DE68923440T2

DE68923440T2 - Ebene Schlitzantenne.

Info

Publication number: DE68923440T2
Application number: DE1989623440
Authority: DE
Inventors: Takuji Harada
Original assignee: Harada Industry Co Ltd
Current assignee: Harada Industry Co Ltd
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2009-12-22
Also published as: EP0375416A2; DE68923440D1; EP0375416B1; JPH02170702A; ES2076969T3; EP0375416A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine ebene Antenne, welche in einem horizontalen Bereich, wie zum Beispiel einein Dach, einem Kofferraumdeckel, usw. der Karosserieoberfläche eines Kraftfahrzeugs, usw. angebracht ist.
Antennen ohne Überstand werden als mobile Antennen zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, usw. benötigt, da solche Antennen ein Windgeräusch eliminieren und das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugs verbessern. In dieser Hinsicht sind Ebenen oder flache Platten für Antennen wünschenswert.
Ein Typ der ebenen Antenne ist eine Schlitzantenne. Bei dieser Antenne ist ein Bereich des Antennenleiters in der Form eines Kreises herausgeschnitten worden. Anders ausgedrückt, wird der ausgeschnittene Kreis für gewöhnlich durch ein gleichförmiges Ausschneiden eines als Zwischenraum angeordneten Schlitzes, der als ein Kreis angeordnet ist, hergestellt.
Anders ausgedrückt, ist bei den Schlitzantennen ein Schlitz eines geschlossenen Kreises zwischen einem mittleren Leiter und einem äußeren Leiter ausgebildet. Der Mittenleiter eines Koaxialkabels ist an die Kante des mittleren Leiters angeschlossen und die Außenschicht des Koaxialkabels ist an den äußeren Leiter angeschlossen, so daß Signale, die von der Antenne empfangen werden, über das Koaxialkabel ausgeleitet werden können. Desweiteren weist das Strahlungsdiagramm einer herkömmlichen Vorrichtung dieses Typs die Form einer Acht einer verzerrten Form auf.
Eine Schlitzantenne dieses herkömmlichen Typs ist in der EP-A-0261762 gezeigt. Die Antenne befindet sich in einem Fahrzeugdach und weist einen für gewöhnlich rechteckigen Schlitz auf. Getrennte AM- und FM-Zuführungen sind mittels Koaxialkabeln, die über jeweilige senkrechte Seiten des Schlitzes angeschlossen sind, vorgesehen.
Jedoch ändert sich bei der herkömmlichen Antenne des zuvor beschriebenen Typs die Richtcharakteristik (Empfindlichkeit) gemäß der Position, in der die Antenne angeschlossen ist (d.h., der Signalgewinnungsposition). Als ein Ergebnis ändert sich ebenso die Empfindlichkeit, wenn sich die Richtung einer Bewegung eines Fahrzeugs (wie zum Beispiel eines Kraftfahrzeugs, usw.) ändert. Demgemäß ergeben sich in Fällen, in denen die Richtung einer Bewegung des Fahrzeugs häufig geändert wird, häufige Änderungen in der Empfindlichkeit. In dem Fall eines Radioempfangs, usw., führt dies dazu, daß es schwierig ist, das empfangene Signal zu hören.
Die vorliegende Erfindung schafft eine ebene Schlitzantenne mit:
einer äußeren Leiteroberfläche;
einer mittleren Leiteroberfläche, die in der äußeren Leiteroberfläche mit einem dazwischenliegenden Raum vorgesehen ist; und
einer Nehrzahl von Koaxialleitungen, Mittenleitern der Koaxialleitungen, die an verschiedenen Punkten auf der mittleren Leiteroberfläche an die mittlere Leiteroberfläche angeschlossen sind, und Außenschichten der Koaxialleitungen, die an die äußere Leiteroberfläche angeschlossen sind; gekennzeichnet durch
eine Umschalteeinrichtung, die zwischen den Koaxialleitungen und einem Signalempfänger vorgesehen ist, wobei die Umschalteeinrichtung eine Verbindung zwischen einer der Koaxialleitungen und dem Signalempfänger abhängig von mindestens entweder der Stärke oder der Phase des empfangenen Signals umschaltet.
In der vorliegenden Erfindung ist die Empfangsempfindlichkeit selbst dann dauerhaft stabil, wenn die Richtung des Fahrzeugs häufig geändert wird, da zwei oder mehr Signalleitungs-Ausleitungspositionen vorgesehen sind und ein Signal aufgrund einer spezifizierten Bedingung durch die beste Ausleitungsposition ausgegeben wird.
Diese Erfindung kann aus der folgenden detaillierten Beschreibung besser verstanden werden, wenn diese in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung durchgeführt wird, in welcher:
Fig. 1 eine erläuternde Darstellung zeigt, welche ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bei der in Fig. 1 gezeigten kreisförmigen Schlitzantenne ist ein mittlerer Leiter oder eine mittlere Leiteroberfläche 13 in dem mittleren Bereich eines äußeren Leiters oder einer äußeren Leiteroberfläche 11 angebracht und ein Schlitz oder Raum 12 eines geschlossenen Kreises ist zwischen dem äußeren Leiter 11 und dem mittleren Leiter 13 ausgebildet.
Der Mittenleiter 21 eines ersten Koaxialkabels oder einer ersten Koaxialleitung 20 ist in Fig. 1 an die rechte Kante des mittleren Leiters 13 angeschlossen und die Außenschicht 22 des ersten Koaxialkabels 20 ist an den äußeren Leiter 11 in einer Position nahe der rechten Kante des mittleren Leiters 13 angeschlossen. Der Mittenleiter 31 eines zweiten Koaxialkabels oder einer zweiten Koaxialleitung 30 ist in Fig. 1 an die untere Kante des mittleren Leiters angeschlossen und die Außenschicht 32 des zweiten Koaxialkabels 30 ist an den äußeren Leiter 11 in einer Position nahe der unteren Kante des mittleren Leiters 13 angeschlossen.
Der Mittenleiter 23 an dem anderen Ende des Koaxialkabels 20 und der Mittenleiter an dem anderen Ende des Koaxialkabels 30 sind derart angeordnet, daß ein Umschalten zwischen den beiden mittels eines Schalters 40 durchgeführt werden kann.
Desweiteren ist eine Erfassungseinrichtung (nicht gezeigt) derart vorgesehen, daß sie die Stärke und/oder Phase des Empfangssignals erfaßt und den Schalter 40 derart betreibt, daß eines der beiden Koaxialkabel 20 oder 30 ausgewählt wird, welches die günstigste Stärke und/oder Phase liefern kann.
Der Umkreis des Schlitzes 12 eines geschlossenen Kreises ist so eingestellt, daß er ungefähr gleich der Wellenlänge des Empfangssignals ist.
Die kreisförmige Schlitzantenne 10 ist als Ganzes aus einem Dünnf ilm hergestellt. Bei der Verwendung ist die Antenne mit einem Kunststoff-Kofferraumdeckel, usw. eines Kraftfahrzeugs verbunden.
Bei der Verwendung wird, wenn der Schalter 40 anfänglich an den Mittenleiter 33 des Koaxialkabels 30 angeschlossen ist, wobei sich das Empfangssignal an einem vorgeschriebenen Pegel befindet oder höher ist, und wenn sich die Richtung einer Bewegung des Kraftfahrzeugs so ändert, daß die Stärke des Empfangssignals, daß durch das Koaxialkabel 30 geleitet wird, unterhalb des vorgeschriebenen Pegels abfällt, dieser Abfall in der Signalstärke von der Erfassungsschaltung erfaßt und eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) schaltet den Schalter 40 so um, daß das Empfangssignal nun über das Koaxialkabel 20 zu einem Empfänger (nicht gezeigt) gesendet wird. Danach wird der Schalter 40 zu dem Koaxialkabel 30 zurückgeschaltet, wenn die Stärke des Signals, das über das Koaxialkabel 20 gesendet wird, abfallen sollte, und die zuvor erwähnte Funktionsweise wird, wann immer nötig, wiederholt.
In der vorhergehenden Beschreibung wird der Schalter 40 verwendet, um die Beschreibung der Erfindung zu erleichtern. Tatsächlich kann jedoch die Signalgewinnungsposition, wie unterhalb beschrieben ist, elektronisch ausgewählt werden.
Kennzeichnenderweise ist eine Diode an den Mittenleiter 23 des Koaxialkabels 20 angeschlossen und eine Vorspannung wird in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen an diese Diode angelegt. Das System ist derart angeordnet, daß ein Signal, das durch das Koaxialkabel 20 geleitet wird, durchgeleitet wird, wenn eine Vorspannung zum Beispiel in der Vorwärtsrichtung angelegt wird. Desweiteren ist auch eine Diode an den Mittenleiter 33 des Koaxialkabels 30 angeschlossen und ist derart angeordnet, das ein Durchleiten oder Stoppen des Empfangssignals durch ein Ändern des Anlegens der Vorspannung ausgewählt werden kann.
Desweiteren wird es bevorzugt, die Längen der Koaxialkabel 20 und 30 als äußerst kurz einzustellen. Anders ausgedrückt, ist es vorteilhaft, die Dioden in der Nähe direkt oberhalb des Schlitzes 12 eines geschlossenen Kreises anzubringen. Somit kann die Durchgangsdämpfung verringert werden. Selbstverständlich ist es möglich, die Dioden in Positionen anzubringen, welche sich nicht direkt oberhalb des Schlitzes 12 eines geschlossenen Kreises befinden. Desweiteren würde es ebenso möglich sein, die Signalgewinnungsposition durch einige Verfahren elektronisch auszuwählen, die anders sind, als das vorhergend beschriebene.
Obgleich der Schalter 40 in der vorhergehenden Beschreibung derart angeordnet ist, daß er automatisch umgeschaltet wird, würde es möglich sein, für einen manuellen Betrieb des Schalters 40 zu sorgen.
In der vorhergehenden Beschreibung wurden desweiteren die Mittenleiter 21 und 31 der Koaxialkabel 20 und 30 an die Kantenbereiche des mittleren Leiters 13 angeschlossen. Der Grund dafür ist der, daß der Empfangssignalstrom, insbesondere in dem Fall des F-Frequenzbands, usw., in der Umgebung oder der Kante des mittleren Leiters 13 konzentriert ist.
Desweiteren könnte der Schlitz 12 eines geschlossenen Kreises ebenso in der Form quadratisch, kreisförmig oder elliptisch sein, obgleich er im Ausführungsbeispiel rechteckig ist. Für gewöhnlich ist der Wirkungsgrad besser, wenn der Schlitz eines geschlossenen Kreises kreisförmig ist.
Außerdem können die Ausleitungspositionen der Koaxialkabel 20 und 30 auf der linken Kante und oberen Kante des mittleren Leiters vorgesehen sein, obgleich sie in Fig. 1 auf der rechten Kante und unteren Kante des mittleren Leiters 13 angebracht sind. Desweiteren würde es ebenso möglich sein, zwei oder mehr Signalleitungs-Ausleitungspositionen oder mehr als zwei Koaxialkabel anzubringen. In solchen Fällen würde ebenso das Ausgangssignal aus der Position gewonnen, welche am günstigsten ist, um die bestmögliche Stärke und/oder Phase des Empfangssignals zu erhalten.
Somit verbleibt gemäß der vorliegenden Erfindung die Empfangsempfindlichkeit selbst dann stabil, wenn die Richtung einer Bewegung des betreffenden Fahrzeugs häufig geändert wird.

Claims

1. Ebene Schlitzantenne mit:

einer äußeren Leiteroberfläche (11);

einer mittleren Leiteroberfläche (13), die in der äußeren Leiteroberfläche mit einem dazwischenliegenden Raum (12) vorgesehen ist; und

einer Mehrzahl von Koaxialleitungen (20,30), Mittenleitern (21,31) der Koaxialleitungen, die an verschiedenen Punkten auf der mittleren Leiteroberfläche an die mittlere Leiteroberfläche angeschlossen sind, und Außenschichten (22,32) der Koaxialleitungen, die an die äußere Leiteroberfläche angeschlossen sind; gekennzeichnet durch

eine Umschalteeinrichtung, die zwischen den Koaxialleitungen und einem Signalempfänger vorgesehene ist, wobei die Umschalteeinrichtung eine Verbindung zwischen einer der Koaxialleitungen und dem Signalempfänger abhängig von mindestens entweder der Stärke oder der Phase des empfangenen Signals umschaltet.

2. Ebene Schlitzantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie desweiteren eine Erfassungseinrichtung aufweist, die die Stärke und Phase des empfangenen Signals so erfaßt, daß die Umschalteeinrichtung die Verbindung zwischen den Koaxialleitungen und dem Signalempfänger umschaltet.

3. Ebene Schlitzantenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung eine Diode aufweist, die an jede Koaxialleitung (20,30) angeschlossen ist.

4. Ebene Schlitzantenne nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenleiter (21,31) der Koaxialleitungen (20,30) an Kantenbereiche des mittleren Leiters (13) angeschlossen sind.

5. Ebene Schlitzantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichent, daß der Raum (12) quadratisch oder rechteckig ist.

6. Ebene Schlitzantenne nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Beinhalten erster und zweiter Koaxialleitungen, wobei die Mittenleiter (21,31) und Außenschichten (22,32) der Koaxialleitungen über erste und zweite senkrechte Seiten des Raums (12) an die Leiteroberflächen (11,13) angeschlossen sind.

7. Ebene Schlitzantenne nach Anspruch 1 oder 2, die erste und zweite Koaxialleitungen beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß:

die äußere Leiteroberfläche (11), die mittlere Leiteroberfläche (13) der Mittenleiter (21) und die Außenschicht (22) der ersten Koaxialleitung zusammen eine erste Schaltung bilden;

die äußere Leiteroberfläche (11), die mittlere Leiteroberfläche (13), der Mittenleiter (31) und die Außenschicht (32) der zweiten Koaxialleitung zusammen eine zweite Schaltung bilden; und

die Mittenleiter (21,31) und die Außenschichten (22,23) der Koaxialleitungen (20,30) derart an die äußere Leiteroberfläche (11) und die mittlere Leiteroberfläche (13) angeschlossen sind, daß die Richtungen, in denen die ersten und zweiten Schaltungen empfindlich auf Signale sind, zueinander senkrecht sind.