EP1616367B1 - Multifunktionsantenne - Google Patents

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EP1616367B1
EP1616367B1 EP04740276A EP04740276A EP1616367B1 EP 1616367 B1 EP1616367 B1 EP 1616367B1 EP 04740276 A EP04740276 A EP 04740276A EP 04740276 A EP04740276 A EP 04740276A EP 1616367 B1 EP1616367 B1 EP 1616367B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
antenna
receiving
motor vehicle
antennas
chassis
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP04740276A
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English (en)
French (fr)
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EP1616367A1 (de
Inventor
Florian Haidacher
Siegfried Mathiae
Frank Mierke
Marco Vothknecht
Peter Karl Prassmayer
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.)
Kathrein SE
Original Assignee
Kathrein Werke 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
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Publication of EP1616367A1 publication Critical patent/EP1616367A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle multifunction antenna according to the preamble of claim 1.
  • a satellite-based radio system is in use, which works only with little distributed satellites in orbit.
  • antennas are to be offered, which must meet even at low elevation angles of 20 ° and more, in particular from 25 ° to 90 ° -Elevation the same minimum profit.
  • the corresponding systems are also known in the art as SDARS services, which transmit in the 2.3 GHz range.
  • the satellite signals are transmitted circularly polarized.
  • WO 01/80366 A1 a special antenna system has become known, which contains a cross-dipole, which is formed from a sheet material and thereby forms four quadrants which are separated from each other by the dipole walls. In each quadrant, a separate, vertically extending monopole is then placed over which the terrestrially transmitted, vertically polarized signals can be received.
  • a program reception should always be possible if the programs broadcast in parallel on satellite can no longer be received because, for example, the satellite, which is sometimes positioned very low on the horizon, is shielded by mountains, structures, tunnels, etc.
  • a corresponding receiving device for land vehicles for digital radio-frequency signals which are made available in a predetermined frequency band on the one hand by a satellite with a lower intensity and on the other hand in shading areas of a terrestrial transmitter with a much greater intensity, is also known for example from DE 202 07 401 U 1 became known. Since the terrestrial signals are received with much greater intensity, this prior publication proposes a Wilkinson divider, also referred to as a 3dB divider. In the one subsequent branch for this purpose, a further, ie a second amplifier, is provided, which amplifies the satellite signals with low intensity again by a further stage, in order to have approximately equal reception signals at the output of the overall circuit.
  • this prior publication does not include either a cellular antenna or, for example, a GPS receiver antenna for geo-positioning the land vehicle.
  • this antenna also comprises a rod-shaped mobile radio antenna as the second antenna device.
  • no location system is provided comparable to the GPS system for determining the respective position of the land vehicle.
  • a generic antenna arrangement for vehicles for receiving a plurality of different frequency bands separated by gaps has also become known from DE 101 33 295 A1. It is an antenna arrangement with four antennas, namely two broadband antennas for different mobile radio frequencies, a satellite-based car navigation antenna according to the GPS system and an antenna for Satellite Digital Audio Reception System SDARS. It should also be understood from the pre-publication that the SDARS antenna should have a configuration for both satellite-based and terrestrial operation with a vertical polarization.
  • US Pat. No. 6,441,792 B1 proposes a planar arrangement of antennas comprising a multiplicity of individual antenna elements which are located in a plane and are offset on a planar element in the longitudinal and / or transverse direction.
  • a roof module for a vehicle with at least one antenna is shown, wherein the structure may be such that, according to one embodiment, two antennas are provided, for example, radio (AM / FM) -, TV, GPS , GSM, DAB or SDARS antennas.
  • radio AM / FM
  • the car antenna is also at least an antenna for a mobile phone and a receiving antenna for Coordinate and thus to determine the position of a vehicle.
  • the antenna should have the smallest possible space, and this with very good reception qualities.
  • the surprising result is that due to the different order and arrangement of the individual antennas for the different services, it has become possible to construct an antenna arrangement for the various services, despite the overall highly compact arrangement with high integration density, which is nevertheless surprisingly good Has reception qualities.
  • a terrestrial receiving antenna for receiving terrestrial radiated radio programs and / or terrestrial radiated SDARS services for example, a GPS antenna
  • a satellite antenna for the reception of satellite-broadcast SDARS services and finally a mobile radio antenna are arranged.
  • the antenna i. the chassis has a longitudinal dimension, which can be under 18 cm, also easily under 17 cm. It has even been shown that the total length of the antenna receiving chassis can be easily reduced below 150 mm.
  • the accommodated in the leading portion of the fin-like housing cover antenna for receiving terrestrial radiated radio programs or SDARS services consists of a monopole, the subsequently arranged GPS antenna from a Patchstrahler and the GPS antenna downstream third antenna for receiving satellite-broadcast SDARS services also consists of a patch radiator.
  • the center distance between the two leading first antennas is smaller than the center distance between the second and third antenna and also smaller than the center distance between the third and fourth antenna.
  • FIG. 1 shows a schematic side view and in FIG. 2 a schematic plan view of an exemplary embodiment of an antenna arrangement according to the invention.
  • the antenna arrangement comprises a chassis 1, which is designed in a plan view a hull, surfboard, etc. comparable, namely with a comparatively narrow leading portion 3, and a wider contrast middle portion 5 and rear portion 7.
  • the chassis is usually made of a metallic Basic body, for example made of cast metal.
  • Such a chassis is usually mounted on a motor vehicle roof, for example at the rear end of the transition to the rear window, at this point in the motor vehicle either a recess or depression is provided in the body panel to the thus formed chassis 1 at a suitable altitude relative to the body panel position.
  • a recess or depression is provided in the body panel to the thus formed chassis 1 at a suitable altitude relative to the body panel position.
  • the leading narrower region 3 in the motor vehicle in the direction of travel forward, so that the rear portion 7 comes to rest at the rear.
  • the corresponding antenna is usually mounted centrally on the vehicle and is protected by a housing cover 9 which preferably has a fin body shape, as can be seen in the schematic rear view according to FIG.
  • the antenna C can be designed for the reception of digital high-frequency signals, according to the SDARS services in North America. In this way, these signals are broadcast in a frequency range of about 2.3 GHz.
  • terrestrial radiated radio programs can be received.
  • such antennas are required for receiving the SDARS services, especially since the SDARS services emitting satellites are sometimes not positioned in their optimal position as vertically as possible above the receiving vehicle, but sometimes very low on the horizon, up to an elevation angle of about 20 ° or for example about 25 °. This has the consequence that these signals emitted by satellites are frequently shielded, for example in canyons, tunnels, under bridges, etc.
  • partly terrestrially positioned transmission positions are provided, so that parallel to these Situations the radio programs can be received via the terrestrial antenna A.
  • the location system is preferably the GPS positioning system in use worldwide. However, other positioning systems, such as the currently planned in Europe Galileo are suitable to be received with such a receiving antenna.
  • a mobile radio antenna D is preferably proposed.
  • This mobile radio antenna may be suitable for communication in different mobile radio ranges, for example for reception in the 900 MHz range, in the 1.8 GHz range or, for example, in the 1700 to 2170 MHz range, of the type of design, size etc. Therefore, the mobile radio antenna may be suitable not only for receiving one of these frequency bands, but also for receiving two or three or more generally more of the said or other frequency bands.
  • the mobile radio antenna may for this purpose consist of a vertically rising relative to the chassis 1 substrate, for example, a printed circuit board, on which correspondingly conductive surfaces are formed as antenna elements.
  • the overall length of the chassis may be less than 170 mm, for example less than 160 mm or even 150 mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Multifunktionsantenne nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Speziell in den USA ist ein satellitengestütztes Radiosystem im Einsatz, welches nur mit wenig verteilten Satelliten im Orbit arbeitet. Für dieses satellitengestützte Radiosystem sollen Antennen angeboten werden, die bereits bei niedrigen Elevationswinkeln von 20° und mehr, insbesondere von 25° bis auf 90°-Elevation den gleichen Mindestgewinn einhalten müssen.
  • Die entsprechenden Systeme sind in der Fachwelt auch unter dem Begriff SDARS-Dienste bekannt, die im 2,3 GHz-Bereich senden. Die Satellitensignale werden dabei zirkular polarisiert übertragen.
  • Um diesen extremen Bedingungen Rechnung zu tragen und bereits bei niedrigen Elevationen von 20° bzw. 25° und mehr einen hohen Antennengewinn zu realisieren, ist stets versucht worden, durch besonders ausgefeilte Antennenkonstruktionen diesen extremen Anforderungen Rechnung zu tragen.
  • Aus der WO 01/80366 A1 ist ein spezielles Antennensystem bekannt geworden, welches einen Kreuzdipol enthält, der aus einem Flächenmaterial gebildet ist und dadurch vier Quadranten bildet, die durch die Dipolwände voneinander getrennt sind. In jedem Quadranten ist dann ein separater, sich vertikal erstreckender Monopol angeordnet, worüber die terrestrisch ausgestrahlten, vertikal polarisierten Signale empfangen werden können. Mittels dieser zweiten Antennenanordnung soll immer dann ein Programmempfang möglich sein, wenn die parallel auf Satellit ausgestrahlten Programme nicht mehr empfangen werden können, weil beispielsweise der teilweise sehr niedrig am Horizont positionierte Satellit durch Berge, Bauwerke, Tunnels etc. abgeschirmt ist.
  • Eine entsprechende Empfangseinrichtung für Landfahrzeuge für digitale Hochfrequenzsignale, welche in einem vorgegebenen Frequenzband zum einen von einem Satelliten mit einer geringeren Intensität und zum anderen in Abschattungsgebieten von einem terrestrischen Sender mit einer wesentlich größeren Intensität zur Verfügung gestellt werden, ist zudem beispielsweise aus der DE 202 07 401 U 1 bekannt geworden. Da die terrestrischen Signale mit deutlich größerer Intensität empfangen werden, schlägt diese Vorveröffentlichung einen Wilkinson-Teiler vor, der auch als 3dB-Teiler bezeichnet wird. In dem einen nachfolgenden Zweig ist dafür ein weiterer, d.h. ein zweiter Verstärker, vorgesehen, der die Satellitensignale mit niedriger Intensität nochmals um eine weitere Stufe verstärkt, um am Ausgang der Gesamtschaltung etwa gleichstarke Empfangssignale vorliegen zu haben. Allerdings umfasst diese Vorveröffentlichung weder eine Mobilfunkantenne noch beispielsweise eine GPS-Empfangsantenne zur Geo-Positionierung des Landfahrzeuges.
  • Aus der DE 202 10 312 U 1 ist ebenfalls eine Antennenanordnung für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, die insbesondere zum Empfang von digitalen Rundfunksignalen gemäß dem nordamerikanischen SDARS-Standard geeignet sein soll.
  • Daneben umfasst diese Antenne als zweite Antenneneinrichtung ebenfalls eine stabförmige Mobilfunkantenne. Darüber hinaus ist bei diesem Antennensystem kein Ortungssystem vergleichbar dem GPS-System zur Feststellung der jeweiligen Position des Landfahrzeuges vorgesehen.
  • Eine gattungsbildende Antennenanordnung für Fahrzeuge zum Empfang von mehreren unterschiedlichen und durch Lücken getrennten Frequenzbändern ist auch aus der DE 101 33 295 A 1 bekannt geworden. Es handelt sich dabei um eine Antennenanordnung mit vier Antennen, nämlich zwei breitbandigen Antennen für unterschiedliche Mobilfunkfrequenzen, eine satellitengebundene Fahrzeugnavigations-Antenne entsprechend dem GPS-System und einer Antenne für Satellite Digital Audio Reception System SDARS. Dabei ist der Vorveröffentlichung ferner zu entnehmen, dass die SDARS-Antenne eine Konfiguration sowohl für satellitengebundenen als auch für terrestrischen Betrieb mit einer vertikalen Polarisation aufweisen soll.
  • Multifunktionsantennen sind beispielsweise aber auch aus der US 2002/0175879 A1, der US 6 441 792 B1 sowie der DE 101 44 399 A1 bekannt geworden.
  • Bei der an erster Stelle genannten US 2002/0175879 A1 werden verschiedene Antennenkonstruktionen vorgeschlagen, die beispielsweise eine GPS-Patchantenne und auch eine SDARS-Satellitenradioantenne umfassen können. Darüber hinaus umfasst diese spezifische Antennenkonstruktion eine Vielzahl von Schlitz-Antennen-Elementen zur Übertragung von vier verschiedenen Diensten.
  • Demgegenüber wird gemäß der US 6 441 792 B1 eine flächige Anordnung von Antennen vorgeschlagen, die eine Vielzahl von in einer Ebene liegenden, auf einem Flächenelement in Längs- und/oder Querrichtung versetzt positionierten Einzelantennenelementen umfassen.
  • Aus der DE 101 44 399 A1 ist ein Dachmodul für ein Fahrzeug mit mindestens einer Antenne zu entnehmen, wobei der Aufbau dergestalt sein kann, dass gemäß einem Ausführungsbeispiel zwei Antennen vorgesehen sind, die beispielsweise Hörfunk(AM/FM)-, TV-, GPS-, GSM-, DAB- bzw. SDARS-Antennen sein können.
  • Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antennenanordnung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die zum einen zum Empfang von Satellitensignalen geeignet ist, auch zum Empfang von vergleichsweise niedrig über dem Horizont stehenden Satelliten ausgestrahlten Programmen wie SDARS, und die zum anderen auch die Möglichkeit aufweist, terrestrisch ausgestrahlte Radioprogramme und/oder terrestrisch ausgestrahlte SDARS-Dienste zu empfangen. Zudem soll die Kfz-Antenne auch zumindest eine Antenne für ein Mobiltelefon sowie eine Empfangsantenne zur Koordinaten- und damit zur Positionsermittlung eines Fahrzeuges umfassen. Dabei soll die Antenne einen möglichst geringen Bauraum aufweisen, und dies bei sehr guten Empfangsqualitäten.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Es muss als mehr als überraschend bezeichnet werden, dass es gelungen ist, eine derartige erfindungsgemäße Antenne zum Empfang der unterschiedlichsten Dienste in so kompakter Bauform zu realisieren. Von daher ist es möglich, die Antennenanordnung vergleichsweise unauffällig an einem Landfahrzeug, also z.B. einem PKW, insbesondere im Dachbereich oder am Übergang vom Dachbereichs zur Heckscheibe, in einem bevorzugt finnenartigen Gehäuse kompakt unterzubringen.
  • Die Lösung überrascht um so mehr, da im Stand der Technik keine Hinweise ersichtlich waren, dass durch die erfindungsgemäße Anordnung der einzelnen Strahler für die verschiedenen Dienste diese kompakte Lösung möglich geworden ist.
  • Versuche haben nämlich gezeigt, dass an sich immer gewisse Mindestabstände zwischen den einzelnen Antennen für die verschiedenen Dienste eingehalten werden müssen, um eine jeweils ausreichende Empfangsqualität realisieren zu können. Versuche haben gezeigt, dass beispielsweise ausgehend von einer Antenneneinrichtung gemäß der WO 01/80366 A1 eine Antenneneinrichtung mit den oben beschriebenen vier Diensten zu einer extrem langen Konstruktion führen würde. Würde man bei einer Antenneneinrichtung gemäß der vorstehend genannten WO 01/80366 A1 zum Empfang von über Satellit ausgestrahlten Signalen sowie zum Empfang von terrestrischen Signalen nebeneinander auf einer finnenartigen Montageplatte beispielsweise noch einen GPS-Strahler zur Positionsbestimmung sowie eine Mobilfunkantenne anordnen, so würde dies zu einer Anordnung in einer Gesamtlänge von in der Regel deutlich über 18 bis 20 cm führen.
  • Würde man dagegen versuchen, vergleichbare Komponenten in Längsrichtung eines Chassis dichter zusammenzubauen, so würde dies dazu führen, dass die Empfangsqualität für die verschiedenen Dienste nicht die geforderten Vorgaben erfüllen würde.
  • Vor diesem Hintergrund ist das überraschende Ergebnis darin zu sehen, dass durch die unterschiedliche Reihenfolge und Anordnung der einzelnen Antennen für die verschiedenen Dienste es möglich geworden ist, trotz insgesamt höchst kompakter Anordnung mit hoher Integrationsdichte eine Antennenanordnung für die verschiedenen Dienste aufzubauen, die gleichwohl überraschend gute Empfangsqualitäten aufweist.
  • Unterschiedlichsten Versuche haben gezeigt, dass beispielsweise gute Empfangsqualitäten für die verschiedenen Dienste mit einer Antennenanordnung erreicht werden kann, bei der auf einem Chassis von der vorderen Spitze zur rückwärtigen Seite verlaufend zunächst eine Satellitenempfangsantenne beispielsweise für SDARS-Dienste, nachfolgend eine GPS-Antenne, dann eine Antenne für den terrestrischen Empfang von Signalen, z.B. in Form der terrestrisch ausgestrahlten SDARS-Dienste, und dann eine Mobilfunkantenne vorgesehen sein sollte. Allerdings würde dies dann zu einem Antennenaufbau führen, dessen Chassi-Gesamtlänge etwa 22 cm beträgt, was für herkömmliche PKWs zur Anbringung am Dach als bei weitem zu groß beurteilt wird.
  • Erfindungsgemäß wird demgegenüber aber von dem Konzept ausgegangen, dass auf einem schiffchen- oder finnenförmigen Chassis aufbauend von vorne nach hinten (entsprechend der Ausrichtung auf dem Kraftfahrzeug), zunächst eine terrestrische Empfangsantenne zum Empfang von terrestrisch ausgestrahlten Radioprogrammen und/oder terrestrisch ausgestrahlten SDARS-Diensten, nachfolgend eine Antenne zum Empfang der Signale zur Positionsbestimmung des Kraftfahrzeuges (beispielsweise eine GPS-Antenne), dann eine Satelliten-Antenne für den Empfang von über Satellit ausgestrahlten SDARS-Diensten und schließlich eine Mobilfunkantenne angeordnet sind. Durch diese Reihenfolge konnte eine derartige Optimierung erzielt werden, dass die einzelnen Dienste mit den gewünschten Empfangsqualitäten empfangen werden konnten, und dass gleichwohl die Antenne, d.h. das Chassis, ein Längsmaß aufweist, das unter 18 cm, auch problemlos unter 17 cm betragen kann. Es hat sich sogar gezeigt, dass die Gesamtlänge des die Antenne aufnehmenden Chassis problemlos unter 150 mm verkürzt werden kann.
  • Die im vorlaufenden Bereich der finnenartigen Gehäuseabdeckung untergebrachte Antenne zum Empfang terrestrisch ausgestrahlter Radioprogramme oder SDARS-Diensten besteht dabei aus einem Monopol, wobei die nachfolgend angeordnete GPS-Antenne aus einem Patchstrahler und die der GPS-Antenne nachgeordnete dritte Antenne zum Empfang über Satellit ausgestrahlter SDARS-Dienste ebenfalls aus einem Patchstrahler besteht. Um den gewünschten kompakten Aufbau zum einen bei hoher Empfangsqualität zu gewährleisten, ist dabei ferner vorgesehen, dass der Mittenabstand zwischen den beiden vorlaufenden ersten Antennen kleiner ist als der Mittenabstand zwischen der zweiten und dritten Antenne und aber auch kleiner ist als der Mittenabstand zwischen der dritten und vierten Antenne.
  • Die Antenne wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:
    • Figur 1:
    eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Antenne;
    Figur 2:
    eine schematische Draufsicht auf die in Figur 1 wiedergegebenen Antenne; und
    Figur 3:
    eine perspektivische Darstellung der Antennenanordnung mit einer die einzelnen Antennen schützenden Gehäuseabdeckung.
  • In Figur 1 ist in schematischer Seitenansicht und in Figur 2 in schematischer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung gezeigt.
  • Die Antennenanordnung umfasst ein Chassis 1, welches in Draufsicht einem Schiffskörper, Surfbrett etc. vergleichbar gestaltet ist, nämlich mit einem vergleichsweise schmäler vorlaufenden Bereich 3, und einem demgegenüber breiteren mittleren Bereich 5 bzw. hinteren Bereich 7. Das Chassis besteht üblicher Weise aus einem metallischen Grundkörper, beispielsweise aus Metallguss.
  • Ein derartiges Chassis wird üblicher Weise an einem Kraftfahrzeugdach, beispielsweise am hinteren Endbereich vor dem Übergang zur Heckscheibe montiert, wobei an dieser Stelle im Kraftfahrzeug entweder eine Ausnehmung oder Vertiefung im Karosserieblech vorgesehen ist, um das so gebildete Chassis 1 in geeigneter Höhenlage relativ zum Karosserieblech zu positionieren. Dabei weist der vorlaufende schmälere Bereich 3 beim Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung nach vorne, so dass der hintere Bereich 7 heckseitig zu liegen kommt. Die entsprechende Antenne wird üblicher Weise mittig am Fahrzeug montiert und ist dabei über eine Gehäuseabdeckung 9 geschützt, die bevorzugt Finnenkörperform aufweist, wie dies in der schematischen Rückansicht gemäß Figur 3 zu ersehen ist.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind unter der Gehäuseabdeckung 9 in dem Chassis 1 verschiedene Antennen untergebracht, nämlich von dem vorderen Bereich zum hinteren Bereich 7 aufeinander folgend:
    • zunächst eine Antenne A zum Empfang von terrestrischen Signalen;
    • nachfolgend eine Antenne B zur Positionsbestimmung des mit der Antennenanordnung ausgestatteten Fahrzeuges, beispielsweise eine Antenne B für das GPS-Ortungssystem;
    • nachfolgend eine Antenne C für den Empfang von Satellitensignalen, insbesondere zum Empfang von digitalen Satellitensignalen, beispielsweise entsprechend den SDARS-Diensten in Nordamerika; und
    • eine Antenne D für den Mobilfunkbereich.
  • Mit der Satellitenantenne können beispielsweise von Satelliten ausgestrahlte Radioprogramme empfangen werden. Die Antenne C kann dabei für den Empfang von digitalen Hochfrequenzsignalen ausgelegt sein, entsprechend den SDARS-Diensten in Nordamerika. Auf diese Weise werden diese Signale in einem Frequenzbereich von etwa 2,3 GHz ausgestrahlt.
  • Mit der vorne sitzenden terrestrischen Empfangsantenne A können nunmehr aber terrestrisch ausgestrahlte Signale, insbesondere terrestrisch ausgestrahlte Radioprogramme, empfangen werden. Insbesondere in den USA werden derartige Antennen zum Empfang der SDARS-Dienste benötigt, vor allem deshalb, da die SDARS-Dienste ausstrahlenden Satelliten teilweise nicht in ihrer optimalen Position möglichst senkrecht über dem Empfangsfahrzeug, sondern teilweise sehr tief am Horizont stehend positioniert sind, bis zu einem Elevationswinkel von etwa 20° oder beispielsweise etwa 25°. Dies hat zur Folge, dass diese von Satelliten ausgestrahlten Signale häufig abgeschirmt werden, beispielsweise in Schluchten, Tunneln, unter Brücken etc. Um auch an solchen Orten einen Empfang der Radioprogramme zu ermöglichen, sind zum Teil terrestrisch positionierte Sendepositionen vorgesehen, so dass parallel in diesen Situationen die Radioprogramme über die terrestrische Antenne A empfangen werden können.
  • Bei dem Ortungssystem handelt es sich bevorzugt um das weltweit im Einsatz befindliche GPS-Ortungssystem. Aber auch andere Ortungssysteme, wie z.B. das gegenwärtig in Europa geplante Galileo sind geeignet, um mit einer derartigen Empfangsantenne empfangen zu werden.
  • Am rückwärtigen Ende ist bevorzugt eine Mobilfunkantenne D vorgeschlagen. Diese Mobilfunkantenne kann von der Art ihrer Gestaltung, Größe etc. für die Kommunikation in unterschiedlichen Mobilfunkbereichen geeignet sein, beispielweise zum Empfang im 900 MHz Bereich, im 1,8 GHz Bereich oder beispielsweise im 1700 bis 2170 MHz Bereich. Von daher kann die Mobilfunkantenne nicht nur zum Empfang eines dieser Frequenzbänder, sondern auch zum Empfang zweier oder dreier oder allgemein mehrerer der genannten oder anderer Frequenzbänder geeignet sein. Bevorzugt kann die Mobilfunkantenne dazu aus einem sich vertikal gegenüber dem Chassis 1 erhebenden Substrat, beispielswiese einer Leiterplatine, bestehen, auf welchem entsprechend leitende Flächen als Antennenelemente ausgebildet sind.
  • Die Gesamtlänge des Chassis kann weniger als 170 mm, beispielsweise weniger als 160 mm oder sogar 150 mm betragen.

Claims (6)

  1. Kraftfahrzeug-Multifunktionsantenne mit den folgenden Merkmalen:
    - die Multifunktionsantenne umfasst zumindest vier Antennen (A, B, C, D),
    - es ist eine Antenne (D) für den Mobilfunkbereich vorgesehen,
    - es ist eine Antenne (B) zur Ermittlung der Geoposition vorgesehen,
    - es ist eine Antennenkonfiguration (C, A) zum Empfang von Satellitensignalen, insbesondere digitalen Satellitensignalen, sowie zum Empfang von terrestrisch ausgestrahlten Radioprogrammen und/oder terrestrich ausgestrahlten SDARS-Diensten vorgesehen,
    - die Antennen (A, B, C, D) sind unter einer finnenartigen Gehäuseabdeckung (9) angeordnet,
    gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale
    - die Antennenkonfiguration (C, A) umfasst eine Antenne (A) zum Empfang von terrestrisch ausgestrahlten Radioprogrammen und/oder zum Empfang von terrestrisch ausgestrahlten SDARS-Diensten und eine davon getrennte Antenne (C) zum Empfang von über Satellit ausgestrahlten SDARS-Diensten,
    - die Antenne (A) zum Empfang von terrestrisch ausgestrahlten Radioprogrammen und/oder SDARS-Diensten besteht aus einem Monopol,
    - die Antenne (B) zur Ermittlung der Geoposition besteht aus einer Patch-Antenne,
    - die Antenne (C) zum Empfang der über Satellit ausgestrahlten Radioprogramme und/oder der über Satellit ausgestrahlten SDARS-Dienste besteht aus einer Patch-Antenne,
    - die zumindest vier Antennen (A, B, C, D) sind in einer vorgegebenen Reihenfolge auf einem Chassis (1) angeordnet, nämlich im vorlaufenden Bereich (3) der finnenartigen Gehäuseabdeckung (9) ist die Antenne (A) nachfolgend die Antenne (B), nachfolgend die Antenne (C) und nachfolgend die Antenne (D) angeordnet,
    - der Mittenabstand zwischen der terrestrischen Antenne (A) und der benachbarten Antenne (B) zur Geopositionierung ist kleiner als der Mittenabstand zwischen der Antenne (B) und der benachbarten Antenne (C) zum Empfang von Satellitensignalen, und
    - der Mittenabstand zwischen der Antenne (B) für die Geopositionierung und der benachbarten Satelliten-antenne (A) ist kleiner als der Mittenabstand zwischen der Antenne (C) und der Antenne (D) für den Mobilfunkbereich.
  2. Kraftfahrzeug-Multifunktionsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drei benachbarten Antennen (A), (B), (C) auf dem Längsbereich des Chassis (1) angeordnet sind, der weniger als 60% der Gesamtlänge des Chassis (1) beträgt.
  3. Kraftfahrzeug-Multifunktionsantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (A) Stabform aufweist.
  4. Kraftfahrzeug-Multifunktionsantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (D) für den Mobilfunkbereich zum Empfang zumindest in einem Mobilfunkfrequenzband, vorzugsweise in zumindest zwei und vorzugsweise in zumindest drei Frequenzbändern, geeignet ist.
  5. Kraftfahrzeug-Multifunktionsantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (D) für den Mobilfunkbereich aus elektrisch leitenden Flächen besteht, die auf einem Substrat, insbesondere einer Leiterplatine, ausgebildet sind.
  6. Kraftfahrzeug-Multifunktionsantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis in Draufsicht boot- oder surfbrettartig oder zumindest ähnlich gestaltet ist.
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DE10330087A DE10330087B3 (de) 2003-07-03 2003-07-03 Multifunktionsantenne
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Publication Number Publication Date
EP1616367A1 EP1616367A1 (de) 2006-01-18
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US (1) US7034758B2 (de)
EP (1) EP1616367B1 (de)
JP (1) JP4260186B2 (de)
AT (1) ATE352108T1 (de)
DE (2) DE10330087B3 (de)
ES (1) ES2279388T3 (de)
WO (1) WO2005004280A1 (de)

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