ES2275103T3 - Antena para un dispositivo receptor y/o transmisor, especialmente antena de techo para vehiculos. - Google Patents
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Abstract
Antena para un dispositivo de recepción y/o transmisión para vehículos, con las siguientes características: - está previsto un pie (3) de antena, - la disposición (17, 21) de emisión comprende al menos un primer y un segundo emisor (17, 21), - la primera disposición (17) de emisión está unida a través de una bobina (19) de bloqueo con la segunda disposición (21) de emisión, de modo que con frecuencias bajas se abre la bobina (19) de bloqueo y la primera y la segunda disposición (17, 19) de emisión funcionan como disposición de emisión conjunta, mientras que con frecuencias más altas la bobina (19) de bloqueo se bloquea, - con un cable (13) de conexión previsto en el pie de la antena, que conduce a un punto (27) de contacto en el extremo inferior de la primera disposición de emisión, y - con un dispositivo emisor adicional para una gama de frecuencia todavía más alta, que está previsto en el pie (3) de la antena partiendo del punto (27) de contacto, caracterizada por las siguientes características adicionales: - el dispositivo emisor adicional está configurado, en una vista lateral de la antena, como prolongación (25) que pasa más allá del punto (27) de contacto con respecto al cable (13) de conexión, y - la prolongación (25) forma parte del cable (13) de conexión.
Description
Antena para un dispositivo receptor y/o
transmisor, especialmente antena de techo para vehículos.
La invención se refiere a una antena para un
dispositivo receptor y/o transmisor, especialmente una antena de
tejado para vehículos según el preámbulo de la reivindicación 1.
Por ejemplo por el documento DE 197 39 395 A1 se
conoce un dispositivo receptor, especialmente para receptores de
radio para instalarse en vehículos. Comprende una parte de recepción
con al menos una conexión, a través de la que pueden conectarse
otros componentes. Por encima de la parte de recepción puede
enchufarse una antena en forma de varilla.
Por el documento DE 298 21 723 U1 se conoce
también, por ejemplo, una antena para automóvil. La antena comprende
un pie de antena que consiste en una cubierta de protección en
forma de carcasa o campana y una base que puede montarse sobre el
techo del coche. Entre la campana y la base se alojan en el espacio
interior diversos dispositivos eléctricos. Entre otras cosas, un
cable 12 conduce hacia el propio dispositivo emisor que sobresale
desde la parte del pie hacia fuera. Para ello se emplea un
denominado emisor combinado que está dotado en su extremo inferior
de un apéndice roscado para poder atornillar y destornillar el
emisor roscado en un casquillo roscado en la parte del pie.
Pueden alojarse también en este contexto otros
dispositivos en el pie de la antena para, finalmente, poder recibir
gamas de frecuencia diferentes a través de una o varias líneas de
alta frecuencia. Este tipo de antenas deberían ser adecuadas
concretamente, por ejemplo, para el campo de la radiotelefonía móvil
en las diferentes redes (por ejemplo Red D o red E, aunque también
para las nuevas gamas de frecuencias UMTS de aproximadamente 900
MHz a 2170 MHz). Además, dado el caso, también deben recibirse y
procesarse las señales GPS y/o los programas de ondas
ultracortas.
Las antenas que se encuentran en el mercado
hasta ahora han dado, en principio, un buen resultado, aunque se
conocen diferentes principios de puesta en práctica.
Partiendo de las antenas configuradas según el
último principio genérico mencionado, surge no obstante el problema
de que una antena de este tipo con un denominado "emisor
combinado", aparte de para las gamas de radio normales en la
gama DoCoMo, en la gama AMPS y/o en la gama GSM 900 (entonces en la
gama de 810 a 960 MHz) y/o en las gamas GSM 1800 y/o 1900 (entonces
en la gama de 1710 a 1990), ahora también deben ser adecuadas para
el estándar UMTS. Una antena adecuada para esta gama total implica
concretamente que los emisores y elementos emisores previstos para
estas altas gamas de frecuencia deben dimensionarse más pequeños, es
decir, más cortos, lo que también se aplica para los soportes de
las antenas. Esto tendría sin embargo como consecuencia que las
antenas deberían modificarse en su conjunto incluyendo el emisor
presente. Esto se contradice no obstante con el denominado diseño
invariable, según el cual por ejemplo debe emplearse un tipo de
emisor para diferentes finalidades de aplicación.
Una antena de dos gamas se conoce, entre otras,
por el documento US 6 191 747 en el B1. Se trata de una antena de
varias gamas que emplea bobinas para la rotación de fase para la
formación de un emisor de ganancia monopolar.
Por el documento WO 0 171 847 A1 = EP 1 187 253
A1 se conoce una antena de vehículo de dos gamas configurada según
el tipo genérico con un pie de antena que está unido a una línea de
conexión con la disposición de emisión a través de una pieza de
enlace. La antena conocida a partir de dicho documento sirve, por
ejemplo, para recibir las radiofrecuencias en banda AM/FM así como
para recibir la red D y también la red E en la gama de
radiotelefonía móvil. La disposición en forma de varilla comprende
además una bobina de bloqueo que se interconecta en el estado
abierto con los elementos de antena en forma de varilla previstos en
la parte superior así como en la parte inferior de la bobina de
bloqueo para formar una disposición de emisión conjunta para la
recepción de las bandas de frecuencia AM/FM. Para las frecuencias
más altas en la gama de la radiotelefonía móvil D, esta bobina se
bloquea de modo que sólo la sección inferior más cercana al pie de
antena de la antena actúa como elemento emisor correspondiente.
Para la banda de radiotelefonía móvil E que se sitúa en la gama de
frecuencias aun más cortas sólo funciona entonces un dispositivo de
antena separado en el pie de antena, que discurre paralelo a la
pieza de enlace mencionada y que está conectado en el punto de
acoplamiento del dispositivo de antena en forma de varilla a la
pieza de enlace también eléctricamente.
Además se conoce una disposición de antena por
el documento EP-A-0 954 054. Se
trata de una antena plegada con una línea de suministro o
alimentación que lleva a un punto de ramificación. Desde este punto
de ramificación parten en dirección opuesta secciones de antena
plegadas, concretamente con una primera longitud para la recepción
en una primera banda de frecuencia y con una segunda longitud más
corta para la recepción en una segunda banda de frecuencia más
alta. La longitud de las secciones de antena plegadas asciende en
este caso, por ejemplo, a \lambda/4 de la primera frecuencia de
por ejemplo 900 MHz, mientras que la longitud de la segunda sección
de conducción plegada corresponde a un \lambda/4 de la segunda
frecuencia de por ejemplo 1800 HMz.
Una disposición de antena ramificada comparable
en este sentido con dos secciones de antena para la recepción de
una primera y una segunda banda de frecuencia se conoce por
derivarse básicamente, a modo de ejemplo, también del documento
EP-A1-0 557 794.
El objetivo de la presente invención es,
partiendo del estado de la técnica que constituye el tipo genérico,
crear una disposición de antena de múltiples gamas mejorada, que sea
especialmente de banda más ancha y con un volumen de construcción
lo más pequeño posible en comparación.
El objetivo se soluciona según la invención de
forma correspondiente a las características indicadas en la
reivindicación 1. Las configuraciones ventajosas de la invención se
indican en las reivindicaciones dependientes.
Debe señalarse como absolutamente sorprendente
que, en principio, una antena de vehículo que se ha demostrado como
muy eficaz en sí misma, también puede utilizarse ahora por ejemplo
para el estándar UMTS, es decir, dicho de forma general, para una
banda de frecuencias claramente más alta, y ello sin limitar la
altura de construcción o el tamaño de construcción. Esto es posible
porque un cable eléctrico que lleva a un emisor para la gama de
frecuencia más alta o una horquilla que conduce a un emisor para la
gama de frecuencia más alta está dotado de una prolongación. La
prolongación puede ponerse en práctica de tal manera que los cables
de alimentación se alargan por un punto de conexión o de contacto,
a través del cual está conectado eléctricamente el emisor con el
cable de alimentación, y preferiblemente tiene una terminación
libre. Si el cable de alimentación eléctrica está formado por una
horquilla eléctricamente conductora, la horquilla puede alargarse
más allá del punto de contacto con el primer emisor, de modo que el
punto de contacto sirve en este caso al mismo tiempo como punto de
conexión o incluso de fijación para el emisor.
Normalmente, sin embargo, no sólo se utiliza un
emisor previsto para la gama de frecuencia más alta, preferiblemente
en forma de una clavija, sino que como prolongación de este emisor
se utiliza además una bobina y conectado a la misma un elemento
emisor adicional.
En este sentido ha de tenerse en cuenta que,
para gamas de frecuencia más bajas, es decir, para las gamas de
onda larga, onda media, onda corta y onda ultracorta, la disposición
de emisión conjunta incluyendo la horquilla de antena funciona como
emisor. Para las gamas DoCoMo, AMPS así como GSM 900 (que
corresponde a de 810 a 960 MHz) también funciona la horquilla de
antena y la parte inferior de la propia disposición de emisión, es
decir, generalmente de la clavija emisora prevista para ello junto
con una parte de la bobina mencionada, como emisor. Si no obstante
se eleva la frecuencia todavía más, concretamente por ejemplo en la
banda GSM 1800 y GSM 1900 (que corresponde a de 1710 Mhz a 1990 MHz)
sólo funciona la horquilla de antena y la clavija de antena
inferior como emisor. En la gama UMTS (1900 a 2170 MHz) funciona por
tanto sólo la horquilla de antena y su prolongación como emisor.
La invención se explicará a continuación con
ayuda de los dibujos para varios ejemplos de realización. Muestran
en detalle:
la figura 1, una vista lateral esquemática de un
primer ejemplo de realización según la invención;
la figura 2, una vista desde arriba esquemática
de la horquilla alargada en el ejemplo de realización según la
figura 1, y
la figura 3, una vista desde arriba
correspondiente a la de la figura 2, con respecto a una prolongación
de dimensiones más cortas pero más anchas de la horquilla.
En la figura 1 se muestra, en una vista lateral
esquemática en sección transversal, el contorno de una chapa 1 de
carrocería de un vehículo, preferiblemente en la zona del techo
cerca de la luna trasera, sobre el que puede montarse una antena
correspondiente.
El dispositivo de transmisión y/o recepción
según la figura 1 comprende además un pie 3 de antena que está
configurado a modo de una carcasa 5.
La carcasa 5 comprende además preferiblemente
una cubierta 5a de protección en forma de campana y una placa 5b de
base que puede fijarse mediante medidas adecuadas a la chapa 1 de
carrocería, por ejemplo empleando capas de adhesivo, materiales
aislantes, etc.
Además, en la chapa 1 de carrocería está
prevista generalmente una abertura 9 a través de la que pueden
tenderse cables de conexión eléctricos, cables coaxiales, etc.
hacia la antena desde el interior del vehículo. Para ello, la placa
de base de la carcasa de la antena se coloca de forma
correspondiente también sobre el techo del vehículo, empleándose
normalmente (lo que no se representa detalladamente en los dibujos
sino que se conoce de manera suficiente) una espiga roscada
configurada como varilla roscada hueca que se ancla en la placa de
base y sobresale por la abertura 9 en el techo del vehículo hacia el
interior del vehículo. Por el interior de la espiga roscada se
tienden entonces los cables hacia el interior. Desde el interior del
coche puede entonces atornillarse una tuerca central sobre la
espiga roscada para anclar fijamente así la antena al techo del
vehículo.
Desde un punto 11 de conexión previsto en el pie
3 de la antena conduce un cable 13 de conexión hacia el propio
dispositivo 15 de antena, que consiste en el ejemplo de realización
en un primer emisor 17, una bobina 19 de bloqueo dispuesta
preferiblemente en prolongación axial al primer emisor 17 y un
segundo emisor 21 conectado a su vez en prolongación axial a la
bobina 19 de bloqueo.
El primer emisor 17 puede consistir por ejemplo
en una clavija metálicamente conductora o presentar una estructura
de clavijas. El segundo emisor 21 debería ser lo más elástico
posible y puede consistir, por ejemplo, en un núcleo de fibra de
vidrio que está envuelto con una disposición eléctricamente
conductora correspondiente en forma de bobina. Pueden concebirse
todas las construcciones de antena posibles que puedan considerarse
y sean adecuadas para las respectivas finalidades de aplicación.
En este sentido ha de tenerse en cuenta que,
para gamas de frecuencia más bajas, es decir, también para las
gamas de onda larga, onda media, onda corta y onda ultracorta, la
disposición de emisión conjunta incluyendo la horquilla de antena
funciona como emisor. Para las gamas DoCoMo, AMPS, así como GSM 900
(que corresponde a de 810 a 960 MHz) funcionan también la horquilla
de antena y la parte inferior de la propia disposición de antena,
es decir, generalmente, la clavija emisora prevista para ello junto
con una parte de la bobina mencionada, como emisor. Si no obstante
se eleva la frecuencia todavía más, concretamente por ejemplo en la
banda GSM 1800 y GSM 1900 (que corresponde a de 1710 Mhz a 1990 MHz)
sólo funciona la horquilla de antena y la clavija de antena
inferior como emisor. En la gama UMTS (1900 a 2170 MHz) funciona por
tanto sólo la horquilla de antena y su prolongación como emisor.
Para gamas de frecuenta altas, por ejemplo en la
red E (aproximadamente 1800 MHz) o sobre todo también para el
estándar UMTS (aproximadamente de 1900 a 2170 MHz) la bobina 19 se
bloquea, de modo que como elemento emisor sólo funcionan en este
caso el primer emisor 17 junto con el cable 13 de conexión
eléctrico.
El cable 13 de conexión mencionado puede
consistir, en este sentido, preferiblemente, también en una
horquilla 13' al menos ligeramente elástica o parcialmente
elástica, que está tensada preferiblemente en la dirección de
emisión. Es decir, la horquilla de antena tiende, durante el montaje
de los emisores, a apoyarse sobre el punto de conexión inferior del
emisor (en el interior de la carcasa) bajo tensión previa, de modo
que puede crearse aquí sin problemas un contacto eléctrico
permanente. La disposición 15 de emisión puede unirse además,
típicamente, mediante una unión roscada, con la carcasa 5 de la
antena, de modo que la antena, especialmente cuando el vehículo
pasa por una instalación de lavado, puede desenroscarse previamente
sin problemas y volverse a enroscar después. La propia disposición
15 de emisión, que puede enroscarse en la carcasa, se mantiene y se
apoya en sí misma en última instancia sobre la carcasa.
Para poder utilizar esta disposición de antena
ahora también para las gamas de frecuencia alta, deberían reducirse,
de acuerdo con la gama de frecuenta alta, no sólo el primer emisor
preferiblemente en forma de una clavija 17 sino también de forma
correspondiente el cable 13 de conexión eléctrica.
Puesto que, no obstante, esto se contradice con
el diseño invariable, según el cual por ejemplo una disposición de
emisión ya existente, que se emplea también para otras finalidades
de aplicación, puede emplearse también en el presente caso, esto
tiene como consecuencia que deben buscarse otras soluciones.
Según la invención se prevé para ello en el
ejemplo de realización según las figuras 1 y 2 una prolongación 25.
Esta prolongación 25 está configurada en este ejemplo de realización
como prolongación del cable 13 de conexión y, con ello,
preferiblemente como prolongación de la horquilla 13'. Conduce
preferiblemente a través del punto 27 de unión, fijación y/o
contacto, en el que se fija y sujeta el emisor 17 previsto para la
gama de frecuencia más alta, es decir, por consiguiente, toda la
disposición de emisión en su caso a través de una sección de puente
en el cable 13 u horquilla 13' de conexión eléctrica.
La longitud y anchura de la prolongación 25 debe
dimensionarse de tal manera que la antena se adapte adecuadamente
en conjunto para la gama de frecuencia más alta deseada. Esta
adaptación puede realizarse de diferentes maneras, tal como se
deriva de lo siguiente.
En la figura 2 se muestra de manera resumida una
vista desde arriba esquemática de la prolongación 25 en su zona
prolongada a través del punto de unión y/o fijación y/o punto 27 de
contacto. Puede observarse en la misma que esta prolongación puede
configurarse en principio en forma de alambre, aunque está
configurada como horquilla 13' más bien rígida, de forma estable y,
posiblemente, elástica.
Aparte de una prolongación según el ejemplo de
realización según las figuras 1 y 2, la prolongación 25 también
puede dimensionarse más corta, siempre que, en cambio, se dimensione
más ancha que en el ejemplo de realización según las figuras 1 y 2,
tal como se deduce especialmente de la vista desde arriba según la
figura 3.
Claims (7)
1. Antena para un dispositivo de recepción y/o
transmisión para vehículos, con las siguientes características:
- -
- está previsto un pie (3) de antena,
- -
- la disposición (17, 21) de emisión comprende al menos un primer y un segundo emisor (17, 21),
- -
- la primera disposición (17) de emisión está unida a través de una bobina (19) de bloqueo con la segunda disposición (21) de emisión, de modo que con frecuencias bajas se abre la bobina (19) de bloqueo y la primera y la segunda disposición (17, 19) de emisión funcionan como disposición de emisión conjunta, mientras que con frecuencias más altas la bobina (19) de bloqueo se bloquea,
- -
- con un cable (13) de conexión previsto en el pie de la antena, que conduce a un punto (27) de contacto en el extremo inferior de la primera disposición de emisión, y
- -
- con un dispositivo emisor adicional para una gama de frecuencia todavía más alta, que está previsto en el pie (3) de la antena partiendo del punto (27) de contacto,
caracterizada por las siguientes
características adicionales:
- -
- el dispositivo emisor adicional está configurado, en una vista lateral de la antena, como prolongación (25) que pasa más allá del punto (27) de contacto con respecto al cable (13) de conexión, y
- -
- la prolongación (25) forma parte del cable (13) de conexión.
2. Antena según la reivindicación 1,
caracterizada porque la prolongación (25) está dispuesta con
su extremo libre aproximadamente en perpendicular a la extensión
longitudinal axial de la primera disposición (17) de emisión.
3. Antena según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la prolongación (25) y el cable (13) de
conexión están dispuestos opuestos a la disposición (17) de
emisión.
4. Antena según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizada porque la prolongación (25) está configurada
en forma de alambre, varilla o placa.
5. Antena según una de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizada porque el cable (13) de conexión está
formado a modo de una horquilla
(13').
(13').
6. Antena según la reivindicación 5,
caracterizada porque la prolongación (25) está configurada
con el cable (13) de conexión a modo de una horquilla (13')
conjunta.
7. Antena según una de las reivindicaciones 1 a
6, caracterizada porque el cable (13) de conexión consiste en
una horquilla (13') al menos ligeramente elástica o parcialmente
elástica que se apoya en la dirección del primer emisor (17) bajo
tensión previa en su extremo inferior.
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