EP0326651A2 - Funksende- und -empfangsantenne - Google Patents

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EP0326651A2
EP0326651A2 EP19880116826 EP88116826A EP0326651A2 EP 0326651 A2 EP0326651 A2 EP 0326651A2 EP 19880116826 EP19880116826 EP 19880116826 EP 88116826 A EP88116826 A EP 88116826A EP 0326651 A2 EP0326651 A2 EP 0326651A2
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EP
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dipole
reception antenna
radio transmission
antenna according
line
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EP19880116826
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EP0326651A3 (de
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Horst Dörrie
Gert Prof. Dr. Rer. Nat. Siegle
Uwe Militz
Ulrich Wintzer
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens

Definitions

  • the invention relates to a radio transmission and reception antenna according to the preamble of claim 1.
  • a radio transmission and reception antenna is known (GB-PS 1 600 987), in which the conductor arrangement of a rear window heater is used as a transmission and reception antenna.
  • the known antenna requires various adaptation and decoupling means.
  • the invention has for its object to develop a radio transmission and reception antenna of the generic type such that it can be realized with the simplest circuit means.
  • a preferred field of application for the radio transmission and reception antenna according to the invention is in radio telephones.
  • Fig. 1 denotes a body of a vehicle, which is particularly a motor vehicle.
  • a disc 14 is inserted in an approximately rectangular opening 12 of the body with the interposition of an elastic band 13.
  • In or on the disk 14 there is preferably a preferably vertically aligned dipole 15 from a loop 16 at the edge of the disk, the ends 17, 18 of which are connected via a symmetrical line 19 to the ends 20, 21 of the inner conductor of a detour line 23.
  • connection 24 of the symmetrical line 19 connected to the end 18 of the loop 16 forms the feed point of the radio transmission and reception antenna 25.
  • the connection 24 is also connected to an end 26 of the inner conductor of a feed line 27.
  • the outer conductors of the bypass line 23 and the outer conductors of the feed line 27 are conductively connected to one another.
  • the feed line 27 leads to a radio transmitter and receiver 28 housed in the vehicle.
  • the loop 16 has a length of ⁇ / 2, where ⁇ is the mean operating wavelength of the transmit and receive frequency band of the radio transmitter and receiver 28.
  • the symmetrical line 19 preferably has a length ⁇ / 4 and the detour line 13 has a length of ⁇ / 2.
  • the position of the dipole 15 or its distance from the edges of the body opening 12 or from the edge of the window 14 is preferably determined experimentally for each vehicle type.
  • the radio transmission and reception antenna 25 is equally well suited for the radio transmission and reception operation with a correspondingly optimized position of the dipole 15.
  • FIG. 2 shows an approximately rectangular window 30 of a vehicle, in or on which there is a radio transmission and reception antenna 31 with two dipoles 32 and 33.
  • Each dipole has a detour line 34 and 35 and a dipole, for example the dipole 33, a feed line 36.
  • the feed points 37 and 38 of the dipoles 32 and 33 are connected to ends 39 and 40 of a delay line 41 which is inside the body of the Vehicle outside around the edge of the disc 30 is guided.
  • the length of the delay line 41 is n. ⁇ / 2, where n is an integer.
  • a radio transmitting and receiving antenna of a vehicle 50 includes two dipoles 51 and 52, which differ from the exemplary embodiment according to FIG. 2 in or on two adjacent windows 53 and 54, which are preferably a rear side window and a rear window, are arranged.
  • the dipoles 51 and 52 are preferably located in the mutually facing edge regions of the disks 53, 54.
  • the detour lines for the dipoles 51, 52, the feed line and the delay line are omitted in FIG. 3 for the sake of clarity. These lines correspond to the lines shown in FIG. 2.
  • the dipoles 51 and 52 need not, as shown in FIG. 3, be mounted in or on adjacent disks 52 and 53; rather, they can also be located in or on opposite panes of vehicle 50.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a radio transmission and reception antenna which is based on an arrangement according to FIG. 2, that is to say of two dipoles 61 and 62 arranged on or in a disk 60.
  • the bypass lines assigned to the dipoles are labeled 63 and 64 and a delay line designated 65.
  • An arrangement 66 comprising a plurality of horizontal and parallel heating conductors 67 is arranged in or on the pane 60. The ends of the heating conductors are connected to one another by bus bars 68 and 69.
  • the busbars are preferably at a distance of ⁇ / 4 from the lateral edges of the pane 60.
  • the arrangement 66 with the heating conductors 67 is excited by the dipoles 61 and 62.
  • a director 73 is assigned to a dipole 71, which is located in or on a window 72 of a vehicle.
  • the director 73 can also be arranged in or on the disk 72, although the director 73 and the dipole 71 must be insulated from one another and from any heating conductors which may be contained in or on the disk 72 (cf. FIG. 4).
  • the use of a director 73 facilitates an optimal adaptation of the radio transmitting and receiving antenna in different types of vehicles. In the case of a radio transmission and reception antenna according to FIGS. 2 and 4, the use of one director for each dipole is recommended.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a radio transmission and reception antenna with four dipoles 81, 82, 83 and 84 arranged on or in a disk 80. While the dipoles 81 and 83 correspond to the dipoles 32 and 33 in FIG Dipoles 82 and 84 additionally provided are arranged offset by 180 ° to dipoles 81 and 83. From the feed points 85 to 88, the feed points 86 and 88 are connected to the feed point 87 of the dipole 83 via a delay line 89 led around the disk 80.
  • the delay line 89 has an overall length of n. ⁇ / 2, where n is an integer.
  • the dipoles for example 32 and 33 (FIG. 2), with the symmetrical lines, for example 19 (FIG. 1), the heating conductors, for example 67 (FIG. 4), and the directors, for example 73 (FIG. 5), preferably can be accommodated in different layers of a multi-layer pane.

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Abstract

Die mit geringem Aufwand herstellbare Antenne besteht aus einem in oder auf einer Scheibe (14) eines Fahrzeuges angeordneten Dipol (15), dessen Enden (17, 18) mit den Enden (20, 21) einer Umwegleitung (23) verbunden sind. Ein Ende (18) des Dipols (15) bildet einen Einspeisepunkt (24) für die Antenne. Der Dipol (15) und die Umwegleitung (23) haben je eine Länge von λ/2, wobei λ die mittlere Betriebswellenlänge ist. Die Funksende- und -empfangsantenne eignet sich vorzugsweise für Funktelefone.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Funksende- und -empfangsantenne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
    • Stand der Technik
  • Es ist eine Funksende- und -empfangsantenne bekannt (GB-PS 1 600 987), bei der die Leiteranordnung einer Heckscheibenheizung als Sende- und Empfangsantenne ausgenutzt wird. Die bekannte Antenne setzt verschie­dene Anpassungs- und Entkopplungsmittel voraus.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Funksende- und -empfangs­antenne der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß sie mit ein­fachsten Schaltungsmitteln realisiert werden kann.
    • Lösung und erzielbare Vorteile
  • Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Funksende- und -empfangs­antenne durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin, daß im einfachsten Fall nur ein Dipol und eine Umwegleitung zur Realisierung einer brauchbaren Funksende- und -empfangsantenne für Fahrzeuge erfor­derlich sind.
  • Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäße Funksende- und -empfangsantenne bilden Funktelefone.
    • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 eine Teilansicht der Heckseite eines Fahrzeuges mit Heckscheibe und erfindungsgemäßer Funksende- und -empfangsantenne,
    • Fig. 2 eine Ansicht einer Fahrzeugscheibe mit zwei Dipolen,
    • Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Rückseite eines Kraft­fahrzeuges mit zwei Dipolen auf benachbarten Scheiben,
    • Fig. 4 eine Ansicht einer beheizbaren Kraftfahrzeug-Heckscheibe mit zwei Dipolen,
    • Fig. 5 eine Teilansicht einer Fahrzeugscheibe mit einem Dipol, dem ein Direktor zugeordnet ist, und
    • Fig. 6 eine Ansicht einer Fahrzeugscheibe mit vier Dipolen.
  • In Fig. 1 ist mit 10 eine Karosserie eines Fahrzeuges, das ist insbesondere ein Kraftfahrzeug, bezeichnet. In einer annähernd rechteckigen Öffnung 12 der Karosserie ist unter Zwischenlage eines elastischen Bandes 13 eine Scheibe 14 eingefügt. In oder auf der Scheibe 14 befindet sich vorzugsweise am Rand der Scheibe ein vorzugsweise vertikal ausgerichteter Dipol 15 aus einer Schleife 16, deren Enden 17, 18 über eine symmetrische Leitung 19 mit den Enden 20, 21 des Innenleiters einer Umwegleitung 23 verbunden sind.
  • Ein mit dem Ende 18 der Schleife 16 verbundener Anschluß 24 de symmetrischen Leitung 19 bildet den Einspeisepunkt der Funksende- und -empfangsantenne 25. Der Anschluß 24 ist weiterhin mit einem Ende 26 des Innenleiters einer Ein­speiseleitung 27 verbunden. Die Außenleiter der Umwegleitung 23 und der Außen­leiter der Einspeiseleitung 27 sind leitend miteinander verbunden.
  • Die Einspeiseleitung 27 führt an ein in dem Fahrzeug untergebrachtes Funksende- und -empfangsgerät 28. Die Schleife 16 hat eine Länge von λ/2, wobei λ die mittlere Betriebswellenlänge des Sende- und Empfangs­frequenzbandes des Funksende- und -empfangsgerätes 28 ist. Die symme­trische Leitung 19 hat vorzugsweise eine Länge λ/4 und die Umweg­leitung 13 eine Länge von λ/2.
  • Die Lage des Dipols 15 bzw. dessen Abstand von den Rändern der Karos­serieöffnung 12 bzw. von dem Rand der Scheibe 14 wird vorzugsweise experimentell für jeden Fahrzeugtyp ermittelt.
  • Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Funksende- und -empfangs­antenne 25 ist folgende.
  • Durch das Verbinden der freien Enden der symmetrischen Leitung 19 mit den Enden 20, 21 des Innenleiters der Umwegleitung 23 kann im Bereich der Antenne 25 auf eine Masseverbindung zur Karosserie 10 verzichtet werden. Die Funksende- und -empfangsantenne 25 ist bei entsprechend optimierter Lage des Dipols 15 für den Funksende- und -empfangsbetrieb gleichermaßen gut geeignet.
  • In Fig. 2 ist eine annähernd rechteckige Scheibe 30 eines Fahrzeuges gezeigt, in bzw. auf der eine Funksende- und -empfangsantenne 31 mit zwei Dipolen 32 und 33 vorhanden ist. Zu jedem Dipol gehört eine Umweg­leitung 34 und 35 und zu einem Dipol, zum Beispiel dem Dipol 33, eine Einspeiseleitung 36. Die Einspeisepunkte 37 und 38 der Dipole 32 und 33 sind mit Enden 39 und 40 einer Verzögerungsleitung 41 verbunden, die innerhalb der Karosserie des Fahrzeuges außen um den Rand der Scheibe 30 herumgeführt ist. Die Länge der Verzögerungsleitung 41 beträgt n . λ/2, wobei n eine ganze Zahl ist. Durch die Anwendung zweier Dipole 32 und 33 und die Verzögerungsleitung 41 wird eine spürbare Verbesserung der Sende- und Empfangseigenschaften der Funksende- und -empfangsantenne erzielt.
  • Nach Fig. 3 gehören zu einer Funksende- und -empfangsantenne eines Fahr­zeuges 50 zwei Dipole 51 und 52, die abweichend von dem Ausführungsbei­spiel nach Fig. 2 in oder auf zwei benachbarten Scheiben 53 und 54, das sind vorzugsweise eine hintere Seitenscheibe und eine Heckscheibe, ange­ordnet sind. Die Dipole 51 und 52 befinden sich vorzugsweise in den ein­ander zugekehrten Randbereichen der Scheiben 53, 54. Die Umwegleitungen für die Dipole 51, 52, die Einspeiseleitung und die Verzögerungsleitung sind in der Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Diese Lei­tungen entsprechen den in Fig. 2 gezeigten Leitungen.
  • Die Dipole 51 und 52 müssen nicht, wie in Fig. 3 gezeigt, in oder auf be­nachbarten Scheiben 52 und 53 angebracht sein; sie können sich vielmehr auch in oder auf gegenüberliegenden Scheiben des Fahrzeuges 50 befinden.
  • In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer Funksende- und -empfangsantenne gezeigt, die von einer Anordnung nach Fig. 2 ausgeht, das heißt von zwei auf oder in einer Scheibe 60 angeordneten Dipolen 61 und 62. Die den Di­polen zugeordneten Umwegleitungen sind mit 63 und 64 und eine Verzöge­rungsleitung mit 65 bezeichnet. In oder auf der Scheibe 60 ist eine An­ordnung 66 aus mehreren horizontalen und parallelen Heizleitern 67 ange­ordnet. Die Enden der Heizleiter sind durch Sammelleiter 68 und 69 mit­einander verbunden. Die Sammelleiter haben vorzugsweise einen Abstand von λ/4 von den seitlichen Rändern der Scheibe 60. Bei einer Anordnung nach Fig. 4 wird die Anordnung 66 mit den Heizleitern 67 durch die Dipole 61 und 62 erregt.
  • Nach Fig. 5 ist einem Dipol 71, der sich in oder auf einer Scheibe 72 eines Fahrzeuges befindet, ein Direktor 73 zugeordnet. Auch der Direk­tor 73 kann in oder auf der Scheibe 72 angeordnet sein, wobei jedoch Di­rektor 73 und Dipol 71 gegeneinander und gegen eventuell in oder auf der Scheibe 72 enthaltene Heizleiter (vgl. Fig. 4) isoliert sein müssen. Die Anwendung eines Direktors 73 erleichtert eine optimale Anpassung der Funk­sende- und -empfangsantenne bei verschiedenen Fahrzeugtypen. Bei einer Funksende- und -empfangsantenne nach den Fig. 2 und Fig. 4 empfiehlt sich die Verwendung je eines Direktors für jeden Dipol.
  • Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Funksende- und -empfangs­antenne mit vier auf oder in einer Scheibe 80 angeordneten Dipolen 81, 82, 83 und 84. Während die Dipole 81 und 83 den Dipolen 32 und 33 in Fig. 2 entsprechen, sind die zusätzlich vorgesehen Dipole 82 und 84 um 180° versetzt zu den Dipolen 81 und 83 angeordnet. Von den Einspeisepunkten 85 bis 88 sind die Einspeisepunkte 86 und 88 über eine um die Scheibe 80 her­umgeführt Verzögerungsleitung 89 mit dem Einspeisepunkt 87 des Dipols 83 verbunden. Die Verzögerungsleitung 89 hat eine Gesamtlänge von n . λ/2, wobei n eine ganze Zahl ist.
  • Für alle Ausführungsbeispiele gilt, daß die Dipole, zum Beispiel 32 und 33 (Fig. 2), mit den symmetrischen Leitungen, zum Beispiel 19 (Fig. 1), die Heizleiter, zum Beispiel 67 (Fig. 4), und die Direktoren, zum Beispiel 73 (Fig. 5), vorzugsweise in verschiedenen Schichten einer Mehrschichtscheibe untergebracht sein können.
  • Die Einspeiseleitung 36 (Fig. 2) und die Verzögerungsleitung 36 (Fig. 2) haben vorzugsweise einen Wellenwiderstand Z = 50 Ω.

Claims (11)

1. Funksende- und -empfangsantenne mit einer auf oder in einer Scheibe eines Fahrzeuges angebrachten Leiteranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteranordnung als Dipol (15) ausgebil­det ist, dessen Anschlüsse (17, 18) durch eine Umwegleitung (23) der Länge λ/2 überbrückt sind, wobei λ die mittlere Betriebs­wellenlänge ist, und dessen einer Anschluß (18) den Einspeise­punkt der Funksende- und -empfangsantenne (25) bildet.
2. Funksende- und -empfangsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Dipol (15) ein Schleifendipol (16) ist.
3. Funksende- und -empfangsantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dipol isoliert gegenüber einer Heizleiter­anordnung (66) aus in oder auf der Scheibe (60) vorgesehenen Heiz­leitern (67) angeordnet ist.
4. Funksende- und -empfangsantenne nach Anspruch 1, 2 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteranordnung aus zwei Dipolen (32, 33) besteht, deren Anschlüsse paarweise durch eine λ/2-Umwegleitung (34, 35) verbunden sind und deren einer Anschluß (37, 38) durch eine n . λ/2 lange Verzögerungsleitung (41) verbunden ist, wobei n eine ganze Zahl ist.
5. Funksende- und -empfangsantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwegleitung (35) ein koaxiales Kabel ist, dessen Außenleiter an den Kabelenden miteinander ver­bunden sind.
6. Funksende- und -empfangsantenne nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung (41) ein koaxi­ales Kabel ist, dessen Außenleiter an den Kabelenden mit den ent­sprechenden Außenleitern der Umwegleitungen (34, 35) verbunden ist.
7. Funksende- und empfangsantenne nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dipole (51, 52) in oder auf verschie­denen Scheiben (53, 54) des Fahrzeuges angeordnet sind.
8. Funksende- und -empfangsantenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­net, daß die die Dipole (51, 52) tragenden Scheiben (53, 54) recht­winklig zueinander stehende Scheiben des Fahrzeuges (50) sind.
9. Funksende- und -empfangsantenne nach Anspruch 4 oder einem der fol­genden, dadurch gekennzeichnet, daß in oder auf zwei oder mehreren Scheiben (80) des Fahrzeuges je ein Dipolpaar (81, 83; 82, 84) mit je einer Umwegleitung pro Dipol und mit je einer Verzögerungsleitung pro Dipolpaar angeordnet sind, wobei die Länge der Verzögerungslei­tungen n . λ/2 beträgt und n eine ganze Zahl ist.
10. Funksende- und -empfangsantenne nach einem Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dipol (71) ein oder mehrere in oder auf der Scheibe (72) angeordnete Direktoren (73) zugeordnet sind.
11. Funksende- und -empfangsantenne nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß zwischen den Anschlüssen (17, 18) des Dipols (15) und den Enden (20, 21) des Innenleiters der Umwegleitung (23) eine symmetrische λ/4-Leitung (19) vorgesehen ist.
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