FI89754C

FI89754C - Antenna

Info

Publication number: FI89754C
Application number: FI903836A
Authority: FI
Inventors: Ari-Matti Luoma
Original assignee: Window Antenna Oy
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1993-11-10
Also published as: FI89754B; WO1992002971A1; FI903836A; FI903836A0; EP0593473A1

Description

Antenni - Antenn o c 7 rAntenna - Antenna o c 7 r

Keksintö kohdistuu: antenniin, erityisesti ajoneuvon ikkunaan asennettavaan matkapuhelinantenniin. Antenni käsittää maatason ja olennaisesti kohtisuoraan sitä vastaan asennetun, välimatkan päässä siitä olevan vertikaalisäteilijän.The invention relates to: an antenna, in particular a mobile telephone antenna to be mounted on a vehicle window. The antenna comprises a ground plane and a vertical radiator mounted perpendicular thereto at a distance therefrom.

Ajoneuvon ikkunaan - useimmiten tuulilasiin - asennettavat AM- ja FM-taajuusalueella toimivat radiovastaanottoa varten tarkoitetut antennit ovat sinänsä hyvin tunnettuja. Eräänä esimerkkinä voidaan mainita FI-patentissa 58996 esitetty ratkaisu, jossa on esitetty ajoneuvon ikkunan pintaan tai sen sisään sovitettu antenni radiovastaanottoa varten AM-ja FM-alueella.Antennas for radio reception in the AM and FM bands, which are mounted on the vehicle window - mostly on the windscreen - are well known per se. As an example, the solution presented in FI patent 58996 can be mentioned, in which an antenna for radio reception in the AM and FM range is shown on the surface of a vehicle window or inside it.

Ajoneuvon ikkunan lämmityselementin käyttö antennina radio-vastaanotossa on myös tunnettua ja tästä on esitetty useita eri ratkaisuja.The use of a vehicle window heating element as an antenna in radio reception is also known and several different solutions have been presented.

Nämä radiovastaanottoon tarkoitetut antennit eivät luonnollisestikaan sovi matkapuhelinantenneiksi. Matkapuhelin-antennin tulee sekä pystyä lähettämään signaalia että vastaanottamaan signaalia. Lisäksi on huomattava, että auto-• ' radioiden impedanssit ovat useimmiten 150 ohmia kun taas matkapuhelimissa yleisin impedanssi on 50 ohmia.Of course, these antennas for radio reception are not suitable as mobile phone antennas. The cellular antenna must be able to both transmit and receive a signal. In addition, it should be noted that the impedances of car radios are usually 150 ohms, while the most common impedance in mobile phones is 50 ohms.

Yleisimmät käytössä olevat radiovastaanottoon tarkoitetut antennit lienevät kuitenkin edelleen auton koriin kiinnitettävät erilaiset ja eripituiset pystyantennit.However, the most common antennas in use for radio reception are probably still the different vertical antennas of different lengths attached to the car body.

.···. Ajoneuvojen matkapuhelinantennina yleisin lienee keskelle ! ajoneuvon kattoa asennettava vertikaalisäteilijä. Tällai- . nen tunnettu antenni kiinnitetään ajoneuvon kattoon porat- : . tuun reikään siten, että antennin matkapuhelimeen yhdis- : tävä koaksiaalikaapelin keskijohdin yhdistetään sätelijään - ja vaippa auton kattoon, joka siten muodostaa antennin maatason.. ···. As the mobile phone antenna for vehicles, the most common is probably in the middle! a vertical radiator mounted on the roof of the vehicle. Such-. known antenna is attached to the roof of the vehicle by drilling:. hole so that the center conductor of the coaxial cable connecting the antenna to the mobile phone is connected to the regulator - and the sheath to the roof of the car, thus forming the ground plane of the antenna.

2 ί \ Γ·. τ~* Γ- ' Η Ί ! t α J s / w2 ί \ Γ ·. τ ~ * Γ- 'Η Ί! t α J s / w

Eräs tärkeä parametri ajoneuvoon tarkoitetussa matkapuhe-linantennissa on sen säteilykuvio. Säteilyn tulisi mahdollisimman paljon keskittyä horisontaalisuuntaan, koska tukiasema sijaitsee kulkuneuvoon nähden yleensä aina horisontissa. Vaakatason säteilykuvion tulee lisäksi olla leveä ja symmetrinen vertikaalitasoon nähden, jotta antenni toimisi hyvin auton kulkusuuntavektorin ja auton sekä tukiaseman välisen suuntavektorin välisestä kulmasta riippumatta .One important parameter in a mobile phone antenna for a vehicle is its radiation pattern. The radiation should be focused as much as possible in the horizontal direction, because the base station is usually always on the horizon relative to the vehicle. In addition, the horizontal radiation pattern must be wide and symmetrical with respect to the vertical plane in order for the antenna to function well regardless of the angle between the direction of travel of the car and the direction vector between the car and the base station.

Em. tunnetuilla keskelle ajoneuvon kattoa asennetuilla vertikaalisäteilijöillä saavutetaan hyvä säteilyn suunta-kuvio horisontaalitasoon, tosin maksimisäteily suuntautuu noin 45° kulmaan ylöspäin horisontaalitasosta.Em. with the known vertical radiators mounted in the middle of the roof of the vehicle, a good directional pattern of the radiation is achieved in the horizontal plane, although the maximum radiation is directed at an angle of about 45 ° upwards from the horizontal plane.

Esillä olevan keksinnön taustana ei sinänsä ole saavuttaa parempaa säteilykuviota kuin kyseisillä tunnetuilla keskelle ajoneuvon kattoa asennettavilla säteilijöillä. Keksinnön mukaisen ajoneuvon ikkunaan asennettavan antennin säteilyominaisuudet tosin vastaavat vähintäänkin em. tunnettujen säteilijöiden säteilyominaisuuksia. Tämän ovat myös keksinnön mukaisella antennilla suoritetut käytännön kokeet osoittaneet. Suurin etu keksinnön mukaisessa antennissa on kuitenkin se, että sen kiinnittäminen autoon ei vaadi reikien poraamista auton ulkopuolisiin koriosiin. Keksinnön mukainen antenni kiinnitetään liiman avulla esim. auton sivuikkunaan, jolloin antennijohto kulkee avattavan ikkunan ollessa kyseessä oven sisällä ja sieltä edelleen matkapuhelimeen ja kiinteän ikkunan ollessa kyseessä auton verhouksessa. Paras sijoitus antennille olisi luonnollisesti ajoneuvon tuulilasin tai takaikkunan keskikohta, mutta mm. näkyvyyshaitan takia tämä ei ole mahdollista.The present invention is not in itself based on achieving a better radiation pattern than with those known radiators mounted in the middle of the vehicle roof. However, the radiation characteristics of the antenna to be mounted on the window of a vehicle according to the invention correspond at least to the radiation characteristics of the above-mentioned known radiators. This has also been shown by practical experiments with the antenna according to the invention. However, the main advantage of the antenna according to the invention is that its attachment to a car does not require drilling holes in the body parts outside the car. The antenna according to the invention is attached to the side window of the car by means of an adhesive, whereby the antenna cable runs inside the door in the case of an openable window and from there on to the mobile phone and in the car cladding in the case of a fixed window. The best placement for the antenna would, of course, be the center of the vehicle's windshield or rear window, but e.g. due to reduced visibility, this is not possible.

Eräs suuri ongelma tunnetuissa ajoneuvon ulkokuoreen kiinnitettävissä matkapuhelinantenneissa on ajoneuvon myynti- 3 r· :- 7 r .* .· / «»· arvoa alentavat reijät. Tähän ongelmaan on esitetty ratkaisuja muun muuassa siten, että antenni kiinnitetään ajoneuvon ulkokuoreen imukupin, magneetin tms. välityksellä. Tämä on kuitenkin varsin kömpelö ratkaisu ja antennijohto kulkee tällöin ensin ajoneuvon katolla ja siitä oven tiivisteen kautta ajoneuvon sisätiloihin ja edelleen matkapuhelimeen .One major problem with known mobile phone antennas attached to the outer casing of a vehicle is the holes that depreciate the vehicle's sales value. 3 r ·: - 7 r. Solutions to this problem have been proposed, among other things, by attaching the antenna to the outer shell of the vehicle by means of a suction cup, magnet, etc. However, this is a rather clumsy solution and the antenna cable then runs first on the roof of the vehicle and from there through the door seal to the interior of the vehicle and further to the mobile phone.

Eräs toinen tunnettu ratkaisu on kiinnittää antenni ajoneuvon ikkunalasin ulkopintaan ja vastakappale lasin sisäpintaan, jolloin signaali siirtyy ikkunalasin läpi. Tämä ratkaisu aiheuttaa kuitenkin varsin suuret häviöt signaalin siirrossa lasin läpi.Another known solution is to attach the antenna to the outer surface of the vehicle window glass and the counterpart to the inner surface of the glass, whereby the signal is transmitted through the window glass. However, this solution causes quite large losses in signal transmission through the glass.

US-patentissa 4 746 925 on lisäksi esitetty ajoneuvon ikkunaan asennettava matkapuhelinantenni, joka muodostuu kahdesta dipoliantennielementistä. Jomman kumman dipoli-antennielementin pää on yhdistetty antennikaapelin keski-johtimeen keskeisellä sähköjohteella ja toisen dipolian-tennielementin pää on yhdistetty ensimmäisellä keskeisen sähköisen johteen viereen asennetulla sähköisenä suojana toimivalla sänköjohteella antennikaapelin vaippaan. Keskeisen sähköjohteen toisella puolella on lisäksi toinen sähköisenä suojana toimiva antennijohdon vaippaan kytketty sähköjohde. Ensimmäisestä ja toisesta sähköisestä suojasta ulkonee lisäksi muuntajaelementit. Tällaisella antennilla on tyypillinen dipolin suuntakuvio eli pallo, jolloin energiaa suuntautuu vaakatason lisäksi myös huomattavissa määrin alas ja ylös. Tällaisen antennin tehollinen sätei-lypinta-ala jää myös suhteellisen pieneksi sen tarvitsemaan kokonaistilaan nähden. Dipolielementit muodostavat säteilytilan ja antennin muu osuus on tässä suhteessa turhaa tilaa. Dipolielementtien ja antennijohdon väliin jäävä antennin osa muodostaa ns. baluumin, jolla antenni on vi-.··. ritetty yhdelle taajuudelle. Kyseessä on lisäksi suhteel lisen monimutkainen rakenne.U.S. Pat. No. 4,746,925 further discloses a mobile telephone antenna for mounting on a vehicle window, consisting of two dipole antenna elements. The end of one of the two dipole antenna elements is connected to the center conductor of the antenna cable by a central electrical conductor and the end of the other dipole antenna element is connected to the antenna cable sheath by a first electrically shielded conductor conductor mounted adjacent to the central electrical conductor. On the other side of the main electrical conductor, there is also another electrical conductor connected to the antenna cable sheath, which acts as an electrical shield. The first and second electrical protections also have transformer elements. Such an antenna has a typical dipole directional pattern, i.e. a sphere, whereby energy is directed not only horizontally but also to a considerable extent down and up. The effective radiating area of such an antenna also remains relatively small relative to the total space it requires. The dipole elements form a radiation space and the rest of the antenna is unnecessary space in this respect. The part of the antenna between the dipole elements and the antenna cable forms the so-called balumen on which the antenna is vi-. ··. tuned to one frequency. It is also a relatively complex structure.

r, 1-- r 4 /:. ‘r, 1-- r 4 / :. '

Keksinnön mukaisella ratkaisulla em. tekniikan tasoon liittyvät ongelmat voitetaan. Keksinnön mukainen antenni käsittää edullisesti sähköä hyvin johtavasta materiaalista, esim. kupariteipistä muodostetun maatason ja olennaisesti kohtisuoraan sitä vastaan asennetun vertikaalisätei-lijän, jonka kummallekin puolella, välimatkan päässä siitä on myös edullisesti ainakin yksi sähköä hyvin johtavasta materiaalista esim. kupariteipistä muodostettu vertikaali-säteilijän suuntainen apuelementti. Näiden apuelementtien avulla antennin impedanssi voidaan sovittaa tarkasti halutuksi. Lisäksi keksinnön mukaista antennia voidaan valmistaa vain yhtä mallia, josta käyttäjä saa merkittyjä viivoja pitkin leikkaamalla antennin halutulle taajuudelle. Antennin valmistus vaatii siten vain yhden työkalun ja yhden tuotantolinjan. Tällainen antenni voidaan virittää taajuusalueelle noin 300 MHz - 3 GHz.With the solution according to the invention, the problems related to the above-mentioned prior art are overcome. The antenna according to the invention preferably comprises a ground plane formed of a highly electrically conductive material, e.g. copper tape, and a vertical radiator mounted substantially perpendicular thereto. . With the help of these auxiliary elements, the impedance of the antenna can be precisely matched as desired. In addition, the antenna according to the invention can be manufactured in only one model, from which the user obtains along the marked lines by cutting the antenna to the desired frequency. The manufacture of an antenna thus requires only one tool and one production line. Such an antenna can be tuned to a frequency range of about 300 MHz to 3 GHz.

Jotta antenni olisi sovitettu antennijohtoon tulee antennin impedanssin ja antennijohdon aaltoimpedanssin olla yhtä suuret antennin resonanssitaajuudella, jossa antennin impedanssin reaktiivinen osa on olennaisesti nolla. Yleisin matkapuhelimen antennijohdon aaltoimpedanssi on 50 ohmia. Jos antennin ja antennijohdon impedanssi eivät ole yhtä suuret muodostuu niiden välille epäjatkuvuuskohta, josta aalto heijastuu huonontaen ratkaisevasti yhteyttä.In order for the antenna to be adapted to the antenna line, the impedance of the antenna and the wave impedance of the antenna line must be equal at the resonant frequency of the antenna, where the reactive part of the impedance of the antenna is substantially zero. The most common wave impedance of a cell phone antenna cable is 50 ohms. If the impedance of the antenna and the antenna cable are not equal, a point of discontinuity is formed between them, from which the wave is reflected, decisively decomposing the connection.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin erään edullisen oheisessa piirustuksessa esitetyn ei rajoittavan suoritusmuodon perusteella, jossa kuv l on esitetty keksinnön mukainen antenni, kuv 2 on esitetty keksinnön mukaisen antennin vaakatason suuntadiagrammi, kuv 3 on esitetty vastaava pystytason suuntadiagrammi ja η '-χ n z /’ 5 kuv 4 on esitetty antennin impedanssi apuelementtien lukumäärän funktiona.The invention will now be described in more detail on the basis of a preferred non-limiting embodiment shown in the accompanying drawing, in which Figure 1 shows an antenna according to the invention, Figure 2 shows a horizontal direction diagram of an antenna according to the invention, Figure 3 shows a corresponding vertical direction diagram and η '-χ nz /' 4 shows the impedance of the antenna as a function of the number of auxiliary elements.

Kuviossa 1 esitetty keksinnön mukainen ajoneuvon ikkunaan asennettava antenni muodostuu olennaisesti vaakatasoon käännetystä H-muotoisesta maatasosta 1 sekä olennaisesti kohtisuoraan sitä vastaan asennetusta vertikaalisäteili-jästä 2. Vertikaalisäteilijän 2 molemmille puolille, välimatkan päähän siitä on asennettu vertikaalisäteilijän suuntaiset apuelementit 3, kaksi säteilijän kummallekin puolelle. Näillä apuelementeillä 3 antennin impedanssi voidaan sovittaa antennijohdon impedanssiin ja ne eivät juurikaan vaikuta antennin säteilykuvioon. Koaksiaalisen antennijohdon keskijohdin kytketään säteilijän 2 alapäähän ja sen vaippa maatason 1 keskelle. Säteilijä 2 on asennettu maatason vaakasuunnan 1 puolivälin kohdalle.The vehicle window-mounted antenna according to the invention shown in Fig. 1 consists of a substantially horizontally turned H-shaped ground plane 1 and a vertical radiator 2 mounted substantially perpendicularly therewith. With these auxiliary elements 3, the impedance of the antenna can be matched to the impedance of the antenna line and they have little effect on the radiation pattern of the antenna. The center conductor of the coaxial antenna cable is connected to the lower end of the radiator 2 and its sheath to the center of the ground plane 1. The radiator 2 is mounted at the middle of the horizontal plane 1 of the ground plane.

Seuraavassa esitetään esimerkinomaisesti keksinnön mukaisen, mittauksissa edulliseksi todetun, ajoneuvon ikkunaan asennettavan antennin osien mitoitus NMT-450 matkapuhelimelle.The following is an example of the dimensioning of parts of an antenna according to the invention, which has been found to be advantageous in measurements, to be mounted on a vehicle window for an NMT-450 mobile telephone.

Keksinnön mukainen antenni on toteutettu siten, että säteilijä 2 ja apuelementit 3 muodostuvat noin 4 mm levyisestä kupariteipistä ja maataso 1 noin 5 mm levyisestä • olennaisesti vaakatasoon käännetyn H-kuvion muodostavasta kupariteipistä. Vaakatasoon käännetyn H:n yhdensuuntaiset sakarat 4, 5 ovat myös noin 5 mm etäisyydellä toisistaan. Apuelementit 3 ovat noin 2 mm etäisyydellä säteilijästä 2 ja niiden keskinäinen etäisyys on myös noin 2 mm. Apuele-• . mentit 3 eivät ole sähköä johtavassa yhteydessä keskenään eivätkä ne myöskään ole sähköä johtavassa yhteydessä säteilijään 2. Maatason 1 lähinnä säteilijän 2 alapäätä olevan sakaran 4 etäisyys säteilijän 2 alapäästä on noin 10 mm. Etäisyyksillä tarkoitetaan tässä elementtien toisiaan vastakkain olevien reunojen etäisyyttä toisistaan eli nii- Ο Ί ry Γ ,· 6 · · * s* den väliin jäävää vapaata tilaa. Antennielementtien leveys sekä niiden etäisyys toisistaan eivät muodosta kovin kriittisiä parametrejä, mutta seuraavassa esitettävät mittausten perusteella laaditut laskelmat perustuvat näille mitoille. Kupariteipin paksuus ei myöskään ole kovin kriittinen tekijä. Jonkinlaisena suuruusluokka-arvona voidaan pitää sitä, että teipin leveyden ja paksuuden suhde on noin 40.The antenna according to the invention is implemented in such a way that the radiator 2 and the auxiliary elements 3 consist of copper tape about 4 mm wide and the ground plane 1 of copper tape forming an H-pattern turned substantially horizontally. The parallel prongs 4, 5 of the horizontally turned H are also about 5 mm apart. The auxiliary elements 3 are at a distance of about 2 mm from the radiator 2 and their mutual distance is also about 2 mm. Apuele- •. the elements 3 are not in electrically conductive communication with each other nor are they in electrically conductive communication with the radiator 2. The distance of the ground 4 closest to the lower end of the radiator 2 from the lower end of the radiator 2 is about 10 mm. Distances here refer to the distance between the opposite edges of the elements, i.e. the free space between them Ο Ί ry Γ, · 6 · · * s *. The width of the antenna elements and their distance from each other are not very critical parameters, but the calculations based on the measurements presented below are based on these dimensions. The thickness of the copper tape is also not a very critical factor. The ratio of the width to the thickness of the tape is about 40 as an order of magnitude.

NMT-450 matkapuhelinverkon taajuudella 455,5 MHz saadaan aallonpituudeksi ilmassa noin 300/455,5 = 0,659 m. Kun otetaan huomioon ajoneuvon ikkunalasin nopeuskerroin, joka riippuu lasista, ollen auton ikkunalasissa noin 0,717 saadaan nopeuskertoimen johdosta lyhentyneeksi säteilijän 2 sähköiseksi pituudeksi 659 x 0,717 = 472 mm. Koska 3/4 aallonpituuden säteilijä on mittauksissa todettu edulliseksi ja se myös pituutensa puolesta sopii asennettavaksi auton ikkunaan saadaan säteilijän 2 pituudeksi 3/4 x 472 350 mm. Apuelementtien 3 sopiva pituus on 255 mm eli hieman yli 1/2 aallonpituutta (kerroin 1/1,86). Koska apuele-mentit 3 eivät ole johtavassa yhteydessä antennin muihin osiin niiden kapasitiivinen kytkentä on pienempi ja aallonpituus niissä siten suurempi kuin vastaavalla tavalla lasketun säteilijän 2 pituus. Apuelementit 3 asennetaan alapäästään samalle korkeudelle siten, että säteilijän 2 maatason 1 puoleisesta päästä vapaaksi jäävä osa on noin 40 mm. Tämä säteilijän vapaaksi jäävä osuus ei ole myöskään kovin kriittinen, mutta apuelemettien 3 tulee kuitenkin ulottua säteilijän 2 ensimmäisen tehomaksimin alapuolelle. Vaakatasoon käännetyn H-muotoisen maatason 1 lähimmäksi säteilijää 2 tulevan sakaran 4 pituus on edullisesti noin 180 mm ja pidemmän sakaran 5 pituus on noin 260 mm.At 455.5 MHz on the NMT-450 mobile network, the wavelength in the air is about 300 / 455.5 = 0.659 m. Considering the speed factor of the vehicle window glass, which depends on the glass, the car window glass has a speed of about 0.717 due to the speed factor. 472 mm. Since the 3/4 wavelength radiator has been found to be advantageous in measurements and it is also suitable for installation in a car window due to its length, the length of the radiator 2 is 3/4 x 472 350 mm. The suitable length of the auxiliary elements 3 is 255 mm, i.e. slightly more than 1/2 the wavelength (factor 1 / 1.86). Since the auxiliary elements 3 are not in conductive communication with other parts of the antenna, their capacitive coupling is smaller and the wavelength in them is thus larger than the length of the correspondingly calculated radiator 2. The auxiliary elements 3 are mounted at the same height from their lower end so that the part of the radiator 2 which is free from the ground plane 1 end is about 40 mm. This free space of the radiator is also not very critical, but the auxiliary elements 3 must nevertheless extend below the first power maximum of the radiator 2. The length of the claw 4 closest to the radiator 2 of the horizontally turned H-shaped ground plane 1 is preferably about 180 mm and the length of the longer claw 5 is about 260 mm.

Maataso 1 toimii tässä koaksiaalikaapelin kanssa lähinnä maadoituskapasitanssina ja lasin nopeuskerroin ei vaikuta kovinkaan voimakkaasti maadoituselementtiin. Maatason 1 7 ft Q 7 c ί: vaakatasoon käännetyllä H-rakenteella ja em. mitoituksella eliminoidaan tehokkaasti antennikaapelin pituusvaihteluista aiheutuvat häiriöt.The ground plane 1 here works with the coaxial cable mainly as a grounding capacitance and the speed factor of the glass does not affect the grounding element very strongly. Ground level 1 7 ft Q 7 c ί: the horizontally inverted H-structure and the above-mentioned dimensioning effectively eliminate interference caused by antenna cable length variations.

Tällä järjestelyllä saadaan antennin impedanssiksi 50 ohmia resonanssitaajuudella 455,5 MHz, eli antenni on sovitettu yleisimmin käytettyyn antennijohtoon, jonka aaltoim-pedanssi on 50 ohmia.With this arrangement, the impedance of the antenna is 50 ohms at a resonant frequency of 455.5 MHz, i.e. the antenna is adapted to the most commonly used antenna line with a wavelength impedance of 50 ohms.

Keksinnön mukainen antenni voidaan em. periaatetta soveltaen mitoittaa myös NMT-900 matkapuhelimelle tai mille tahansa taajuudelle alueella noin 300 MHz - 3 GHz.Applying the above principle, the antenna according to the invention can also be dimensioned for the NMT-900 mobile telephone or for any frequency in the range of about 300 MHz to 3 GHz.

Apuelementtien 3 kytkentä säteilijään 2 on tällaisessa ratkaisussa induktiivinen ja kapasitiivinen. Nämä apuele-mentit 3 eivät vaikuta säteilijän 2 sähköiseen pituuteen.The connection of the auxiliary elements 3 to the radiator 2 is inductive and capacitive in such a solution. These auxiliary elements 3 do not affect the electrical length of the radiator 2.

Keksinnön mukaisessa antennissa säteilijä 2 ja apuelemen-tit 3 ovat sijoitetut asemointikalvon ja suojapaperin väliin, jolloin suojapaperi repäistään pois ja säteilijä 2 sekä apuelementit 3 painetaan asemointikalvon avulla haluttuun paikkaan lasiin, jolloin niissä oleva liima kiinnittää ne lasiin. Tämän jälkeen asemointikalvo voidaan poistaa. Antennin valmistus on siten varsin yksinkertaista ja valmistus voidaan helposti automatisoida. Antennia voidaan sarjatuotantona valmistaa pelkästään yhtä kokoa, jolloin suojapaperiin on merkitty leikkauskohdat, joita myöten leikkaamalla käyttäjä saa esim. NMT-450 antennista NMT-900 antennin.In the antenna according to the invention, the radiator 2 and the auxiliary elements 3 are placed between the positioning film and the protective paper, whereby the protective paper is torn off and the radiator 2 and the auxiliary elements 3 are pressed into the desired position on the glass by means of the positioning film. The positioning film can then be removed. The manufacture of the antenna is thus quite simple and the manufacture can be easily automated. The antenna can be mass-produced in only one size, in which case the cutting points are marked on the protective paper, along which the user can obtain, for example, an NMT-900 antenna from the NMT-450 antenna.

Keksinnön mukainen antenni on myös valmistustekniikan kannalta otollinen koska sen toistuvuus on tuotannossa hyvä eli jokaisesta valmistetusta antennista tulee ominaisuuk-silt aan riittävän samanlaisia. Tämä johtuu antennin rakenteesta, kaikki siinä olevat elementit ovat hyvinkin tarkasti määriteltävissä ja helposti toteutettavissa.The antenna according to the invention is also advantageous from the point of view of manufacturing technology because its frequency is good in production, i.e. each manufactured antenna becomes sufficiently similar in its properties. This is due to the structure of the antenna, all the elements in it are very precise and easy to implement.

8 y ί \φ8 y ί \ φ

Koska auton metalliosat vaikuttavat jonkin verran häiritsevästi NMT-450 matkapuhelimen taajuudella voidaan antenneja asentaa kaksi, yksi kumpaankin ajoneuvon sivuikkunaan, jolloin säteilykuvio ja kuuluvuus paranee. Tällä ratkaisulla saavutetaan vähintään yhtä hyvä kuuluvuus kuin parhalla tunnetulla keskelle auton kattoa asennetulla säteilijällä. NMT-900 matkapuhelimen taajuudella tähän ei ole tarvetta, koska siinä käytetyllä suuremmalla taajuudella auton kori ei enää vaikuta samalla tavalla häiritsevästi antenniin, joten yksi jompaan kumpaan sivuikkunaan asennettu antenni riittää.Because the metal parts of the car are somewhat interfering with the frequency of the NMT-450 mobile phone, two antennas can be installed, one in each side window of the vehicle, thus improving the radiation pattern and reception. This solution achieves at least as good coverage as the best known radiator mounted in the middle of the car roof. At the frequency of the NMT-900 mobile phone, there is no need for this, because at the higher frequency used in it, the car body no longer interferes with the antenna in the same way, so one antenna mounted in one of the two side windows is sufficient.

Tällaisen antennin seisovan aallon suhde on 1:1, joka merkitsee sitä, että esim. antennikaapelin tarkalla pituudella ei ole merkitystä. Antenneja on siten helppo tarvittaessa asentaa useita rinnan.The standing wave ratio of such an antenna is 1: 1, which means that, for example, the exact length of the antenna cable is irrelevant. It is thus easy to install several antennas in parallel if necessary.

Sateliittikäyttöä varten antenneja voi olla kaksi siten, että yksi on asennettu ajoneuvon sivuikkunaan ja toinen on asennettu ajoneuvon etu- tai takaikkunaan. Tällä järjestelyllä saadaan aikaan vaakapolarisoitu kiertopolari-saatio.For satellite operation, there may be two antennas, one mounted on the side window of the vehicle and the other mounted on the front or rear window of the vehicle. This arrangement provides a horizontally polarized rotational polarization.

Antenni voi myös olla etsattu, laminoitu tai muulla vastaavalla tavalla upotettu ajoneuvon ikkunaan.The antenna may also be etched, laminated or otherwise similarly embedded in the vehicle window.

Antenni voidaan myös teipin sijaan valmistaa ohuesta lasin pintaan asennettavasta tai lasiin upotettavasta langasta. Tällöin antenni on kuitenkin varsinkin pinta-asennuksessa huomattavasti vaikeammin hallittavissa. Pyöreä johde lasin pinnalla aiheuttaa erialaisia epämääräisyyksiä, jolloin mm. antennin tuotannollinen toistettavuus kärsii.Instead of tape, the antenna can also be made of a thin wire mounted on the glass surface or embedded in the glass. In this case, however, the antenna is considerably more difficult to control, especially in surface mounting. The circular guide on the surface of the glass causes various ambiguities, whereby e.g. the production reproducibility of the antenna suffers.

Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 antennin vaakatason suun-tadiagrammi. Antenni on mittauksessa sijoitettu auton oikeaan takasivuikkunaan.Figure 2 shows a horizontal directional diagram of the antenna of Figure 1. The antenna is placed in the right rear window of the car during the measurement.

9 ,- r*-· r . ·· / * r9, - r * - · r. ·· / * r

i VWin VW

Kuviossa 3 on esitetty vastaava vertikaalitason suuntadia-grammi.Figure 3 shows the corresponding vertical plane direction diagram.

Kuten kuvioista 2 ja 3 nähdään keksinnön mukaisen antennin säteilykuviot ovat varsin edullisia ja ne täyttävät hyvin matkapuhelinantennille selostuksen alkuosassa määritellyt vaatimukset.As can be seen from Figures 2 and 3, the radiation patterns of the antenna according to the invention are quite advantageous and meet the requirements defined for the mobile telephone antenna at the beginning of the description.

Kuviosta 4 nähdään apuelementtien 3 vaikutus antennin impedanssiin. Ilman apuelementtejä 3 antennin impedanssi Z on noin 75 ohmia. Kuvion 1 mukaisen antennin, jossa on neljä apuelementtiä 3, kaksi säteilijän 2 kummallakin puolella, impedanssi on resonanssitaajuudella tasan 50 ohmia. Tällöin antennin impedanssin reaktiivinen osa on myös nolla.Figure 4 shows the effect of the auxiliary elements 3 on the impedance of the antenna. Without auxiliary elements 3, the impedance Z of the antenna is about 75 ohms. The impedance of the antenna according to Fig. 1 with four auxiliary elements 3, two on each side of the radiator 2, is exactly 50 ohms at the resonant frequency. In this case, the reactive part of the impedance of the antenna is also zero.

Claims

An antenna, in particular a mobile telephone antenna for mounting on vehicle windows, comprising a ground surface (1) and substantially perpendicular to it mounted at a distance from this existing vertical beam (2), characterized in that on both sides of the vertical beam (2) a distance from this there is at least one auxiliary element (3) which is parallel to the vertical beam (2).

2. Antenna according to claim 1, characterized in that the ground surface (1) is formed by a horizontally turned substantially H-shape.

Antenna according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary elements (3) are shorter than the radiator (2).

Antenna according to any of claims 1-3, characterized in that there are preferably two auxiliary elements (3) on both sides of the radiator (2).

Antenna according to any one of claims 1-4, characterized in that the vertical beam consists of a 3/4 path length beam.

An antenna according to any of claims 1-5, characterized in that the earth surface (1), the radiator (2) and the auxiliary elements (3) preferably consist of a material which conducts the electricity well e.g. copper tape.

Antenna according to claim 6, characterized in that the ground surface (1), the radiator (2) and the auxiliary elements (3) are placed between a mounting foil and a protective paper. 12 '· - /'; ι:

8. Antenna according to claim 7, characterized in that the surface of the earth surface (1), the radiator (2) and the auxiliary elements (3) abutting the protective paper is adhesive coated, with which the antenna is attached to the window.