DE69605061T2 - Antennenanordnung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft die Anordnung einer Radioantenne einschließlich der Anordnung von auf einem Fahrzeugfenster angeordneten Leitern als Empfangselement für ein Radiosignal, wie sie im folgenden allgemein als "Scheibenantenne" bezeichnet wird. Insbesondere betrifft die Erfindung. Antennen für den Empfang von Signalen des LF- und MF-Bandes.
• Eine Antenne zum Empfang von Radioübertragungen bei niederer und mittlerer Frequenz (im Bereich von 0,14 MRz bis 1,6 MHz, der üblicherweise als LF und MF abgekürzt ist) zur Nutzung in einem Fahrzeug wird üblicherweise als eine Peitschenantenne ausgeführt. Funktionell stellt eine solche Antenne eine Spannungsquelle mit vernachlässigbarer Impedanz in Reihe mit einem Kondensator dar, wobei die Spannung in einen Radioempfänger mittels eines Koaxialkabels eingespeist wird, welches eine kapazitive Kopplung zwischen dem Signal und dem Fahrzeugkörper darstellt.
• Ein zur Nutzung in einem Fahrzeug ausgelegter Radioempfänger ist deshalb typischerweise für optimale Leistung ausgelegt, wenn dieser mit Signalen von einer mit ihm verbundenen Peitschenantenne durch ein bis zu 4 m langes Koaxial-Speisekabel versorgt ist, da dieses die am meisten verbreitete Anordnung ist. Der Empfänger ist für eine reine Kapazität an seinem Antenneneingang ausgelegt.
• Ein Nachteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß die Kapazität der Signaleinspeisung eine Dämpfung des Signals erzeugt, die abhängig von der Radio-Eingangsimpedanz frequenzabhängig sein kann. Allerdings ist die Signalstärke einer Peitschenantenne typischerweise hinreichend groß, so daß die dem Empfänger bereitgestellte Signalstärke ausreicht, wodurch der Nachteil nicht ins Gewicht fällt.
• Ist die Peitschenantenne durch eine Scheibenantenne ersetzt, ist der Verlust in der Speiseleitung von größerer Bedeutung. Der Ausgangspegel einer Scheibenantenne ist typischerweise geringer als der einer Peitschenantenne, mit der Folge, daß das dem Empfänger bereitgestellte Signal für eine angemessene Leistung des Empfängers zu gering sein kann. Zusätzlich entstehen Schwierigkeiten aus der Notwendigkeit, ein Verbindungsmodul zwischen der Scheibenantenne und der Speiseleitung bereitzustellen zur Trennung des Empfangssignals von der Gleichspannungsversorgung für die Heizleistung der Scheibenheizung.
• Eine Lösung des Problems der Isolation des HF-Signals von der Gleichspannungsversorgung bestand in der Bereitstellung eines 0-dB-Verstärkers (Verstärker mit einem Verstärkungsfaktor 1) zur Einspeisung von Signalen von der Antenne in die Speiseleitung. Allerdings entstanden daraus Schwierigkeiten, indem die relativ geringe Ausgangsimpedanz des Verstärkers dazu führte, daß der am Empfänger angeschlossene Eingang erheblich von einer idealen reinen Kapazität abweicht. Im Ergebnis wurde der Empfänger mit einer Quellen-Impedanz betrieben, die abweichend ist von der, für welche der Empfän ger ausgelegt ist, und was zu Rauschen oder Instabilität führen konnte.
• Es ist bekannt, daß eine Impedanzanpassung zwischen Komponenten durch Nutzung eines zwischengeschalteten Filternetzwerkes erreicht werden kann. In einer vorgeschlagenen Lösung der oben beschriebenen Nachteile ist die Antenne mit der Speiseleitung durch einen Bandpaßfilter verbunden, der für eine verbesserte Impedanzanpassung ausgelegt ist. Allerdings ist die Wirkung solcher Filter nicht konstant über den Frequenzbereich von LF- und MF-Radiosignalen, und sie bilden nicht die gewünschte, rein kapazitive Last am Empfänger. Ein Beispiel dieser Art von Anordnung ist in der BP-A-0410705 veröffentlicht, in der ebenfalls die zusätzliche Verbesserung in Form der Einbringung von der Kapazität der Speiseleitung in das Filternetzwerk veröffentlicht ist, womit die nachteilhafte Wirkung dieser Kapazität verringert werden soll.
• Die EP 410,705 zeigt ein Radioempfangssystem für ein Fahrzeug mit einer Anpassungsschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antennenanordnung bereitzustellen, durch die die Wirkung des Verlustes infolge der Kapazität in der koaxialen Speiseleitung minimiert werden kann, und wodurch eine gute Anpassung an bzw. eine Signalübertragung zum Empfänger erreicht werden kann, ohne die Notwendigkeit des Einsatzes von aktiven Baugruppen.
• Die Erfindung ist durch die anliegenden Ansprüche definiert.
• Mit der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, daß ein zu erreichendes Ziel darin bestand, ein Spannungssignal von einer Spannungsquelle mit einer vernachlässigbaren Ohmschen Widerstands-Komponente (die Scheibenantenne) zu einer Last mit einer hohen Eingangsimpedanz (dem Empfänger) zu übertragen.
• Nach einer ersten Ausführung der Erfindung ist ein Anpassungsschaltkreis vorgesehen mit einem Signaleingang und einem Signalausgang, wobei der Anpassungsschaltkreis dafür eingesetzt wird, an seinem Signaleingang ein MF- oder LF-Ausgangssignal einer Scheibenantenne zu empfangen und dieses Signal durch seinen Signalausgang über eine kapazitive Speiseleitung in einen Radioempfänger einzuspeisen, wobei der Anpassungsschaltkreis Komponenten aufweist, die in Verbindung mit Kapazitäten in mit dem Signaleingang und dem Signalausgang verbundenen Komponenten betrieben werden, wodurch ein intern abgeschlossenes Bandpaß-Filternetzwerk gebildet wird mit einem Durchlaßbereich, der einen weiten Bereich der durch den Empfänger zu empfangenden Frequenzen abdeckt, und was über den Durchlaßbereich einen vorrangig kapazitiven Ausgang darstellt.
• Durch diese Anordnung sind die Kapazitäten der Speiseleitung und der Antenne selbst im Filternetzwerk absorbiert, und anstelle der Erzeugung von Streuung und unerwünschten Effekten tragen sie zu einer erwünschten und vorhersehbaren Funktion des Antennensystems bei.
• Das Netzwerk kann eine Tschebyscheff-, Butterworth- oder eine elliptische Funktionscharakteristik über dem Durchlaßbereich haben.
• Das Netzwerk kann äquivalent zu einem einseitig abgeschlossenen Netzwerk sein, welches optimiert ist für die Übertragung von Signalen zwischen einer Signalquelle mit definiertem Ohmschen Widerstand und einer Last mit vernachlässigbarem oder Null-Ohm-Widerstand. Das Netzwerk kann ein Filter gerader Ordnung sein.
• In Ausführungen gemäß dem vorhergehenden Absatz kann das Netzwerk für die Bereitstellung einer optimalen Eingangsspannung-/Ausgangsstrom-Übertragung in einen Kurzschlußkreis ausgelegt sein.
• In bevorzugten Ausbildungen hat das Netzwerk eine an einer Kapazität abgegriffene Ausgangsspannung, wobei die Kapazität das letzte Element in dem Filter ist, und die vollständig oder teilweise durch die Kapazität der Speiseleitung gebildet ist, für die das Ausgangssignal des Anpassungsschaltkreises zur Einspeisung vorgesehen ist. Auf diese Weise ist die Kapazität der Speiseleitung ein wirksam funktionierender Teil des Netzwerkes.
• In Ausführungen eines erfindungsgemäßen Anpassungsschaltkreises zur Nutzung zwischen einem Ausgangsverstärker einer Scheibenantenne und eine mit einem Radioempfänger verbundenen koaxialen Speiseleitung kann der Anpassungsschaltkreis ein intern einseitig abgeschlossenes Filternetzwerk von ungerader Ordnung aufweisen, welches für die Stromübertragung in einen Kurzschlußkreis optimiert ist.
• In Ausbildungen gemäß dem vorhergehenden Absatz kann das letzte Element in dem Netzwerk ein in Reihe ge schalteter Kondensator zu dem mit dem Netzwerk verbundenen Kurzschlußkreis sein, wobei eine Ausgangsspannung des Netzwerkes über dem Kondensator abgegriffen wird, und wobei der Kondensator mindestens teilweise durch die Kapazität eines koaxialen Speiseleiters gebildet ist.
• In einer zweiten Ausführungsform stellt die Erfindung eine MF- und/oder LF-Radioempfangseinrichtung dar, die eine Antenne mit einem Signalausgang aufweist, und die durch ein Muster von auf einer Glasscheibe angebrachten elektrisch leitenden Elementen gebildet ist, mit einem Verstärker, der einen mit dem Signalausgang der Antenne verbundenen Eingang sowie einen Signalausgang umfaßt, mit einem Anpassungsschaltkreis, der einen mit dem Signalausgang des Verstärkers verbundenen Signaleingang aufweist, mit einem einen Signaleingang umfassenden Radioempfänger, und mit einem den Signalausgang des Anpassungsschaltkreises mit dem Signaleingang des Radioempfängers verbindenden koaxialen Speiseleiter.
• Typischerweise ist der Radioempfänger in Anordnungen gemäß dem vorhergehenden Absatz in Fahrzeugen installiert, bei denen die Glasscheibe ein Fenster des Fahrzeuges bildet.
• In einer dritten Ausführungsform schafft die Erfindung ein Verfahren zur Optimierung eines Anpassungsschaltkreises zur Nutzung zwischen einem Ausgang einer Scheibenantenne und einem koaxialen Speiseleiter, der zum Empfang von Signalen innerhalb eines definierten Bandes im LF- und MF-Bereich mit einem Radioempfänger verbunden ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
• (a) Bildung eines Basisschaltkreises mit einer optimalen Spannungsübertragung von einer Spannungsquelle in Reihe mit einer Impedanz zu einem offenen Kreis über ein definiertes Band;
• (b) Auslegung eines. Dualgliedes des einen Bandpaßfilter darstellenden Basisschaltkreises in der Weise, daß ein optimaler Strom in einen Kurzschlußkreis fließt, dessen Signalausgang an einem Ausgangskondensator abgegriffen wird, mit einem Wert, der im wesentlichen gleich oder größer ist als die Kapazität des Speiseleiters, und wobei der Kondensator das letzte Element im Bandpaßfilterschaltkreis ist;
• (c) Bildung eines Schaltkreises unter Umgehung des Ausgangskondensators, wobei die Speiseleitung in Ersatz des Ausgangskondensators angeschlossen ist, und wobei ein Ausgangssignal des Schaltkreises über der Kapazität des Speiseleiters abgegriffen wird. Des weiteren ist ein bezüglich des Verfahrens geeigneter Anpassungsschaltkreis bereitgestellt.
• Durch eine solche Methode ist ein Anpassungsschaltkreis erzielt, der für eine spezielle Anwendung optimiert ist, und welcher die Effekte der umliegenden Komponenten auf seine Leistung berücksichtigt. Das oben beschriebene Verfahren hat des weiteren die Eigenschaft, einen Filter bereitzustellen, bei dem die reaktive Komponente einer Impedanz, die an einen mit dem Speiseleiter verbundenen Empfänger anliegt, ein konstantes Vorzeichen über dem definierten Band aufweist, d. h. entweder rein kapazitiv oder rein induktiv ist.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beispielhaft im Detail beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten typischen Anordnung eines Radioempfängers in einem Fahrzeug, bei dem das Ausgangssignal einer Scheibenantenne mittels eines FET-Verstärkers abgegriffen wird;
• Fig. 2 ein Diagramm eines Antennensystems, welches eine erste Ausbildung der Erfindung darstellt;
• Fig. 3 bis 8 beispielhafte Schaltkreise zur Erläuterung der Auslegung des Schaltkreises nach Fig. 2;
• Fig. 9 ein Diagramm eines einseitig abgeschlossenen Bandpaßnetzwerkes, nach dem ein zweite Ausbildung der Erfindung ausgelegt ist;
• Fig. 10 einen zur Fig. 9 äquivalenten, eine Spannungsquelle mit einem Radioempfänger verbindenden Schaltkreis;
• Fig. 11 ein Diagramm eines Schaltkreises mit zu Fig. 9 äquivalenten Bandpaß-Eigenschaften, welcher eine Scheibenantenne mit einem Radioempfänger verbindet;
• Fig. 12 den Schaltkreis nach Fig. 11 in praktischer Anwendung bei einem Fahrzeug;
• Fig. 13 eine erste typische Anordnung eines Radioempfängers in einem Fahrzeug, bei dem das Ausgangssignal einer Scheibenantenne mittels eines Speiseleiters dem Empfänger zugeführt wird; und
• Fig. 14 ein Diagramm eines Antennensystems in einer weiteren Ausbildung des Systems.
• Allgemein ist zur Anbringung einer Scheibenantenne an einem Fahrzeug ein Schaltkreismodul bereitgestellt, welches alle zusätzlich zu den zur Anbringung einer gewöhnlichen Heckscheibenheizung erforderlichen Komponenten enthält, und mit dem alle Verbindungen für die Spannungsversorgung, Signalausgang usw. hergestellt werden. Die Antenne als ganze wird typischerweise zum Empfang in den LF-, MF- und VHF-Bändern eingesetzt. Die Erfindung betrifft den Empfang in den LF- und MF-Bändern, und der erfindungsgemäße Schaltkreis wird typischerweise in Kombination mit einem weiteren Schaltkreis zur Nutzung im VHF-Empfang eingesetzt.
• Gemäß Fig. 13 ist ein Radioempfänger 10 in typischer bekannter Anordnung mit dem Ausgang einer Antenne 12 über die Länge eines koaxialen Speiseleiters 14 verbunden. Der Empfänger 10, die Antenne 12 und der Speiseleiter 14 sind mit einer gemeinsamen Erdung in einem Punkt 16 verbunden, was normalerweise durch eine Verbindung mit einem Teil des Fahrzeugkörpers ausgeführt ist.
• Im elektrischen Sinne ist die Antenne 12 äquivalent zu einer Spannungsquelle von vernachlässigbarer Impedanz in Reihe mit einer Kapazität. Diese in Reihe geschaltete Kapazität wirkt zusammen mit der parallelgeschalteten Kapazität des Speiseleiters 14 als Spannungsteiler. Dadurch überträgt der Speiseleiter 14 Signale mit einer über das Band konstanten Dämpfung an den Empfänger.
• In Fig. 14 ist eine erfindungsgemäße Antennenanordnung dargestellt zum Anschluß an einen Empfänger 10 mittels eines koaxialen Speiseleiters, wie es dem vorbekannten Stand der Technik entspricht, und wodurch die Notwendigkeit von Modifikationen einer dieser Komponenten vermieden ist. Allerdings ist in dieser Ausbildung ein Filterschaltkreis zwischen dem Ausgang der Antenne 12 und dem Speiseleiter 14 angeschlossen.
• Der Filterschaltkreis weist eine erste parallelgeschaltete Kapazität auf, die ganz oder teilweise die Eigenkapazität zwischen der Scheibe, den Verbindungsleitungen und dem Fahrzeugkörper Ca, Cb beinhaltet. L2 und R2 sind zu dieser Kapazität parallelgeschaltet, wobei R2 den internen Abschluß des Filters darstellt zur Welligkeitssteuerung der Reaktion des Filternetzwerkes. Ein Signal wird von einem gemeinsamen, zwischen der Kapazität CA, der ersten Induktivität L1 und dem Ohmschen Widerstand R2 liegenden Punkt P2 abgezweigt.
• Eine zweite Induktivität L3 ist an einem gemeinsamen Punkt P2 mit dem Speiseleiter 14 verbunden, dessen Kapazität das letzte Element des Filters bildet.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden dargestellt, wie ein Schaltkreis nach Fig. 2 ausgelegt werden kann.
• Als erstes muß der Zweck des Schaltkreises verstanden werden: Seine Aufgabe ist die Übertragung eines Signals mit minimalem Verlust in einem Frequenzbereich zwischen 500 kHz und 1700 kHz von einem Ausgang einer Antenne zu einem hochimpedanten Eingang eines Radioempfängers über die Länge eines Speiseleiters mit beispielsweise 250 pF Kapazität. Zusätzlich muß sich der Schaltkreis gegenüber dem Empfänger so nahe wie möglich als eine kapazitive Last verhalten.
• Der Filter ist als ein Tiefpaßfilter von ungerader Ordnung (z. B. dritter Ordnung) ausgelegt. Nach Fig. 3 handelt es sich um einen einseitig abgeschlossenen Tschebyscheff-Typ, in welches Signale von einer Quelle 30 mit einer definierten Impedanz 32 eingespeist werden, und welches eine Leerlaufschaltungslast bei 34 versorgt. Der Zweck dieses Schaltkreises ist die optimale Spannungsübertragung von einer in Reihe mit einer Impedanz geschalteten Spannungsquelle zu einer näherungsweise ausgebildeten Leerlaufschaltung.
• Das Dualglied des Schaltkreises nach Fig. 3 ist in Fig. 4 gezeigt. In diesem Falle erzeugt der Schaltkreis optimale Stromübertragung zwischen einer Spannungsquelle 36 mit einer Impedanz, die null oder vernachlässigbar ist, zu einer Ohmschen Last 38 mit definierter Impedanz. In Fig. 4 sind Prototypen-Werte der Komponenten des Schaltkreises gezeigt.
• Der nächste in Fig. 5 gezeigte Schritt besteht in der Skalierung der Komponenten-Werte auf praktikable Größen und in der Anpassung des Schaltkreises zu einem Bandpaßfilter mit dem gewünschten Frequenzbereich von 500 kHz bis 1700 kHz.
• Als nächstes wird die mit C bezeichnete Kapazität in Fig. 5 auf einen Wert gleich der Kapazität des Speiseleiters (250 pF ist in praktischer Anwendung ein typischer Wert) gesetzt, und die anderen Komponenten des Schaltkreises werden entsprechend skaliert. Das Ergebnis ist in Fig. 6 gezeigt.
• Nun wird nach Anschluß der Reihenschaltung die Null- Ohm-Spannungsquelle 36 durch einen Kurzschlußkreis ersetzt und eine Stromquelle 42 von hoher Impedanz zur Kapazität C (Fig. 7) parallelgeschaltet, wodurch eine um 6 dE/Oktave fallende Kurve auf die Reaktion des Netzwerkes überlagert wird. Allerdings zeigt eine Darstellung der Spannung über der Induktivität L in Fig. 7 einen Spannungsverlauf mit einer kompensierenden, um 6 dB/Oktave steigenden Kurve, in dessen Folge die Gesamtreaktion des Netzwerkes wiederhergestellt ist.
• Nun wird der Signalfluß durch das Netzwerk umgekehrt (Fig. 8). Ein Vergleich zeigt, daß der Schaltkreis nach Fig. 8 funktionell identisch ist mit dem nach Fig. 2, wobei der Ausgangsverstärker der Antenne 12 durch eine hochimpedante Stromquelle 42 und der Speiseleiter 14 durch die Kapazität C gebildet ist.
• Dadurch wird deutlich, daß der Schaltkreis nach Fig. 2 die geforderten Kriterien zur Erzeugung einer flach verlaufenden Frequenz-Antwort an den Empfänger erfüllt, wobei der Filter den Speiseleiter kompensiert und sich gegenüber dem Empfänger 10 als kapazitive Quellen-Impedanz als Funktion der Kapazität des Speiseleiters C verhält.
• In einer alternativen Ausbildung ist der Startpunkt ein einseitig abgeschlossenes Bandpaß-Filternetzwerk von zweiter Ordnung, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, und welches für den Durchlaß von Signalen optimiert ist zwischen einer Spannungsquelle mit endlichem Widerstand 60 (die Spannungsquelle und der Widerstand sind entsprechend mit V und R10 gekennzeichnet) und einer Last mit vernachlässigbarem Widerstand 62.
• Dieser Schaltkreis kann in ein intern abgeschlossenes Netzwerk umgewandelt werden, indem die Last durch einen Kurzschlußkreis ersetzt und das Ausgangssignal an einem Punkt 64 des Schaltkreises abgegriffen wird, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Allerdings ist zu sehen, daß das Ausgangssignal hier an einer Kapazität C10 abgegriffen wird und dadurch einem 6 dB/Oktave-Abfall ausgesetzt ist. Es sei darauf hingewiesen, daß das Ausgangssignal einem Radioempfänger 10 zugeführt wird, der eine sehr hohe Eingangsimpedanz aufweist. Dadurch besteht die Eigenschaft des Ausgangs in der Darstellung des Spannungsverlaufes, wobei der Betrieb des Filternetzwerkes nicht gestört ist.
• Zur Vervollständigung der Umwandlung des Netzwerkes nach Fig. 9 sollte eine Spannungsquelle V in Reihe mit der Kapazität C11 geschaltet werden, wodurch ein kompensierender, um 6 dB/Oktave steigender Verlauf erzeugt wird. In dieser speziellen Anwendung ist der Schaltkreis weiter angepaßt, wobei die Kapazität C11 in Kapa zitäten CA und CB aufgeteilt ist, und wobei CA + CB = C11 ist, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Die Spannungsquelle V ist hier in Reihe mit der Kapazität CA verschoben. Das Verschieben der Spannungsquelle in dieser Weise hat keinen Einfluß auf den Betrieb des Netzwerkes, da die Quelle V keinen Widerstand aufweist. Die Parallelschaltung der Quelle V zu CB simuliert die Situation in der Praxis, bei der die Scheibenantenne eine gewisse Kapazität endlicher Größe aufweist, die sich über dem Ausgang der Spannungsquelle bildet.
• Die Schaltung nach Fig. 11 ist nur eine topologische Umordnung der Schaltung nach Fig. 10 zur besseren Berücksichtigung der Anordnung ihrer verschiedenen Elemente in der Praxis. Die Spannungsquelle V sowie die Kondensatoren CA und CB sind innerhalb der Scheibenantenne 70 ausgebildet. Die Spulen L10 und L11 sowie der Widerstand R14 sind innerhalb eines Moduls 72 angeordnet, und die Kapazität C10 ist durch den Speiseleiter gebildet.
• Als eine weitere Schwierigkeit muß das Modul außerdem eine Gleichstromleistung für den Betrieb der Scheibenheizung bereitstellen. Typischerweise wird die Trennung zwischen der Gleichstromleistung und den Radiosignalen mittels einer bifilaren Spulenanordnung erreicht, wie es Fachleuten bekannt ist.
• Unter Bezugnahme nun auf Fig. 12 wird gezeigt, wie der Schaltkreis in der Praxis eingesetzt wird.
• Eine Heckscheibenheizung 74 weist eine Vielzahl von Heizelementen auf, die parallel zwischen zwei Versorgungsleitungen geschaltet sind. Zur Heizung der Heck scheibe wird Gleichstromleistung vom elektrischen System des Fahrzeugs (schematisch dargestellt bei 76) den Versorgungsleitungen zugeführt durch eine bifilare Drossel 78 (oder eine geeignete Alternative) innerhalb des Moduls 72. Die Kapazitäten CA und CB sowie die Spannungsquelle V sind Modelle der Heizung 74, die als eine Antenne zur Erzeugung von Radiofrequenzsignalen wirken. Ein Widerstand R10' und eine Induktivität L11' sind vorgesehen, welche in Kombination mit dem Widerstand und der Induktivität der bifilaren Spule 78 die Werte von L11 und R10 erhöhen, wie in Fig. 11 gezeigt ist, und welche zur Kombination mit dem Effekt der bifilaren Spule 78 ausgewählt sind. Die Positionen der übrigen Komponenten können der Fig. 12 entnommen werden.
• Weitere Kapazitäten C12 und C13 sind in Fig. 12 gezeigt. Diese erzeugen allerdings nur eine Absperrung gegen Gleichstrom (und sind ein niedrigimpedanter Pfad für HF-Signale) und tragen nicht erheblich zur Leistung des Netzwerkes bei.
• Unter Bezug auf Fig. 1 und Berücksichtigung der zweiten Ausbildung ist ein Radioempfänger 10 in typischer bekannter Anordnung mit dem Ausgang eines Antennenverstärkers 12 über die Länge eines koaxialen Speiseleiters 14 verbunden. Der Empfänger 10, der Verstärker 12 und der Speiseleiter 14 sind mit einer gemeinsamen Erdung im Punkte 16 verbunden, was normalerweise durch eine Verbindung mit einem Teil des Fahrzeugkörpers ausgeführt ist.
• Im elektrischen Sinne ist der Verstärker 12 äquivalent zu einer Stromquelle mit unendlicher Impedanz, paral lelgeschaltet zu einer FET-Anoden-Induktivität (nicht gezeigt) des Verstärkers 12. Im Ergebnis ist die Induktivität parallel zur Kapazität des Speiseleiters geschaltet. Dadurch überträgt der Speiseleiter 14 Signale zum Empfänger mit einer Bandpaß-Reaktion, die für die Bereitstellung eines ausreichenden Signals am Empfänger zu schmal ist.
• Gemäß Fig. 2 sorgt eine erfindungsgemäße Anordnung für eine Verbindung eines Empfängers 10 mit einem koaxialen Speiseleiter 14, wie es dem vorbekannten Stand der Technik entspricht, und wodurch die Notwendigkeit von Modifikationen an einer dieser Komponenten vermieden ist. Allerdings ist in dieser Ausbildung ein Filterschaltkreis zwischen dem Ausgang des Verstärkers 12 und dem Speiseleiter 14 geschaltet.
• Der Filterschaltkreis weist eine erste Induktivität L1 auf, die als eine Anodenlast mit einem FET Q1 verbunden ist. Der FET Q1 ist des weiteren an seiner Kathode über einen ersten Widerstand R1 mit einer Erdungsechiene 20 verbunden, und sein Gatter empfängt ein Eingangssignal von einem Empfangselement.
• Das Signal wird zu einer in Reihe mit einem zweiten Widerstand R2 geschalteten ersten Kapazität C1 geleitet und darüber zu einem zweiten gemeinsamen Punkt P2. An dem zweiten gemeinsamen Punkt P2 sind eine zweite Kapazität C2 und parallel dazu eine zweite Induktivität L2 mit der Erdungsschiene 20 verbunden.
• Eine dritte Induktivität L3 verbindet den zweiten gemeinsamen Punkt P2 mit einem Ausgang des Filters, von dem Signale in den Speiseleiter 14 eingespeist werden.
• Bei folgenden gegebenen Randbedingungen:
• Frequenzbereich 500 kHz bis 1700 kHz Speiseleiter-Kapazität 250 pF
• sind folgende Komponentenwerte als ideal berechnet:

Claims (14)

1. Anpassungsschaltung, die einen Signaleingang und einen Signalausgang aufweist, wobei die Anpassungsschaltung die Funktion erfüllt, an ihrem Signaleingang einen MF- oder NF-Signalausgang einer Scheibenantenne (70) zu empfangen, und ein Signal durch ihren Signalausgang über einen kapazitiven Einspeiser (14) in einen Radioempfänger (10) einzuspeisen, wobei die Anpassungsschaltung Komponenten umfaßt, die in Verbindung mit Kapazitanzen in Komponenten arbeiten, die an den Signaleingang und den Signalausgang angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungsschaltung und Kapazitanzen in Komponenten, die an den Signaleingang und den Signalausgang angeschlossen sind, ein intern terminiertes Bandpaß-Filternetzwerk bilden, das einen Durchlaßbereich aufweist, der einen vom Empfänger (10) zu empfangenden Frequenzbereich abdeckt, und dem Empfänger einen vorwiegend kapazitiven Ausgang über den Durchlaßbereich zuführt.

2. Anpassungsschaltung nach Anspruch 1, bei der das Filternetzwerk eine Tschebyscheff-, Butterworth- oder Ellipsenfunktionscharakteristik über seinen Durchlaßbereich aufweist.

3. Anpassungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Netzwerk einem einzeln terminierten Netzwerk entspricht, das zur Übertragung von Signalen zwischen einer Signalquelle mit definiertem Widerstand und einer Last mit vernachlässigbarem oder Null-Widerstand optimiert ist.

4. Anpassungsschaltung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

bei der das Netzwerk ein Filter geradzahliger Ordnung ist.

5. Anpassungsschaltung nach Anspruch 3 oder 4, bei der das Netzwerk eine solche Konfiguration aufweist, daß es optimale Eingangsspannungs-/Ausgangsstrom-Übertragung in eine Kurzschlußschaltung ergibt.

6. Anpassungsschaltung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Netzwerk einen Spannungsausgang aufweist, der über eine Kapazitanz (C10) abgenommen wird, wobei die Kapazitanz das letzte Element im Filter ist, und die Kapazitanz vollständig oder teilweise durch die Kapazitanz eines Einspeisers (14) gebildet ist, für den der Signalausgang der Anpassungsschaltung für den Anschluß bestimmt ist.

7. Anpassungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2 zur Verwendung zwischen einem Ausgangsverstärker einer Scheibenantenne und einem koaxialen Einspeiser (14), der an einen Radioempfänger (10) angeschlossen ist, wobei die Anpassungsschaltung ein intern einzeln terminiertes Filternetzwerk ungeradzahliger Ordnung umfaßt, das für die Stromübertragung in eine Kurzschlußschaltung optimiert ist.

8. Anpassungsschaltung nach Anspruch 7, bei der das letzte Element im Netzwerk ein Reihenkondensator in eine Kurzschlußschaltung ist, an die das Netzwerk angeschlossen ist, wobei eine Ausgangsspannung des Netzwerks über den Kondensator abgenommen wird.

9. MF- und/oder NF-Radioempfangsvorrichtung, umfassend eine Antenne, die einen Signalausgang aufweist, und aus einem Muster aus leitenden Elementen (74) gebildet ist, die auf eine Glasscheibe aufgebracht sind, einen Verstärker (12), der einen Eingang aufweist, der an den Signalausgang der Antenne (74) angeschlossen ist und einen Signalausgang aufweist, eine Anpassungsschaltung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, deren Signaleingang an den Signalausgang des Verstärkers angeschlossen ist, einen Radioempfänger (10), der einen Signaleingang aufweist, sowie einen koaxialen Einspeiser, der zwischen dem Signalausgang der Anpassungsschaltung und dem Signaleingang des Radioempfängers angeschlossen ist.

10. MF- und/oder NF-Radioempfangsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Anpassungsschaltung eine solche Konfiguration hat, daß sich das Vorzeichen der reaktiven Komponente der Impedanz, die am Ausgang vom Einsgeiser (14) zum Radioempfänger (10) bereitgestellt wird, über das vom Empfänger zu empfangende Frequenzband nicht ändert.

11. MF- und/oder NF-Radioempfangsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der der Radioempfänger in ein Fahrzeug eingebaut ist, und bei dem die Glasplatte ein Fenster des Fahrzeugs ist.

12. MF- und/oder NF-Radioempfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der der Ausgang der Antenne aus einem Verstärker besteht.

13. Verfahren zum Optimieren einer Anpassungsschaltung zur Verwendung zwischen einem Ausgang einer Scheibenantenne und einem koaxialen Einspeiser (14), der an einen Radioempfänger (10) angeschlossen ist, um Signale über ein definiertes Band im NF- und MF-Bereich aufzunehmen, wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

(a) das Konstruieren einer ersten Basisschaltung mit optimaler Spannungsübertragung von einer Spannungsquelle in Reihe mit einer Impedanz zu einer offenen Schaltung über das definierte Band;

(b) das Ableiten der Dualschaltung der ersten Basisschaltung, die eine Bandpaßfilterschaltung ist, die so angeordnet ist, daß optimaler Strom in einen Kurzschluß fließt, wobei ihr Signalausgang über einen Ausgangskondensator abgenommen wird, dessen Wert im wesentlichen gleich groß wie oder größer als die Kapazitanz des Einspeisers ist, wobei der Kondensator das letzte Element in der Bandpaßfilterschaltung ist;

(c) das Konstruieren einer Schaltung (72) unter Weglassung des Ausgangskondensators, wobei der Einspeiser (14) als Ersatz für den Ausgangskondensator angeschlossen ist,

wodurch ein Ausgang der Schaltung über die Kapazitanz des Einspeisers (14) abgenommen wird, so daß eine intern terminierte Bandpaßschaltung gebildet wird.

14. Anpassungsschaltung zur Verwendung zwischen einem Ausgang einer Scheibenantenne und einem koaxialen Einspeiser, der an einen Radioempfänger angeschlossen ist, für den Empfang von Signalen über ein definiertes Band, das nach einem Verfahren nach Anspruch (13) optimiert ist.