EP0297328B1

EP0297328B1 - Mehrantennenanordnung für Antennendiversity in einer Fensterscheibe

Info

Publication number: EP0297328B1
Application number: EP88109330A
Authority: EP
Inventors: Heinz Prof. Dr.-Ing. Lindenmeier; Jochen Dr.-Ing. Hopf; Leopold Dr.-Ing. Reiter; Gerhard Prof. Dr.-Ing. Flachenecker
Original assignee: Hans Kolbe and Co; Fuba Hans Kolbe and Co
Current assignee: Fuba Hans Kolbe and Co
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1988-06-11
Publication date: 1995-05-03
Anticipated expiration: 2008-06-11
Also published as: DE3719692C2; DE3853699D1; DE3719692A1; EP0297328A3; EP0297328A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrantennen-Anordnung für eine Antennendiversity-Anlage in einer Kraftfahrzeug-Fensterscheibe mit einem in dieser angeordneten Heizfeld gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Mehrantennenanordnungen werden verwendet für den Empfang frequenzmodulierter Signale, wie z.B. des UKW-Rundfunks. Eine derartige Antenne ist bekannt aus EP-A-0 065 263. Diese bekannte Mehrantennenanordnung für eine Antennendiversity-Anlage besteht aus zwei Antennen auf der Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges, von denen die eine, als Hilfsantenne bezeichnete, durch das Heizfeld, die andere, als Hauptantenne bezeichnete, durch einen in dem über dem Heizfeld befindlichen Freiraum der Heckscheibe angeordneten Antennenleiter realisiert ist. Das Anschlußklemmenpaar der Heizfeldantenne weist einen Anschlußpunkt auf dem untersten Heizleiter und einen zweiten Masseanschlußpunkt an dem benachbarten Abschnitt des Fensterrahmens auf.
Eine derartige Anordnung weist den Nachteil auf, daß das Diversitysystem auf zwei UKW-Antennen beschränkt ist. Sind die Signale von beiden Antennen gleichzeitig gestört, so ist der Empfang unbefriedigend und die empfundene Störung wird dadurch erheblich vergrößert, daß das Diversitysystem während dieser Zeit fortwährend zwischen den beiden Antennen umschaltet und das in der Praxis unvermeidbare Schaltgeräusch sich der Empfangsstörung zusätzlich überlagert. Dieser Fall ist in der Praxis häufig gegeben. Es ist deshalb notwendig, die Anzahl der für Antennendiversity zur Verfügung stehenden Antennen zu erhöhen. Andererseits ist die Verwendung zusätzlicher Antennen am Fahrzeug außerhalb des Fensters kostenintensiv.
Zu beachten ist auch, daß die Realisierung von Fahrzeugantennen in der Heckscheibe auf das dort vorhandene Heizfeld Rücksicht nehmen muß, dessen Ausführung und Abmessungen unter fahrzeugspezifischen und stilistischen Gesichtspunkten vorgegeben sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Mehrantennenanordnung für eine Antennendiversity-Anlage in einer Kraftfahrzeug-Fensterscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, vorzugsweise für den Empfang im Bereich der Meterwellen (UKW) mit mehr als zwei Antennen, so auszubilden, daß die mittlere Empfangsqualität mit jeder Einzelantenne möglichst gut ist und die Anzahl der Störungen, die in den Signalen der verschiedenen Antennen gleichzeitig auftreten, möglichst gering ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Mehrantennen-Anordnung für eine Antennendiversity-Anlage der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Eine HF-mäßige Entkopplung im Sinne des Anspruchs 1 liegt vor, wenn die Empfangssignale der Antennen, insbesondere im Hinblick auf Empfangsstörungen, wie z.B. Einbrüche des HF-Pegels, unterschiedlich sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind, werden im folgenden näher beschrieben. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 eine Mehrantennen-Anordnung nach der Erfindung mit einer in der nicht mit Heizleitern besteckten Fläche der Fensterscheibe angeordneten Diversity-Antenne links oben im Fensterfeld, zwei aus dem Heizfeld gebildeten Diversity-Antennen und einer Antenne für LMK-Empfang (rechts oben),
Fig. 2 eine Mehrantennen-Anordnung nach der Erfindung wie Fig. 1, jedoch mit einer zusätzlichen aus dem Heizfeld gebildeten Diversity-Antenne,
Fig. 3 eine Mehrantennen-Anordnung wie in Fig. 1, jedoch mit einem Faltmonopol für die Ausbildung der in der nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe angeordneten Diversity-Antenne (links oben),
Fig. 4 eine Mehrantennenanordnung nach der Erfindung mit zwei in der nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe angeordneten Diversity-Antennen unterhalb des Heizfeldes, von denen die eine als Faltmonopol (5c) und die andere als Drahtmonopol (5d) ausgeführt ist, wobei rechts unten im Fensterfeld beispielhaft eine Antenne für den LMK-Empfang angebracht ist,
Fig. 5 eine Mehrantennenanordnung nach der Erfindung mit einer weiteren in der nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe angeordneten Diversity-Antenne oberhalb des Heizfeldes, deren Antennenleiter (5c) auch als Teil einer LMK-Antenne verwendet ist.

In Fig. 1 ist eine von einem metallischen Rahmen, der im folgenden als Masse bezeichnet wird, umgebene Fensterscheibe dargestellt. Die Heizfläche wird für die Bildung von mindestens zwei UKW-Antennen herangezogen. Durch Wahl geeigneter Anschlußklemmenpaare, die jeweils aus dem Leiterteil-Anschlußpunkt (5a,b) und einem benachbarten Massepunkt auf dem Rahmen gebildet sind, lassen sich UKW-Antennen herstellen, deren Signale weitgehend unabhängig voneinander sind. In den nicht mit Leitern bedeckten Teilflächen des Fensters können erfindungsgemäß weitere UKW-Antennen angebracht werden, deren Empfangssignale ebenfalls insbesondere hinsichtlich der zu vermeidenden Störungen von den übrigen UKW-Antennen unterschiedlich sind. Im Beispiel der Fig. 1 ist die linke Hälfte des Fensters oberhalb der Heizflächen mit einem UKW-Monopol (5c) belegt, der als parallel geführte Leiter, die am Anschlußpunkt zusammengefaßt sind, ausgeführt ist. Die Abmessungen dieses Monopols sind unter Nutzung des zur Verfügung stehenden Raumes so gewählt, daß die mittlere Empfangsleistung einen möglichst guten Wert annimmt. Bei den üblichen Fahrzeugabmessungen, deren Breite im UKW-Bereich ungefähr eine halbe Wellenlänge beträgt, lassen sich somit Monopole mit einer günstigen Länge von einer viertel Wellenlänge realisieren. Die Abstände vom Rahmen und von den Heizfeldern werden nach bekannten Gesichtspunkten günstig eingestellt. Im Beispiel der Fig. 1 wird der Raum oberhalb des Heizfeldes im rechten Fensterteil für die Gestaltung einer LMK-Antenne nach bekannten Gesichtspunkten verwendet. Das Heizfeld stellt im allgemeinen für den LMK-Frequenzbereich, ebenso wie der Fensterrahmen, hochfrequenzmäßig eine Masse dar. Um für LMK einen guten Empfang zu gewährleisten, werden hinsichtlich der Dimensionierung der LMK-Antenne die Abmessungen nach den in DOS-P 34 10 415.1 dargelegten Gesichtspunkten eingestellt.

Claims

Mehrantennenanordnung für eine Antennendiversity-Anlage in einer Kraftfahrzeug-Fensterscheibe (1) mit einem in dieser angeordneten Heizfeld (2), welches als Teil der Antennendiversity-Anlage verwendet ist, mit mindestens einem in der nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe (1) angeordneten Antennenleiter einer Antenne der Antennendiversity-Anlage mit einem aus einem Antennenleiter-Anschlußpunkt (5c) und einem Masse-Anschlußpunkt (14c) bestehenden Anschlußklemmenpaar, wobei die Gestalt des Antennenleiters und der Ort des Anschlußklemmenpaares (5c,14c) derart gewählt sind, daß diese Antenne innerhalb der Mehrantennenanordnung diversitymäßig entkoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Heizfeld (2) in mindestens zwei übereinanderliegende Teilfelder (2a,2b) aufgeteilt ist, wobei jedes Teilfeld (2a,2b) auf beiden Stirnseiten die Heizleiter des Teilfeldes verbindende, zur Zuführung des dieses Teilfeld speisenden Heizstromes dienende Leiterteile (4a,b,c,d) aufweist,
daß jedes Teilfeld (2a,2b) für mindestens eine Antenne der Antennendiversity-Anlage benutzt ist und hierzu mindestens ein Anschlußklemmenpaar (5a,b,c,d, 14a,b,c,d) und zwei Anschlußklemmenpaare besitzt, wobei jedes Klemmenpaar aus einem Leiterteilanschluß- bzw. Abschluß-Punkt und einem Masseanschluß- bzw. Abschluß-Punkt besteht,
daß in die Heizstromzuführungen zu den einzelnen stirnseitigen Leiterteilen (4a,b,c,d) der Teilfelder (2a,2b) Netzwerke (6a,b,c,d) eingefügt sind, die für den Heiz-Gleichstrom durchlässig sind, nicht aber für die Hochfrequenzleistung, und an ihrem mit dem jeweiligen Leiterteil (4a,b,c,d) verbundenen Ausgang ein Abschlußklemmenpaar bilden, an dem sie die betreffende Antenne mit einer verlustarmen hochfrequenzmäßigen Impedanz belasten, und
daß zur Erzielung einer optimalen diversitymäßigen Entkopplung der einzelnen Antennen der Antennendiversity-Anlage
a) bei den Anschlußklemmenpaaren der vom Heizfeld (3) gebildeten Antennen der Ort der Leiterteilanschlußpunkte (5a,5b,5d) derart unterschiedlich gewählt ist, daß diese Antennen weitgehend diversitymäßig voneinander entkoppelt sind,

b) die hochfrequenzmäßigen Impedanzen, mit denen die einzelnen Antennen des Heizfeldes an den Abschlußklemmpaaren durch die in die Heizstromzuführungen geschalteten Netzwerke (6a,b,c,d) belastet sind, derart unterschiedlich gewählt sind, daß diese Antennen weitgehend diversitymäßig voneinander entkoppelt sind.
Mehrantennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Anschlußklemmenpaare (5a,14a; 5b,14b) jeweils ein weiterführendes Netzwerk (8a,8b) mit Transformations- und/oder Verstärkereigenschaften angeschlossen ist, dessen Ausgang jeweils die Antennenanschlußstelle (7a,7b) einer der Diversityantennen bildet.
Mehrantennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der in der nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe angeordneten Diversityantennen ein an das Anschlußklemmenpaar angeschlossenes weiterführendes Netzwerk mit Transformations- und/oder Verstärkereigenschaften enthält, dessen Ausgang jeweils die Antennenanschlußstelle (7c,7d) einer der Diversityantennen bildet.
Mehrantennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der in der nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe angeordneten Diversityantennen einen flächenhaft ausgebildeten Antennenleiter in Form eines elektrischen Monopols besitzt.
Mehrantennenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der flächenhaft ausgebildete Antennenleiter aus einer Reihe parallel geführter Drähte besteht, die mindestens an einer Stirnseite miteinander leitend verbunden sind und der Antennenleiter-Anschlußpunkt (5c) an einer solchen Stirnseite angeschlossen ist.
Mehrantennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der in der nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe angeordneten Diversityantennen einen Antennenleiter besitzt, der als Faltmonopol ausgebildet ist.
Mehrantennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der in der nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe angeordneten Diversityantennen einen Antennenleiter besitzt, der als geradliniger linienförmiger Leiter ausgebildet ist.
Mehrantennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenleiter von zwei der in der nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe angeordneten Diversityantennen oberhalb oder unterhalb des Heizfeldes, eine in der linken und die andere in der rechten Teilfläche der Fensterscheibe, angeordnet sind.
Mehrantennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizfeld (2) in zwei übereinander liegende Teilfelder (2a,2b) aufgeteilt ist, jedes Teilfeld für eine Antenne der Antennendiversity-Anlage benutzt ist, daß die Leiterteilanschlußpunkte (5a,5b) jeder Antenne jeweils am Ende der jeweiligen Leiterteile (4a,4c) und zueinander diagonal entgegengesetzt angebracht sind.
Mehrantennenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der in der nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe angeordneten Diversityantennen auch für den Empfang von Lang-, Mittel- und Kurzwellen-Signalen verwendet ist und das weiterführende Netzwerk einen Signalweg mit Verstärker für LMK-Signale und einen getrennten Signalweg für UKW-Signale enthält und beide Signalwege eingangsseitig über eine Frequenzweiche miteinander verbunden sind und die Antennenanschlußstelle dieser Diversityantenne (7c) durch den Ausgang einer Frequenzweiche am Ausgang des weiterführenden Netzwerkes gebildet ist.
Mehrantennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einer nicht mit Heizleitern bedeckten Fläche der Fensterscheibe eine Antenne für den Empfang von Lang-, Mittel- und Kurzwellen-Signalen angebracht ist.