DE4312259C2 - Kraftfahrzeugantennenscheibe mit AM-Antenne - Google Patents
Kraftfahrzeugantennenscheibe mit AM-AntenneInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugantennenscheibe
mit AM-Antenne in Form einer passiven Antenne sowie mit
einer damit verbundenen Einrichtung zum Anschluß eines
Empfängers, wobei zwischen der AM-Antenne und der Ein
richtung zum Anschluß des Empfängers eine Anpassungs
schaltung angeordnet ist. - Eine AM-Antenne ist eine An
tenne für den Empfang von amplitudenmodulierten elektro
magnetischen Wellen, insbesondere für den Lang-, Mittel-
und Kurzwellenbereich. Man unterscheidet außerdem
FM-Antennen, die für den Empfang von frequenzmodulierten
elektromagnetischen Wellen (UKW-Bereich) eingerichtet
sind. Die Anpassungsschaltung bewirkt eine Erhöhung der
AM-Antennenleistung bei den verschiedenen Frequenzen, für
die ein zugeordneter Kraftfahrzeugempfänger eingerichtet
ist.
Bei den bekannten Kraftfahrzeugantennenscheiben mit den
beschriebenen Einrichtungen, von denen die Erfindung
ausgeht (EP 0 346 089 A1), wird mit einer Anpassungsschal
tung für den AM-Bereich gearbeitet. Diese Anpassungsschal
tung besteht aus zwei Resonanzkreisen. Für die Induktivi
täten wird ein spezielles Ferritmaterial verwendet, daß
frequenzabhängige Parameter aufweist. Diese Maßnahmen sind
aufwendig. Die bekannte Kraftfahrzeugantennenscheibe
zeichnet sich durch den Nachteil aus, daß mit den
beschriebenen Maßnahmen lediglich der Mittelwellenbereich
des AM-Bereiches abgedeckt werden kann.
Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem
zugrunde, eine Kraftfahrzeugantennenscheibe der eingangs
genannten Art anzugeben, mit der der Langwellen-, Mittelwellen-
und Kurzwellenbereich abgedeckt werden kann und
bei der auf die genannten frequenzabhängigen Ferrit-Elemente
verzichtet werden kann.
Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der
Erfindung eine Kraftfahrzeugantennenscheibe mit AM-Antenne
in Form einer passiven Antenne sowie mit einer damit
verbundenen Einrichtung zum Anschluß eines Empfängers,
wobei zwischen der AM-Antenne und der Einrichtung zum
Anschluß des Empfängers eine Anpassungsschaltung angeord
net ist, die
- a) eine von der Antenne zur Einrichtung zum Anschluß des Empfängers durchgehende Hochfrequenzleitung und zumindest eine daran angeschlossene, zur Masse geführte, zu einem ersten Resonanzsystem gehörende Leitung mit zumindest zwei zwischen Hochfrequenz leitung und Masse in Reihe geschalteten ersten beiden Induktivitäten aufweist, von denen die hochfrequenzleitungsseitige Induktivität von einer ersten Kapazität überbrückt ist und von denen die masseseitige Induktivität gleichzeitig zu einem zweiten Resonanzsystem gehört,
- b) außerdem zur Einrichtung zum Anschluß des Empfängers hin ein drittes Resonanzsystem aus einer Parallelschaltung einer dritten Induktivität und einer dritten Kapazität aufweist,
wobei die Auslegung so getroffen ist, daß in einem ersten
Frequenzbereich für lange Wellen des AM-Bereiches die
AM-Antenne mit den ersten beiden Induktivitäten als ein
ersten Resonanzsystem in Resonanz gerät, und fernerhin so
getroffen ist, daß in einem zweiten Frequenzbereich für
kürzere Wellen des AM-Bereiches die erste Kapazität die
erste Induktivität überbrückt und die AM-Antenne mit der
zweiten Induktivität als das zweite Resonanzsystem in
Resonanz gerät, wobei außerdem die Auslegung so getroffen
ist, daß für Wellen in einem dritten, gegenüber dem
zweiten höheren Frequenzbereich des AM-Bereiches die
Antenne mit der dritten Induktivität und der dritten
Kapazität als das dritte Resonanzsystem in Resonanz gerät.
Das ist gleichsam die grundsätzliche Baulehre einer
erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugantennenscheibe für drei
Frequenzbänder oder Wellenbereiche. Die grundsätzliche
Baulehre läßt sich variieren. Eine vorteilhafte Variante
in bezug auf eine Erhöhung der Anzahl der Frequenzbänder
oder Wellenbereiche ist Gegenstand des Patentanspruches 2.
Für die gebräuchlichen Radiofrequenzen wird man das erste
Resonanzsystem für Langwellen und das vierte Resonanz
system für Kurzwellen einrichten. Das sind Auslegungs
maßnahmen, die der Fachmann ohne erfinderisches Zutun
rechnerisch oder im Labor erarbeitet. Stets besteht die
Möglichkeit, das erste und/oder das zweite und/oder das
dritte und/oder das vierte Resonanzsystem mit ohm′schen
Widerständen zu versehen, welche die Resonanz dämpfen und
frequenzmäßig verbreitern. Man kann die Einrichtung zum
Anschluß eines Empfängers mit einem hochohmigen,
kapazitätsarmen Verstärker versehen. Es besteht aber auch
die Möglichkeit, auf einen Verstärker zu verzichten, wenn
die Einrichtung zum Anschluß des Empfängers ein aus
reichend kapazitätsarmes Kabel aufweist.
Überraschenderweise besteht bei der erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeugantennenscheibe die Möglichkeit, die
AM-Antenne den unterschiedlichen Gegebenheiten und Erfor
dernissen anzupassen. Insbesondere wird es durch die
Erfindung möglich, die AM-Antennenleiter auf verhältnis
mäßig kleiner Fläche unterzubringen, ohne dadurch Einbußen
in der Empfangsleistung hinnehmen zu müssen. So kann die
AM-Antenne beispielsweise zwei bis vier parallele Leiter
aufweisen und oberhalb eines großflächigen Heizfeldes
angeordnet sein. Die AM-Antenne kann sogar lediglich einen
oder zwei randnahe Leiter aufweisen und damit nur wenig
Fläche im Sichtbereich beanspruchen. Fernerhin besteht die
Möglichkeit, die Antenne als L-förmige AM/FM-Antenne aus
zuführen. In diesem Falle sind an sich bekannte zusätz
liche schaltungstechnische Maßnahmen erforderlich, um eine
Trennung der AM- und FM-Signale zu bewirken. Es versteht
sich, daß im Rahmen der Erfindung fünfte, sechste und
weitere Resonanzsysteme in der beschriebenen Art und
Weise angeschlossen werden können, und zwar für weitere
Frequenzbereiche oder Wellenbereiche.
Erfindungsgemäß wird auf eine Integration eines Heizfeldes
in das AM-Antennensystem verzichtet. Nichtsdestoweniger
erreicht man hohe Antennenleistungen. Die erreichten Vor
teile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß erfindungs
gemäß durch Verwendung verschiedener, gleichsam inein
andergeschachtelter Resonanzkreise eine Erhöhung der
Antennenleistung bei verschiedenen Frequenzen erreicht
wird.
Im Rahmen der Erfindung kann die Auslegung insbesondere so
getroffen werden, daß im Langwellenbereich, am unteren
sowie am oberen Ende des Mittelwellenbereiches sowie im
49-Meter-Band des Kurzwellenbereiches eine Verbesserung
der Antennenleistung von bis zu 20 dB erreicht wird.
Selbst in der Mitte des Mittelwellenbereiches ist gleich
zeitig eine Verbesserung erreichbar. Im Ergebnis können
mit einer erfin
dungsgemäßen Kraftfahrzeugantennenscheibe alle Forderungen
der Praxis mit geringem Aufwand erfüllt werden.
Im folgendem wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher
erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisiert auf Ersatzschalt
bildern eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugantennenscheibe
mit den dazugehörenden erfindungsgemäßen Einrichtungen.
In der einzigen Figur erkennt man links das Schema 1 einer
erfindungsgemäßen Antennenscheibe mit Heizfeld und davon
getrenntem AM-Antennenelement in Form einer passiven Antenne
sowie rechts das Schema 2 einer damit verbundenen Einrich
tung zum Anschluß eines Empfängers. Zwischen der AM-Antenne
gemäß Schema 1 und der Einrichtung zum Anschluß des
Empfängers gemäß Schema 2 ist eine Anpassungsschaltung 3
angeordnet.
Die Anpassungsschaltung 3 weist eine von der Antenne zur
Einrichtung zum Anschluß des Empfängers durchgehende Hoch
frequenzleitung 4 und im Ausführungsbeispiel eine daran
angeschlossene, zur Masse geführte, ein Resonanzsystem RS1
bildende Leitung 5 mit zwei Induktivitäten L1 und L2 auf.
Von diesen beiden Induktivitäten ist eine, nämlich L1, von
einer Kapazität C1 zur Hochfrequenzleitung 4 hin überbrückt.
Die Auslegung ist so getroffen, daß in einem ersten
Frequenzbereich für verhältnismäßig lange Wellen die AM-An
tenne mit den Induktivitäten L1 und L2 als erstes Resonanz
system RS1 in Resonanz gerät. Die Auslegung ist fernerhin so
getroffen, daß in einem zweiten Frequenzbereich für kürzere
Wellen die Kapazität C1 die Induktivität L1 quasi überbrückt
und die AM-Antenne mit der Induktivität L2 als ein zweites
Resonanzsystem RS2 in Resonanz gerät. Zusätzlich ist zur
Einrichtung zum Anschluß des Empfängers gemäß Schema 2 hin
ein drittes Resonanzsystem RS3 mit einer Induktivität L3 und
einer Kapazität C3 vorgesehen. Die Auslegung ist insoweit so
getroffen, daß in einem dritten, gegenüber dem zweiten
höheren Frequenzbereich die AM-Antenne mit der Induktivität
L3 und Kapazität C3 als drittes Resonanzsystem RS3 in
Resonanz gerät. Im Ausführungsbeispiel erkennt man fernerhin
ein viertes Resonanzsystem RS4 mit einer Induktivität L4.
Dabei ist die Auslegung weiterhin so getroffen, daß das
vierte Resonanzsystem RS4 für die Frequenzen eines vierten
höheren Frequenzbereiches in Resonanz gerät.
Im Rahmen der Erfindung können die Resonanzsysteme RS1 bis
RS4 bezüglich der Resonanzen und folglich die Frequenzbänder
oder Wellenbereiche sehr willkürlich gewählt werden und den
Erfordernissen der Praxis sehr genau angepaßt werden, was
durch entsprechende Berechnungen oder Laboruntersuchungen
ohne weiteres durchgeführt werden kann. Regelmäßig wird man
das erste Resonanzsystem RS1 für Langwellen, das zweite und
dritte Resonanzsystem RS2 und RS3 für Mittelwellen und das
vierte Resonanzsystem RS4 für Kurzwellen einrichten.
Die Einrichtung zum Anschluß des Empfängers gemäß Schema 2
mag einen hochohmigen, kapazitätsarmen Verstärker aufweisen.
Man könnte allerdings auch verstärkerfrei mit einem
kapazitätsarmen Kabel arbeiten.
Die AM-Antenne mag zwei bis vier parallele Leiter oder sogar
nur einen Leiter aufweisen. Stets kann erreicht werden, daß
die Kraftfahrzeugantennenscheibe mit den zugeordneten Ein
richtungen mit hoher Antennenleistung arbeitet. Die Antenne
kann auch als L-förmige AM/FM-Antenne ausgeführt sein.
Claims (10)
1. Kraftfahrzeugantennenscheibe mit AM-Antenne in Form
einer passiven Antenne sowie mit einer damit verbundenen
Einrichtung zum Anschluß eines Empfängers, wobei zwischen
der AM-Antenne und der Einrichtung zum Anschluß des
Empfängers eine Anpassungsschaltung angeordnet ist, die
- a) eine von der AM-Antenne zur Einrichtung zum Anschluß des Empfängers durchgehende Hochfrequenz leitung (4) und zumindest eine daran ange schlossene, zur Masse geführte, zu einem ersten Resonanzsystem (RS1) gehörende Leitung (5) mit zumindest zwei zwischen Hochfrequenzleitung (4) und Masse in Reihe geschalteten ersten beiden Induktivitäten (L1, L2) aufweist, von denen die hochfrequenzleitungsseitige Induktivität (L1) von einer ersten Kapazität (C1) überbrückt ist und von denen die masseseitige Induktivität (L2) gleich zeitig zu einem zweiten Resonanzsystem (RS2) zu gehört,
- b) außerdem zur Einrichtung zum Anschluß des Empfängers hin ein drittes Resonanzsystem (RS3) aus einer Parallelschaltung einer dritten Induktivität (L3) und einer dritten Kapazität (C3) aufweist,
wobei die Auslegung so getroffen ist, daß in einem ersten
Frequenzbereich für lange Wellen des AM-Bereiches die
AM-Antenne mit den ersten beiden Induktivitäten (L1, L2)
als das erste Resonanzsystem (RS1) in Resonanz gerät und
fernerhin so getroffen ist, daß in einem zweiten
Frequenzbereich für kürzere Wellen des AM-Bereiches die
erste Kapazität (C1) die erste Induktivität (L1)
überbrückt und die AM-Antenne mit der zweiten Induktivität
(L2) als das zweite Resonanzsystem (RS2) in Resonanz
gerät, wobei außerdem die Auslegung so getroffen ist, daß
für Wellen in einem dritten, gegenüber dem zweiten höheren
Frequenzbereich des AM-Bereiches die Antenne mit der
dritten Induktivität (L3) und der dritten Kapazität (C3)
als das dritte Resonanzsystem (RS3) in Resonanz gerät.
2. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach Anspruch 1, wobei die
Anpassungsschaltung außerdem ein viertes Resonanzsystem
(RS4) mit einer vierten Induktivität (L4) aufweist und
wobei die Auslegung so getroffen ist, daß zusätzlich das
vierte Resonanzsystem (RS4) mit der vierten Induktivität
(L4) für gegenüber dem dritten Resonanzsystem (RS3) höhere
Frequenzen in Resonanz gerät.
3. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach Anspruch 1, wobei das
erste Resonanzsystem (RS1) für Langwellen, das zweite
Resonanzsystem (RS2) und das dritte Resonanzsystem (RS3)
für Mittelwellen eingerichtet sind.
4. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach Anspruch 2, wobei das
erste Resonanzsystem (RS1) für Langwellen, das zweite
Resonanzsystem (RS2) und das dritte Resonanzsystem (RS3)
für Mittelwellen und das vierte Resonanzsystem (RS4) für
Kurzwellen eingerichtet sind.
5. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach Anspruch 3 oder 4,
wobei das erste und/oder das zweite und/oder das dritte
und/oder das vierte Resonanzsystem (RS1, RS2, RS3, RS4)
ohm′sche Widerstände (R1 bzw. R2 bzw. R3 bzw. R4)
aufweisen, welche die Resonanz dämpfen und frequenzmäßig
verbreitern.
6. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach einem der Ansprüche 1
bis 5, wobei die Einrichtung zum Anschluß des Empfängers
(Schema 2) einen hochohmigen, kapazitätsarmen Verstärker
aufweist.
7. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach einem der Ansprüche 1
bis 5, wobei die Einrichtung zum Anschluß des Empfängers
(Schema 2) ein kapazitätsarmes Kabel aufweist und ver
stärkerfrei ausgeführt ist.
8. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach einem der Ansprüche 1
bis 7, wobei die AM-Antenne einen bis vier parallele
Leiter aufweist und oberhalb eines Heizfeldes angeordnet
ist.
9. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach einem der Ansprüche 1
bis 7, wobei die AM-Antenne als L-förmige AM/FM-Antenne
ausgeführt ist.
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