RU2716856C1 - Automotive antenna-shutter - Google Patents

Automotive antenna-shutter Download PDF

Info

Publication number
RU2716856C1
RU2716856C1 RU2019116987A RU2019116987A RU2716856C1 RU 2716856 C1 RU2716856 C1 RU 2716856C1 RU 2019116987 A RU2019116987 A RU 2019116987A RU 2019116987 A RU2019116987 A RU 2019116987A RU 2716856 C1 RU2716856 C1 RU 2716856C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
shutter
arm
cable
fan
Prior art date
Application number
RU2019116987A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Александрович Галкин
Владимир Павлович Рыбачек
Артем Юрьевич Селеверстов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство внутренних дел Российской федерации
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство внутренних дел Российской федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство внутренних дел Российской федерации
Priority to RU2019116987A priority Critical patent/RU2716856C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2716856C1 publication Critical patent/RU2716856C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas

Abstract

FIELD: antenna equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the antenna equipment. Automotive antenna-shutter consisting of two arms, first of which is fan-shaped structure 1 of thin metal conductors woven into sun screen fabric mesh 2 of a typical automotive shutter, and the second arm is formed based on the metal weighting bar 3, simultaneously serving as the lower base of the shutter. Narrow end 4 of the fan of the first arm of antenna 1 is connected to central cable 5, and the central part of the second arm of antenna 3 is connected to the shielding braid of the given cable. At the antenna output, cable 5 passes through the electromagnetic compatibility filter (EMC filter) 6 and then is connected to the high frequency device (radio station) by means of high-frequency connector 7.
EFFECT: this technical solution provides concealment of antenna-shutter, symmetrical total pattern of antenna in a wide frequency range with low losses; antenna is protected against external climatic factors, easy to install and configure.
1 cl, 5 dwg

Description

Настоящее техническое решение относится к антенной технике, а именно к автомобильным антеннам, и может быть использовано в системах скрытной противоугонной сигнализации.This technical solution relates to antenna technology, namely to car antennas, and can be used in stealth anti-theft alarm systems.

Известно антенное устройство для установки на стекле (автомобиля) и, подлежащим размещению в стекле, высокочастотным «массовым полем», выполненным в виде сетчатого поля из металлических проволок, ламинированных в стекло (патент на изобретение RU 2546608, МПК H01Q 1/00, H01Q 1/32. Антенное устройство/автор-ХАЙЗЕ Берид (DE); патентообладатель-ДР. ИНГ. Х.Ц.Ф. ПОРШЕ АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE). №2013153083/08; заявл. 28.11.2013; опубл. 10.04.2015. Бюл. №10).A known antenna device for installation on glass (car) and, to be placed in the glass, a high-frequency "mass field" made in the form of a grid field of metal wires laminated to glass (patent for invention RU 2546608, IPC H01Q 1/00, H01Q 1 / 32. Antenna device / author-HAIZE Berid (DE); patent holder-DR. ING. H.C.F. PORSCHE AKTSIENGESELLSHAFT (DE). No. 2013153083/08; declared. 28.11.2013; publ. 10.04.2015. Bull . No. 10).

Основой данного изобретения является устройство и способ изготовления высокочастотного «массового поля» антенны, которое, согласно описанию, расположено в заднем стекле автомобиля, имеет минимальный размер и способно работать в качестве SDARS-антенны только в узком диапазоне частот от 2320 до 2332,5 МГц.The basis of this invention is a device and method for manufacturing a high-frequency "mass field" of the antenna, which, as described, is located in the rear window of the car, has a minimum size and is able to work as an SDARS antenna only in a narrow frequency range from 2320 to 2332.5 MHz.

Кроме того, несмотря на минимальные размеры, данное «массовое поле» на заднем стекле автомобиля хорошо просматривается и злоумышленники, при необходимости, могут легко его обнаружить и нейтрализовать вместе с антенной.In addition, despite the minimum size, this “mass field” on the rear window of the car is clearly visible and attackers, if necessary, can easily detect it and neutralize it with the antenna.

Известна антенна для наземного цифрового мультимедийного вещания (антенна мобильного оконечного устройства связи) для мобильного коммуникационного терминала, содержащего такую антенну (патент на изобретение RU 2331146, МПК H01Q 9/46. Антенна для наземного цифрового мультимедийного вещания и мобильный коммуникационный терминал, содержащий такую антенну /авторы: Мамруков А.В. (RU), Белодед В.И. (RU), Болихов О.Л. (RU) и др.; патентообладатель: ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. (KR). - №2005141108/09; заявл. 28.12.2005; опубл. 10.08.2008. Бюл. 22).A known antenna for terrestrial digital multimedia broadcasting (antenna of a mobile communication terminal device) for a mobile communication terminal containing such an antenna (patent RU 2331146, IPC H01Q 9/46. Antenna for terrestrial digital multimedia broadcasting and a mobile communication terminal containing such an antenna / authors: Mamrukov A.V. (RU), Beloded V.I. (RU), Bolikhov O.L. (RU) and others; patentee: ELGI ELECTRONICS INC. (KR). - No. 2005141108/09; 12/28/2005; published on 08/10/2008. Bull. 22).

Данная антенна включает в себя фидерную линию, излучатель, содержащий ряд излучательных компонентов, образующих фигуру веерообразной формы в рабочем положении антенны.This antenna includes a feeder line, an emitter containing a number of emitting components forming a fan-shaped shape in the working position of the antenna.

Недостатками данного технического решения являются сложность конструкции и жесткость антенны, исключающие возможность скрытного монтажа антенны в автомобиле.The disadvantages of this technical solution are the design complexity and rigidity of the antenna, eliminating the possibility of hidden installation of the antenna in the car.

Наиболее близкими к заявляемому техническому решению является компоновка антенны для автомобильного окна, выполненная в виде множества антенных проводников, имеющих электрическую связь с устройством высокой частоты, расположенных на диэлектрической панели (автомобильном окне) (патент на изобретение RU 2312433, МПК Н01Q 1/32. Компоновка антенны для автомобильного окна /авторы: УОЛТОН Эрик K. (US), ХОРИКИ Ясутака (US), РОЗИН Мартино (IT); патентообладатели: ЗЕ ОГАЙО СТЭЙТ ЮНИВЕРСИТИ РИСЕЧ ФАУНДЭЙШН (US), КАЛЕАРО АНТЕННЕ С.П.А. (IT). - №2004134340/09; заявл. 22.04.2003; опубл. 10.12.2007. Бюл. 34).Closest to the claimed technical solution is the layout of the antenna for a car window, made in the form of a plurality of antenna conductors having electrical connection with a high-frequency device located on a dielectric panel (car window) (patent for invention RU 2312433, IPC H01Q 1/32. car window antennas / authors: WALTON Eric K. (US), KHORIKI Yasutaka (US), ROSIN Martino (IT); patent holders: ZE OGAYO STATE UNIVERSITY RICECH FOUNDATION (US), KALEARO ANTENNA S.P.A. (IT) - No. 2004134340/09; claimed 22.04.2003; opu Bl 10.12.2007. Bull. 34).

Данное устройство выбрано за прототип.This device is selected for the prototype.

Недостатками данной антенны являются:The disadvantages of this antenna are:

- конфигурация антенны ограничена существующими проводниками обогрева в стекле, что не позволяет оптимизировать размеры и ориентацию проводников антенны по требованиям электродинамики;- the antenna configuration is limited by existing heating conductors in the glass, which does not allow to optimize the size and orientation of the antenna conductors according to the requirements of electrodynamics;

- конфигурация и геометрические размеры обогревателя стекла зависят от типа автомобиля, что требует индивидуального определения конфигурации и размеров дополнительных проводников антенны;- the configuration and geometric dimensions of the glass heater depend on the type of vehicle, which requires an individual determination of the configuration and dimensions of the additional antenna conductors;

- размещение печатных проводников антенны на заднем стекле автомобиля предполагает вмешательство в его конструкцию;- the placement of the printed conductors of the antenna on the rear window of the car involves interference in its design;

- антенные проводники должны пересекать каждый силовой проводник под углом около 90 градусов, чтобы ограничить помехи, создаваемые потоком мощности сетки обогревателя;- antenna conductors must cross each power conductor at an angle of about 90 degrees to limit the interference caused by the power flow of the heater grid;

- антенные проводники пересекают смежные силовые линии обогревателя в точках различного потенциала, что может приводить к протеканию через наклонные антенные проводники постоянного тока;- antenna conductors cross adjacent power lines of the heater at points of different potential, which can lead to the flow through the inclined antenna conductors of direct current;

- антенные проводники хорошо видны на заднем стекле автомобиля, что демаскирует антенну.- The antenna conductors are clearly visible on the rear window of the car, which unmasks the antenna.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.The aim of the present invention is to remedy these disadvantages.

Поставленная цель достигается тем, что в автомобильной антенне-шторке, содержащей множество антенных проводников, расположенных на диэлектрической панели, и имеющих электрическую связь с устройством высокой частоты, диэлектрическая панель выполнена в виде солнцезащитной шторки, в которой антенные проводники первого плеча представляют собой структуру веерообразной формы, а в качестве второго плеча антенны используется горизонтальная металлическая планка-утяжелитель солнцезащитной шторки.This goal is achieved by the fact that in a car antenna-curtain, containing many antenna conductors located on the dielectric panel, and having electrical connection with a high-frequency device, the dielectric panel is made in the form of a sunshade, in which the antenna conductors of the first shoulder are a fan-shaped structure , and as the second arm of the antenna, a horizontal metal bar-weighting plate of the sun blind is used.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения.The proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability, i.e. all the criteria of the invention.

Новизна и изобретательский уровень подтверждены патентными исследованиями, а промышленная применимость обусловлена тем, что для реализации антенны достаточно использовать любые серийно выпускаемые автомобильные солнцезащитные шторки, например, типа Dollex SD778 или Altabede AL7030.The novelty and inventive step is confirmed by patent research, and industrial applicability is due to the fact that for the implementation of the antenna it is enough to use any commercially available automotive sunblind, for example, such as Dollex SD778 or Altabede AL7030.

Сущность изобретения поясняется на чертежах (фиг. 1 - фиг. 5), где на фиг. 1 приведена структурная схема антенны-шторки, на фиг. 2 приведен общий вид антенны-шторки в собранном виде, на фиг. 3 приведен вариант расположения антенны-шторки в салоне автомобиля, на фиг. 4 представлена диаграмма распределения относительной мощности излучения антенны-шторки, на фиг. 5 приведен график зависимости коэффициента стоячей волны (КСВ) от частоты излучения.The invention is illustrated in the drawings (Fig. 1 - Fig. 5), where in Fig. 1 is a structural diagram of a curtain antenna; FIG. 2 shows a general view of the assembled antenna shutter; FIG. 3 shows a variant of the location of the curtain antenna in the passenger compartment, FIG. 4 is a distribution diagram of the relative radiation power of the curtain antenna; FIG. Figure 5 shows a graph of the dependence of the standing wave coefficient (SWR) on the radiation frequency.

Автомобильная антенна-шторка (фиг. 1, фиг. 2), состоит из двух плеч, первое из которых представляет собой плоский веер (поз. 1, фиг. 1) из тонких металлических проводников, вплетенных в солнцезащитную тканевую сетку (поз. 2, фиг. 1 и фиг. 2) типовой автомобильной шторки, а второе плечо образовано на основе металлической планки-утяжелителя (поз. 3, фиг. 1 и фиг. 2), одновременно выполняющей функцию нижнего основания шторки. Узкий конец (поз. 4, фиг. 1) веерообразного конуса первого плеча антенны (поз. 1, фиг. 1) соединен с центральной жилой кабеля (поз. 5, фиг. 1), а центральная часть второго плеча антенны (поз. 3, фиг. 1 и фиг. 2) соединена с экранирующей оплеткой данного кабеля. На выходе антенны кабель (поз. 5, фиг. 1) проходит через фильтр электромагнитной совместимости (ЭСМ-фильтр) (поз. 6, фиг. 1 и фиг. 2), представляющий собой индуктивность на ферритовом кольце, исключающий влияние последующих цепей на параметры антенны-шторки, и далее подключается к устройству высокой частоты (радиостанции) посредством высокочастотного разъема (поз. 7, фиг. 1 и фиг. 2).The car antenna-curtain (Fig. 1, Fig. 2) consists of two shoulders, the first of which is a flat fan (pos. 1, Fig. 1) of thin metal conductors woven into the sun-screen fabric (pos. 2, Fig. 1 and Fig. 2) of a typical automobile curtain, and the second shoulder is formed on the basis of a metal strap-weighting (pos. 3, Fig. 1 and Fig. 2), which simultaneously performs the function of the lower base of the shutter. The narrow end (pos. 4, Fig. 1) of the fan-shaped cone of the first antenna arm (pos. 1, Fig. 1) is connected to the central core cable (pos. 5, Fig. 1), and the central part of the second antenna arm (pos. 3 , Fig. 1 and Fig. 2) is connected to the shielding braid of this cable. At the antenna output, the cable (pos. 5, Fig. 1) passes through an electromagnetic compatibility filter (ESM filter) (pos. 6, Fig. 1 and Fig. 2), which is the inductance on the ferrite ring, eliminating the influence of subsequent circuits on the parameters antenna shutters, and then connected to a high-frequency device (radio station) through a high-frequency connector (pos. 7, Fig. 1 and Fig. 2).

Антенна-шторка, представленная на фиг. 1, по своим техническим параметрам соответствует классу конических антенн, характерными особенностями которых являются широкий диапазон частот с высоким КПД (Ротхаммель К., Кришке А. Антенны. Том 2 (11-е издание).: Пер. с нем. - М: ДМК Пресс. 2007).The shutter antenna shown in FIG. 1, according to its technical parameters, corresponds to the class of conical antennas, the characteristic features of which are a wide frequency range with high efficiency (Rothammel K., Krishke A. Antennas. Volume 2 (11th edition) .: Translated from German - M: DMK Press. 2007).

Оптимальным расположением антенны-шторки в салоне автомобиля является область заднего стекла автомобиля (фиг. 3), что обеспечивает ей естественный вид и скрытность для внешних наблюдателей.The optimal location of the curtain antenna in the passenger compartment is the area of the rear window of the car (Fig. 3), which provides it with a natural look and stealth for external observers.

На фиг. 4 показана диаграмма распределения относительной мощности излучения антенны-шторки при данном ее расположении в автомобиле. Все измерения проводились на открытой площадке, свободной от зданий и автомобилей в радиусе 100 м от тестового автомобиля с измеряемой антенной. Распределение излученной мощности измерялись в горизонтальной плоскости в диапазоне углов от 0 до 360° с шагом 30°. Диаграмма излученной мощности в зависимости от угла поворота автомобиля с измеряемой антенной построена в ортогональных координатах. Значению угла 0° соответствует ориентация оси автомобиля на измерительную антенну. Излученная мощность на фиг. 4 показана в относительных логарифмических единицах (дБ). Максимальное излучение наблюдается по оси автомобиля капот-багажник при ориентации автомобиля багажником на измерительную антенну. Величина излученной мощности в направлении, перпендикулярном оси автомобиля, меньше максимальной мощности, что объясняется экранирующим влиянием широкой задней стойки автомобиля. Коэффициент эллиптичности диаграммы (фиг. 4), определяемый как отношение максимальной величины затухания (минус 32 дБ) к минимальной (минус 22 дБ), составляет 10 дБ, что является допустимым для работы в городских условиях при многолучевом распространении радиоволн.In FIG. 4 shows a diagram of the distribution of the relative radiation power of the curtain antenna at a given location in the vehicle. All measurements were carried out in an open area free of buildings and cars within a radius of 100 m from a test car with a measured antenna. The distribution of radiated power was measured in the horizontal plane in the range of angles from 0 to 360 ° in increments of 30 °. The diagram of radiated power depending on the angle of rotation of the car with the measured antenna is built in orthogonal coordinates. An angle of 0 ° corresponds to the orientation of the vehicle axis on the measuring antenna. The radiated power in FIG. 4 is shown in relative logarithmic units (dB). The maximum radiation is observed along the axis of the car hood-trunk when the car is oriented by the trunk to the measuring antenna. The amount of radiated power in the direction perpendicular to the axis of the car is less than the maximum power, which is explained by the shielding effect of the wide rear pillar of the car. The ellipticity coefficient of the diagram (Fig. 4), defined as the ratio of the maximum attenuation (minus 32 dB) to the minimum (minus 22 dB), is 10 dB, which is acceptable for work in urban conditions with multipath propagation of radio waves.

Как показала практика, конфигурация зон излучения антенны-шторки устойчива к конструктивному исполнению антенны и типу автомобиля.As practice has shown, the configuration of the radiation zones of the curtain antenna is resistant to the design of the antenna and the type of vehicle.

На фиг. 5 приведен график зависимости коэффициента стоячей волны (КСВ) антенны-шторки от частоты излучения. Как следует из графика, в наиболее интенсивно используемом диапазоне частот для сухопутной подвижной радиосвязи 146-174 МГц, КСВ антенны-шторки составляет не более 2,5.In FIG. Figure 5 shows a graph of the standing wave coefficient (SWR) of the curtain antenna versus the radiation frequency. As follows from the graph, in the most heavily used frequency range for land mobile radio communications of 146-174 MHz, the SWR of the curtain antenna is no more than 2.5.

Настройка антенны-шторки на рабочую частоту радиостанции осуществляется путем изменения длины проводников веерообразного конуса антенны (поз. 1, фиг. 1) по критерию минимума КСВ.Tuning of the curtain antenna to the operating frequency of the radio station is carried out by changing the length of the conductors of the fan-shaped cone of the antenna (pos. 1, Fig. 1) according to the criterion of the minimum SWR.

Достоинствами предлагаемой автомобильной антенны-шторки являются:The advantages of the proposed car antenna shutter are:

- широкополосность и малые потери мощности;- broadband and low power loss;

- обеспечение скрытности антенны без изменения конструкции автомобиля за счет ее маскировки под солнцезащитную шторку;- ensuring the secrecy of the antenna without changing the design of the car due to its disguise as a sun blind;

- использование для монтажа антенны популярных серийно выпускаемых солнцезащитных шторок;- use for mounting the antenna of the popular commercially available sun blinds;

- симметричная суммарная диаграмма направленности антенны с коэффициентом эллиптичности не более 10 дБ;- a symmetric total antenna pattern with an ellipticity factor of not more than 10 dB;

- защита элементов антенны от воздействия внешних факторов (влаги, грязи и т.п.) и, как следствие, стабильность электрических характеристик антенны.- protection of the antenna elements from external factors (moisture, dirt, etc.) and, as a result, the stability of the electrical characteristics of the antenna.

Claims (1)

Автомобильная антенна-шторка, содержащая множество антенных проводников, расположенных на диэлектрической панели и имеющих электрическую связь с устройством высокой частоты, отличающаяся тем, что диэлектрическая панель выполнена в виде солнцезащитной шторки, в которой антенные проводники первого плеча представляют собой структуру веерообразной формы, а в качестве второго плеча антенны используется горизонтальная металлическая планка-утяжелитель солнцезащитной шторки.Automobile antenna-curtain, containing many antenna conductors located on the dielectric panel and having electrical connection with a high-frequency device, characterized in that the dielectric panel is made in the form of a sunshade, in which the antenna conductors of the first arm are a fan-shaped structure, and as the second arm of the antenna uses a horizontal metal strap-weighting sunshade.
RU2019116987A 2019-05-31 2019-05-31 Automotive antenna-shutter RU2716856C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116987A RU2716856C1 (en) 2019-05-31 2019-05-31 Automotive antenna-shutter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116987A RU2716856C1 (en) 2019-05-31 2019-05-31 Automotive antenna-shutter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716856C1 true RU2716856C1 (en) 2020-03-17

Family

ID=69898286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019116987A RU2716856C1 (en) 2019-05-31 2019-05-31 Automotive antenna-shutter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716856C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6067447A (en) * 1997-11-18 2000-05-23 Zucker; Leo Wireless coupled adapter for decoding information from a radio signal to which a receiver is tuned
US6236373B1 (en) * 1999-09-15 2001-05-22 Humentech 21 Company Vehicle sun visor with radio antenna
RU53503U1 (en) * 2005-09-26 2006-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Вега-Инвест" CAR ANTENNA
EA023643B1 (en) * 2010-08-11 2016-06-30 Сэн-Гобэн Гласс Франс Window pane having an antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6067447A (en) * 1997-11-18 2000-05-23 Zucker; Leo Wireless coupled adapter for decoding information from a radio signal to which a receiver is tuned
US6236373B1 (en) * 1999-09-15 2001-05-22 Humentech 21 Company Vehicle sun visor with radio antenna
RU53503U1 (en) * 2005-09-26 2006-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Вега-Инвест" CAR ANTENNA
EA023643B1 (en) * 2010-08-11 2016-06-30 Сэн-Гобэн Гласс Франс Window pane having an antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9627772B2 (en) Passive repeater for wireless communications
KR101153345B1 (en) Low-profile antenna receiving vertical polarized signal
US20160134008A1 (en) Antenna Device
US20150009089A1 (en) Antennas
JPH07170119A (en) Slot antenna
US5619214A (en) Radio antenna arrangement on the window pane of a motor vehicle
KR20070091160A (en) Miniature antenna for a motor vehicle
KR100315537B1 (en) Window glass with electronic shield performance
US20200373667A1 (en) Unmanned aerial vehicle built-in dual-band antenna and unmanned aerial vehicle
US20080158074A1 (en) Multi-Band Strip Antenna
EP2467899B1 (en) Directional planar log-spiral slot antenna
Brito et al. A Minkowski fractal Frequency Selective Surface with high angular stability
US20090135068A1 (en) Transparent Wideband Antenna System
RU2716856C1 (en) Automotive antenna-shutter
CN112490652B (en) X-band multi-slot loaded broadband millimeter wave microstrip antenna
US20090195470A1 (en) Wide-band antenna
JPH10126091A (en) Window glass with electromagnetic shielding capability
Artner et al. Material induced changes of antenna performance in vehicular applications
US10978793B2 (en) Antenna with gain reduction
Sharawi et al. Design of an 8-element switched mode circular antenna array for vehicular direction finding
RU2493639C1 (en) Antenna
Byun et al. Design of rear glass-integrated antennas with vertical line optimization for FM radio reception
Eshaq et al. Vehicle spoiler integrated and hidden 5G antenna
CN114747084A (en) Electromagnetic bandgap structure
Mizuji et al. A new method for improving the performance of antennas mounted on a vehicle in the HF band

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210601

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220414