonanzfrequenz der Antenne auf die Empfangsfrequenz abgestimmt ist, und eine DC- bzw. Gleichvorspannungs-Steuerschaltung (12) enthalten, die eine Abweichung der abgestimmten Resonanzfrequenz von der Empfangsfrequenz empfängt, um die DC- bzw. Gleichvorspannung, die am dielektrischen Flüssigkristallmaterial anliegt, so zu steuern, daß die Resonanzfrequenz der Antenne auf die Empfangsfrequenz abgestimmt werden kann.
5. Elektronisch gesteuerte Antennenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial ein Flüssigkristallmaterial enthält, das in Mikrokapseln aus Plastik eingekapselt ist, wobei ein Anteil des Flüssigkristallmaterials in den Mikrokapseln eingestellt ist, um die gewünschte variable Eigenschaft seiner relativen dielektrischen Konstanten zu erhalten.
6. Elektronisch gesteuerte Antennenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Leiterstück (20) und die Grundplatte (21) an einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind, und zwar über eine obere dielektrische Schicht (23).
7. Elektronisch gesteuerte Antennenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Empfangen und/oder Senden von elektromagnetischen Wellen ausgebildet ist.
8. Elektronisch gesteuerte Antennenstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stift (24) vom plattenförmigen Leiterstück (20) in Richtung der Grundplatte (21) absteht und ein DC- bzw. Gleichstrom-Unterbrechungskondensator (24) in Reihe mit dem Stift (24) geschaltet ist, um eine DC- bzw. Gleichstromtrennung zwischen dem plattenförmigen Leiterstück (20) und der Grundplatte (21) zu erhalten, und daß ferner ein koaxiales Energiezufuhrkabel (27) mit einem Energiezufuhrstift (26) verbunden ist, der seinerseits mit dem plattenförmigen Leiterstück (20) verbunden ist.
9. Elektronisch gesteuerte Antennenstruktur für eine an einem Kraftfahrzeug montierte Antenne, gekennzeichnet durch:
  • a) ein flaches, plattenförmiges Leiterstück (20) an einem Fahrzeugkörper,
  • b) eine flache Grundplatte (21), die parallel zum plattenförmigen Leiterstück (20) liegt,
  • c) ein zwischen dem plattenförmigen Leiterstück (20) und der Grundplatte (21) befindliches Isoliermaterial (22, 32), bei dem wenigstens dessen relative dielektrische Konstante und/oder Permeabilität im Bereich von Hochfrequenzbändern in Übereinstimmung mit einem angelegten elektromagnetischen Feld änderbar sind und
  • d) Steuerungsmittel zur Steuerung des an das Isoliermaterial (22, 32) angelegten elektromagnetischen Feldes in Übereinstimmung mit einer gewünschten Abstimmfrequenz.
DE4025766A 1989-08-16 1990-08-14 Elektronisch gesteuerte kraftfahrzeugantenne Withdrawn DE4025766A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1211835A JPH0374909A (ja) 1989-08-16 1989-08-16 電子制御アンテナ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4025766A1 true DE4025766A1 (de) 1991-02-21

Family

ID=16612378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4025766A Withdrawn DE4025766A1 (de) 1989-08-16 1990-08-14 Elektronisch gesteuerte kraftfahrzeugantenne

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH0374909A (de)
DE (1) DE4025766A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19535250A1 (de) * 1995-09-22 1997-03-27 Fuba Automotive Gmbh Mehrantennensystem für Kraftfahrzeuge
DE19959983A1 (de) * 1999-12-13 2001-07-05 Siemens Ag Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung mit abstimmbarer Antenne
EP1220354A2 (de) * 2000-12-26 2002-07-03 Vistar Telecommunications Inc. Antennenabstimmsystem mit geschlossenem Regelkreis
WO2011042699A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Cambridge Enterprise Limited Rf element
CN110176673A (zh) * 2019-06-03 2019-08-27 京东方科技集团股份有限公司 液晶天线单元、液晶相控阵天线及相位校准方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2611706B2 (ja) * 1991-05-31 1997-05-21 株式会社村田製作所 マイクロストリップアンテナ
JPH1183758A (ja) * 1997-09-09 1999-03-26 Toshiba Joho Seigyo Syst Kk 濃度計
JPH11136023A (ja) * 1997-10-27 1999-05-21 Nec Corp マイクロストリップアンテナ
JP3884958B2 (ja) * 1999-10-13 2007-02-21 株式会社日立製作所 通信端末及び車載用通信端末並びにそれを用いた車輌
JP4394567B2 (ja) 2004-12-20 2010-01-06 京セラ株式会社 液晶部品モジュールおよび誘電率制御方法
JP6012416B2 (ja) * 2012-11-09 2016-10-25 三菱電機株式会社 アンテナ装置
JP6305353B2 (ja) * 2015-01-27 2018-04-04 三菱電機株式会社 マイクロストリップデバイス、リフレクトアレー、マイクロストリップアンテナ及びマイクロストリップアレーアンテナ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1419878A (en) * 1973-04-17 1975-12-31 Ball Brothers Res Corp Antenna structure
JPS61290803A (ja) * 1985-06-19 1986-12-20 Nippon Denso Co Ltd 車両用マイクロストリツプアンテナ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1419878A (en) * 1973-04-17 1975-12-31 Ball Brothers Res Corp Antenna structure
JPS61290803A (ja) * 1985-06-19 1986-12-20 Nippon Denso Co Ltd 車両用マイクロストリツプアンテナ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MILLIGAN, T.A.: Modern Antenna Design, Chapter 5: Conformal Antennas, McGraw-Hill Book Comp. 1985, S. 95-127 ISBN 0-07-042318-0 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19535250A1 (de) * 1995-09-22 1997-03-27 Fuba Automotive Gmbh Mehrantennensystem für Kraftfahrzeuge
DE19535250B4 (de) * 1995-09-22 2006-07-13 Fuba Automotive Gmbh & Co. Kg Mehrantennensystem für Kraftfahrzeuge
DE19959983A1 (de) * 1999-12-13 2001-07-05 Siemens Ag Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung mit abstimmbarer Antenne
DE19959983C2 (de) * 1999-12-13 2002-05-02 Siemens Ag Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung mit abstimmbarer Antenne
EP1247310B1 (de) * 1999-12-13 2003-06-18 Siemens Aktiengesellschaft Funk-sende-/funk-empfangseinrichtung mit abstimmbarer antenne
EP1220354A2 (de) * 2000-12-26 2002-07-03 Vistar Telecommunications Inc. Antennenabstimmsystem mit geschlossenem Regelkreis
EP1220354A3 (de) * 2000-12-26 2003-10-15 Vistar Telecommunications Inc. Antennenabstimmsystem mit geschlossenem Regelkreis
WO2011042699A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Cambridge Enterprise Limited Rf element
CN110176673A (zh) * 2019-06-03 2019-08-27 京东方科技集团股份有限公司 液晶天线单元、液晶相控阵天线及相位校准方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0374909A (ja) 1991-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10142384B4 (de) Mikrostripline-Antenne
DE69826223T2 (de) In Mikrostreifenleitungstechnik ausgeführte Antenne und diese enthaltende Vorrichtung
DE102017103161B4 (de) Antennenvorrichtung und Antennenarray
DE69821327T2 (de) Kurzgeschlossene Streifenleiterantenne und Gerät damit
DE60028840T2 (de) Integrierte mehrdienst-kfz-antenne
EP0841715B1 (de) Flachantenne
DE4244136C2 (de) Integrierte Mikrowellenschaltung und Verfahren zu deren Herstellung
DE60220664T2 (de) Ferroelektrische antenne und verfahren zu deren abstimmung
DE69824262T2 (de) Antenne
DE4420903C1 (de) Antennenscheibe und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE69936903T2 (de) Antenne für zwei Frequenzen für die Radiokommunikation in Form einer Mikrostreifenleiterantenne
DE69912420T2 (de) Patch antenne
WO1991011830A1 (de) Antennenkombination
DE60036195T2 (de) Antenne mit einer filtermaterialanordnung
DE69834150T2 (de) Mobiles Bildgerät und Antennenvorrichtung dafür
DE10247543A1 (de) Schleifenantenne, Oberflächenbesfestigungsantenne und Kommunikationsvorrichtung, die dieselben verwendet
DE69913962T2 (de) Mehrband-fahrzeugantenne
DE4025766A1 (de) Elektronisch gesteuerte kraftfahrzeugantenne
DE19533105A1 (de) Hochempfindliche, ungerichtete Schleifenantennenanordnung, die geeignet ist für eine Verwendung in einem Kraftfahrzeug
DE3042456A1 (de) Antenne mit einer einrichtung zur drehung der polarisationsebene
DE112008001688T5 (de) Antennensystem für die Fernsteuerung einer Anwendung im Automobilbereich
DE60213057T2 (de) Befestigungsanordnung für Hochfrequenz-Halbleitervorrichtung und zugehöriges Herstellungsverfahren
DE69729437T2 (de) Kompakte richtfunkstrecke mit monolithisch integrierten mikrowellen-schaltungsmodulen
DE2326359A1 (de) Nicht-reziproke schaltung mit zirkulator
DE2136759C2 (de) Antenne mit metallischem Rahmen und den Rahmen erregendem Unipol

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8136 Disposal/non-payment of the fee for publication/grant