EP0698304A1 - Group antenna and method for detecting by metrology and calculation the values of impedances to be inserted into the antenna - Google Patents

Group antenna and method for detecting by metrology and calculation the values of impedances to be inserted into the antenna

Info

Publication number
EP0698304A1
EP0698304A1 EP95910427A EP95910427A EP0698304A1 EP 0698304 A1 EP0698304 A1 EP 0698304A1 EP 95910427 A EP95910427 A EP 95910427A EP 95910427 A EP95910427 A EP 95910427A EP 0698304 A1 EP0698304 A1 EP 0698304A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gates
antenna
network
impedances
group antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP95910427A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0698304B1 (en
Inventor
Heinz Lindenmeier
Jochen Hopf
Leopold Reiter
Rainer Kronberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuba Automotive GmbH and Co KG
Original Assignee
Fuba Automotive GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuba Automotive GmbH and Co KG filed Critical Fuba Automotive GmbH and Co KG
Publication of EP0698304A1 publication Critical patent/EP0698304A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0698304B1 publication Critical patent/EP0698304B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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 large number of antennas used on vehicles is derived from classic antenna technology.
  • the main model for this is the vertical monopoly on a horizontal base.
  • the lm-long radio antenna is also aimed at a horizontal diagram with circular characteristics.
  • An azimuth circular diagram is also expected from vertical rod radiators for modern telephone radio systems.
  • the vehicle represents a body which is rotationally asymmetrical with respect to the antenna and which, when used as the base of an antenna, causes strong azimuthal indentations.
  • half-wave radiators are preferably used, which are excited at the end of relatively long vertical rods on the vehicle via insulating members or feed lines.
  • antennas or antenna structures this results in an extremely strong coupling of radiation with the electrically conductive vehicle body or conductive vehicle parts in such a way that the resulting influencing of the radiation properties does not permit a targeted configuration of the antenna properties. It is therefore essential to think of the vehicle body as part of the antenna arrangement, and thus to take into account the fact that it has a decisive influence on the antenna properties with its specific shape. For all antennas integrated in the vehicle or It is therefore imperative for antenna structures to achieve optimal radiation properties that the specific vehicle shape be included in the antenna design process.
  • Antennas integrated in the vehicle with strong coupling to the vehicle body are, for example, electrically short radiators which are mounted directly on the vehicle body, often on the rear window.
  • All windshield and rear window antennas which are printed as inserted wires or on the glass, have this strong electromagnetic coupling to the vehicle body.
  • the design of such antennas is based on a large number of patent applications and patents, e.g. B. from P 36 197 04, P 39 14 424 known. Due to their complex shape, these antennas often consist of a large number of conductors or conductor sections, all of which contribute to the total radiation.
  • the wiring of a heating field on the rear window with reactors also changes the radiation properties of the heating field designed as an antenna. This is described in P 36 18 452.
  • the distribution of the antenna currents on the antenna conductors and the radiation-coupled car body is essential for the design of the radiation properties of such antennas.
  • the object of the invention is therefore to provide a group antenna according to the preamble of claim 1 and a method for determining the impedances to be inserted into them so that the desired directional diagram can be set as optimally as possible despite the radiation coupling with elements which disrupt the desired directional diagram.
  • Fig. 1 Vehicle-integrated antenna group with short rod antennas with a measuring arrangement for determining the interaction parameters (wave parameters) between the gates T1 and T (M + 1) of the far field receiving antenna as a function of the azimuth angle Phi of the vehicle on a rotating stand
  • Fig. 2 Measuring arrangement for determining the interaction parameters (wave parameters) between the gates T1 and T2 with the aid of a network analyzer (S-parameter measuring station) - all other gates T3 to T9 are completed with the correct wave resistance
  • Example of a radio antenna with a network-shaped electrical counterweight which, in order to design the directional effect, is to be connected via the gates T1 to T5 to reactive resistances to be determined with capacitively loaded antenna structures 19
  • Fig. 6 Schematic diagram of the radiator network 18 consisting of 1 to N gates fed with the aid of a feed network 17, with N + 1 to M gates connected with passive elements 20 and the gate M + 1 for the measuring antenna located in the far field, the low-loss feed network 17 is connected with its gates 1 to N to the corresponding gates of the radiator network IS and the gate N + 1 of the feed network 17 forms the antenna connection point of the antenna group
  • radiators A similar arrangement of radiators is e.g. shown in Fig. 5.
  • the feed network 17 at the gates 71 and 72 for a radio antenna according to amplitude and phase the high-frequency power is to be fed.
  • the azimuthal diagram is to be optimized.
  • the measures taken according to the invention do not prevent the inherently undesirable radiation of the vehicle body excited by radiation coupling.
  • a wave field is superimposed by the plurality of radiators, which in total results in radiation properties according to the object of the invention.
  • the antenna group is formed by dividing an antenna structure and by describing the subdivision points as gates.
  • connection points for reactance resistors for antennas as specified in P 36 18 452 can thus also be described as such gates of an antenna group.
  • the connection points in the base point can each be understood as a gate.
  • additional gates can be incorporated in the structure of such spotlights. Depending on the wiring of these gates with reactors or depending on the supply of these gates
  • the amplitude and phase are different current distributions and thus different radiation properties.
  • a horizontal diagram with radiation that is as uniform as possible in all azimuthal spatial directions is sought as the radiation characteristic for motor vehicle radio antennas.
  • this is only achieved approximately by means of rotationally symmetrical antenna elements in the middle of the roof.
  • the radiation coupling with the vehicle body results in undesirable and sometimes intolerable deformations of the horizontal diagram, which are in particular radiation compensations which cause strong indentations in the horizontal diagram.
  • the radiation in the solid angle range towards the front is reduced inadmissibly.
  • the diagram becomes distinct.
  • FIG. 2 shows an antenna in the rear window of a vehicle with connecting gates 71 to 79.
  • Some of these gates 72, 73, 76 and 77) are either formed between busbars 9a to 9d of the heating conductor and ground 10.
  • Other gates 74, 75, TS and 79
  • Each gate has with regard to the radiation characteristics, a directional diagram which depends on the wiring of all other gates. Should z. B.
  • different directional diagrams can be achieved by different wiring of the gates 2 to 9, as is desirable for a diversity effect in the case of reception, the necessary different wiring for the gates 2 to 9 can be taken into account using the method according to the invention the vehicle body are determined and designed.
  • the diversity effect is e.g. B. achieved in that the gates 2 to 9 are connected with different combinations of blind elements in the event of insufficient reception. It is particularly important for this application to intensify the horizontal radiation and to keep the radiation correspondingly small at higher elevation angles.
  • Azimuthal bundling is advantageous if the entire azimuth can be covered using the different wiring combinations.
  • the gates T1 and T2 are connected to the network analyzer 2 by way of example for the measurement of the complex wave parameter S 12 , the remaining gates being connected to the wave resistance 7 as the reference resistance of the network analyzer 2 with the correct impedance.
  • the remaining gates being connected to the wave resistance 7 as the reference resistance of the network analyzer 2 with the correct impedance.
  • several antenna connections can be formed for antenna diversity and an additional variety of antenna directional characteristics can be made available for the diversity system by additional value combinations at the remaining gates.
  • a further advantageous application of the method according to the invention is the formation of gates for designing the current distribution by means of a reticulated electrical counterweight 12.
  • a reticulated electrical counterweight 12 This is shown, for example, in FIG. 3, where the reticulated electrical counterweight 12 to the radiator 6 by means of gates 71 to 75 by means of reactance wiring can be connected so that the heating conductor 14 can be included in the best possible way to support the radiation properties of the electrically short radiators or radiator group.
  • S parameters interaction parameters
  • thin electrical lines can be laid along the radial network beams which are connected to the mass 10.
  • capacitively loaded antenna structures 19 are connected via gates 71 to 75 to the network edge via suitable blind elements such that the capacitively loaded antenna structures 19 can be included in the best possible way to support the radiation properties of the electrically short radiators 6 or the radiator group.
  • FIG. 6 shows the basic circuit diagram of an antenna designed according to the method according to the invention, which is formed by the radiator network IS in connection with the feed network 17.
  • the radiator network 18 with its gates 1 to N is fed by the corresponding gates 1 to N of the feed network 17.
  • the gates N + 1 to M of the radiator network IS are terminated with suitable bipoles, the terminations being described by the complex reflection factors T N + 1 to T M , based on the characteristic impedance 7 of the measuring system.
  • the antenna in the far field as the receiving antenna, which for the sake of simplicity is terminated with the wave resistor 7, so that the passive feed network 17 at the antenna connection point at gate N + 1 absorbs the transmission power and that Feed network 17 distributes this power appropriately to gates 1 to N.
  • the radiator network IS is shown symbolically in FIG. 5 by a border.
  • the network and the terminating impedances 20 are optimally designed arithmetically with regard to the power and their directional dependence in the receiving antenna. The procedure is explained below:
  • directional diagrams can be designed by setting favorable amplitude and phase values for the excitation of the antenna elements in group antennas.
  • the task of designing favorable amplitude and phase values has often been carried out by experts by specifying an initial setting of these values, which have been successively changed step by step with the help of measurements of the directional diagrams in the sense of developing the desired directional diagram.
  • the antenna according to the invention can advantageously be designed according to the combined measuring and computing method described below in order to achieve the object of the invention with favorable amplitude and phase values for the excitation of the antenna elements. This is done in three steps:
  • connection point of an antenna element 6 according to FIG. 5 the principle of which is shown in general form in FIG. 6 and which is to be connected to the feed network 17 at selected locations, is considered to be a connection gate T1, as suggested by the teaching of linear multi-gates and if one also designates a connection point of a further antenna element 6 with the gate T2, the electrical behavior of the unconnected and not connected to the feed network 17 antenna elements 6 can be described by a total of N connection points using an N ⁇ N multi-port matrix.
  • the group antenna according to FIG. 5 can also contain antenna elements 6 with a connection point which is only loaded with a two-pole connection and which is not connected to the feed network 17. If such a selected connection point is also referred to as a connection gate (see FIG.
  • the multi-gate matrix can be expanded to M ⁇ M gates with M> N and M, N as an integer.
  • connection gates which are connected to the feed network 17, should have the integer numbers 1. . . N is the two-pole gates with integers (N + 1). . . M.
  • the antenna connection point of a measuring antenna mounted far from the vehicle is generally referred to as gate M + 1.
  • the vehicle can be placed on a turntable, for example.
  • the form of the wave parameter matrix is chosen to explain the procedure. With the help of a network technikalysators the complex wave parameters S 1 1 , S 1 2 ,. , , , S NN regarding the
  • Connection gates of the antenna elements attached to the inclined window pane according to FIG. 5 are determined by measurement.
  • the wave parameters S ik are measured as the ratio of the wave B k (returning waves) running away from the connecting gate k terminated with the wave resistance 7 as the reference resistance of the wave parameters to the wave running to the connecting gate i.
  • the matrix elements are measured with an arrangement such as that shown in FIG. 2. If a wave is impressed at gate 1, z. B. at gate 2 an outgoing wave that is measured in the network analyzer 2 at port P2.
  • the network analyzer allows the 5 parameters between the two gates T1 and T2 to be measured directly and calibrated as data in a connected computer by calibrating the supply lines 5. In this way, the interaction of all gates to one another can be determined one after the other if all gates not connected to the network analyzer are wired with the correct wave resistance. This enables all interaction parameters of all gates 1 to M to be determined.
  • a measuring arrangement as in Fig. 1 is proposed.
  • the network analyzer with its transmission port P1 is connected, for example, to a transmission antenna located in the far field, which irradiates the vehicle with the polarization direction to be considered at a specific azimuth angle.
  • the reception port P2 of the network analyzer is now connected in sequence to all gates of the antenna structure to be examined on the vehicle and the complex interaction parameters are measured as the ratio of the wave received at the reception port to the wave emitted by the transmitting antenna and the parameter S i (M + 1) read into the computer memory.
  • all of the other gates of the antenna structure on the vehicle, which have not been considered are closed with the correct wave resistance.
  • the vehicle is expediently rotated at a rotational position in azimuth and the azimuth angles are read step by step into the computer with the aid of an electrical angle sensor and assigned to the corresponding S-parameter measured values.
  • S (M + 1) 1 for each azimuth angle phi. , , S (M +1) M. which completes the matrix (S) in Equation 1.
  • the parameter S (M + 1) (M + 1) only represents the adaptation factor of the transmitting antenna and can be set to zero in the following considerations. It is also assumed that the antenna in the far field is terminated with the correct wave resistance.
  • the power supplied to all fed gates of the radiator network is referred to as P Ant .
  • the directional diagram and the radiation intensity are representative depending on the azimuth angle by the following gain function
  • the main matrix (5) can be divided into four sub-matrices.
  • Matrix (S I ) describes the interaction between gates 1 to N in the form of complex scattering parameters.
  • the aim of the method is to produce desired directivity properties with respect to the radiation density at a certain distance in the far field when a certain power is fed in via all the gates to be connected to the feed network, as a result of which the radiation density at the receiving location is usually to be maximized under certain conditions.
  • the matrix in equation 1 now allows A 1 to be fed in when known predefined incoming waves are fed in. , , A M to determine all the waves B 1 to B M returning at these gates. By terminating the receiving antenna in the far field in accordance with the wave resistance, the wave approaching its gate M + 1 is forced to zero.
  • the wave B M + 1 emerging from this gate can thus be expressed with the aid of this system of equations depending on the waves Ai to AM, which are initially unknown.
  • the total matrix (S) is divided into four sub-matrixes, which are designated (S I ), (S II ), (S III ) and (S IV ).
  • a 1 . , , A N describe the waves at the gates to be connected to the feed network and A N + 1 . , , A M describe the waves on the gates to be connected with blind elements.
  • a corresponding subdivision is expedient for the column vectors of the returning waves B 1 to B M + 1 :
  • the vectors of the waves B can now be determined from the incoming waves A of the gates connected to the network:
  • Network-connected gates can be determined:
  • the sum of the powers supplied is thus calculated from waves A 1 to A N and B 1 to B N.
  • the returning waves B are fixed at the fed gates 1 to N.
  • the complex ratios A 1 / B 1 to A N / B N allow the calculation of impedances that the feed network 17 sees at its gates T1 to TN, implemented by the radiator network 18 (see FIG. 6). If the feed network 17 is designed, for example, as a network branching in parallel at a node at the antenna connection point at the gate N + 1, see above can be ensured by means of appropriately dimensioned transformative and delayed elements between the node and the respective gates that when loading the gates with the impedances corresponding to the reflection factors, the waves A 1 to A N and B 1 to B N according to amount and phase by variation calculation correspond to the values determined under point 2.

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

The invention concerns a group antenna for radio links with terrestrial radio locations comprising two or more individual transmitters which are mounted on the outer skin of a motor vehicle and of which at least one is a primary transmitter. A supply system connects the primary transmitter(s) to an antenna connection point. In order to obtain the desired directional diagram, impedances are inserted either into the transmitters at selected points thereof and/or inserted at the connection points between the primary transmitter(s) and the supply system and/or at selected points of the supply system.

Description

Gruppenantenne und Verfahren zur meßtechnischen  Group antenna and method for metrological
und rechnerischen Ermittlung der Werte von and calculating the values of
in die Antenne einzufügenden Impedanzen impedances to be inserted into the antenna
Die Vielzahl der auf Fahrzeugen verwendeten Antennen ist aus der klassischen Antennentechnik abgeleitet. Hauptsächliches Vorbild hierfür ist der vertikale Monopol auf einer horizontalen Grundfläche. Auch bei der lm-langen Rundfunkantenne wird auf ein Horizontaldiagramm mit Rundcharakteristik abgezielt. Ebenso wird von vertikalen Stabstrahlern für moderne Telefonfunksysteme ein azimutales Runddiagramm erwartet. Bekanntlich stellt jedoch das Fahrzeug einen in Bezug auf die Antenne rotationsunsymmetrischen Körper dar, welcher, als Grundfläche einer Antenne verwendet, starke azimutale Einzüge verursacht. Als wesentliche Abhilfe dagegen werden bevorzugt Halbwellenstrahler verwendet, welche am Ende relativ langer vertikaler Stäbe am Fahrzeug über Isolierglieder oder Einspeiseleitungen angeregt werden. Mit Hilfe des Abstands des Strahlers von der Karosserie soll dessen Strahlung unbeeinflußt vom Störkörper des Autos ein Runddiagramm liefern. Bislang ist kein Verfahren bekannt, mit dessen Hilfe unter Einbeziehung einer spezifischen Fahrzeugkarosserie eine gewünschte Strahlungscharakteristik einer Antenne am Fahrzeug erzeugt werden könnte. Für Antennendiversityempfang z.B. wäre es wünschenswert, Fahrzeugantennen zu realisieren, von denen jede jeweils einen der vier azimutalen Quadranten in der Strahlung abdeckt. Solche Antennen könnten nach dem Stande der Technik nur durch klassische Richtantennen realisiert werden, welche in relativ großem Abstand von der Fahrzeugkarosserie entfernt fachgerecht angebracht sind. Solche Antennen sind jedoch unter fahrzeugspezifischen Aspekten praktisch nicht einsetzbar. Um diesen Aspekten zu genügen, sollten Antennen so gestaltet sein, daß sie in ihrer Form mit dem Fahrzeug integriert sind und so wenig wie möglich aus der Karosserie herausragen. Zwangsweise ergibt sich für solche Antennen oder Antennenstrukturen eine äußerst starke Strahlungsverkopplung mit der elektrisch leitenden Fahrzeugkarosserie bzw. leitenden Fahrzeugteilen derart, daß die dadurch gegebene Beeinflussung der Strahlungseigenschaften eine gezielte Gestaltung der Antenneneigenschaften nicht zuläßt. Wesentlich ist es somit, die Fahrzeugkarosserie gedanklich als Teil der Antennenanordnung zu betrachten und somit berücksichtigt, daß diese mit ihrer spezifischen Formgebung die Antenneneigenschaften entscheidend mitbestimmt. Für alle fahrzeugintegrierten Antennen oder Antennenstrukturen ist es deshalb für die Erzielung optimaler Strahlungseigenschaften zwingend notwendig, die spezifische Fahrzeugform in den Gestaltungsprozeß der Antenne einzubeziehen. Fahrzeugintegrierte Antennen mit starker Kopplung zur Fahrzeugkarosserie sind z.B. elektrisch kurze Strahler, welche direkt auf der Fahrzeugkarosserie, häufig auf dem Rückfenster montiert sind. Alle Windschutz- und Heckscheibenantennen, welche als eingelegte Drähte oder auf das Glas aufgedruckt sind, weisen diese starke elektromagnetische Verkopplung zur Fahrzeugkarosserie auf. Die Gestaltung solcher Antennen ist aus einer Vielzahl von Patentanmeldungen und Patenten, z. B. aus P 36 197 04, P 39 14 424 bekannt. Diese Antennen bestehen aufgrund ihrer komplexen Form oft aus einer Vielzahl von Leitern oder Leiterabschnitten, welche alle einen Beitrag zur Gesamtstrahlung liefern. Auch die Beschaltung eines Heizfeldes auf der Heckscheibe mit Blindwiderständen verändert die Strahlungseigenschaften des als Antenne ausgebildeten Heizfeldes. Dies ist in P 36 18 452 beschrieben. Wesentlich für die Gestaltung der Strahlungseigenschaften derartiger Antennen ist die Verteilung der Antennenströme auf den Antennenleitern sowie der strahlungsverkoppelten Autokarosserie. Im Gegensatz zu solchen Antennen, bei denen mit Hilfe des Abstands des Strahlers von der Karosserie eine vom Störkörper des Autos unbeeinflußte Strahlung erzielt werden soll, ist somit ein Verfahren zur Einstellung günstiger Stromverteilungen notwendig, um bei fahrzeugintegrierten Antennen unter Einbeziehung der spezifischen Fahrzeugform ein günstiges Strahlungsdiagramm zu bewirken. Bei der Serienherstellung von Kraftfahrzeugen wird die Fahrzeugform von Exemplar zu Exemplar genau reproduziert. Deshalb ist eine im Hinblick auf eine bestimmte Fahrzeugform sorgfältig optimierte Antennenanordnung möglich. The large number of antennas used on vehicles is derived from classic antenna technology. The main model for this is the vertical monopoly on a horizontal base. The lm-long radio antenna is also aimed at a horizontal diagram with circular characteristics. An azimuth circular diagram is also expected from vertical rod radiators for modern telephone radio systems. As is known, however, the vehicle represents a body which is rotationally asymmetrical with respect to the antenna and which, when used as the base of an antenna, causes strong azimuthal indentations. As an important remedy, however, half-wave radiators are preferably used, which are excited at the end of relatively long vertical rods on the vehicle via insulating members or feed lines. With the help of the distance of the radiator from the body, its radiation should provide a circular diagram unaffected by the interference body of the car. To date, no method is known by means of which a desired radiation characteristic of an antenna on the vehicle could be generated, including a specific vehicle body. For antenna diversity reception, for example, it would be desirable to implement vehicle antennas, each of which covers one of the four azimuthal quadrants in the radiation. According to the state of the art, such antennas could only be realized by classic directional antennas, which are professionally attached at a relatively large distance from the vehicle body. However, such antennas cannot be used from a vehicle-specific point of view. In order to meet these aspects, antennas should be designed so that their shape is integrated with the vehicle and protrude as little as possible from the body. For such antennas or antenna structures, this results in an extremely strong coupling of radiation with the electrically conductive vehicle body or conductive vehicle parts in such a way that the resulting influencing of the radiation properties does not permit a targeted configuration of the antenna properties. It is therefore essential to think of the vehicle body as part of the antenna arrangement, and thus to take into account the fact that it has a decisive influence on the antenna properties with its specific shape. For all antennas integrated in the vehicle or It is therefore imperative for antenna structures to achieve optimal radiation properties that the specific vehicle shape be included in the antenna design process. Antennas integrated in the vehicle with strong coupling to the vehicle body are, for example, electrically short radiators which are mounted directly on the vehicle body, often on the rear window. All windshield and rear window antennas, which are printed as inserted wires or on the glass, have this strong electromagnetic coupling to the vehicle body. The design of such antennas is based on a large number of patent applications and patents, e.g. B. from P 36 197 04, P 39 14 424 known. Due to their complex shape, these antennas often consist of a large number of conductors or conductor sections, all of which contribute to the total radiation. The wiring of a heating field on the rear window with reactors also changes the radiation properties of the heating field designed as an antenna. This is described in P 36 18 452. The distribution of the antenna currents on the antenna conductors and the radiation-coupled car body is essential for the design of the radiation properties of such antennas. In contrast to such antennas, in which radiation from the interfering body of the car is to be achieved with the aid of the spacing of the radiator from the body, a method for setting favorable current distributions is necessary in order to obtain a favorable radiation diagram for antennas integrated in the vehicle, taking into account the specific vehicle shape to effect. In the series production of motor vehicles, the vehicle shape is reproduced exactly from copy to copy. An antenna arrangement that is carefully optimized with regard to a specific vehicle shape is therefore possible.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Gruppenantenne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Ermittlung in diese einzufügenden Impedanzen anzugeben, damit trotz vorhandener Strahlungsverkopplung mit das gewünschte Richtdiagramm störenden Elementen das gewünschte Richtdiagramm sich möglichst optimal einstellen läßt. The object of the invention is therefore to provide a group antenna according to the preamble of claim 1 and a method for determining the impedances to be inserted into them so that the desired directional diagram can be set as optimally as possible despite the radiation coupling with elements which disrupt the desired directional diagram.
Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. This object is solved by the characterizing part of claim 1.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen Fig. 1 bis Fig. 6 näher beschrieben. Im einzelnen zeigen die Figuren: The invention is described in more detail with reference to the drawings in FIGS. 1 to 6. in the some show the figures:
Fig. 1: Fahrzeugintegrierte Antennengruppe mit kurzen Stabantennen mit Meßanordnung zur Feststellung der Wechselwirkungsparameter (Wellenparameter) zwischen den Toren T1 und T(M + 1) der Fernfeldempfangsantenne in Abhängigkeit vom Azimutwinkel Phi des auf einem Drehstand befindlichen Fahrzeugs Fig. 1: Vehicle-integrated antenna group with short rod antennas with a measuring arrangement for determining the interaction parameters (wave parameters) between the gates T1 and T (M + 1) of the far field receiving antenna as a function of the azimuth angle Phi of the vehicle on a rotating stand
Fig. 2: Meßanordnung zur Feststellung der Wechselwirkungsparameter (Wellenparameter) zwischen den Toren T1 und T2 mit Hilfe eines Netzwerkanalysators (S-ParameterMeßplatz) - alle anderen Tore T3 bis T9 sind wellenwiderstandsrichtig abgeschlossen Fig. 2: Measuring arrangement for determining the interaction parameters (wave parameters) between the gates T1 and T2 with the aid of a network analyzer (S-parameter measuring station) - all other gates T3 to T9 are completed with the correct wave resistance
Fig. 3: Beispiel einer Funkantenne mit netzförmigem elektrischen Gegengewicht 12, welches zur Gestaltung der Richtwirkung über die Tore T1 bis T5 mit zu ermittelnden Blindwiderständen mit den benachbarten Heizleitern verbunden werden soll 3: Example of a radio antenna with a network-shaped electrical counterweight 12, which is to be connected to the neighboring heating conductors with reactive resistances to be determined via the gates T1 to T5 in order to design the directional effect
Fig. 4: Beispiel einer Funkantenne mit netzförmigem elektrischen Gegengewicht, welches zur Gestaltung der Richtwirkung über die Tore T1 bis T5 mit zu ermittelnden Blindwiderständen mit kapazitiv belasteten Antennenstrukturen 19 verbunden werden soll 4: Example of a radio antenna with a network-shaped electrical counterweight which, in order to design the directional effect, is to be connected via the gates T1 to T5 to reactive resistances to be determined with capacitively loaded antenna structures 19
Fig. 5: Eine mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gestaltete Antennengruppe, bei der die Blindelemente 16 in den Strahlern 6 und das Speisenetzwerk 17 zur Speisung der Tore T1 und T2 derart gestaltet sind, daß sich die gewünschten Strahlungseigenschaften einstellen 5: An antenna group designed with the aid of the method according to the invention, in which the blind elements 16 in the emitters 6 and the feed network 17 for feeding the gates T1 and T2 are designed such that the desired radiation properties are established
Fig. 6: Prinzipdarstellung des Strahlernetzwerks 18 bestehend aus 1 bis N mit Hilfe eines Speisenetzwerks 17 gespeisten Toren, mit N + 1 bis M mit passiven Elementen 20 beschalteten Toren und dem Tor M + 1 für die im Fernfeld befindliche Meßantenne, wobei das verlustarme Speisenetzwerk 17 mit seinen Toren 1 bis N mit den entsprechenden Toren des Strahlernetzwerks IS verbunden ist und das Tor N + 1 des Speisenetzwerks 17 die Antennenanschlußstelle der Antennengruppe bildet Fig. 6: Schematic diagram of the radiator network 18 consisting of 1 to N gates fed with the aid of a feed network 17, with N + 1 to M gates connected with passive elements 20 and the gate M + 1 for the measuring antenna located in the far field, the low-loss feed network 17 is connected with its gates 1 to N to the corresponding gates of the radiator network IS and the gate N + 1 of the feed network 17 forms the antenna connection point of the antenna group
Die Verwendung mehrerer Antennenelemente wie z.B. in Fig. 1 erlaubt bei vorgegebe- ner geeigneter Positionierung auf einem bestimmten Kraftfahrzeug eine hierfür spezifischeThe use of several antenna elements, such as in FIG. 1, allows ner suitable positioning on a particular motor vehicle a specific
Erzeugung von Stromverteilungen auf den Antennenelementen der Strahlergruppe nach Betrag und Phase derart, daß unter Einbeziehung der Strahlungsverkopplung mit dieser Fahrzeugkarosserie Generation of current distributions on the antenna elements of the radiator group according to amount and phase in such a way that, taking into account the radiation coupling with this vehicle body
- im Mittel eine erhöhte Bündelung der Strahlung in vertikaler Richtung zu Gunsten kleiner Elevationswinkel entsteht und - On average there is an increased concentration of the radiation in the vertical direction in favor of small elevation angles and
- dabei möglichst geringe Einzüge des horizontalen Strahlungsdiagramms auftreten, wodurch bewirkt wird, daß die geringste, im gesamten Horizontalbereich auftretende Flachstrahlungsdichte so groß wie möglich ist. - The smallest possible indentation of the horizontal radiation diagram occurs, which has the effect that the lowest flat radiation density occurring in the entire horizontal area is as large as possible.
Eine ähnliche Anordnung von Strahlern ist z.B. in Fig. 5 dargestellt. Dort soll mit Hilfe des Speisenetzwerks 17 an den Toren 71 und 72 für eine Funkantenne nach Amplitude und Phase die hochfrequente Leistung eingespeist werden. In Verbindung mit den Blindelementen 16 an den Toren TZ und 74 soll das azimutale Diagramm optimiert werden. A similar arrangement of radiators is e.g. shown in Fig. 5. There, with the help of the feed network 17 at the gates 71 and 72 for a radio antenna according to amplitude and phase, the high-frequency power is to be fed. In connection with the blind elements 16 at the gates TZ and 74, the azimuthal diagram is to be optimized.
Durch die nach der Erfindung getroffenen Maßnahmen wird die an sich unerwünschte Abstrahlung der durch Strahlungskopplung angeregten Fahrzeugkarosserie nicht unterbunden. Durch geeignete Stromverteilungen auf den Antennenelementen der Strahlergruppe nach Betrag und Phase wird vielmehr durch die Vielzahl der Strahler ein Wellenfeld überlagert, welches in der Summe Strahlungseigenschaften gemäß der Aufgabe der Erfindung ergibt. Hierbei wurde z.B. die Antennengruppe durch Unterteilung einer Antennenstruktur und durch Beschreibung der Unterteilungsstellen als Tore gebildet. The measures taken according to the invention do not prevent the inherently undesirable radiation of the vehicle body excited by radiation coupling. By means of suitable current distributions on the antenna elements of the radiator group according to magnitude and phase, a wave field is superimposed by the plurality of radiators, which in total results in radiation properties according to the object of the invention. Here, e.g. the antenna group is formed by dividing an antenna structure and by describing the subdivision points as gates.
Auch die Anschlußstellen für Blindwiderstände für Antennen wie sie in der P 36 18 452 angegeben sind, können somit als solche Tore einer Antennengruppe beschrieben werden. Bei Einsatz kurzer elektrischer Strahler einer Strahlergruppe auf der Fahrzeugkarosserie z.B. können die Anschlußpunkte im Fußpunkt jeweils als Tor aufgefaßt werden. Zusätzlich können in der Struktur solcher Strahler weitere Tore eingebracht sein. Je nach Beschal- tung dieser Tore mit Blindwiderständen oder abhängig von der Speisung dieser Tore nachThe connection points for reactance resistors for antennas as specified in P 36 18 452 can thus also be described as such gates of an antenna group. When using short electrical radiators of a radiator group on the vehicle body, for example, the connection points in the base point can each be understood as a gate. In addition, additional gates can be incorporated in the structure of such spotlights. Depending on the wiring of these gates with reactors or depending on the supply of these gates
Amplitude und Phase stellen sich unterschiedliche Stromverteilungen und somit unterschiedliche Strahlungseigenschaften ein. The amplitude and phase are different current distributions and thus different radiation properties.
Die Anforderungen an das Strahlungsdiagramm können dabei unterschiedlich sein. Mit Hilfe des im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Verfahrens läßt sich eine Antennengruppe z. B. im Hinblick auf eine optimale azimutale Rundcharakteristik bzw. z. B. im Hinblick auf eine optimale Richtwirkung bezüglich eines bestimmten Azimutwinkels zum Fahrzeug gestalten. The requirements for the radiation diagram can be different. With the help of the method specified in the characterizing part of claim 1, an antenna group z. B. with regard to an optimal azimuthal round characteristic or z. B. with regard to an optimal directivity with respect to a certain azimuth angle to the vehicle.
Z. B. wird für Kraftfahrzeugfunkantennen als Strahlungscharakteristik ein Horizontaldiagramm mit einer möglichst gleichmäßigen Abstrahlung in alle azimutale Raumrichtungen angestrebt. Dies wird in der Praxis deshalb nur durch rotationssymmetrische Antennenelemente in der Mitte des Daches angenähert erreicht. Mit außermittig angebrachten Antennen oder mit den auf die Fahrzeugscheibe aufgeklebten Antennen ergeben sich durch die Strahlungsverkopplung mit der Fahrzeugkarosserie unerwünschte und teilweise nicht mehr tolerierbare Verformungen des Horizontaldiagramms, das sind insbesondere Strahlungskompensationen, welche starke Einzüge im Horizontaldiagramm bewirken. Hierbei wird in der Regel speziell die Abstrahlung im Raumwinkelbereich nach vorne unzulässig reduziert. Außerdem tritt mit höher werdender Frequenz eine ausgeprägte Aufzipfelung des Diagramms ein. Dies führt insbesondere in den Minima der Horizontalstrahlung bei vorgegebener Strahlungsleistung im Sendebetrieb häufig zu unerwünscht kleinen Strahlungsdichten am Empfangsort, d.h. zu unerwünscht großer Funkfelddämpfung. Für die Praxis ist bei Funkantennen wichtig, daß bei vorgegebener Senderleistung in keiner Horizontalrichtung die Strahlungsdichte unter einen minimal geforderten Wert absinkt. For example, a horizontal diagram with radiation that is as uniform as possible in all azimuthal spatial directions is sought as the radiation characteristic for motor vehicle radio antennas. In practice, this is only achieved approximately by means of rotationally symmetrical antenna elements in the middle of the roof. With off-center antennas or with the antennas glued to the vehicle window, the radiation coupling with the vehicle body results in undesirable and sometimes intolerable deformations of the horizontal diagram, which are in particular radiation compensations which cause strong indentations in the horizontal diagram. As a rule, the radiation in the solid angle range towards the front is reduced inadmissibly. In addition, as the frequency increases, the diagram becomes distinct. Particularly in the minima of the horizontal radiation with a given radiation power in the transmission mode, this often leads to undesirably small radiation densities at the receiving location, i.e. to undesirably large radio field attenuation. In practice, it is important with radio antennas that the radiation density does not drop below a minimum required value in any horizontal direction for a given transmitter power.
Als Anwendungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zeigt Fig. 2 eine Antenne in der Heckscheibe eines Fahrzeugs mit Anschlußtoren 71 bis 79. Einige dieser Tore (72, 73, 76 und 77) sind entweder zwischen Sammelschienen 9a bis 9d der Heizleiter und Masse 10 gebildet. Andere Tore (74, 75, TS und 79) entstehen durch zusätzliche Leiter 8a bis 8d, welche senkrecht zu den Heizleitern verlegt sind, zwischen deren Enden am Rand der Fahrzeugscheibe und dem jeweiligen Massepunkt 10. Jedes Tor besitzt bezüglich der Strahlungscharakteristik ein Richtdiagramm, welches von der Beschaltung aller übrigen Tore abhängt. Sollen z. B. bezüglich des Tores 1 unterschiedliche Richtdiagramme durch unterschiedliche Beschaltung der Tore 2 bis 9 erreicht werden, wie es für eine Diversity Wirkung im Empfangsfall wünschenswert ist, so können die dafür notwendigen unterschiedlichen Beschaltungen für die Tore 2 bis 9 mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Berücksichtigung der Fahrzeugkarosserie ermittelt und gestaltet werden. Die Diversitywirkung wird z. B. dadurch erreicht, daß bei ungenügendem Empfang jeweils die Tore 2 bis 9 mit unterschiedlichen Kombinationen von Blindelementen beschaltet werden. Für diese Anwendung ist es besonders wichtig, die Horizontalstrahlung zu intensivieren und die Strahlung in höheren Elevationswinkeln entsprechend klein zu halten. Azimutale Bündelung ist dann vorteilhaft, wenn mit Hilfe der unterschiedlichen Beschaltungskombinationen der gesamte Azimut überdeckt werden kann. Die Tore T1 und T2 sind in Fig. 2 beispielhaft über die Zuleitungen 5 mit dem Netzwerkanalysator 2 verbunden zur Messung des komplexen Wellenparameters S12, wobei die restlichen Tore wellenwiderstandrichtig mit dem Wellenwiderstand 7 als Bezugswiderstand des Netzwerkanalysators 2 beschaltet sind. Selbstverständlich können für Antennendiversity mehrere Antennenanschlüsse gebildet sein und durch zusätzliche Wertekombinationen an den verbleibenden Toren eine zusätzliche Vielfalt von Antennenrichtcharakteristiken für die Diversityanlage zur Verfügung gestellt werden. As an application example for the method according to the invention, FIG. 2 shows an antenna in the rear window of a vehicle with connecting gates 71 to 79. Some of these gates (72, 73, 76 and 77) are either formed between busbars 9a to 9d of the heating conductor and ground 10. Other gates (74, 75, TS and 79) are created by additional conductors 8a to 8d, which are laid perpendicular to the heating conductors, between their ends at the edge of the vehicle window and the respective earth point 10. Each gate has with regard to the radiation characteristics, a directional diagram which depends on the wiring of all other gates. Should z. B. with respect to the gate 1 different directional diagrams can be achieved by different wiring of the gates 2 to 9, as is desirable for a diversity effect in the case of reception, the necessary different wiring for the gates 2 to 9 can be taken into account using the method according to the invention the vehicle body are determined and designed. The diversity effect is e.g. B. achieved in that the gates 2 to 9 are connected with different combinations of blind elements in the event of insufficient reception. It is particularly important for this application to intensify the horizontal radiation and to keep the radiation correspondingly small at higher elevation angles. Azimuthal bundling is advantageous if the entire azimuth can be covered using the different wiring combinations. 2, the gates T1 and T2 are connected to the network analyzer 2 by way of example for the measurement of the complex wave parameter S 12 , the remaining gates being connected to the wave resistance 7 as the reference resistance of the network analyzer 2 with the correct impedance. Of course, several antenna connections can be formed for antenna diversity and an additional variety of antenna directional characteristics can be made available for the diversity system by additional value combinations at the remaining gates.
Eine weitere vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Ausbildung von Toren zur Gestaltung der Stromverteilung mittels eines netzförmigen elektrischen Gegengewichts 12. Beispielhaft geht dies aus Fig. 3 hervor, wo das netzförmige elektrische Gegengewicht 12 zum Strahler 6 mit Hilfe von Toren 71 bis 75 durch Blindwiderstandsbeschaltung verbunden werden kann, so daß die Heizleiter 14 auf bestmögliche Weise zur Unterstützung der Strahlungseigenschaften der elektrisch kurzen Strahler, bzw. Strahlergruppe miteinbezogen werden können. Zur Messung der Wechselwirkungsparameter (S- Parameter) mit Hilfe des Netzwerkanalysators 2 können dünne elektrische Leitungen entlang der radialen Netzstrahlen, die mit der Masse 10 verbunden sind, verlegt werden. A further advantageous application of the method according to the invention is the formation of gates for designing the current distribution by means of a reticulated electrical counterweight 12. This is shown, for example, in FIG. 3, where the reticulated electrical counterweight 12 to the radiator 6 by means of gates 71 to 75 by means of reactance wiring can be connected so that the heating conductor 14 can be included in the best possible way to support the radiation properties of the electrically short radiators or radiator group. To measure the interaction parameters (S parameters) with the aid of the network analyzer 2, thin electrical lines can be laid along the radial network beams which are connected to the mass 10.
Eine weitere vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der vorteilhaften Gestaltung der radialen Ströme am Rande des netzförmigen elektrischenAnother advantageous application of the method according to the invention consists in advantageous design of the radial currents on the edge of the network-shaped electrical
Gegengewichts. Hierzu können z.B. nach Fig. 4 kapazitiv belastete Antennenstrukturen 19 über Tore 71 bis 75 mit dem Netzwerkrand über geeignete Blindelemente verbunden werden derart, sodaß die kapazitiv belasteten Antennenstrukturen 19 auf bestmögliche Weise zur Unterstützung der Strahlungseigenschaften der elektrisch kurzen Strahler 6 bzw. der Strahlergruppe miteinbezogen werden können. Counterweight. For this, e.g. 4 capacitively loaded antenna structures 19 are connected via gates 71 to 75 to the network edge via suitable blind elements such that the capacitively loaded antenna structures 19 can be included in the best possible way to support the radiation properties of the electrically short radiators 6 or the radiator group.
Fig. 6 zeigt das Prinzipschaltbild einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gestalteten Antenne, welche durch das Strahlernetzwerk IS in Verbindung mit dem Speisenetzwerk 17 gebildet ist. Das Strahlernetzwerk 18 mit seinen Toren 1 bis N wird von den entsprechenden Toren 1 bis N des Speisenetzwerks 17 gespeist. Die Tore N + 1 bis M des Strahlernetzwerks IS sind mit geeigneten Zweipolen abgeschlossen, wobei die Abschlüsse durch die komplexen Reflexionsfaktoren T N+1 bis TM , bezogen auf den Wellenwiderstand 7 des Meßsystems, beschrieben sind. Für die Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es am einfachsten, die Antenne im Fernfeld als Empfangsantenne zu verwenden, welche der Einfachheit halber mit dem Wellenwiderstand 7 abgeschlossen ist, so daß das passive Speisenetzwerk 17 an der Antennenanschlußstelle am Tor N + 1 die Sendeleistung aufnimmt und das Speisenetzwerk 17 diese Leistung auf die Tore 1 bis N geeignet verteilt. Das Strahlernetzwerk IS ist in Fig. 5 symbolisch durch Umrandung dargestellt. Das Strahlernetzwerk 18 sei zunächst als passives Netzwerk ausgebildet, so daß Reziprozität (Sik = Ski) vorliegt. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das Netzwerk und die Abschlußimpedanzen 20 rechnerisch im Hinblick auf die Leistung und deren Richtungsabhängigkeit in der Empfangsantenne optimal gestaltet. Das Verfahren wird im folgenden erläutert: 6 shows the basic circuit diagram of an antenna designed according to the method according to the invention, which is formed by the radiator network IS in connection with the feed network 17. The radiator network 18 with its gates 1 to N is fed by the corresponding gates 1 to N of the feed network 17. The gates N + 1 to M of the radiator network IS are terminated with suitable bipoles, the terminations being described by the complex reflection factors T N + 1 to T M , based on the characteristic impedance 7 of the measuring system. For the description of the method according to the invention, it is easiest to use the antenna in the far field as the receiving antenna, which for the sake of simplicity is terminated with the wave resistor 7, so that the passive feed network 17 at the antenna connection point at gate N + 1 absorbs the transmission power and that Feed network 17 distributes this power appropriately to gates 1 to N. The radiator network IS is shown symbolically in FIG. 5 by a border. The radiator network 18 is initially designed as a passive network, so that reciprocity (S ik = S k i) is present. With the aid of the method according to the invention, the network and the terminating impedances 20 are optimally designed arithmetically with regard to the power and their directional dependence in the receiving antenna. The procedure is explained below:
Dem Fachmann ist bekannt, daß durch Einstellung günstiger Amplituden- und Phasenwerte für die Anregung der Antennenelemente in Gruppenantennen Richtdiagramme gestaltet werden können. Die Aufgabe zur Gestaltung günstiger Amplituden- und Phasenwerte ist von der Fachwelt in der Vergangenheit häufig durch Vorgabe einer Anfangseinstellung dieser Werte erfolgt, welche mit Hilfe von Messungen der Richtdiagramme sukzessive empirisch schrittweise im Sinne der Entwicklung des gewünschten Richtdiagramms verändert wurden. Mit der Verfügbarkeit moderner Rechenanlagen als Hilfsmittel zur Entwicklung von Gruppenantennen kann die erfindungsgemäße Antenne vorteilhaft nach dem im folgenden beschriebenen kombinierten Meß- und Rechenverfahren im Sinne der Lösung der Aufgabe der Erfindung mit günstigen Amplituden- und Phasenwerten für die Anregung der Antennenelemente gestaltet werden. Hierzu wird in drei Schritten vorgegangen: It is known to the person skilled in the art that directional diagrams can be designed by setting favorable amplitude and phase values for the excitation of the antenna elements in group antennas. In the past, the task of designing favorable amplitude and phase values has often been carried out by experts by specifying an initial setting of these values, which have been successively changed step by step with the help of measurements of the directional diagrams in the sense of developing the desired directional diagram. With the availability of modern computer systems as an aid to Development of group antennas, the antenna according to the invention can advantageously be designed according to the combined measuring and computing method described below in order to achieve the object of the invention with favorable amplitude and phase values for the excitation of the antenna elements. This is done in three steps:
1. Meßtechnische Ermittlung der durch die Anschlußtore der Antennenelemente gebildeten komplexen Gesamtmatrix. 1. Metrological determination of the complex overall matrix formed by the connection gates of the antenna elements.
Betrachtet man die Anschlußstelle eines Antennenelements 6 nach Fig. 5, dessen Prinzip in Fig. 6 in allgemeiner Form dargestellt ist, welches mit dem Speisenetzwerk 17 an ausgesuchten Stellen zu verbinden ist, jeweils als ein Anschlußtor T1, wie dies die Lehre der linearen Mehrtore nahelegt und bezeichnet man auch eine Anschlußstelle eines weiteren Antennenelements 6 mit dem Tor T2, so kann das elektrische Verhalten der unbeschalteten und nicht mit dem Speisenetzwerk 17 verbundenen Antennenelemente 6 bei insgesamt N Anschlußstellen durch eine N × N-Mehrtormatrix beschrieben werden. Erfindungsgemäß kann die Gruppenantenne nach Fig. 5 auch Antennenelemente 6 mit einer Anschlußstelle enthalten, welche nur mit einem Zweipol belastet wird und welche mit dem Speisenetzwerk 17 nicht verbunden ist. Bezeichnet man eine derartige ausgesuchte Anschlußstelle ebenfalls als ein Anschlußtor (sh. Fig. 5), so kann die Mehrtormatrix auf M × M-Tore mit M > N und M, N ganzzahlig erweitert werden. Der leichten Beschreibbarkeit wegen sollen solche Anschlußtore, welche mit dem Speisenetzwerk 17 verbunden sind mit den ganzzahligen Nummern 1 . . . N bezeichnet sein, die mit Zweipolen beschalteten Tore mit den ganzen Zahlen (N + 1) . . . M. If the connection point of an antenna element 6 according to FIG. 5, the principle of which is shown in general form in FIG. 6 and which is to be connected to the feed network 17 at selected locations, is considered to be a connection gate T1, as suggested by the teaching of linear multi-gates and if one also designates a connection point of a further antenna element 6 with the gate T2, the electrical behavior of the unconnected and not connected to the feed network 17 antenna elements 6 can be described by a total of N connection points using an N × N multi-port matrix. According to the invention, the group antenna according to FIG. 5 can also contain antenna elements 6 with a connection point which is only loaded with a two-pole connection and which is not connected to the feed network 17. If such a selected connection point is also referred to as a connection gate (see FIG. 5), the multi-gate matrix can be expanded to M × M gates with M> N and M, N as an integer. For ease of writing, such connection gates, which are connected to the feed network 17, should have the integer numbers 1. . . N is the two-pole gates with integers (N + 1). . . M.
Um das Richtdiagramm erfassen zu können, wird beispielhaft die Antennenanschlußstelle einer vom Fahrzeug weit ab montierten Meßantenne in allgemeiner Form mit Tor M + 1 bezeichnet. Zur Ermittlung der vom Raumwinkel abhängigen Strahlung, welche für einen niedrigen Elevationswinkel in Abhängigkeit vom Azimutwinkel phi ermittelt werden soll, kann das Fahrzeug z.B. auf eine Drehscheibe gestellt werden. Wie oben geschildert, können somit für die gewünschten Stützstellen des Azimutwinkels φ die Wellenparameter Si(M+1 )(φ) für i = 1 . . . M gemessen werden. Beispielhaft wird hier zur Erläuterung der Vorgehensweise die Form der Wellenparametermatrix gewählt. Mit Hilfe eines Netz- werkanalysators werden die komplexen Wellenparameter S1 1,S1 2, . . . , SNN bezüglich derIn order to be able to record the directional diagram, the antenna connection point of a measuring antenna mounted far from the vehicle is generally referred to as gate M + 1. To determine the radiation dependent on the solid angle, which is to be determined for a low elevation angle as a function of the azimuth angle phi, the vehicle can be placed on a turntable, for example. As described above, the wave parameters S i (M + 1) (φ) for i = 1 can thus be used for the desired support points of the azimuth angle φ. , , M can be measured. As an example, the form of the wave parameter matrix is chosen to explain the procedure. With the help of a network werkalysators the complex wave parameters S 1 1 , S 1 2 ,. , , , S NN regarding the
Anschlußtore der auf der geneigten Fensterscheibe nach Fig. 5 angebrachten Antennenelemente meßtechnisch ermittelt. Hierzu wird bei der Messung der Wellenparameter Sik als das Verhältnis der von dem mit dem Wellenwiderstand 7 als Bezugswiderstand der Wellenparameter abgeschlossenen Anschlußtor k weglaufenden Welle Bk (rücklaufende Wellen) zu der zum Anschlußtor i hinlaufenden Welle ermittelt. Daraus kann das bekannte Gleichungssystem für hinlaufende Wellen A und rücklaufende Wellen B an den Anschlußtoren 1...N angegeben werden. Somit ergibt sich für jeden Azimutwinkel phi(= φ) folgendes Gleichungssystem, welches die einzelnen Richtdiagramme nach Betrag und Phase enthält: Connection gates of the antenna elements attached to the inclined window pane according to FIG. 5 are determined by measurement. For this purpose, the wave parameters S ik are measured as the ratio of the wave B k (returning waves) running away from the connecting gate k terminated with the wave resistance 7 as the reference resistance of the wave parameters to the wave running to the connecting gate i. From this, the known system of equations for incoming waves A and returning waves B at the connection gates 1 ... N can be specified. This results in the following system of equations for each azimuth angle phi (= φ), which contains the individual directional diagrams according to magnitude and phase:
(B) = (S) · ( A) (B) = (S) · (A)
Das vollständige Gleichungssystem ist in G1. 2 dargestellt. Existieren nur primäre, d. h. gespeiste Strahler, so ist M = N und die Matrix ändert sich sinngemäß. Dieses Gleichungssystem beschreibt somit das Gesamtverhalten der Gruppenantenne, wobei das Fahrzeug mit seiner die Strahlung sehr stark beeinflussenden Wirkung als Teil der Gruppenantenne vollständig enthalten ist. The complete system of equations is in G1. 2 shown. Exist only primary, i.e. H. fed radiators, then M = N and the matrix changes accordingly. This system of equations thus describes the overall behavior of the group antenna, the vehicle being completely contained as part of the group antenna with its radiation-influencing effect.
Die Matrixelemente werden mit einer Anordnung gemessen, wie sie z.B. in Fig. 2 dargestellt ist. Wird eine Welle am Tor 1 eingeprägt, so entsteht z. B. am Tor 2 eine auslaufende Welle, die im Νetzwerkanalysator 2 am Port P2 gemessen wird. Der Νetzwerkanalysator erlaubt es unter Eineichung der Zuleitungen 5, die 5-Parameter zwischen den beiden Toren T1 und T2 unmittelbar zu messen und als Daten in einem angeschlossenen Rechner abzuspeichern. Auf diese Weise kann die Wechselwirkung sämtlicher Tore zueinander nacheinander festgestellt werden, wenn jeweils alle nicht an den Νetzwerkanalysator angeschlossenen Tore wellenwiderstandsrichtig beschaltet sind. Damit lassen sich alle Wechselwirkungsparameter sämtlicher Tore 1 bis M feststellen. Für den Fall passiver also nicht mit Verstärkerelementen beschalteter Tore ist die gesamte Anordnung reziprok und es gilt Sik = Ski. Der Einfluß des i-ten Tores auf sich selbst, ist durch den Eingangsreflexionsfaktor am i-ten Tor gegeben und wird als Impedanzmessung durchgeführt. Somit sind alle Parameter der Tore auf dem Fahrzeug bestimmt. The matrix elements are measured with an arrangement such as that shown in FIG. 2. If a wave is impressed at gate 1, z. B. at gate 2 an outgoing wave that is measured in the network analyzer 2 at port P2. The network analyzer allows the 5 parameters between the two gates T1 and T2 to be measured directly and calibrated as data in a connected computer by calibrating the supply lines 5. In this way, the interaction of all gates to one another can be determined one after the other if all gates not connected to the network analyzer are wired with the correct wave resistance. This enables all interaction parameters of all gates 1 to M to be determined. In the case of passive gates that are not connected with amplifier elements, the entire arrangement is reciprocal and S ik = S ki applies. The influence of the i-th gate on itself is given by the input reflection factor at the i-th gate and is carried out as an impedance measurement. Thus all parameters of the gates on the vehicle are determined.
Für die Erfassung der Richtungsabhängigkeit der Empfangsspannungen an den TorenFor the detection of the directional dependence of the received voltages at the gates
1 bis M wird eine Meßanordnung wie in Fig. 1 vorgeschlagen. Hierbei wird der Netzwerkanalysator mit seinem Sendeport P1 z.B. an eine im Fernfeld gelegene Sendeantenne angeschlossen, die mit der zu betrachtenden Polarisationsrichtung unter einem bestimmten Azimutwinkel das Fahrzeug bestrahlt. Der Εmpfangsport P2 des Netzwerkanalysators wird nun der Reihe nach an alle Tore der zu untersuchenden Antennenstruktur auf dem Fahrzeug angeschlossen und die komplexen Wechselwirkungsparameter als das Verhältnis von am Εmpfangstor empfangener Welle zur von der Sendeantenne ausgestrahlten Welle gemessen und der Parameter Si(M+1 ) in den Rechnerspeicher eingelesen. Gleichzeitig sind alle anderen nicht betrachteten Tore der Antennenstruktur auf dem Fahrzeug wellenwiderstandsrichtig abgeschlossen. Um die Richtungsabhängigkeit der empfangenen Wellen an den einzelnen Toren zu ermitteln, wird das Fahrzeug zweckmäßiger Weise auf einem Drehstand im Azimut gedreht und die Azimutwinkel während der Drehung schrittweise mit Hilfe eines elektrischen Winkelgebers in den Rechner, den entsprechenden S-ParameterMeßwerten zugeordnet, eingelesen. Auf diese Weise enthält man für jeden Azimutwinkel phi einen Parametersatz S(M+1)1 . . . S(M +1)M. welcher die Matrix (S) in Gleichung 1 vervollständigt. Der Parameter S(M+1 )(M+1 ) repräsentiert lediglich den Anpassungsfaktor der Sendeantenne und kann in den folgenden Betrachtungen zu Null gesetzt werden. Ebenso wird angenommen, daß die Antenne im Fernfeld wellenwiderstandsrichtig abgeschlossen ist.. Diese Bedingungen sind zwar für die Anwendung der Methode nicht zwingend notwendig, erleichtern jedoch die Erläuterung der Wirkungsweise des Verfahrens. 1 to M, a measuring arrangement as in Fig. 1 is proposed. In this case, the network analyzer with its transmission port P1 is connected, for example, to a transmission antenna located in the far field, which irradiates the vehicle with the polarization direction to be considered at a specific azimuth angle. The reception port P2 of the network analyzer is now connected in sequence to all gates of the antenna structure to be examined on the vehicle and the complex interaction parameters are measured as the ratio of the wave received at the reception port to the wave emitted by the transmitting antenna and the parameter S i (M + 1) read into the computer memory. At the same time, all of the other gates of the antenna structure on the vehicle, which have not been considered, are closed with the correct wave resistance. In order to determine the directional dependency of the waves received at the individual gates, the vehicle is expediently rotated at a rotational position in azimuth and the azimuth angles are read step by step into the computer with the aid of an electrical angle sensor and assigned to the corresponding S-parameter measured values. In this way, one contains a parameter set S (M + 1) 1 for each azimuth angle phi. , , S (M +1) M. which completes the matrix (S) in Equation 1. The parameter S (M + 1) (M + 1) only represents the adaptation factor of the transmitting antenna and can be set to zero in the following considerations. It is also assumed that the antenna in the far field is terminated with the correct wave resistance. Although these conditions are not absolutely necessary for the application of the method, they make it easier to explain the mode of operation of the method.
2. Ermittlung der Ansteuerung und Beschaltung des Strahlernetzwerks 2. Determination of the control and connection of the radiator network
2.1 Gewinnfunktion 2.1 Profit function
Wird nun die Meßantenne gedanklich als Empfangsantenne aufgefaßt, so ergibt sich an ihrer Antennenanschlußstelle, also am Tor M + 1, repräsentativ für die Strahlungsdichte der betreffenden Polarisationsebene die Leistung PM+1(φ) am Abschlußwiderstand, der der Einfachheit halber gleich dem Bezugswiderstand des Meßsystems gewählt ist (rM+1 = 0) (s. Fig. 6). Die an allen gespeisten Toren des Strahlernetzwerks zugeführte Leistung wird mit PAnt bezeichnet. Das Richtdiagramm und die Strahlungsintensität wird in Abhängigkeit vom Azimutwinkel repräsentativ durch folgende Gewinnfunktion If the measuring antenna is now thought of as a receiving antenna, then at its antenna connection point, i.e. at the gate M + 1, the power P M + 1 (φ) at the terminating resistor is obtained, representative of the radiation density of the relevant polarization plane Measuring system is selected (rM + 1 = 0) (see Fig. 6). The power supplied to all fed gates of the radiator network is referred to as P Ant . The directional diagram and the radiation intensity are representative depending on the azimuth angle by the following gain function
ausgedrückt. Für jeden Azimutwinkel wird G(φ, A1, A2, . . . , AN, r N+1 , . . . , rM) für einen bestimmten Satz von hinlaufenden Wellen Aι , A2, . . . , AN und einen bestimmten Satz von Reflexionsfaktoren rN+1 , . . . , rM maximal. Die Gewinnfunktion kann durch Variationsrechnung im Hinblick auf Vorgaben bezüglich des Richtdiagramms jeweils optimiert werden. Als Ergebnis der Variationsrechnung ergibt sich für den spezifischen Anwendungsfall ein Satz optimaler hinlaufender Wellen A1, A2, . . . , A.N und ein bestimmter Satz von Reflexionsfaktoren rN+1, . . . , rM. expressed. For each azimuth angle, G (φ, A 1 , A 2 ,..., A N , r N + 1 ,..., R M ) for a certain set of incoming waves Aι, A 2 ,. , , , AN and a certain set of reflection factors r N + 1 ,. , , , r M maximum. The profit function can be optimized in each case by means of a variation calculation with regard to specifications regarding the directional diagram. As a result of the variation calculation, a set of optimal incoming waves A 1 , A 2 ,... Results for the specific application. , , , AN and a certain set of reflection factors r N + 1 ,. , , , r M.
2.2 Berechnung der Gewinnfunktion 2.2 Calculation of the profit function
Die Hauptmatrix (5) läßt sich in vier Untermatrizen unterteilen. Matrix (S I) beschreibt die Wechselwirkung zwischen den Toren 1 bis N untereinander in Form komplexer Streuparamter. Das Verfahren verfolgt das Ziel, bei Einspeisung einer gewissen Leistung über alle an das Speisenetzwerk anzuschließenden Tore bezüglich der Strahlungsdichte in einem bestimmten Abstand im Fernfeld gewünschte Richteigenschaften zu erzeugen, wodurch meist die Strahlungsdichte am Empfangsort unter bestimmten Bedingungen maximiert werden soll. Die Matrix in Gleichung 1 erlaubt nun bei Einspeisung bekannter vorgegebener hinlaufender Wellen A1 . . . AM sämtliche an diesen Toren zurücklaufenden Wellen B1 bis BM zu ermitteln. Durch wellenwiderstandsrichtigen Abschluß der Empfangsantenne im Fernfeld wird die auf deren Tor M + 1 zulaufende Welle zu Null erzwungen. Die aus diesem Tor austretende Welle BM+1 läßt sich somit mit Hilfe dieses Gleichungssystems in Abhängigkeit der zunächst unbekannten Wellen Ai bis AM ausdrücken. Zu diesem Zweck unterteilt man die Gesamtmatrix (S) in vier Teilmatrixen, die mit (SI), (SII), (SIII) und (SIV) bezeichnet werden. The main matrix (5) can be divided into four sub-matrices. Matrix (S I ) describes the interaction between gates 1 to N in the form of complex scattering parameters. The aim of the method is to produce desired directivity properties with respect to the radiation density at a certain distance in the far field when a certain power is fed in via all the gates to be connected to the feed network, as a result of which the radiation density at the receiving location is usually to be maximized under certain conditions. The matrix in equation 1 now allows A 1 to be fed in when known predefined incoming waves are fed in. , , A M to determine all the waves B 1 to B M returning at these gates. By terminating the receiving antenna in the far field in accordance with the wave resistance, the wave approaching its gate M + 1 is forced to zero. The wave B M + 1 emerging from this gate can thus be expressed with the aid of this system of equations depending on the waves Ai to AM, which are initially unknown. For this purpose, the total matrix (S) is divided into four sub-matrixes, which are designated (S I ), (S II ), (S III ) and (S IV ).
Unterteilt man ferner die Spaltenvektoren der hinlaufenden Wellen A1 bis AM+1 in zwei Spaltenvektoren Furthermore, one divides the column vectors of the incoming waves A 1 to A M + 1 into two column vectors
und and
wobei A1 . . . AN die Wellen an den mit dem Speisenetzwerk zu verbindenden Toren beschreiben und AN+1 . . . AM die Wellen an den mit Blindelementen zu beschaltenden Toren beschreiben. Eine sinngemäße Unterteilung erfolgt zweckmäßiger Weise für die Spalten- vektoren der rücklaufenden Wellen B1 bis BM+1 : where A 1 . , , A N describe the waves at the gates to be connected to the feed network and A N + 1 . , , A M describe the waves on the gates to be connected with blind elements. A corresponding subdivision is expedient for the column vectors of the returning waves B 1 to B M + 1 :
und and
Der Abschluß der beschalteten Tore (s. Fig. 6) wird durch die Reflexionsfaktoren rN+1 . . . rM , deren Beträge im Falle der Blindwiderstandsbeschaltung den Wert eins besitzen, durch folgende Matrix beschrieben: The completion of the wired gates (see Fig. 6) is determined by the reflection factors r N + 1 . , , r M, the amounts of which in the case of reactance wiring have the value one, described by the following matrix:
Drückt man die Wellen A durch die Wellen B und die Reflexionsfaktoren aus, so gilt folgende Matrixgleichung: If you express waves A by waves B and the reflection factors, the following matrix equation applies:
(AII) = (r) · (BII) (7)(A II ) = (r) · (B II ) (7)
Damit ergeben sich für die Vektoren der Wellen B folgende Matrixgleichungen: This results in the following matrix equations for the vectors of the waves B:
Nunmehr können die Vektoren der Wellen B aus den hinlaufenden Wellen A der mit dem Netzwerk verbundenen Toren ermittelt werden: The vectors of the waves B can now be determined from the incoming waves A of the gates connected to the network:
mit den abgekürzten Matrizen (T) und (U) with the abbreviated matrices (T) and (U)
können die Vektoren der Wellen B wie folgt aus den hinlaufenden Wellen A der mit dem can the vectors of the waves B as follows from the incoming waves A with the
Netzwerk verbundenen Tore ermittelt werden: Network-connected gates can be determined:
(BI) = (T) · (AI) (14)(B I ) = (T) · (A I ) (14)
(BII) = (U) · (AI) (15) (B II ) = (U) · (A I ) (15)
Nunmehr kann das Leistungsverhältnis PM +1/PAn t = G( φ, A1, A2, . . . , AN, rN+1 , . . . , rM) durch die Welle BM+1 am entfernten Empfangsdipol und die Summe der über die Tore 1 bis N zugeführten Wellen wie folgt berechnet werden: Now the power ratio P M +1 / P An t = G (φ, A 1 , A 2 ,..., A N , r N + 1 ,..., R M ) by the shaft B M + 1 am distant receiving dipole and the sum of the waves fed through gates 1 to N are calculated as follows:
Die Summe der zugeführten Leistungen errechnet sich somit aus den Wellen A1 bis AN und B1 bis BN . The sum of the powers supplied is thus calculated from waves A 1 to A N and B 1 to B N.
Hierin sind die Matrixelemente (U) und (T) vom Azimutwinkel und den Reflexionsfaktoren rN+1 . . . rM abhängig. Mit jedem Wertesatz für die Wellen A1 . . . AN bzw. Herein are the matrix elements (U) and (T) of the azimuth angle and the reflection factors r N + 1 . , , r M dependent. With every set of values for waves A 1 . , , A N or
rN+1, . . . , rM ergibt sich somit ein bestimmtes G(φ, A1 , A2, . . . , AN, rN+1 , . . . . rM ). r N + 1 ,. , , , r M thus results in a specific G (φ, A 1 , A 2 ,..., A N , r N + 1 ,... r M ).
3. Gestaltung des Speisenetzwerks 3. Design of the dining network
Durch Kenntnis der optimalen Reflexionsfaktoren rN+1 . . .∑M können die Tore N + 1 bis M mit entsprechenden Impedanzen, zumeist Blindwiderständen, beschaltet werden. Mit Hilfe der Gleichung 14 By knowing the optimal reflection factors r N + 1 . , .∑ M the gates N + 1 to M can be connected with appropriate impedances, mostly reactances. Using equation 14
(BI) = (T) · (AI) (B I ) = (T) · (A I )
liegen die rücklaufenden Wellen B an den gespeisten Toren 1 bis N fest. Die komplexen Verhältnisse A1/ B1 bis AN/BN lassen die Berechnung von Impedanzen zu, die das Speisenetzwerk 17 an seinen Toren T1 bis TN, realisiert durch das Strahlernetzwerk 18, sieht (s. Fig. 6). Gestaltet man das Speisenetzwerk 17 beispielhaft als ein an einem Knotenpunkt parallel verzweigendes Netzwerk an der Antennenanschlußstelle am Tor N + 1, so kann durch entsprechend bemessene transformatorische und laufzeitbehaftete Elemente zwischen dem Knotenpunkt und den jeweiligen Toren sichergestellt werden, daß bei Belastung der Tore mit den, den Reflexionsfaktoren entsprechenden Impedanzen, die Wellen A1 bis AN und B1 bis BN nach Betrag und Phase durch Variationsrechnung den unter Punkt 2 ermittelten Werten entsprechen. the returning waves B are fixed at the fed gates 1 to N. The complex ratios A 1 / B 1 to A N / B N allow the calculation of impedances that the feed network 17 sees at its gates T1 to TN, implemented by the radiator network 18 (see FIG. 6). If the feed network 17 is designed, for example, as a network branching in parallel at a node at the antenna connection point at the gate N + 1, see above can be ensured by means of appropriately dimensioned transformative and delayed elements between the node and the respective gates that when loading the gates with the impedances corresponding to the reflection factors, the waves A 1 to A N and B 1 to B N according to amount and phase by variation calculation correspond to the values determined under point 2.

Claims

Ansprüche: Expectations:
1. Gruppenantenne aus zwei oder mehr Einzelstrahlern, die auf der Außenhaut eines Kraftfahrzeuges angebracht sind und von denen mindestens einer ein primärer Strahler ist, für 1. Group antenna consisting of two or more individual radiators which are attached to the outer skin of a motor vehicle and at least one of which is a primary radiator for
Funkverbindungen mit terrestrischen Funkstellen, mit einem Radio connections with terrestrial radio stations, with one
Speisenetzwerk, das den oder die primären Strahler mit einer Feed network that the primary radiator (s) with one
Antennenanschlußstelle verbindet, Antenna connection point connects,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that
zur Erzielung eines gewünschten Richtdiagramms Impedanzen entweder an ausgesuchten Stellen der Strahler in diese eingefügt sind und/oder an den Verbindungsstellen des bzw. der primären Strahler mit dem Speisenetzwerk und/oder an ausgesuchten Stellen des Speisenetzwerkes eingefügt sind. In order to achieve a desired directional diagram, impedances are either inserted into the radiators at selected points and / or are inserted at the connection points of the primary radiator (s) with the feed network and / or at selected points in the feed network.
2. Gruppenantenne nach Anspruch 1, 2. group antenna according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that
daß zumindest einzelne Strahler der Gruppenantenne ganz oder teilweise auf nichtleitenden Flächen der Außenhaut des that at least individual radiators of the group antenna completely or partially on non-conductive surfaces of the outer skin of the
Kraftfahrzeugs angebracht sind. Motor vehicle are attached.
3. Gruppenantenne nach Anspruch 2, 3. group antenna according to claim 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that
ganz oder teilweise auf nichtleitenden Flächen angebrachte fully or partially attached to non-conductive surfaces
Einzelstrahler Stabantennen sind, die ein leitendes auf oder in der nichtleitenden Fläche angebrachtes netzförmiges elektrisches Gegengewicht besitzen, in welches ebenfalls solche Impedanzen eingefügt sind. Single radiators are rod antennas that have a conductive, net-shaped electrical counterweight attached to or in the non-conductive surface, into which such impedances are also inserted.
4. Gruppenantenne nach Anspruch 2, 4. group antenna according to claim 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that
ganz oder teilweise auf nichtleitenden Flächen angebrachte Einzelstrahler aus auf oder in der nichtleitenden Fläche liegenden Leitern bestehen und daß in deren Verbindung mit einem leitenden Karosserieteil ebenfalls solche Impedanzen eingefügt sind. Whole or in part attached to non-conductive surfaces single radiators consist of conductors lying on or in the non-conductive surface and that in connection with one conductive body part such impedances are also inserted.
5. Gruppenantenne nach Anspruch 3, 5. group antenna according to claim 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that
das netzförmige elektrische Gegengewicht über solche Impedanzen mit weiteren auf oder in der nicht leitenden Fläche liegenden leitenden Strukturen verbunden ist. the network-shaped electrical counterweight is connected via such impedances to other conductive structures lying on or in the non-conductive surface.
6. Verfahren zur meßtechnischen Ermittlung der bei einer 6. Method for determining the metrological at a
Gruppenantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5 einzufügenden Group antenna to be inserted according to one of claims 1 to 5
Impedanzen, Impedances,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that
a) an den vorgesehenen Einfügungsstellen jeweils eine a) one at the intended insertion points
Anschlußstelle (Tor) gebildet wird, Connection point (gate) is formed,
b) diese Tore als Tore eines Strahlernetzwerkes angesehen werden und durch einen Netzwerkanalysator die Zusammenhänge zwischen den elektrischen Größen an diesen Toren nach Betrag und Phase sequentiell bei Speisung jeweils eines Tores und b) these gates are regarded as gates of a radiator network and, by means of a network analyzer, the relationships between the electrical quantities at these gates are sequenced by amount and phase when one gate and each are supplied
wellenwiderstandsrichtigem Abschluß der übrigen Tore ermittelt werden (Strahlernetzwerk-Wellenparameter-Matrix), termination of the other gates in accordance with the wave resistance is determined (radiator network wave parameter matrix),
c) die Gruppenantenne einer horizontal einfallenden c) the group antenna of a horizontally incident
Empfangswelle ausgesetzt wird und durch den Netzwerkanalysator die an den wellenwiderstandsrichtig abgeschlossenen Toren durch diese Welle hervorgerufenen Erregungen für alle Receive wave is exposed and by the network analyzer, the excitations caused by this wave at the gates which are properly closed at the wave resistance for all
Azimutwinkelrichtungen nach Betrag und Phase erfaßt werden (Erregungsmatrix für alle Azimutwinkel),  Azimuth angle directions are recorded according to magnitude and phase (excitation matrix for all azimuth angles),
d) daß unter Zugrundelegung der ermittelten Matrix-Werte durch Variationsrechnung die für die Erzielung des gewünschten d) that, based on the matrix values determined by calculation of variations, those for achieving the desired
Richtdiagramms günstigen Amplituden und Phasenwerte an den einzelnen Toren ermittelt werden, woraus sich die jeweils einzufügenden Impedanzen ergeben. Directional diagram favorable amplitudes and phase values are determined at the individual gates, which results in the respective impedances to be inserted.
EP95910427A 1994-03-15 1995-03-01 Group antenna and method for detecting by metrology and calculation the values of impedances to be inserted into the antenna Expired - Lifetime EP0698304B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4408744A DE4408744A1 (en) 1994-03-15 1994-03-15 Group antenna and method for measuring and calculating the values of impedances to be inserted into the antenna
DE4408744 1994-03-15
PCT/DE1995/000263 WO1995025358A1 (en) 1994-03-15 1995-03-01 Group antenna and method for detecting by metrology and calculation the values of impedances to be inserted into the antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0698304A1 true EP0698304A1 (en) 1996-02-28
EP0698304B1 EP0698304B1 (en) 2001-04-18

Family

ID=6512836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP95910427A Expired - Lifetime EP0698304B1 (en) 1994-03-15 1995-03-01 Group antenna and method for detecting by metrology and calculation the values of impedances to be inserted into the antenna

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0698304B1 (en)
DE (2) DE4408744A1 (en)
ES (1) ES2156936T3 (en)
WO (1) WO1995025358A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7193572B2 (en) 2002-05-16 2007-03-20 Kathrein-Werke Kg Roof antenna for motor vehicles

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19916855A1 (en) 1999-04-14 2000-10-26 Heinz Lindenmeier Radio telephone system with group antenna for vehicles
DE102005033088A1 (en) * 2005-07-15 2007-01-25 Robert Bosch Gmbh antenna array
DE102007056911A1 (en) 2007-11-26 2009-05-28 Robert Bosch Gmbh Arrangement and method, in particular for a motor vehicle glass antenna for influencing the directivity

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4034548C2 (en) * 1989-05-01 2003-05-15 Heinz Lindenmeier Automotive windshield antenna for frequencies above the high frequency range
JPH04249407A (en) * 1991-02-05 1992-09-04 Harada Ind Co Ltd Automobile glass antenna
DE4318869C2 (en) * 1993-06-07 1997-01-16 Lindenmeier Heinz Radio antenna arrangement on the window pane of a motor vehicle and method for determining its wiring

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9525358A1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7193572B2 (en) 2002-05-16 2007-03-20 Kathrein-Werke Kg Roof antenna for motor vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
DE4408744A1 (en) 1995-09-21
DE59509201D1 (en) 2001-05-23
WO1995025358A1 (en) 1995-09-21
ES2156936T3 (en) 2001-08-01
EP0698304B1 (en) 2001-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60006132T2 (en) APERTURE COUPLED SLOT RADIATOR GROUP ANTENNA
DE69317195T2 (en) Procedure for antenna calibration in the near field for active antennas
DE69327265T2 (en) Antenna system and method for its manufacture
DE69326271T2 (en) Diversity window antenna for motor vehicles
DE112008002453B4 (en) Symmetrical, printed, meander-shaped dipole antenna
EP1532716A1 (en) Calibration device for an antenna array and method for calibrating said array
DE3023562A1 (en) DEVICE FOR POLARIZATION CONVERSION OF ELECTROMAGNETIC WAVES
DE102017210781A1 (en) Radar antenna for a level gauge
DE112008001091T5 (en) Radiation efficiency measuring device and radiation efficiency measuring method
EP1530816B1 (en) Calibration device for a switchable antenna array and corresponding operating method
DE3042456C2 (en)
EP0297328A2 (en) Arrangement of several antennas in a glass window to get antenna diversity
DE1945850A1 (en) Directional antenna
DE69029372T2 (en) Group antenna with forced excitation
DE60019412T2 (en) ANTENNA WITH VERTICAL POLARIZATION
EP0698304B1 (en) Group antenna and method for detecting by metrology and calculation the values of impedances to be inserted into the antenna
DE10146338B4 (en) Circular polarization wave antenna and manufacturing method thereof
DE102005011128B4 (en) Calibration of an electronically controllable planar antenna and electronically controllable antenna with a probe in the reactive near field
DE102017107745A1 (en) MINIATURE PATCH ANTENNA
DE112010002639B4 (en) ANTENNA DEVICE
DE102012224062A1 (en) Strip conductor antenna for radar device used in motor car for detecting e.g. distance upto object, has power supply line connecting radiation element with main power supply line and conducting power from main power supply line to element
DE102017102349B4 (en) Antenna for communication by waves
EP0489934B1 (en) Flat antenna
DE112019004920T5 (en) ANTENNA, WIRELESS COMMUNICATION DEVICE AND ANTENNA EDUCATION PROCEDURE
DE69421046T2 (en) Q FACTOR EQUALIZATION IN LONG-BEAM RADIANT TWO-ELEMENT GROUP ANTENNAS

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19951128

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: FUBA AUTOMOTIVE GMBH

17Q First examination report despatched

Effective date: 19980702

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: FUBA AUTOMOTIVE GMBH & CO. KG

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 59509201

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20010523

ET Fr: translation filed
ITF It: translation for a ep patent filed
REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2156936

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20010723

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20040225

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20040304

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20040318

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050302

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050302

EUG Se: european patent has lapsed
GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20050301

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20050302

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: TP

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20140324

Year of fee payment: 20

Ref country code: FR

Payment date: 20140317

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20140327

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R071

Ref document number: 59509201

Country of ref document: DE