EP3128603A1 - Directional antenna module - Google Patents

Directional antenna module Download PDF

Info

Publication number
EP3128603A1
EP3128603A1 EP15179508.5A EP15179508A EP3128603A1 EP 3128603 A1 EP3128603 A1 EP 3128603A1 EP 15179508 A EP15179508 A EP 15179508A EP 3128603 A1 EP3128603 A1 EP 3128603A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
directional antenna
directional
antenna module
antenna
multiplexing unit
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.)
Ceased
Application number
EP15179508.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Markus Neinhues
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.)
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Original Assignee
Rohde and Schwarz 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 Rohde and Schwarz GmbH and Co KG filed Critical Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority to EP15179508.5A priority Critical patent/EP3128603A1/en
Priority to US15/226,935 priority patent/US9768493B2/en
Priority to CN201610830112.9A priority patent/CN106410403A/en
Publication of EP3128603A1 publication Critical patent/EP3128603A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • 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
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
    • H01Q11/10—Logperiodic antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/062—Two dimensional planar arrays using dipole aerials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • 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
    • H01Q1/273—Adaptation for carrying or wearing by persons or animals

Definitions

  • the second directional antenna is a logarithmic periodic antenna.
  • the passive frequency multiplexing unit has a low-pass filter and a high-pass filter.
  • Fig. 4 shows a block diagram illustrating an embodiment of a passive frequency division multiplexing unit 5, which can be used in the directional antenna module 1 according to the invention.
  • the passive frequency division multiplexing unit 5 has a first input port 4-1A, 4-1B for connecting a loaded loop antenna 2-1 and a second input port 4-2 for connecting a further directional antenna 2-2, for example a logarithmic periodic antenna.
  • the passive frequency division multiplexing unit 5 includes a transformer 13 for connecting the first directional antenna or loop antenna 2-1.
  • the passive frequency division multiplexing unit 5 contains a compensation unit 14 for compensating transit time differences between the antenna signals of the two directional antennas 2-1, 2-2 applied to the input ports.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

Richtantennenmodul (1) mit mindestens zwei in einem Gehäuse (12) des Richtantennenmoduls (1) enthaltenen Richtantennen (2-1, 2-2) für nebeneinanderliegende Frequenzbereiche, wobei die Richtantennen (2-1, 2-2) an eine passive Frequenzmultiplexeinheit (5) angeschlossen sind, welche die von den Richtantennen (2-1, 2-2) in den verschiedenen Frequenzbereichen empfangenen Antennensignale zu einem Breitbandsignal multiplext.Directional antenna module (1) with at least two in a housing (12) of the directional antenna module (1) contained directional antennas (2-1, 2-2) for adjacent frequency ranges, wherein the directional antennas (2-1, 2-2) to a passive frequency multiplexing unit ( 5) are connected, which multiplexes the antenna signals received from the directional antennas (2-1, 2-2) in the different frequency ranges to a wideband signal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Richtantennenmodul, welches ein Breitbandsignal für einen daran anschließbaren Empfänger oder Spektrum-Analyser liefert.The invention relates to a directional antenna module which delivers a wideband signal for a receiver or spectrum analyzer which can be connected thereto.

Eine Richtantenne ist eine Antenne, welche als Empfangsantenne eine maximale Empfindlichkeit in einer bestimmten Richtung aufweist. Richtantennen weisen als Empfangsantennen eine nichtisotrope bzw. anisotrope Richtcharakteristik auf, d.h. sie besitzen eine Richtwirkung. Diese Richtwirkung kann quantitativ durch den sogenannten Richtfaktor beschrieben werden. Die Richtcharakteristik einer Antenne kann genauer in einem sogenannten Antennendiagramm bzw. Richtdiagramm angegeben werden. Ähnlich wie Mikrofone weisen Antennen verschiedene Antennencharakteristiken auf, beispielsweise Rundstrahl-, Nieren- oder Achtercharakteristiken sowie Keulencharakteristiken bzw. kardioiden-förmige Richtcharakteristiken. Richtcharakteristiken von Antennen werden in einem Richtungsdiagramm oder Antennendiagramm vorzugsweise horizontal und vertikal in Polarkoordinaten dargestellt und geben einen winkelabhängigen Antennengewinn relativ zu einem maximalen Signalgewinn an. Richtantennen weisen eine stark anisotrope Richtcharakteristik mit hohem Richtfaktor auf und besitzen eine schmale Halbwertsbreite des Öffnungswinkels sowie ein hohes sogenanntes Vor-Rückwärts-Verhältnis VRV.A directional antenna is an antenna which as a receiving antenna has maximum sensitivity in a certain direction. Directional antennas have a non-isotropic or anisotropic directional characteristic as receiving antennas, i. they have a directivity. This directivity can be described quantitatively by the so-called directivity. The directional characteristic of an antenna can be specified more precisely in a so-called antenna diagram or directional diagram. Similar to microphones, antennas have different antenna characteristics, such as omnidirectional, cardioid, or aft characteristics, as well as cardioid-shaped directivity characteristics. Directional characteristics of antennas are preferably represented horizontally and vertically in polar coordinates in a directional diagram or antenna pattern and indicate an angle-dependent antenna gain relative to a maximum signal gain. Directional antennas have a strong anisotropic directional characteristic with a high directivity and have a narrow half-width of the opening angle and a high so-called forward-to-back ratio VRV.

Richtantennen können in verschiedenen Frequenzbändern verwendet werden. Die Ausführung und Realisierbarkeit von Richtantennen hängt dabei vom verwendeten Wellenlängenbereich ab, da die Richtcharakteristik der Richtantenne abhängig von den geometrischen Ausmaßen der Richtantenne im Verhältnis zu der Wellenlänge des Empfangssignals ist.Directional antennas can be used in different frequency bands. The design and feasibility of directional antennas depends on the wavelength range used, since the directional characteristic of the directional antenna is dependent on the geometric dimensions of the directional antenna in relation to the wavelength of the received signal.

Richtantennen werden insbesondere bei tragbaren Geräten vorzugsweise als tragbare Richtantennenmodule ausgebildet, die mit einem Empfänger koppelbar sind. Dabei wird das Richtantennenmodul von einem Nutzer handgeführt, um eine Signalquelle, insbesondere eine Störsignalquelle, in dem betreffenden Frequenzbereich anzupeilen bzw. zu orten. Bei herkömmlichen Geräten werden verschiedene Richtantennenmodule, die unterschiedliche Frequenzbereiche abdecken, beispielsweise auf einen festen Handgriff montiert. Durch das Auswechseln der verschiedenen Richtantennenmodule ist es möglich, Signalquellen in verschiedenen Frequenzbereichen zu orten. Beispielsweise gibt es bei dem herkömmlichen Richtantennenempfänger von Rohde & Schwarz HE300 insgesamt vier austauschbare Richtantennenmodule mit jeweils einer Richtantenne, die zusammen einen Frequenzbereich von 9 kHz bis 7,5 GHz abdecken. Dabei ist jedoch ein Modulwechsel des Richtantennenmoduls bei einer Frequenz von 20 MHz, 200 MHz und 500 MHz erforderlich. Da die Auswechslung von Richtantennenmodulen für den Nutzer zum Abdecken eines weiten Frequenzbereichs relativ umständlich ist, wurde daher vorgeschlagen, zwei Richtantennen in einem Gehäuse gemeinsam unterzubringen und zwischen diesen Richtantennen umzuschalten. Fig. 1 zeigt ein einfaches Blockschaltbild eines Richtantennenmoduls RA-MOD, bei dem zwei Richtantennen RA in einem gemeinsamen Gehäuse vorgesehen sind. Die beiden in Fig. 1 dargestellten Richtantennen RA1, RA2 sind bei dem herkömmlichen Richtantennenmodul RA-MOD mit einem Schalter S verbunden, der von einem Nutzer betätigt werden kann. Durch Betätigung des Schalters S kann ein Nutzer bei dem herkömmlichen Richtantennenmodul RA-MOD zwischen den beiden Richtantennen RA1, RA2 umschalten, um den Empfangsfrequenzbereich zu wechseln. Beispielsweise muss ein Nutzer bei dem tragbaren Richtantennenmodul DF-A0047 der Firma Alaris Antennas bei einer Frequenz von 500 MHz manuell auf die andere Richtantenne umschalten, um einen ausreichenden Signalgewinn für das Antennenempfangssignal zu erhalten.Directional antennas are preferably designed as portable directional antenna modules, in particular in portable devices, which can be coupled to a receiver. This is the directional antenna module Hand-held by a user in order to locate or locate a signal source, in particular an interference signal source, in the relevant frequency range. In conventional devices, different directional antenna modules covering different frequency ranges are mounted, for example, on a fixed handle. By replacing the different directional antenna modules, it is possible to locate signal sources in different frequency ranges. For example, in the conventional directional antenna receiver of Rohde & Schwarz HE300 there are a total of four interchangeable directional antenna modules, each with a directional antenna, which together cover a frequency range from 9 kHz to 7.5 GHz. However, a module change of the directional antenna module at a frequency of 20 MHz, 200 MHz and 500 MHz is required. Since the replacement of directional antenna modules for the user to cover a wide frequency range is relatively cumbersome, it was therefore proposed to accommodate two directional antennas in a housing together and toggle between these directional antennas. Fig. 1 shows a simple block diagram of a directional antenna module RA-MOD, in which two directional antennas RA are provided in a common housing. The two in Fig. 1 shown directional antennas RA1, RA2 are connected in the conventional directional antenna module RA-MOD with a switch S, which can be actuated by a user. By operating the switch S, in the conventional directional antenna module RA-MOD, a user can switch between the two directional antennas RA1, RA2 to change the reception frequency range. For example, in the portable directional antenna module DF-A0047 from Alaris Antennas, a user must manually switch to the other directional antenna at a frequency of 500 MHz in order to obtain a sufficient signal gain for the antenna reception signal.

Bei den benannten Richtantennenmodulen kann es zu Fehlbedingungen kommen. Bei austauschbaren Richtantennenmodulen kann es vorkommen, dass ein falsches Richtantennenmodul für einen Frequenzbereich aufgesteckt wird.The named directional antenna modules can lead to incorrect conditions. In the case of replaceable directional antenna modules, it is possible that a wrong directional antenna module for a frequency range is plugged on.

Das in Fig. 1 dargestellte herkömmliche Richtantennenmodul RA-MOD macht es insbesondere bei schwachen Empfangssignalen für den Nutzer zwingend erforderlich, spätestens ab einer bestimmten Grenzfrequenz zwischen zwei nebeneinanderliegenden Frequenzbereichen, beispielsweise in einem schmalen Überlappungsbereich bei etwa 500 MHz, auf die andere Richtantenne manuell umzuschalten. Diese Angabe kann der Nutzer beispielsweise einem dem Richtantennenmodul bei der Auslieferung beigefügten Datenblatt entnehmen. Eine mögliche Fehlerquelle bei der Messung besteht somit darin, dass der Nutzer entweder während des Messvorgangs keinen Zugriff auf diese Information hat oder sich überhaupt nicht bewusst ist, dass eine Umschaltung zwischen verschiedenen Richtantennen bei einer bestimmten Grenzfrequenz erforderlich ist. Unterlässt der Nutzer die Umschaltung auf die andere Richtantenne kann es daher insbesondere bei relativ schwachen Empfangssignalen vorkommen, dass die Messung mit dem Richtantennenmodul zu einem zu schwachen Empfangssignal führt und somit die Messung bzw. Ortung fehlschlägt.This in Fig. 1 shown conventional directional antenna module RA-MOD makes it especially for weak reception signals for the user mandatory, at the latest from a certain cutoff frequency between two adjacent frequency ranges, for example, in a narrow overlap area at about 500 MHz, manually switch to the other directional antenna. This information can be found by the user, for example, a data sheet attached to the directional antenna module at the time of delivery. One possible source of error in the measurement is therefore that the user either has no access to this information during the measuring process or is not aware at all that switching between different directional antennas is required at a certain cutoff frequency. If the user omits to switch to the other directional antenna, it may therefore occur, in particular with relatively weak received signals, that the measurement with the directional antenna module leads to a too weak received signal and thus the measurement or location fails.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Richtantennenmodul zu schaffen, das die oben genannten Nachteile vermeidet und eine zuverlässige Messung über einen mehrere Frequenzbereiche umspannenden Gesamtfrequenzbereich erlaubt.It is therefore an object of the present invention to provide a directional antenna module which avoids the above-mentioned disadvantages and allows reliable measurement over a total frequency range spanning several frequency ranges.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Richtantennenmodul mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved by a directional antenna module with the features specified in claim 1.

Die Erfindung schafft demnach ein Richtantennenmodul mit mindestens zwei in einem Gehäuse des Richtantennenmoduls enthaltenen Richtantennen für nebeneinanderliegende Frequenzbereiche,
wobei die Richtantennenmodule an eine passive Frequenzmultiplexeinheit angeschlossen sind, welche die von den Richtantennen in den verschiedenen Frequenzbereichen empfangenen Antennensignale zu einem Breitbandsignal multiplext.The invention accordingly provides a directional antenna module having at least two directional antennas for adjacent frequency ranges contained in a housing of the directional antenna module.
wherein the directional antenna modules are connected to a passive frequency multiplexing unit, which is the one of the directional antennas multiplexed in the various frequency ranges received antenna signals to a wideband signal.

Bei dem erfindungsgemäßen Richtantennenmodul besteht somit für den Nutzer keine Notwendigkeit mehr, zwischen verschiedenen Richtantennen manuell bewusst umzuschalten oder umzustecken. Dies hat den Vorteil, dass der Nutzer nicht Grenzfrequenzen zwischen verschiedenen Frequenzbereichen beispielsweise aus einem Datenblatt entnehmen muss. Mit dem erfindungsgemäßen Richtantennenmodul ist es demnach möglich, verschiedene Frequenzbänder durchgehend ohne manuelle Umschaltung zu empfangen.In the directional antenna module according to the invention thus there is no longer a need for the user to switch between different directional antennas manually deliberately or re-plug. This has the advantage that the user does not have to remove cut-off frequencies between different frequency ranges, for example, from a data sheet. With the directional antenna module according to the invention it is therefore possible to receive different frequency bands continuously without manual switching.

Das erfindungsgemäße Richtantennenmodul ist vorzugsweise rein passiv aufgebaut und besitzt insbesondere keine elektronische Umschaltlogik oder dergleichen. Daher hat das erfindungsgemäße Richtantennenmodul den zusätzlichen Vorteil, dass es besonders robust gegenüber Umwelteinflüssen ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls gegenüber herkömmlichen Richtantennenmodulen besteht darin, dass kein Austausch des Richtantennenmoduls mit einem anderen Richtantennenmodul erforderlich ist, um einen sehr weiten Frequenzbereich von beispielsweise 10 MHZ bis 10 GHz abzudecken.The directional antenna module according to the invention is preferably constructed purely passive and in particular has no electronic switching logic or the like. Therefore, the directional antenna module according to the invention has the additional advantage that it is particularly robust against environmental influences. Another advantage of the directional antenna module according to the invention over conventional directional antenna modules is that no replacement of the directional antenna module with another directional antenna module is required to cover a very wide frequency range of for example 10 MHz to 10 GHz.

Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls weist das Richtantennenmodul durchgehend über die verschiedenen Frequenzbereiche hinweg eine im Wesentlichen kardioiden-förmige Richtcharakteristik auf.In one possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the directional antenna module has a substantially cardioidiform directional characteristic throughout the different frequency ranges.

Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls weist die passive Frequenzmultiplexeinheit Eingangstore für die von den Richtantennen empfangenen Antennensignale und ein Ausgangstor zur Abgabe des Breitbandsignals auf.In one possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the passive frequency division multiplexing unit has input ports for the antenna signals received by the directional antennas and an output port for outputting the broadband signal.

Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls ist an das Ausgangstor der passiven Frequenzmultiplexeinheit ein Signalempfänger oder ein Spektrum-Analyser zur Signalauswertung des Breitbandsignals direkt anschließbar. Das Richtantennenmodul kann bei einer möglichen Ausführungsform auf einen Handgriff aufgesteckt werden, das mit dem Empfänger verschalten wird.In one possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the passive frequency multiplexing unit is connected to the output port a signal receiver or a spectrum analyzer for signal evaluation of the broadband signal directly connectable. The directional antenna module can be plugged in a possible embodiment of a handle, which will be connected to the receiver.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls sind in dem Richtantennenmodul eine erste Richtantenne zum Empfang eines VHF-Signals und eine zweite Richtantenne zum Empfang eines UHF-Signals in dem Gehäuse des Richtantennenmoduls enthalten.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, a first directional antenna for receiving a VHF signal and a second directional antenna for receiving a UHF signal in the housing of the directional antenna module are included in the directional antenna module.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls weist die erste Richtantenne eine Schleifenantenne auf.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the first directional antenna has a loop antenna.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls weist die erste Richtantenne eine Dipolantennengruppe auf.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the first directional antenna has a dipole antenna group.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls ist die zweite Richtantenne eine logarithmisch-periodische Antenne.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the second directional antenna is a logarithmic periodic antenna.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls ist die erste Richtantenne an ein erstes Eingangstor der passiven Frequenzmultiplexeinheit und die zweite Richtantenne an ein zweites Eingangstor der passiven Frequenzmultiplexeinheit angeschlossen.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the first directional antenna is connected to a first input port of the passive frequency division multiplexing unit and the second directional antenna is connected to a second input port of the passive frequency multiplexing unit.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls ist die passive Frequenzmultiplexeinheit ein Diplexer, dessen Übergangsfrequenz der Grenzfrequenz der nebeneinanderliegenden Frequenzbereiche entspricht.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the passive frequency multiplexing unit is a diplexer whose transition frequency corresponds to the cutoff frequency of the adjacent frequency ranges.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls weist die passive Frequenzmultiplexeinheit ein Tiefpassfilter und ein Hochpassfilter auf.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the passive frequency multiplexing unit has a low-pass filter and a high-pass filter.

Dabei ist das Tiefpassfilter zum Tiefpassfiltern des von der ersten Richtantenne über das erste Eingangstor erhaltenen Antennensignals und das Hochpassfilter zum Hochpassfiltern des von der zweiten Richtantenne über das zweite Eingangstor erhaltenen Antennensignals vorgesehen.The low-pass filter is provided for low-pass filtering of the antenna signal obtained from the first directional antenna via the first input port and the high-pass filter for high-pass filtering of the antenna signal obtained from the second directional antenna via the second input port.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls ist zwischen dem ersten Eingangstor der passiven Frequenzmultiplexeinheit und dem Tiefpassfilter ein Übertrager zum Anschluss der ersten Richtantenne vorgesehen.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, a transformer for connecting the first directional antenna is provided between the first input port of the passive frequency multiplexing unit and the low-pass filter.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls weist die passive Frequenzmultiplexeinheit eine Ausgleichseinheit zum Ausgleich von Laufzeitunterschieden zwischen den an den Eingangstoren der passiven Frequenzmultiplexeinheit anliegenden Antennensignale der beiden Richtantennen auf.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the passive frequency multiplexing unit has a compensation unit for compensating transit time differences between the antenna signals of the two directional antennas applied to the input ports of the passive frequency multiplexing unit.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls ist die Schleifenantenne, welche die erste Richtantenne des Richtantennenmoduls bildet, mit einem Widerstand verschaltet, welcher der Schleifenantenne ihre Richtcharakteristik verleiht.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the loop antenna, which forms the first directional antenna of the directional antenna module, connected to a resistor which gives the loop antenna their directional characteristic.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls ist die erste Richtantenne und die zweite Richtantenne in einem gemeinsamen tragbaren Kunststoffgehäuse vorgesehen.In a further possible embodiment of the directional antenna module according to the invention, the first directional antenna and the second directional antenna are provided in a common portable plastic housing.

Im Weiteren werden mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Fig. 1
zeigt ein herkömmliches Richtantennenmodul mit umschaltbaren Richtantennen;
Fig. 2
zeigt ein Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls;
Fig. 3
zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls;
Fig. 4
zeigt ein Blockdiagramm einer möglichen Ausführungsform einer passiven Frequenzmultiplexeinheit, die in dem erfindungsgemäßen Richtantennenmodul verwendet werden kann;
Fig. 5
zeigt ein Signaldiagramm zur Darstellung eines Signalgewinns des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls im Vergleich zu herkömmlichen Richtantennenmodulen.
In the following, possible embodiments of the directional antenna module according to the invention will be explained in more detail with reference to the attached figures.
Fig. 1
shows a conventional directional antenna module with switchable directional antennas;
Fig. 2
shows a block diagram of a possible embodiment of a directional antenna module according to the invention;
Fig. 3
shows a possible embodiment of a directional antenna module according to the invention;
Fig. 4
shows a block diagram of a possible embodiment of a passive frequency division multiplexing unit, which can be used in the directional antenna module according to the invention;
Fig. 5
shows a signal diagram for illustrating a signal gain of the directional antenna module according to the invention in comparison with conventional directional antenna modules.

Wie man aus Fig. 2 erkennen kann, weist das Richtantennenmodul 1 gemäß der Erfindung bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei in einem Gehäuse des Richtantennenmoduls 1 enthaltene Richtantennen 2-1, 2-2 für nebeneinanderliegende Frequenzbereiche auf. Die beiden Richtantennenmodule 2-1, 2-2 sind über Antennensignalleitungen 3-1, 3-2 an Eingangstore 4-1, 4-2 einer passiven Frequenzmultiplexeinheit 5 angeschlossen, welche die von den beiden Richtantennen 2-1, 2-2 in den verschiedenen Frequenzbereichen empfangenen Antennensignale zu einem Breitbandsignal multiplext und über ein Ausgangstor 6 und einen Richtantennenmodulanschluss 7 an eine Signalauswerteeinheit 8 abgibt. Bei der Signalauswerteeinheit 8 kann es sich um einen Signalempfänger oder beispielsweise einen Spektrum-Analyser handeln. Die Signalauswerteeinheit 8 ist an das Richtantennenmodul 1 anschließbar. Das Richtantennenmodul 1 wird bei einer möglichen Ausführungsform auf einen Handgriff aufgesteckt, der mit der Signalauswerteeinheit 8 verbunden wird. Die beiden Richtantennen 2-1, 2-2 sind vorzugsweise in einem gemeinsamen tragbaren Kunststoffgehäuse vorgesehen bzw. integriert. Die beiden Richtantennen 2-1, 2-2 sind bei dem dargestellten Beispiel für nebeneinanderliegende Frequenzbereiche vorgesehen. Bei einer möglichen Ausführungsform ist die erste Richtantenne 2-1 zum Empfang eines VHF-Signals ausgelegt und die zweite Richtantenne 2-2 zum Empfang eines UHF-Signals. Bei einer möglichen Ausführungsform handelt es sich bei der ersten Richtantenne 2-1 um eine Schleifenantenne. Alternativ kann als erste Richtantenne 2-1 auch eine Dipolantennengruppe vorgesehen sein. Die zweite Richtantenne 2-2 ist bei einer möglichen Ausführungsform eine logarithmisch-periodische Antenne.How to get out Fig. 2 can recognize, the directional antenna module 1 according to the invention in the illustrated embodiment, two contained in a housing of the directional antenna module 1 directional antennas 2-1, 2-2 for adjacent frequency ranges. The two directional antenna modules 2-1, 2-2 are connected via antenna signal lines 3-1, 3-2 to input ports 4-1, 4-2 of a passive frequency multiplexing unit 5, which connects the two directional antennas 2-1, 2-2 in the multiplexed received antenna signals to a broadband signal and outputs via an output port 6 and a directional antenna module port 7 to a signal evaluation unit 8. The signal evaluation unit 8 may be a signal receiver or, for example, a spectrum analyzer. The signal evaluation unit 8 can be connected to the directional antenna module 1. The directional antenna module 1 is in a possible embodiment of a Handgrip attached, which is connected to the signal evaluation unit 8. The two directional antennas 2-1, 2-2 are preferably provided or integrated in a common portable plastic housing. The two directional antennas 2-1, 2-2 are provided in the example shown for adjacent frequency ranges. In one possible embodiment, the first directional antenna 2-1 is adapted to receive a VHF signal and the second directional antenna 2-2 to receive a UHF signal. In one possible embodiment, the first directional antenna 2-1 is a loop antenna. Alternatively, the first directional antenna 2-1 may also be a dipole antenna group. The second directional antenna 2-2 is a logarithmic periodic antenna in one possible embodiment.

Die passive Frequenzmultiplexeinheit 5 kann bei einer möglichen Ausführungsform durch einen Diplexer gebildet werden, dessen Übergangsfrequenz der Grenzfrequenz der nebeneinanderliegenden Frequenzbereiche entspricht. Die passive Frequenzmultiplexeinheit 5 enthält bei einer möglichen Ausführungsform ein Tiefpassfilter zum Tiefpassfiltern des von der ersten Richtantenne 2-1 über das erste Eingangstor 4-1 erhaltenen Antennensignals sowie ein Hochpassfilter zum Hochpassfiltern des von der zweiten Richtantenne 2-2 über das zweite Eingangstor 4-2 erhaltenen Antennensignals.In one possible embodiment, the passive frequency division multiplexing unit 5 can be formed by a diplexer whose transition frequency corresponds to the cutoff frequency of the adjacent frequency ranges. In one possible embodiment, the passive frequency division multiplexing unit 5 comprises a low-pass filter for low-pass filtering the antenna signal obtained from the first directional antenna 2-1 via the first input port 4-1 and a high-pass filter for high-pass filtering of the second directional antenna 2-2 via the second input port 4-2 received antenna signal.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls 1. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die erste Richtantenne 2-1 durch eine Schleifenantenne gebildet. Diese Schleifenantenne 2-1 ist mit einem Widerstand 9 verschaltet, welcher der Schleifenantenne eine Richtcharakteristik verleiht. Durch die Verschaltung mit dem Widerstand 9 wird die Schleifenantenne zu einer sogenannten belasteten Schleifenantenne mit Richtcharakteristik. Bei dem in Fig. 3 angedeuteten Koordinatensystem verläuft die Hauptstrahlrichtung in x-Richtung, wobei die Schleifenantenne 2-1 vorzugsweise quer zur Hauptstrahlrichtung x, d.h. in y-Richtung, möglichst lang innerhalb des Gehäuses gestreckt ist. Die Schleifenantenne 2-1 ist bei gegebener Fläche, die von der Schleifenantenne umschlossen wird, möglichst langgestreckt, um eine möglichst große Kompaktheit des Richtantennenmoduls 1 zu erreichen. Die Dicke der Schleifenantenne 2-1 ist ferner vorzugsweise hinsichtlich der Impedanz optimiert. Die belastete Schleifenantenne 2-1 ist bei einer möglichen Ausführungsform derart ausgelegt, dass sie für den Empfang eines VHF-Signals (Very High Frequency-Signals) beispielsweise in einem Bereich von 20 MHz bis zu 500 MHz geeignet ist. Fig. 3 shows an embodiment of the in Fig. 2 In the illustrated embodiment, the first directional antenna 2-1 is formed by a loop antenna. This loop antenna 2-1 is connected to a resistor 9, which gives the loop antenna a directional characteristic. By interconnecting with the resistor 9, the loop antenna becomes a so-called loaded loop antenna with directional characteristics. At the in Fig. 3 indicated coordinate system, the main beam direction is in the x-direction, wherein the loop antenna 2-1 preferably transverse to the main beam direction x, ie in the y-direction, as long as possible is stretched within the housing. The loop antenna 2-1 is as long as possible for a given area which is enclosed by the loop antenna, in order to achieve the greatest possible compactness of the directional antenna module 1. The thickness of the loop antenna 2-1 is also preferably optimized in impedance. The loaded loop antenna 2-1 is designed in one possible embodiment such that it is suitable for receiving a VHF signal (very high frequency signal), for example in a range from 20 MHz to 500 MHz.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die passive Frequenzmultiplexeinheit 5 des Richtantennenmoduls 1 durch einen Diplexer gebildet. Der Diplexer 5 ist eine passive Baugruppe, welche drei Tore aufweist. Der Diplexer 5 ist in der Lage, hochfrequente Wellen zusammenzufügen und über sein Ausgangstor 6 abzugeben. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist an das andere Eingangstor 4-2 des Diplexers 5 über ein internes Kabel 10 eine zweite Richtantenne 2-2 für einen danebenliegenden Frequenzbereich angeschlossen. Bei der zweiten Richtantenne 2-2 handelt es sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um eine logarithmisch-periodische Antenne, welche zum Empfang eines UHF-Signals (Ultra High Frequency) beispielsweise in einem Frequenzbereich von 500 MHz bis zu etwa 10 GHz ausgelegt ist.At the in Fig. 3 illustrated embodiment, the passive frequency division multiplex unit 5 of the directional antenna module 1 is formed by a diplexer. The diplexer 5 is a passive assembly having three ports. The diplexer 5 is capable of combining high-frequency waves and output via its output port 6. As in Fig. 3 is shown connected to the other input port 4-2 of the diplexer 5 via an internal cable 10, a second directional antenna 2-2 for an adjacent frequency range. In the illustrated exemplary embodiment, the second directional antenna 2-2 is a logarithmic-periodic antenna which is designed to receive a UHF signal (Ultra High Frequency), for example in a frequency range from 500 MHz to approximately 10 GHz.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die für den VHF-Frequenzbereich vorgesehene Schleifenantenne 2-1 und die für den UHF-Frequenzbereich vorgesehene logarithmisch-periodische Antenne 2-2 an dem Diplexer 5 angeschlossen, der die von den beiden Richtantennen 2-1, 2-2 empfangenen Antennensignale zu einem Breitbandsignal multiplext, das über ein Ausgangstor 6 des Diplexers 5 über eine interne Kabelleitung, insbesondere ein Coaxkabel, 11, zu dem Ausgangsanschluss 7 des Richtantennenmoduls 1 geleitet wird. Die Übergangsfrequenz des Diplexers 5 entspricht vorzugsweise der Grenzfrequenz der nebeneinanderliegenden Frequenzbereiche. Beispielsweise liegt die Grenzfrequenz zwischen dem von der Schleifenantenne 2-1 abgedeckten VHF-Frequenzbereich und dem von der logarithmisch-periodischen Antenne 2-2 abgedeckten UHF-Frequenzbereich bei 500 MHz. Bei dieser Ausführungsform besitzt der Diplexer 5 als passive Frequenzmultiplexeinheit eine Grenzfrequenz von 500 MHz. Die Übergangsfrequenz des Diplexers 5, d.h. die Frequenz, bei der der Tiefpasssignalpfad zu sperren und der Hochpasssignalpfad zu leiten beginnen, wird vorzugsweise an den schmalen Überlappungsbereich der einzelnen Richtantennen angepasst. Die Steilheit der Einzelfilter bzw. des Hochpassfilters und des Tiefpassfilters ist vorzugsweise in diesem Frequenzbereich besonders hoch. Bei Verwendung eines Diplexers 5 ist die Sperrwirkung zwischen den verschiedenen Eingangssignalpfaden besonders hoch. Hierdurch werden die verschiedenen einzelnen Richtantennen Außerband weitestgehend entkoppelt, sodass destruktive Überlagerungen durch periodisch wiederkehrende Effekte, insbesondere bei der Schleifenantenne, verhindert werden. Die überlappenden Frequenzbereiche, in denen beide Richtantennen 2-1, 2-2 gleichzeitig ein in Hauptstrahlrichtung ausgeprägtes Diagramm aufweisen, sind bei dem erfindungsgemäßen Richtantennenmodul 1 klein, um bei der Summation durch den Diplexer 5 auftretende destruktiven Überlagerungen zu vermeiden. Ferner ist das erfindungsgemäße Richtantennenmodul 1 vorzugsweise derart ausgelegt, dass auch ein Überlappungsbereich kleiner null, bei dem in Hauptstrahlrichtung ein Loch entsteht, ebenfalls vermieden wird. Bei einer möglichen Ausführungsform wird der Abstand zwischen den beiden Richtantennen 2-1, 2-2 optimiert, sodass eine Beeinflussung der Schleifenantenne 2-1 durch die logarithmisch-periodische Antenne 2-2 weitestgehend vermieden wird und somit Diagrammauslöschungen nicht vorkommen können. Der Diplexer 5 wird ferner derart ausgelegt, dass er an seinem Summenausgang bzw. Ausgangstor 6 durchgehend angepasst ist. Dabei werden vorzugsweise die Impedanzen der einzelnen Richtantennen 2-1, 2-2 berücksichtigt. Wie in Fig. 3 dargestellt, werden die beiden Richtantennen 2-1, 2-2 vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse 12 untergebracht, das vorzugsweise aus Kunststoff besteht.At the in Fig. 3 In the embodiment shown, the loop antenna 2-1 provided for the VHF frequency range and the logarithmic periodic antenna 2-2 provided for the UHF frequency range are connected to the diplexer 5 which receives the antenna signals received by the two directional antennas 2-1, 2-2 multiplexed into a wideband signal, which is passed via an output port 6 of the diplexer 5 via an internal cable line, in particular a coax cable, 11, to the output terminal 7 of the directional antenna module 1. The Transition frequency of the diplexer 5 preferably corresponds to the cutoff frequency of the adjacent frequency ranges. For example, the cutoff frequency between the VHF frequency range covered by the loop antenna 2-1 and the UHF frequency range covered by the logarithmic periodic antenna 2-2 is 500 MHz. In this embodiment, the diplexer 5 has a cutoff frequency of 500 MHz as a passive frequency division multiplexing unit. The transition frequency of the diplexer 5, ie the frequency at which to block the low-pass signal path and start the high-pass signal path, is preferably adapted to the narrow overlap region of the individual directional antennas. The steepness of the individual filters or the high-pass filter and the low-pass filter is preferably particularly high in this frequency range. When using a diplexer 5, the blocking effect between the different input signal paths is particularly high. As a result, the various individual directional antennas outband are largely decoupled so that destructive overlays are prevented by periodically recurring effects, especially in the loop antenna. The overlapping frequency ranges in which both directional antennas 2-1, 2-2 simultaneously have a diagram which is pronounced in the main beam direction are small in the directional antenna module 1 according to the invention in order to avoid destructive superpositions occurring during summation by the diplexer 5. Furthermore, the directional antenna module 1 according to the invention is preferably designed such that an overlap region smaller than zero, in which a hole is formed in the main beam direction, is likewise avoided. In one possible embodiment, the distance between the two directional antennas 2-1, 2-2 is optimized, so that an influence on the loop antenna 2-1 by the logarithmic-periodic antenna 2-2 is largely avoided and thus can not occur diagram extinctions. The diplexer 5 is further designed such that it is continuously adapted at its summation output or output port 6. In this case, preferably the impedances of the individual directional antennas 2-1, 2-2 are taken into account. As in Fig. 3 shown, the two directional antennas 2-1, 2-2 are preferably housed in a common housing 12, which preferably consists of plastic.

Das erfindungsgemäße Richtantennenmodul 1 ist vorzugsweise rein passiv aufgebaut, sodass es auch besonders unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen ist. Das erfindungsgemäße Richtantennenmodul 1 wird vorzugsweise derart ausgelegt, dass sein Gewicht minimal ist und das Richtantennenmodul 1 durch einen Nutzer leicht getragen und geschwenkt werden kann.The directional antenna module 1 according to the invention is preferably constructed purely passive, so that it is also particularly insensitive to external influences. The directional antenna module 1 according to the invention is preferably designed such that its weight is minimal and the directional antenna module 1 can be easily carried and pivoted by a user.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer passiven Frequenzmultiplexeinheit 5, die bei dem erfindungsgemäßen Richtantennenmodul 1 verwendet werden kann. Die passive Frequenzmultiplexeinheit 5 besitzt ein erstes Eingangstor 4-1A, 4-1B zum Anschluss einer belasteten Schleifenantenne 2-1 und ein zweites Eingangstor 4-2 zum Anschluss einer weiteren Richtantenne 2-2, beispielsweise einer logarithmisch-periodischen Antenne. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die passive Frequenzmultiplexeinheit 5 einen Übertrager 13 zum Anschluss der ersten Richtantenne bzw. Schleifenantenne 2-1. Ferner enthält die passive Frequenzmultiplexeinheit 5 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ausgleichseinheit 14 zum Ausgleich von Laufzeitunterschieden zwischen den an den Eingangstoren anliegenden Antennensignale der beiden Richtantennen 2-1, 2-2. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ausgleichseinheit 14 zwischen dem Übertrager 13 und einem Tiefpassfilter 15 der passiven Frequenzmultiplexeinheit 5 vorgesehen. Die passive Frequenzmultiplexeinheit 5 weist ferner ein Hochpassfilter 16 auf, welches das von der zweiten Richtantenne 2-2 über das zweite Eingangstor 4-2 erhaltene Antennensignal hochpassfiltert. Das Tiefpassfilter 15 führt eine Tiefpassfilterung des von der ersten Richtantenne bzw. Schleifenantenne 2-1 über das erste Eingangstor 4-1A, 4-1B erhaltenen und ggf. zeitverzögerten Antennensignals durch. Die beiden Filtereinheiten 15, 16 sind ausgangsseitig beispielsweise über Hochfrequenzleitungen in Form von Mikrostreifen mit dem Ausgangstor 6 der passiven Frequenzmultiplexeinheit 5 verbunden. Durch die Ausgangseinheit 14 werden Laufzeitunterschiede zwischen den beiden Antennenausgängen der beiden Richtantennen 2-1, 2-2 ausgeglichen. Diese Laufzeitunterschiede stellen im Frequenzbereich eine Phasenverschiebung dar. Damit wird durch die Ausgleichseinheit 14 sichergestellt, dass es im Frequenzüberlappungsbereich nicht zu einer destruktiven Überlagerung der Signale kommt. Fig. 4 shows a block diagram illustrating an embodiment of a passive frequency division multiplexing unit 5, which can be used in the directional antenna module 1 according to the invention. The passive frequency division multiplexing unit 5 has a first input port 4-1A, 4-1B for connecting a loaded loop antenna 2-1 and a second input port 4-2 for connecting a further directional antenna 2-2, for example a logarithmic periodic antenna. In the illustrated embodiment, the passive frequency division multiplexing unit 5 includes a transformer 13 for connecting the first directional antenna or loop antenna 2-1. Furthermore, in the exemplary embodiment illustrated, the passive frequency division multiplexing unit 5 contains a compensation unit 14 for compensating transit time differences between the antenna signals of the two directional antennas 2-1, 2-2 applied to the input ports. At the in Fig. 4 illustrated embodiment, the compensation unit 14 is provided between the transformer 13 and a low-pass filter 15 of the passive frequency multiplexing unit 5. The passive frequency division multiplexing unit 5 further has a high-pass filter 16 which high-pass filters the antenna signal obtained from the second directional antenna 2-2 via the second input port 4-2. The low-pass filter 15 carries out a low-pass filtering of the antenna signal received from the first directional antenna or loop antenna 2-1 via the first input port 4-1A, 4-1B and possibly time-delayed. The two filter units 15, 16 are on the output side, for example is connected to the output port 6 of the passive frequency division multiplexing unit 5 via high frequency lines in the form of microstrips. Run-time differences between the two antenna outputs of the two directional antennas 2-1, 2-2 are compensated by the output unit 14. These differences in transit time represent a phase shift in the frequency domain. Thus, the compensation unit 14 ensures that there is no destructive superimposition of the signals in the frequency overlapping area.

Fig. 5 zeigt ein Signaldiagramm zur Darstellung eines Antennensignalgewinns eines erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls 1 im Vergleich zu herkömmlichen Richtantennenmodulen. Die Kurve I zeigt den durchgehenden Signalgewinn des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls 1 über den gesamten sich über den im VHF- und UHF-Frequenzbereich hinweg erstreckenden Gesamtfrequenzbereich, während die Kurven IIa und IIb den Signalgewinn bei einem umschaltbaren Richtantennenmodul darstellen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Weiterhin sind in Fig. 5 austauschbare herkömmliche umschaltbare Richtantennenmodule, die für spezifische Frequenzbereiche ausgelegt sind, als Kurven IIIa und IIIb dargestellt. Wie man aus Fig. 5 erkennen kann, hat das erfindungsgemäße Richtantennenmodul 1 den Vorteil, dass es einen kontinuierlichen Signalgewinn über einen sehr weiten Frequenzbereich liefert, ohne dass ein Nutzer zwischen verschiedenen Frequenzbereichen umschalten muss. Insbesondere bei einer Grenzfrequenz von beispielsweise 500 MHz ist der Signalgewinn ohne Umschalten kontinuierlich und entspricht in seiner Höhe herkömmlichen für verschiedene spezielle Unterfrequenzbereiche ausgelegten austauschbaren Richtantennen. Wie aus Kurven IIa, IIb erkennbar, ist der Signalgewinn bei einem herkömmlichen umschaltbaren Richtantennenmodul, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, nicht kontinuierlich und weist bei einer Grenzfrequenz, bei der die Umschaltung erfolgt, einen Sprung auf. Wird beispielsweise bei dem herkömmlichen Richtantennenmodul die Frequenz bis zu einer Grenzfrequenz von beispielsweise 500 MHz erhöht, fällt der Signalgewinn stark ab, sodass der Signalgewinn insbesondere bei schwachen Empfangssignalen für eine Messung nicht mehr ausreicht. Das erfindungsgemäße Richtantennenmodul 1 weist somit einen gegenüber herkömmlichen austauschbaren Richtantennen vergleichbaren oder sogar höheren Signalgewinn auf. Der gemessene Signalgewinnverlauf des erfindungsgemäßen Richtantennenmoduls 1 lässt eine höhere Grenzfrequenz deutlich über den UHF-Frequenzbereich hinaus zu, wobei bis zu 8 GHz realisierbar sind. Ferner weist das erfindungsgemäße Richtantennenmodul 1 eine gute Richtcharakteristik auf, die im Wesentlichen kardioiden-förmig ist. Die kardioidische Charakteristik ist dabei von der untersten bis zur obersten Frequenz für den gesamten Frequenzbereich gegeben. Fig. 5 shows a signal diagram for illustrating an antenna signal gain of a directional antenna module 1 according to the invention in comparison with conventional directional antenna modules. The curve I shows the continuous signal gain of the directional antenna module 1 according to the invention over the entire extending over the VHF and UHF frequency range across the entire frequency range, while the curves IIa and IIb represent the signal gain in a switchable directional antenna module, as in Fig. 1 is shown. Furthermore, in Fig. 5 interchangeable conventional switchable directional antenna modules designed for specific frequency ranges are shown as curves IIIa and IIIb. How to get out Fig. 5 can recognize the directional antenna module 1 according to the invention has the advantage that it provides a continuous signal gain over a very wide frequency range, without a user has to switch between different frequency ranges. In particular, at a cutoff frequency of, for example, 500 MHz, the signal gain without switching is continuous and corresponds in height to conventional interchangeable directional antennas designed for various specific subfrequency ranges. As can be seen from curves IIa, IIb, the signal gain is in a conventional switchable directional antenna module, as in Fig. 1 is shown, not continuous and has a jump at a cut-off frequency at which the switching takes place. For example, in the conventional directional antenna module, if the frequency is increased up to a cutoff frequency of 500 MHz, for example, it falls the signal gain sharply, so that the signal gain is no longer sufficient for a measurement, especially for weak reception signals. The directional antenna module 1 according to the invention thus has a comparison with conventional interchangeable directional antennas comparable or even higher signal gain. The measured signal gain profile of the directional antenna module 1 according to the invention allows a higher cutoff frequency significantly beyond the UHF frequency range, wherein up to 8 GHz can be realized. Furthermore, the directional antenna module 1 according to the invention has a good directional characteristic, which is essentially cardioid-shaped. The cardioidic characteristic is given from the lowest to the highest frequency for the entire frequency range.

Claims (14)

Richtantennenmodul (1) mit
mindestens zwei in einem Gehäuse (12) des Richtantennenmoduls (1) enthaltenen Richtantennen (2-1, 2-2) für nebeneinanderliegende Frequenzbereiche,
wobei die Richtantennen (2-1, 2-2) an eine passive Frequenzmultiplexeinheit (5) angeschlossen sind, welche die von den Richtantennen (2-1, 2-2) in den verschiedenen Frequenzbereichen empfangenen Antennensignale zu einem Breitbandsignal multiplext.Directional antenna module (1) with
at least two directional antennas (2-1, 2-2) contained in a housing (12) of the directional antenna module (1) for adjacent frequency ranges,
wherein the directional antennas (2-1, 2-2) are connected to a passive frequency division multiplexing unit (5) which multiplexes the antenna signals received from the directional antennas (2-1, 2-2) in the different frequency ranges to a wideband signal. Richtantennenmodul nach Anspruch 1,
wobei das Richtantennenmodul (1) durchgehend über die verschiedenen Frequenzbereiche eine im Wesentlichen kardioiden-förmige Richtcharakteristik aufweist.Directional antenna module according to claim 1,
wherein the directional antenna module (1) has a substantially cardioid-shaped directional characteristic throughout the different frequency ranges. Richtantennenmodule nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die passive Frequenzmultiplexeinheit (5) Eingangstore (4-1, 4-2) für die von den Richtantennen (2-1, 2-2) empfangenen Antennensignale und
ein Ausgangstor (6) zur Abgabe des Breitbandsignals aufweist.Directional antenna modules according to claim 1 or 2,
wherein the passive frequency division multiplexing unit (5) has input ports (4-1, 4-2) for the antenna signals received from the directional antennas (2-1, 2-2) and
an output port (6) for outputting the wideband signal. Richtantennenmodule nach Anspruch 3,
wobei an das Ausgangstor (6) der passiven Frequenzmultiplexeinheit (5) ein Signalempfänger oder ein Spektrum-Analyser zur Signalauswertung des Breitbandsignals direkt anschließbar ist.Directional antenna modules according to claim 3,
wherein a signal receiver or a spectrum analyzer for signal evaluation of the wideband signal can be directly connected to the output port (6) of the passive frequency multiplexing unit (5). Richtantennenmodule nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4,
wobei eine erste Richtantenne (2-1) zum Empfang eines VHF-Signales und
eine zweite Richtantenne (2-2) zum Empfang eines UHF-Signals in dem Gehäuse (12) des Richtantennenmoduls (1) enthalten sind.Directional antenna modules according to one of the preceding claims 1 to 4,
wherein a first directional antenna (2-1) for receiving a VHF signal and
a second directional antenna (2-2) for receiving a UHF signal in the housing (12) of the directional antenna module (1) are included. Richtantennenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5,
wobei die erste Richtantenne (2-1) eine Schleifenantenne und/oder eine Dipolantennengruppe aufweist.Directional antenna module according to one of the preceding claims 1 to 5,
wherein the first directional antenna (2-1) comprises a loop antenna and / or a dipole antenna group. Richtantennenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6,
wobei die zweite Richtantenne (2-2) eine Logarithmisch-Periodische-Antenne ist.Directional antenna module according to one of the preceding claims 1 to 6,
wherein the second directional antenna (2-2) is a logarithmic periodic antenna. Richtantennenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche 3 bis 7,
wobei die erste Richtantenne (2-1) an ein erstes Eingangstor (4-1) der passiven Frequenzmultiplexeinheit (5) und
die zweite Richtantenne (2-2) an ein zweites Eingangstor (4-2) der passiven Frequenzmultiplexeinheit (5) angeschlossen ist.Directional antenna module according to one of the preceding claims 3 to 7,
wherein the first directional antenna (2-1) is connected to a first input port (4-1) of the passive frequency division multiplexing unit (5) and
the second directional antenna (2-2) is connected to a second input port (4-2) of the passive frequency division multiplexing unit (5). Richtantennenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8,
wobei die passive Frequenzmultiplexeinheit (5) ein Diplexer ist, dessen Übergangsfrequenz der Grenzfrequenz der nebeneinanderliegenden Frequenzbereiche entspricht.Directional antenna module according to one of the preceding claims 1 to 8,
wherein the passive frequency division multiplexing unit (5) is a diplexer whose transition frequency corresponds to the cutoff frequency of the adjacent frequency ranges. Richtantennenmodul nach Anspruch 8 oder 9,
wobei die passive Frequenzmultiplexeinheit (5) ein Tiefpassfilter (15) zum Tiefpassfiltern der von der ersten Richtantenne (2-1) über das erste Eingangstor (4-1) erhaltenen Antennensignals und
ein Hochpassfilter (16) zum Hochpassfiltern des von der zweiten Richtantenne (2-2) über das zweite Eingangstor (4-2) erhaltenen Antennensignals aufweist.Directional antenna module according to claim 8 or 9,
wherein the passive frequency division multiplexing unit (5) comprises a low-pass filter (15) for low-pass filtering the antenna signal obtained from the first directional antenna (2-1) via the first input port (4-1)
a high pass filter (16) for high pass filtering the antenna signal obtained from the second directional antenna (2-2) via the second input port (4-2). Richtantennenmodul nach Anspruch 10,
wobei zwischen dem ersten Eingangstor (4-1) der passiven Frequenzmultiplexeinheit (5) und dem Tiefpassfilter (15) ein Übertrager (13) zum Anschluss der ersten Richtantenne (2-1) vorgesehen ist.Directional antenna module according to claim 10,
wherein between the first input port (4-1) of the passive frequency division multiplexing unit (5) and the low-pass filter (15) Transformer (13) for connecting the first directional antenna (2-1) is provided. Richtantennenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11,
wobei die passive Frequenzmultiplexeinheit (5) eine Ausgleichseinheit (14) zum Ausgleich von Laufzeitunterschieden zwischen den an den Eingangstoren (4-1, 4-2) der passiven Frequenzmultiplexeinheit (5) anliegenden Antennensignale der beiden Richtantennen (2-1, 2-2) aufweist.Directional antenna module according to one of the preceding claims 1 to 11,
wherein the passive frequency division multiplexing unit (5) comprises a compensation unit (14) for compensating transit time differences between the antenna signals of the two directional antennas (2-1, 2-2) applied to the input ports (4-1, 4-2) of the passive frequency multiplexing unit (5). having. Richtantennenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüchen 6 bis 12,
wobei in der Schleifenantenne, welche die erste Richtantenne (2-1) des Richtantennenmoduls (1) bildet, ein Widerstand verschaltet ist, welcher der Schleifenantenne eine Richtcharakteristik verleiht.Directional antenna module according to one of the preceding claims 6 to 12,
wherein in the loop antenna, which forms the first directional antenna (2-1) of the directional antenna module (1), a resistor is connected, which gives the loop antenna a directional characteristic. Richtantennenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 13,
wobei die erste Richtantenne (2-1) und die zweite Richtantenne (2-2) in einem gemeinsamen tragbaren Kunststoffgehäuse (12) vorgesehen sind.Directional antenna module according to one of the preceding claims 1 to 13,
wherein the first directional antenna (2-1) and the second directional antenna (2-2) are provided in a common portable plastic housing (12).
EP15179508.5A 2015-08-03 2015-08-03 Directional antenna module Ceased EP3128603A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15179508.5A EP3128603A1 (en) 2015-08-03 2015-08-03 Directional antenna module
US15/226,935 US9768493B2 (en) 2015-08-03 2016-08-03 Directional antenna module
CN201610830112.9A CN106410403A (en) 2015-08-03 2016-08-03 Directional antenna module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15179508.5A EP3128603A1 (en) 2015-08-03 2015-08-03 Directional antenna module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3128603A1 true EP3128603A1 (en) 2017-02-08

Family

ID=53776439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15179508.5A Ceased EP3128603A1 (en) 2015-08-03 2015-08-03 Directional antenna module

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9768493B2 (en)
EP (1) EP3128603A1 (en)
CN (1) CN106410403A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10497472B1 (en) 2017-03-08 2019-12-03 Deborah T. Bullington Directional signal fencing for medical appointment progress tracking
CN113488781B (en) * 2021-06-09 2023-07-28 上海铂联通信技术有限公司 Direction finding antenna system suitable for under multiple environment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB894962A (en) * 1958-09-05 1962-04-26 Shardlow Electric Wires Ltd Improvements in multi-band resonant aerials
DE2262511A1 (en) * 1971-12-27 1973-07-12 Rca Corp ANTENNA FOR VHF AND UHF RECEPTION
US20120182191A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-19 Lael King Mobile television antenna with integral signal meter display

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5734352A (en) * 1992-08-07 1998-03-31 R. A. Miller Industries, Inc. Multiband antenna system
US3478360A (en) * 1968-07-22 1969-11-11 Rca Corp Converter for vhf-omnirange (vor) receiver
US5784683A (en) * 1995-05-16 1998-07-21 Bell Atlantic Network Services, Inc. Shared use video processing systems for distributing program signals from multiplexed digitized information signals
US6839571B2 (en) * 2000-05-19 2005-01-04 Xg Technology, Llc RF shielding design for wireless high-speed internet access system
US20020149534A1 (en) * 2001-04-12 2002-10-17 Bobier Joseph A. Antenna shielding
US6686886B2 (en) * 2001-05-29 2004-02-03 International Business Machines Corporation Integrated antenna for laptop applications
CN1778016A (en) * 2003-04-25 2006-05-24 住友电气工业株式会社 Wideband flat antenna
US7148802B2 (en) * 2003-10-14 2006-12-12 Paul Abbruscato Direction finder and locator
US7626557B2 (en) * 2006-03-31 2009-12-01 Bradley L. Eckwielen Digital UHF/VHF antenna
US7911406B2 (en) * 2006-03-31 2011-03-22 Bradley Lee Eckwielen Modular digital UHF/VHF antenna
CN101699654A (en) * 2009-11-26 2010-04-28 圆刚科技股份有限公司 television antenna
CN201976076U (en) * 2011-01-21 2011-09-14 广州海格通信集团股份有限公司 Diplexer
CN202196851U (en) * 2011-04-30 2012-04-18 浙江龙游公任电子有限公司 Outdoor television antenna

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB894962A (en) * 1958-09-05 1962-04-26 Shardlow Electric Wires Ltd Improvements in multi-band resonant aerials
DE2262511A1 (en) * 1971-12-27 1973-07-12 Rca Corp ANTENNA FOR VHF AND UHF RECEPTION
US20120182191A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-19 Lael King Mobile television antenna with integral signal meter display

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Technical Reference Manual DF-A0047 & DF-A0047-10", 11 January 2013 (2013-01-11), pages 1 - 28, XP055237177, Retrieved from the Internet <URL:http://www.alarisantennas.com/upload/brochure_files/20151026100122_DF-A0047--DF-A0047-10_TRM-v3.3.pdf> [retrieved on 20151217] *

Also Published As

Publication number Publication date
US20170040672A1 (en) 2017-02-09
CN106410403A (en) 2017-02-15
US9768493B2 (en) 2017-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69617947T2 (en) PRINTED MULTI-BAND MONOPOLAN ANTENNA
DE69326271T2 (en) Diversity window antenna for motor vehicles
EP2101278A2 (en) Compensation circuit for an RFID reader unit and RFID reader unit
EP0069979B2 (en) Matching circuit for antennas
DE10100812A1 (en) Diversity antenna for use in VHF and UHF wave ranges uses a dielectric surface fitted on a conductive frame and assembled from rectangular partial surfaces.
DE1919749C3 (en) Active receiving antenna with dipole character
DE69824466T2 (en) Window glass antenna system
DE102004057241A1 (en) Double conversion tuner
DE10307257A1 (en) Vehicle antenna device
EP3128603A1 (en) Directional antenna module
DE102021124938A1 (en) SUBSTRATE-TYPE ANTENNA FOR A GLOBAL NAVIGATION-SATELLITE SYSTEM
DE102012224062B4 (en) Stripline antenna, array antenna and radar device
DE102014016851B3 (en) MIMO slot antenna for motor vehicles
DE112010002639T5 (en) ANTENNA DEVICE
DE69901145T2 (en) Radio receiver with increased antenna resolution
DE10228851B4 (en) directional coupler
DE10344167B3 (en) Filter adjusting method e.g. for high frequency bandpass filter, involves adjusting filter with pulse of predefinable center frequency, and coordinating impulse response of individual filter elements on that basis
DE3929824C2 (en)
DE112015000867T5 (en) RF front-end circuit
DE2425674B2 (en) ZERO FILTER
DE2929254A1 (en) ANTENNA SYSTEM FOR BEARING A MICROWAVE SIGNAL SOURCE
DE2362240B2 (en) ANTENNA FOR PORTABLE AND MOVABLE RECEIVERS
DE3701134A1 (en) Radio receiver with extremely wide bandwidth
DE2148038C3 (en) Notch filter
DE975147C (en) Coupling device for the simultaneous connection of a VHF antenna and a short-medium-long wave antenna to high-frequency receivers for several wave ranges

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

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

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

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20170404

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

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

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20170818

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20180515