WO1992021161A1 - Antennenanordnung - Google Patents

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WO1992021161A1
WO1992021161A1 PCT/EP1992/001054 EP9201054W WO9221161A1 WO 1992021161 A1 WO1992021161 A1 WO 1992021161A1 EP 9201054 W EP9201054 W EP 9201054W WO 9221161 A1 WO9221161 A1 WO 9221161A1
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WO
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antenna arrangement
antenna
arrangement according
electrically conductive
components
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Application number
PCT/EP1992/001054
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Schenkyr
Original Assignee
Richard Hirschmann Gmbh & Co.
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 Richard Hirschmann Gmbh & Co. filed Critical Richard Hirschmann Gmbh & Co.
Publication of WO1992021161A1 publication Critical patent/WO1992021161A1/de

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3283Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle side-mounted antennas, e.g. bumper-mounted, door-mounted

Definitions

  • the invention relates to an antenna arrangement, in particular for use in motor vehicle parts, with at least two antenna components, which are integrated in a component consisting of an electrically non-conductive material.
  • An antenna arrangement of this type is known for example from DE-38 02 30 AI and DE 38 02 131 AI, which go back to the same applicant.
  • Individual components of this antenna system are injected or cast in the form of individual metal parts in a plastic bumper.
  • the individual antenna components had to be electrically connected beforehand by soldering, crimping or plugging together before they were poured or injected into the vehicle part.
  • This work, as well as the preparation for the spraying process itself represent a considerable manufacturing effort and increase the production and assembly times during the manufacturing process of the bumper considerably.
  • An antenna is known from DE 34 06 684 AI and EP 0 274 592 AI, which does not consist of several antenna components.
  • the invention is therefore based on the object of providing an antenna arrangement of the type mentioned at the outset which can be produced with little production and assembly expenditure and which ensures high reliability during vehicle operation.
  • this object is achieved according to the invention in that several individual components of the antenna arrangement consist in one piece of an electrically conductive structure.
  • the individual components such as individual probes, electrical connections, circuit elements etc., are preferably formed from electrically conductive wires or punched out or cut out of an electrically conductive film, so that the antenna arrangement as a whole or parts thereof as a continuously electrically conductive structure in the desired manner.
  • connection elements such as plugs, solder or crimp connections
  • plugs solder or crimp connections
  • crimp connections can then be dispensed with, so that not only is the outlay in terms of manufacture and assembly low, but also the risk that connections will occur during the lifetime of the Break the antenna arrangement or become unreliable, which is particularly important in the case of antenna arrangements integrated in vehicle components, because repairs and reworking are not possible, or only possible at great expense, when the vehicle component is finished with the integrated antenna arrangement.
  • the wires are preferably simple thin copper wires or strands with or without insulation.
  • the electrically conductive film is a copper and / or aluminum film.
  • An embodiment of the invention is particularly advantageous in which the electrically conductive structure is enclosed by one or more non-conductive foils, preferably a plastic foil. This means that individual components of the antenna arrangement, which are produced in one piece from the electrically conductive film and / or electrically conductive wires, are placed between plastic films and then welded.
  • a plastic film that is placed in a thermoforming process over the entire antenna structure and completely covers and encloses it is particularly advantageous and inexpensive when the antenna structure is constructed from thin conductor wires.
  • the antenna arrangement has coils or inductances, these are formed according to a further embodiment of the invention by meandering conductor tracks or lead wires.
  • the roof capacities of the antenna probes which are formed from surfaces when conductive foils are used. can be simulated with spiral wire rolled up in one plane.
  • This fixation of the entire antenna structure in two dimensions is particularly advantageous and inexpensive for the integration of the antenna into a non-conductive component of the vehicle body, for example the bumper.
  • a prefabricated antenna structure that has been tested for its function can be moved into the corresponding body part in a few simple steps
  • Another advantage is that the entire antenna structure can be manufactured, checked and stacked and transported as a flat, flat structure on an even surface, which is an important cost aspect because of the minimized transport volume. Because of the flexibility of the arrangement, with a corresponding topological configuration, it is possible to adapt even to complicated, curved surfaces and to planes with any cutting angles.
  • the antenna structure for high-precision adaptations, it is also possible and advantageous to preform the antenna structure according to the contour of the part receiving it, for example the contour of bumpers or other body parts.
  • antenna components for example amplifier components, which are not formed in the electrically conductive film, are arranged as discrete components on a circuit board which only needs to be a few square centimeters in size.
  • the circuit board is preferably enclosed with non-conductive foils together with the antenna components, that is to say the correspondingly designed electrically conductive structure.
  • the antenna arrangement is also particularly advantageous to preform the antenna arrangement according to the contour of the part receiving it, for example the contour of bumpers or other body parts. It is also possible to manufacture the overall structure of the board arrangement on a flat surface, since, due to the flexibility of the arrangement with an appropriate topological design, it is possible to adapt even to complicated, curved surfaces and to planes with any cutting angle.
  • the antenna arrangement consists of multilayer, electrically conductive and non-conductive foils.
  • wave resistance-correct line sections can be realized in a simple manner, which are required in certain antenna systems, as will be explained below.
  • the discrete active and / or passive electrical components such as can be arranged in or on a circuit board, are preferably manufactured using miniature circuit technology, thick-film technology and / or line technology. It is also advantageous to weld these components, in particular the active components, into the shielding housing, either as individual components or in the form of a shielding housing that encompasses the entire circuit board.
  • antenna components not designed in line technology, with amplifier components, for example, are arranged as discrete components on a circuit board which only needs to be a few square centimeters in size.
  • the active components are preferably made using miniature circuit technology and are embedded or welded together with the antenna components in non-conductive foils.
  • a very important aspect today is the recyclability of motor vehicle parts. This applies in particular to plastic bumpers.
  • the embodiment of the integrated antenna according to the invention can be separated from the other components of the bumper particularly easily.
  • the antenna structure in and / or on a foam core, for example when the antenna structure is integrated in a plastic bumper.
  • the antenna combination according to the invention can be used with particular advantage in antenna systems as described in the unpublished DE 40 03 385 AI by the same applicant.
  • at least two individual antennas or probes are provided, which are interconnected in the correct phase via a lambda / 2 long line and are thus positioned are that they couple to the displacement current of the same resonant circuit of a metallic structure, for example a body part.
  • these antenna probes are equipped with a roof capacitance and an extension coil. Your antenna voltage is tapped against conductive parts of the body or chassis of a motor vehicle.
  • DE 40 03 385 AI With regard to further details of this antenna structure, reference is made to DE 40 03 385 AI.
  • the antenna arrangement has at least two antenna probes, two roof capacitors, two extension antenna coils and a lambda / 2 line, which as a simple two-wire line but using strip technology made of electrically conductive, flexible Foils is constructed and these are enclosed by an electrically non-conductive foil.
  • active components of this antenna system for example an amplifier, in accordance with the circuit board design described above.
  • the antenna probes, conductor tracks, roof capacitors, coils etc. are cut out in one piece from a thin copper or aluminum foil and lie between plastic foils.
  • a particularly advantageous and inexpensive embodiment of the integrated antenna structure is made in its antenna components from one-piece, thin, electrically conductive wires which are encased in a thin plastic film by means of thermoforming. This non-conductive film fixes the antenna components in their shape and in their position relative to one another.
  • the antenna combination according to the invention has the advantage, on account of the flexible structure of the antenna structure, that it can also be installed in possibly very stressed body parts, e.g. B. is possible in bumpers.
  • a bumper antenna manufactured using the measures according to the invention also withstands an impact up to a minimum speed without damage. The antenna can be strongly deformed, but due to the flexible structure it can then relax back into its original shape together with the bumper.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an antenna with two probes according to DE 40 03 385 AI and
  • Fig. 2 shows the antenna arrangement according to the invention using the example of the antenna shown schematically in Fig. 1 with two probes, when integrated in a plastic bumper.
  • the antenna design shown schematically in FIG. 1 has two probes 1, 2 with roof capacities 3, 4.
  • the Antenna probes 1 and 2 are designed as strip lines and are connected to one another via a lambda / 2 line 5, which is guided close to the body panel 6, which represents the ground potential.
  • Inductors 7, 8 in the form of coils are located between probes 1 and 2 and lambda / 2 line 5.
  • the antenna signal is amplified in an amplifier 9 and fed via a coaxial cable 10 to a receiving circuit.
  • DE 40 03 385 AI for further details or the mode of operation.
  • FIG. 2 shows the embodiment of the antenna shown schematically in FIG. 1 with two probes in accordance with the features of the present invention, parts which correspond to those of FIG. 1 being provided with the same reference symbols and the For the sake of clarity, not explained again.
  • a foam core 22 is provided, in or on which the antenna, shown schematically in FIG. 1 and having two antenna probes, is accommodated according to the features of the present invention.
  • the roof capacitors 3, 4 of the antenna probes 1, 2 are located to optimize the reception properties at the outer, rounded corners of the bumper 21.
  • the antenna probes 1, 2, consisting of the roof capacitors 3 and 4, the inductors 7, 8, and the lambda / 2 line 5 are punched or cut out of a single electrically conductive foil, for example a thin copper foil, and are embedded in the structure shown between plastic foils before the entire antenna arrangement is placed on the foam core 22 or inserted into the bumper becomes.
  • the same antenna structure can also be used with thin wires. Build up and enclose in a thermoforming process with a plastic film.
  • the entire antenna arrangement Before installation in the bumper, the entire antenna arrangement was thus manufactured in a simple manner, soldering points or electrical connecting elements being largely avoided.
  • the antenna arrangement is therefore very easy to manufacture and also functionally reliable over the entire service life of the motor vehicle even when strong shocks and vibrations occur. Furthermore, the antenna arrangement has been checked for complete function before installation, so that the function of the integrated antenna is reliably guaranteed after the bumper has been completely assembled.
  • the lambda / 2 line 5 runs high-frequency in the vicinity and parallel, for example, to a metal body part, not shown, and forms with it a line with a defined characteristic impedance, preferably in the range between 50 and 150 ohms.
  • an amplifier 9 is accommodated inside the foam core 22, in a small recess, which, as already explained above, can be designed, for example, in the form of a circuit board with small dimensions which the amplifier components can be designed in miniature circuit technology.
  • the connecting lines 23 between the amplifier 9 and the lambda / 2 line 5 or the entire electrically conductive antenna arrangement can be formed in one piece as a strip line with the correspondingly cut-out film for the antenna arrangement or these lines can be like the electrically conductive antenna structure itself, be formed in one piece from thin electrically conductive wires.
  • an antenna probe 24 for long, medium and short wave reception can be used in addition to the already described antenna probes 1, 2 for VHF reception, which are also in the technology according to the invention, optionally together with their connecting line 25 and in one piece can be produced with the other antenna components and is welded together with them in plastic films or can be embedded in a plastic film in a thermoforming process.
  • the antenna arrangement according to the invention can be used not only, as shown, in connection with bumpers, but also with other body parts, such as, for example, plastic fenders, engine hoods or trunk lids.
  • the antenna arrangement can also contain antenna components for further radio services, for transmission and reception purposes at frequencies up to the GHz range, which are also welded into the same non-conductive plastic films in the manner according to the invention or with a thermoforming process into a plastic Foil can be embedded.

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Abstract

Bei einer Antennenanordnung, die insbesondere für die Verwendung im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugteilen (21) vorgesehen ist und wenigstens zwei Antennenkomponenten aufweist, die in einem aus elektrisch nicht leitendem Material bestehenden Bauteil (21) integriert sind, ist eine besonders einfache Herstellungsweise und sichere Funktion dann gewährleistet, wenn mehrere Einzelkomponenten (1, 3, 7; 2, 4, 8) einstückig aus einem elektrisch leitenden Gebilde bestehen. Vorzugsweise ist dieses Gebilde in einer Kunststoff-Folie eingebettet.

Description

Antennenanordnunσ
Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung, insbeson- dere für die Verwendung in Kraftfahrzeugteilen- mit we¬ nigstens zwei Antennenkomponenten, die in einem aus elek¬ trisch nicht leitfähigem Material bestehenden Bauteil in¬ tegriert sind.
Eine Antennenanordnung dieser Art ist beispielsweise aus der DE-38 02 30 AI und der DE 38 02 131 AI bekannt, die auf die selbe Anmelderin zurückgehen. Einzelne Bauteile dieses Antennensystems sind in Form von einzelnen Metall¬ teilen in einer Kunststoff-Stoßstange eingespritzt oder eingegossen. Die einzelnen Antennenkomponenten mußten zu¬ vor durch Löten, Crimpen oder Zusammenstecken elektrisch verbunden werden, bevor sie in das Fahrzeugteil eingegos¬ sen oder eingespritzt werden. Dieses Arbeiten, wie auch die Vorbereitung für den Spritzvorgang selbst, stellen einen erheblichen Herstellungsaufwand dar und erhöhen die Produktions- und Montagezeiten beim Herstellvorgang des Stoßfängers beträchtlich. Zudem ist dabei immer die Ge¬ fahr gegeben, daß die Antennenstruktur fehlerhaft einge¬ legt werden kann, was sich nach dem Herstellvorgang des Stoßfängers, wenn die elektrische Funhktionsprüfung er¬ folgt, nicht mehr korrigieren läßt. Ein Einspritzen der Antennenstruktur in den Stoßfänger ist aus diesen Gründen für eine Serienfertigung nicht praktikabel. Wird die An¬ tennenstruktur in vorgefertigte Haltevorrichtungen auf einer inneren Oberfläche des Stoßfängers aufgespannt, be¬ steht während der Betriebsdauer des Fahrzeugs die Gefahr, daß derartige elektrische Verbindungen durch die Erschütterungen im Fahrbetrieb oder durch mechanische Stöße oder Beanspruchungen des Fahrzeugteils brechen oder über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs hinweg nicht dauerhaft aufrechterhalten werden können, so daß die Le¬ bensdauer derartiger Antennensysteme den Vorgaben nicht entspricht. Im übrigen stellt auch dieses Einbauverfahren einen so großen Mehraufwand beim HerStellprozeß des Sto߬ fängers dar, daß es für eine Serienfertigung aus wirt- schaftlichen Gründen nicht in Betracht kommt.
Aus der DE 34 06 684 AI und der EP 0 274 592 AI ist je¬ weils eine Antenne bekannt, die nicht aus mehreren Anten¬ nenkomponenten besteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine An¬ tennenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit geringem Herstellungs- und Montageaufwand gefer¬ tigt werden kann und eine hohe Zuverlässigkeit während des Fahrzeugsbetriebs gewährleistet.
Ausgehend von der eingangs genannten Antennenanordnung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere Einzelkomponenten der Antennenanordnung einstük- kig aus einem elektrisch leitenden Gebilde bestehen. Die Einzelkomponenten, wie Einzelsonden, elektrische Verbin¬ dungen, Schaltungselemente usw., werden vorzugsweise aus elektrisch leitenden Drähten geformt oder aus einer elek¬ trisch leitenden Folie herausgestanzt oder herausge- schnitten, so daß die Antennenanordnung als Ganzes oder Teile davon als durchgehend elektrisch leitendes Gebilde in der gewünschten Weise vorliegen. Auf zusätzliche Ver¬ bindungselemente, wie Stecker, Löt- oder Crimp- Verbin¬ dungen kann dann verzichtet werden, so daß nicht nur der Herstellungs- und Montageaufwand, sondern auch die Gefahr gering ist, daß Verbindungen während der Lebenszeit der Antennenanordnung brechen oder unzuverlässig werden, was insbesondere bei in Fahrzeugbauteilen integrierten Anten¬ nenanordnungen wichtig ist, weil Reparaturen und Nachbes¬ serungen nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich sind, wenn das Fahrzeugbauteil mit der integrierten Antennenan¬ ordnung fertiggestellt ist.
Die Drähte sind vorzugsweise einfache dünne Drähte oder Litzen aus Kupfer mit oder ohne Isolierung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrisch leitende Folie eine Kupfer- und/oder Alu¬ miniumfolie.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausfuhrungsform der Erfin¬ dung, bei der das elektrisch leitende Gebilde von einer oder mehreren nicht leitenden Folien, vorzugsweise eine Kunststoffolie umschlossen ist. Das heißt, Einzelkompo¬ nenten der Antennenanordnung, die einstückig aus der elektrisch leitenden Folie und/oder elektrisch leitenden Drähten hergestellt werden, werden zwischen Kunststoff- Folien gelegt und dann verschweißt.
Besonders vorteilhaft und kostengünstig ist bei einem Aufbau der Antennenstruktur aus dünnen Leitungsdrähten eine Kunststoff-Folie, die in einem Thermoform-Verfahren über die gesamte Antennenstruktur gelegt wird und diese vollständig überdeckt und umschließt.
Für den Fall, daß die Antennenanordnung Spulen oder In¬ duktivitäten aufweist, werden diese gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch mäanderförmig ausgebil¬ dete Leiterbahnen bzw. Leitungsdrähte gebildet.
Auch die Dachkapazitäten der Antennensonden, die bei Ver¬ wendung leitender Folien aus Flächen gebildet werden. lassen sich mit spiralförmig in einer Ebene aufgerolltem Leitungsdraht nachbilden.
Besonders vorteilhaft und kostengünstig ist diese Fixie- rung der gesamten Antennenstruktur in zwei Dimensionen für die Integration der Antenne in ein nicht leitendes Bauteil der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise den Sto߬ fänger. So eine vorgefertige, auf Funktion geprüfte An¬ tennenstruktur kann mit wenigen einfachen Handgriffen in das entsprechende Karosserieteil in dafür vorgesehene
Aufnahmen eingelegt werden, wobei Fehlermöglichkeiten mit nahezu vollständiger Sicherheit ausgeschlossen werden können. Diese Prozeßsicherheit ist ein bedeutender Vor¬ teil für das gesamte Herstellungsverfahren von integrier- ten Antennen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die gesamte An¬ tennenstruktur auf einer ebenen Fläche gefertigt, geprüft und als ebenes flaches Gebilde gestapelt und transpor- tiert werden kann, was wegen der minimierten Transportvo¬ lumen einen wichtigen Kostenaspekt darstellt. Wegen der Flexibilität der Anordnung ist bei einer entsprechenden topologischen Ausgestaltung eine Anpassung selbst an kom¬ plizierte, gekrümmte Flächen und an Ebenen mit beliebigen Schnittwinkeln möglich.
Für hochgenaue Anpassungen ist es auch möglich und vor¬ teilhaft, die Antennenstruktur entsprechend der Kontur des sie aufnehmenden Teils, beispielsweise der Kontur von Stoßfängern oder sonstigen Karosserieteilen, vorzuformen.
Vorteilhaft ist es weiterhin, daß zusätzliche, in der elektrisch leitenden Folie nicht ausgebildete Antennen¬ komponenten, beispielsweise Verstärkerbauteile, als dis- krete Komponenten auf einer Platine angeordnet sind, die nur wenige QuadratZentimeter groß sein braucht. Die Platine ist vorzugsweise zusammen mit den Antennen¬ komponenten, also dem entsprechend ausgebildeten elek¬ trisch leitenden Gebilde von nicht leitenden Folien um- schlössen.
Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, die Antennenan¬ ordnung entsprechend der Kontur des sie aufnehmenden Teils, beispielsweise der Kontur von Stoßstangen oder sonstigen Karosserieteilen vorzuformen. Es ist auch mög¬ lich, die GesamtStruktur der Platinenanordnung auf einer ebenen Fläche zu fertigen, da auf Grund der Flexibilität der Anordnung bei entsprechender topologischer Ausgestal¬ tung eine Anpassung selbst an komplizierte, gekrümmte Flächen und an Ebenen mit beliebigen Schnittwinkeln mög¬ lich ist.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin¬ dung besteht darin, daß die Antennenanordnung aus mehrla- gigen, elektrisch leitenden und nicht leitenden Folien besteht. Auf diese Weise lassen sich auf einfache Weise wellenwiderstandsrichtige Leitungsabschnitte realisieren, die bei bestimmten Antennensystemen, wie sie nachfolgend noch erläutert werden, erforderlich sind. Die diskreten aktiven und/oder passiven elektrischen Bauelemente, wie sie etwa in oder auf einer Platine angeordnet sein kön¬ nen, sind vorzugsweise in Miniaturschaltungstechnik, Dickschichttechnik und/oder Leitungstechnik gefertigt. Vorteilhaft ist es dabei auch, diese Bauelemente, insbe- sondere die aktiven Bauelemente, in Abschirmgehäuse ein¬ zuschweißen, sei es als einzelne Bauelemente, sei es in Form eines die gesamte Platine umfassenden Abschirmgehäu¬ ses.
Vorteilhaft ist es weiterhin, daß zusätzliche, nicht in Leitungstechnik ausgebildete Antennenkomponenten, bei- spielsweise Verstärkerbauteile, als diskrete Komponenten auf einer Platine angeordnet sind, die nur wenige Qua¬ dratzentimeter groß sein braucht. Die aktiven Komponenten sind vorzugsweise in Miniaturschaltungstechnik ge ertigt und werden zusammen mit den Antennenkomponenten in nicht leitende Folien eingebettet bzw. eingeschweißt.
Sehr einfach und vorteilhaft lassen sich auch wellenwi- derstandsrichtige Leitungsabschnitte in Streifenleitungs- technik realisieren, wenn mehrere Lagen von leitenden und nicht leitenden Folien verwendet werden. Bei Ausbildung der Leitungen mit einfachen Drähten können auf äußerst einfache Weise wellenwiderstandsrichtige Zweidrahtleitun¬ gen gefertigt werden. Diese wellenwiderstandsrichtigen Leitungsabschnitte sind bei bestimmten Antennensystemen, wie sie nachfolgend noch erläutert werden, notwendig.
Ein heute schon sehr wichtiger Aspekt ist die Recyclebar- keit von Kraftfahrzeugteilen. Das gilt insbesondere schon für die Kunststoff-Stoßfänger. Besonders einfach läßt sich bei diesem Vorgang die erfindungsgemäße Ausführung der integrierten Antenne wieder von den übrigen Bestand¬ teilen des Stoßfängers trennen.
Vorteilhaft ist es weiterhin, die Antennenstruktur in und/oder an einem Schaumkern vorzusehen, etwa dann, wenn die Antennenstruktur in einem Kunststoff-Stoßfänger inte-, griert ist.
Die erfindungsgemäße Antennenkombination ist mit beson¬ derem Vorteil bei Antennensystemen anwendbar, wie sie in der nicht vorveröffentlichten DE 40 03 385 AI derselben Anmelderin beschrieben ist. Bei einer derartigen Anten¬ nenstruktur sind wenigstens zwei Einzelantennen oder -sonden vorgesehen, die über eine Lambda/2 lange Leitung phasenrichtig zusammengeschaltet sind und so positioniert sind, daß sie an den Verschiebungsstrom desselben reso- nanten Stromkreises eines metallischen Gebildes, bei¬ spielsweise eines Karosserieteils, ankoppeln. Aus Anpa߬ gründen sind diese Antennensonden mit einer Dachkapazität und einer Verlängerungsspule ausgerüstet. Ihre Antennen¬ spannung wird gegenüber leitenden Teilen der Karosserie oder des Fahrgestells eines Kraftfahrzeugs abgegriffen. Hinsichtlich weiterer Einzelheiten dieser Antennenstruk¬ tur wird auf die DE 40 03 385 AI verwiesen. Im Zusammen- hang mit einer derartigen Antennenstruktur ist es beson¬ ders vorteilhaft, wenn die Antennenanordnung wenigstens zwei Antennensonden, zwei Dachkapazitäten, zwei Verlänge¬ rungsantennenspulen und eine Lambda/2-Leitung aufweist, die als einfache Zweidrahtleitung aber in Streifentechnik aus elektrisch leitenden, flexiblen Folien aufgebaut ist und diese von einer elektrisch nicht leitenden Folie um¬ schlossen sind. Vor dem Einbau, dem Verspritzen oder dem Vergießen einer derartigen Antennenanordnung kann diese ohne zusätzliche Löt-Arbeiten oder ohne zusätzliche Krump- oder Steckverbinder einheitlich gefertigt werden, wodurch der Fertigungsaufwand wesentlich reduziert und die Lebensdauer erheblich verlängert werden kann. Zusätz¬ lich ist es alternativ auch möglich, aktive Bauelemente dieses Antennensystems, etwa einen Verstärker, entspre- chend der zuvor beschriebenen Platinenbauweise mitzuinte- grieren. Die Antennensonden, Leiterbahnen, Dachkapazitä¬ ten, Spulen usw. werden in einem Stück aus einer dünnen Kupfer- oder Aluminiumfolie herausgeschnitten und liegen zwischen Kunststoff-Folien.
Weiterhin ist es auch möglich, die so gefertigte Anten¬ nenanordnung vor dem Einbau in das dafür vorgesehene Ka¬ rosserieteil, beispielsweise einen Kunststoff-Stoßfänger, vollständig auf Funktion zu überprüfen und so eine hohe Prozeßsicherheit beim Fertigungsvorgang der integrierten Fahrzeugantenne zu gewährleisten. Eine besonders vorteilhafte und kostengünstige Ausführung der integrierten Antennenstruktur ist in ihren Antennen¬ komponenten aus einstückigen, dünnen, elektrisch leiten- den Drähten gefertigt, die mittels Thermoformung von ei¬ ner dünnen Kunststoff-Folie umhüllt werden. Diese nicht leitende Folie fixiert die Antennenkomponenten in ihrer Form und in ihrer Lage zueinander.
Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften besitzt die er indungsgemäße Antennenkombination auf Grund des flexi¬ blen Aufbaus der Antennenstruktur den Vorteil, daß auch ein Einbau in gegebenenfalls sehr beanspruchte Karosse¬ rieteile, z. B. in Stoßfänger möglich ist. Eine unter Verwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen gefertigte Stoßfängerantenne übersteht auch schadlos einen Aufprall bis zu einer Mindestgeschwindigkeit. Die Antenne kann da¬ bei stark deformiert werden, auf Grund der flexiblen Struktur kann sie sich jedoch anschließend zusammen mit dem Stoßfänger wieder in ihre ursprüngliche Form entspannen.
Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel einer in der DE 40 03 385 AI beschriebenen Anordnung unter Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Antenne mit zwei Sonden entsprechend der DE 40 03 385 AI und
Fig. 2 die erfindungsgemäße Antennenanordnung am Beispiel der in Fig. 1 schematisch dargestellten Antenne mit zwei Sonden, bei Integration in einer Kunststoff- Stoßstange.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Antennenausführung weist zwei Sonden 1, 2 mit Dachkapazitäten 3, 4 auf. Die Antennensonden 1 und 2 sind als Streifenleitung ausgebil¬ det und über eine Lambda/2-Leitung 5 miteinander verbun¬ den, die nahe dem Karosserieblech 6 geführt ist, welches das Massepotential darstellt. Zwischen den Sonden 1 bzw. 2 und der Lambda/2-Leitung 5 befinden sich Induktivitäten 7, 8 in Form von Spulen. Das Antennensignal wird in einem Verstärker 9 verstärkt und über ein Koaxialkabel 10 einer Empfangsschaltung zugeleitet. Um Wiederholungen zu ver¬ meiden, wird hinsichtlich weiterer Einzelheiten oder der Funktionsweise auf die DE 40 03 385 AI verwiesen.
In Fig. 2 ist die Ausführungsform der in Fig. 1 schema¬ tisch dargestellten Antenne mit zwei Sonden entsprechend den Merkmalen der vorliegenden Erfindung dargestellt, wo- bei Teile, die denen von Fig. 1 entsprechen, mit densel¬ ben Bezugszeichen versehen sind und der Übersichtlichkeit halber nicht nochmals erläutert werden.
In einer Kunststoff-Stoßstange 21 ist ein Schaumstoffkern 22 vorgesehen, in bzw. auf dem die in Fig. 1 schematisch dargestellte, zwei Antennensonden aufweisende Antenne ge¬ mäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung unterge¬ bracht ist.
Die Dachkapazitäten 3, 4 der Antennensonden 1, 2 befinden sich dabei zur Optimierung der Empfangseigenschaften an den äußeren, abgerundeten Ecken der Stoßstange 21. Die Antennensonden 1, 2, bestehend aus den Dachkapazitäten 3 und 4, den Induktivitäten 7, 8, sowie die Lambda/2-Lei- tung 5 sind aus einer einzigen elektrisch leitenden Fo¬ lie, beispielsweise einer dünnen Kupferfolie ausgestanzt oder ausgeschnitten und in der dargestellten Struktur zwischen Kunststoff-Folien eingebettet, bevor die gesamte Antennenanordnung auf den Schaumstoffkern 22 aufgelegt bzw. in den Stoßfänger eingelegt wird. Dieselbe Antennen¬ struktur läßt sich erfindungsgemäß auch mit dünnen Dräh- ten aufbauen und in einem Ther oformungs-Prozeß mit einer Kunststoff-Folie umschließen.
Vor dem Einbau in den Stoßfänger ist die gesamte Anten- nenanordnung also auf einfache Weise gefertigt worden, wobei Löt-Stellen oder elektrische Verbindungselemente weitestgehend vermieden wurden. Die Antennenanordnung ist daher sehr einfach herstellbar und auch über die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeugs hinweg auch bei Auftreten starker Erschütterungen und Vibrationen funktionssicher. Weiterhin ist die Antennenanordnung vor dem Einbau auf vollständige Funktion überprüft worden, so daß die Funk¬ tion der integrierten Antenne nach Fertigmontage des Stoßfängers zuverlässig gewährleistet ist.
Die Lambda/2-Leitung 5 verläuft dabei hochfrequend in der Nähe und parallel beispielsweise zu einem metallenen, nicht dargestellten Karosserieteil und bildet mit ihm eine Leitung mit einem definierten Wellenwiderstand, vor- zugsweise im Bereich zwischen 50 und 150 Ohm.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist in¬ nerhalb des Schaumstoffkerns 22, in einer kleinen Ausspa¬ rung, ein Verstärker 9 untergebracht, der beispielsweise, wie zuvor bereits erläutert, in Form einer kleine Abmes¬ sungen aufweisenden Platine ausgebildet sein kann, auf der die Verstärker-Bauelemente in Miniaturschaltungstech¬ nik ausgebildet sein können.
Die Verbindungsleitungen 23 zwischen dem Verstärker 9 und der Lambda/2-Leitung 5 bzw. der gesamten elektrisch lei¬ tenden Antennenanordnung können einstückig als Streifen¬ leitung mit der entsprechend ausgeschnittenen Folie für die Antennenanordnung ausgebildet sein bzw. können diese Leitungen wie die elektrisch leitende Antennenstruktur selbst, einstückig aus dünnen elektrisch leitenden Dräh¬ ten ausgebildet sein.
Die Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Aus- führungsbeispiels beschrieben. Dem Fachmann sind jedoch vielfältige Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise ist eine Antennensonde 24 für Lang-, Mit¬ tel- und Kurzwellenempfang zusätzlich zu den bereits be- schriebenen Antennensonden 1, 2 für den UKW-Empfang ver¬ wendbar, die ebenfalls in der erfindungsgemäßen Technik, gegebenenfalls zusammen mit ihrer Verbindungsleitung 25 und einstückig mit den übrigen Antennenkomponenten her¬ stellbar ist und zusammen mit diesen in Kunststoff-Folien eingeschweißt wird bzw. in einem Thermoformungs-Verfahren in eine Kunststoff-Folie eingebettet werden kann.
Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Antennenan¬ ordnung nicht nur, wie dargestellt, im Zusammenhang mit Stoßfängern, sondern auch bei anderen Karosserieteilen, wie beispielsweise Kunststoff-Kotflügeln-, -Motorhauben oder Kofferraumdeckeln einsetzbar.
Die Antennenanordnung kann auch Antennenkomponenten für weitere Funkdienste, für Sende- und Empfangszwecke bei Frequenzen bis in den GHz-Bereich enthalten, die auf die erfindungsgemäße Weise auch in dieselben nichtleitenden Kunststoff-Folien ein geschweißt sind bzw. mit einem Thermoformungs-Prozeß in eine Kunststoff-Folie eingebet- tet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Antennenanordnung, insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeugteilen (21) , mit wenigstens zwei Antennen- komponenten, die in einem aus elektrisch nicht leitendem Material bestehenden Fahrzeugbauteil (21) integriert sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere Einzelkomponenten (1, 3, 7;, 2, 4, 8) der Antennenanord¬ nung einstückig aus einem elektrisch leitenden Gebilde bestehen.
2. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das elektrisch leitende Gebilde eine Kup¬ fer- und/oder Aluminiumfolie ist.
3. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das elektrisch leitende Gebilde aus einem elektrisch leitenden Draht besteht.
4. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenkompo¬ nente über eine Lambda/2 lange Hochfrequenzleitung elek¬ trisch miteinander verbunden sind.
5. Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Lamba/2 lange Hochfrequenz¬ leitung eine Streifenleitung ist.
6. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch lei¬ tende Gebilde in wenigstens einer elektrisch nicht lei¬ tenden Folie eingebettet ist.
7. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Induktivitäten (7, 8) mäanderförmig aus der elektrisch leitenden Folie oder einem elektrisch leitenden Draht gebildet sind.
8. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diskrete Antennen¬ komponenten auf einer Platine (9) angeordnet sind.
9. Antennenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Platine (9) flexibel ist.
10. Antennenanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Platine (9) zusammen mit den Anten¬ nenkomponenten in wenigstens einer elektrisch nicht lei¬ tenden Folie eingebettet ist.
11. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie entsprechend der Kontur des sie aufnehmenden Teils (21) vorgeformt ist.
12. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere elektrisch leitende Folien oder mehrere elektrisch leitende Drähte zwischen mehreren nicht leitenden Folienlagen eingebettet sind.
13. Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Bauelemente der Antennenanordnung in Miniaturschaltungstechnik herge¬ stellt sind.
14. Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Bauelemente der Antennenanordnung in Dichtschichttechnik hergestellt sind.
15. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Bauele¬ mente in Abschirmgehäusen angeordnet sind, welche in die Kunststoff-Folien mit eingeschweißt werden.
16. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in und/oder an einem Schaumstoffkern (22) vorgesehen ist.
17. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Antennen¬ sonden (1, 2) , zwei Verlängerungsspulen (7, 8) und/oder eine Lambda/2-Leitung (5) , die aus einer elektrisch lei¬ tenden, flexiblen Folie ausgeschnitten und von einer elektrisch nicht leitenden Folie umschlossen sind.
18. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Anordnung mittels eines Thermoform-Verfahrens in eine Kunststof -Folie eingebettet ist.
19. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, gekennzeichnet durch die Integration in einem Kunststoff- Stoßfänger (21) .
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