WO2006034838A1 - Antenna amplifier for a vehicle with means for esd protection in the input thereof - Google Patents

Antenna amplifier for a vehicle with means for esd protection in the input thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2006034838A1
WO2006034838A1 PCT/EP2005/010422 EP2005010422W WO2006034838A1 WO 2006034838 A1 WO2006034838 A1 WO 2006034838A1 EP 2005010422 W EP2005010422 W EP 2005010422W WO 2006034838 A1 WO2006034838 A1 WO 2006034838A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
antenna amplifier
amplifier
frequency signals
input
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/010422
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dominik Strolz
Martin Kuhn
Original Assignee
Hirschmann Car Communication Gmbh
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 Hirschmann Car Communication Gmbh filed Critical Hirschmann Car Communication Gmbh
Priority to EP05792665A priority Critical patent/EP1794838A1/en
Publication of WO2006034838A1 publication Critical patent/WO2006034838A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/18—Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors

Definitions

  • the invention relates to an antenna amplifier of a vehicle for receiving high-frequency signals according to the features of the preamble of patent claim 1.
  • the invention is therefore based on the object to provide an antenna amplifier of a vehicle for receiving high-frequency signals, which additionally has protective measures, which ensures that interference signals at the input of the antenna amplifier, in particular electrostatic Discharge, not to affect the operation of the Antennenverstär ⁇ kers or even lead to damage.
  • the invention it is provided for high-frequency signals in the upper megahertz or lower gigahertz range that means are arranged upstream of the input of the antenna amplifier which filters out a spectral range of damaging portions of the high-frequency signals and for the useful signals of the high-frequency signals received by the antenna to the antenna amplifier are permeable.
  • the invention no longer solves the problem as before in the time domain, but in a surprising manner in the frequency domain. Because the damaging portions of the high-frequency signals, in particular the Shudigen ⁇ the ESD pulses, according to their temporal course, a spectrum in the frequency domain. This spectrum is harmful to the components in the input of the Antennen ⁇ amplifier and is filtered out according to the invention.
  • the means are such that they allow the desired signals (useful signals or useful components) of the high-frequency signals received by the antenna to pass unhindered from the antenna to the input of the antenna amplifier.
  • the time profile of the pulse essentially corresponds to a decaying e-function with a rapid increase. In the frequency domain, this results in a bandwidth-limited spectrum with high shares at low frequencies and upwardly decreasing energy content up to about 1 gigahertz. Therefore, the means are designed to filter out an ESD pulse with the frequency spectrum just described, so that it can no longer cause the damaging effect in the antenna amplifier.
  • the means are designed as filters with a high-pass characteristic.
  • the cutoff frequency of such a filter is chosen so that the higher frequency portions of the noise (in particular the ESD pulse) can be suppressed.
  • the cut-off frequency should be selected so that the attenuation at the useful frequency (useful part of the high-frequency signals) is as small as possible, so that no deterioration of the useful signal occurs. This can be achieved by suitable dimensioning of the components of the filter with high-pass characteristic.
  • the filter has a high order. At the same time thereby a low insertion loss for the useful signals can be achieved. Since the source impedance of the interference signals is low-impedance, series elements are necessary in an advantageous manner in order to realize an impressed interference voltage.
  • the means designed as a filter are designed as discrete components and / or printed strip lines.
  • the required filter properties can be set cost-effectively and efficiently in the required dimensioning.
  • high-pass filters can be implemented in a particularly cost-effective and efficient manner as a combination of discrete components (for example SMD components) and strip lines printed on a printed circuit board in the frequency range in question (also called the lower microwave range).
  • the required inductances are realized as a printed strip line, since inductances as discrete components in the frequency range in question here have too high tolerances, have disturbing parasitic capacitances and are cost-intensive.
  • a further advantage of the embodiment of the inductances as printed strip lines is that the required inductance value is infinitely adjustable, in which the planar extent, in particular the length of the strip line, is varied.
  • the filter means are dimensioned such that the useful frequency range lies above the spectrum of the interference signals, in particular the ESD pulses, and the high pass is dimensioned so that it filters out the entire ESD spectrum, but essential parts thereof, in the best case as far as possible has no or only a slight insertion loss for the useful signals.
  • the invention is particularly preferably used in antennas and input amplifiers for frequencies of GPS systems (navigation systems) for SDARS applications and in the L band.
  • FIG. 1 shows a receiving system for a vehicle
  • Figure 1 shows an example of a receiving system of a vehicle having an antenna 1 at a suitable location.
  • the antenna 1 does not only consist of a single antenna element but can also consist of two or more antenna elements 2, 3, 4.
  • multiple antenna elements are present. These can be designed differently, for example as rod antennas, as antenna conductor structures in or on vehicle components, in particular vehicle windows, and the like.
  • An antenna element 2, 3 or 4 are followed by means which are designed as a filter 5. are.
  • This filter 5 has an input E, to which the high-frequency signals received by the Antenneneiementen 2, 3, 4 are supplied.
  • An antenna amplifier 6 is connected downstream at an output A of the filter 5 and is designed as a low-noise receiver amplifier for high-frequency signals in the gigahertz range in a particularly advantageous manner.
  • This antenna amplifier 6 has an output 7, at which the received and amplified high-frequency signals to further downstream electronic devices, such as radio receiver, GPS receiver, TV tuner and the like are supplied.
  • the filter 5, in general the means, are designed so that they thoroughlyfiitem a spectral range of harmful portions of the received insectsfre ⁇ -frequency signals and for the useful signals (useful portions) of the harnessfre ⁇ frequency signals received by the antenna 1 to the Antennen ⁇ amplifier 6 are permeable.
  • each antenna element 2, 3, 4 or a group of antenna elements each have a filter 5 downstream.
  • the high-frequency signals of one of the antenna elements 2, 3, 4 are supplied to the input E by means of a switching device.
  • more than one antenna amplifier 6 is present, in which case each antenna amplifier 6 has its own filter 5, wherein the filter 5 is either connected upstream of the input stage of the antenna amplifier 6 (and thus spatially separated therefrom) or in the Antenna amplifier 6 itself is integrated.
  • the components that realize the function of the antenna amplifier nen ⁇ 6, together with the components that realize the function of the filter 5, on separate circuit boards, but in a common housing of the antenna amplifier 6 or on a common conductor ⁇ plate of the antenna amplifier 6 is arranged.
  • the last-mentioned variant has the particular advantage that short signal paths result since, in the frequency range in question here, these are particularly due to lower interference capacitances are beneficial.
  • plug connections with disturbing mechanical and electrical properties can be effectively avoided.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of means which are connected upstream of the input of the antenna amplifier 6 and which filter out a spectral range of damaging portions of the received high-frequency signals and which are permeable to the useful signal of the high-frequency signals received by the antenna 1 to the antenna amplifier 6.
  • This high pass of higher order (here fifth order, with lower orders are conceivable, but of particular advantage high passes or even higher order are applied) consists of capacitances 8 (series elements) and inductors 9.
  • the capacitances 8 are in the signal path between the antenna 1 and the Antenna amplifier 6 maral ⁇ tet, while the inductors 9 are guided to ground.
  • the capacitances 8 and / or the inductors 9 are designed as discrete components and / or as printed strip lines, with the inductors 9 being realized as a printed stripline, since conventional inductances in the frequency range in question here are too have large tolerances, have parasitic parasitic capacitances and are relatively expensive.

Abstract

An antenna amplifier (6) for a vehicle, used to receive high frequency signals, wherein the antenna amplifier (6) has an input enabling it to be supplied with high frequency received signals from an antenna (1) connected thereto. According to the invention, the high frequency signals are located in the upper megahertz range or lower gigahertz range and means are connected on the line side to the input of the antenna amplifier (6), said means filtering out parts of the high frequency signals which damage spectral range and being pervious with respect to the useful signals of the received high frequency signals transmitted from the antenna (1) to the antenna amplifier (6).

Description

Hirschmann Car Communication GmbH, NeckartenzlingenHirschmann Car Communication GmbH, Neckartenzlingen
B E S C H R E I B U N GDESCRIPTION
Antennenverstärker eines Fahrzeuges mit Mitteln zum ESD-Schutz im EingangAntenna amplifier of a vehicle with means for ESD protection in the input
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft einen Antennenverstärker eines Fahrzeuges zum Empfan¬ gen hochfrequenter Signale gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1.The invention relates to an antenna amplifier of a vehicle for receiving high-frequency signals according to the features of the preamble of patent claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Systeme zum Empfangen hochfrequenter Signale bei Fahrzeugen sind bekannt. Diese weisen eine Antenne auf, die einem Eingang eines Antennenverstärkers zugeführt wird, wobei die empfangenen hochfrequenten Signale dem Antennen¬ verstärker zu ihrer Verstärkung zugeführt werden, um mit ausreichendem Pegel für die nachfolgende Wiedergabe geeignet zu sein. Bei rauscharmen Empfangs¬ verstärkern, die hochfrequente Signale im oberen Megahertzbereich (ca. 800 bis 900 Megahertz) bzw. im unteren Gigahertzbereich (insbesondere 1 bis 2 Gigahertz) empfangen, ist die Antenne direkt an den Eingang (Eingangsstufe) des Antennenverstärkers angeschlossen. Solche Empfangsverstärker sind sehr empfindlich gegenüber Störsignalen, insbesondere elektrostatischen Entladungen (ESD), wie sie zum Beispiel beim zufälligen Berühren der Antenne mit der Hand auftreten können. Dies kann sowohl bei der Montage des Empfangssystems im Fahrzeug als auch beim späteren Betrieb passieren. Außerdem kann es bei diesen rauscharmen Empfangsverstärkern schon vorkommen, dass nach der Herstellung des Verstärkers an sich, ohne dass die Antenne angeschlossen ist, die Störsignale an den Eingang des Verstärkers gelangen und somit die irreparab¬ len Schäden verursachen.Systems for receiving high-frequency signals in vehicles are known. These have an antenna, which is supplied to an input of an antenna amplifier, wherein the received high-frequency signals are fed to the Antennen¬ amplifier to its gain in order to be suitable with sufficient level for subsequent playback. In the case of low-noise reception amplifiers which receive high-frequency signals in the upper megahertz range (approximately 800 to 900 megahertz) or in the lower gigahertz range (in particular 1 to 2 gigahertz), the antenna is connected directly to the input (input stage) of the antenna amplifier. Such receive amplifiers are very sensitive to spurious signals, in particular electrostatic discharges (ESD), as they may occur, for example, when accidentally touching the antenna by hand. This can happen both during installation of the receiving system in the vehicle and during later operation. Moreover, with these low-noise receiver amplifiers, it may already happen that after the amplifier has been manufactured, without the antenna being connected, the interference signals reach the input of the amplifier and thus cause irreparab¬ len damage.
Im Stand der Technik sind zwar schon Bauteile bekannt, die die gefährdete Eingangsstufe des Antennenverstärkers vor solchen Entladungen schützen sollen und die zwischen dem Signalpfad zwischen der Antenne und dem Antennenver¬ stärker sowie Masse geschaltet sind. Hierbei handelt es sich um Varistoren und ESD-Subpressorelemente (nicht lineare Widerstände, die ab einer bestimmten Spannung niederohmig werden), Dioden (die bei Überschreiten der Diodenknick- spannung leitend werden (sowie Trennfunkenstrecken, die die auftretende Überspannung des ESD-Impulses nach Masse ableiten)). Diese Kantenbauteile führen zu den gewünschten Ergebnissen, wenn die hochfrequenten Signale deutlich im unteren Megahertzbereich liegen. In dem hier in Rede stehenden Frequenzbereich besitzen solche Varistoren, ESD-Suppressoren und Dioden eine Kapazität. Wird ein solches Schutzelement zwischen Signalpfad und Masse geschaltet, hat deren Kapazität einen negativen oder sogar schädlichen Einfluss auf die Rauschzahl und Verstärkung sowie Bandbreite der eigentlich zu schützen¬ den Verstärkerstufe, so dass deren Funktion stark beeinträchtigt wird. Diese störenden Effekte nehmen mit zunehmender Frequenz immer stärker zu, da gerade im Gigahertz-Bereich solche Kapazitäten bereits ab ungefähr einem Pikofarat Pf stören. Darüber hinaus ist es von Nachteil, dass die Bauelemente der eigentlich zu schützenden Verstärkerstufe für die heutigen Empfangseigenschaf¬ ten schon so empfindlich sind, dass selbst die bekannten Schutzelemente keinen ausreichenden Schutz bieten können. Die Gründe hierfür liegen in einer zu langen Ansprechzeit, einem zu hohen Innenwiderstand bzw. einer zu hohen Restspan¬ nung der Schutzelemente während der Entladung.In the prior art, components are already known which are intended to protect the endangered input stage of the antenna amplifier from such discharges and which are connected between the signal path between the antenna and the antenna amplifier and ground. These are varistors and ESD sub- pressor elements (non-linear resistors which become low-ohmic above a certain voltage), diodes (which become conductive when the diode buckling voltage is exceeded (as well as spark gaps that divert the overvoltage of the ESD pulse to ground )). These edge components give the desired results when the high-frequency signals are clearly in the lower megahertz range. In the frequency range in question, such varistors, ESD suppressors and diodes have a capacitance. If such a protective element is connected between the signal path and the ground, its capacitance has a negative or even harmful influence on the noise figure and gain and bandwidth of the amplifier stage that is actually to be protected, so that its function is severely impaired. These disturbing effects increase more and more as the frequency increases, since in the gigahertz range in particular, such capacitances disturb as little as about one pico farce Pf. In addition, it is disadvantageous that the components of the actual amplifier stage to be protected are already so sensitive to today's reception characteristics that even the known protective elements can not provide adequate protection. The reasons for this are too long a response time, too high an internal resistance or an excessively high residual voltage of the protective elements during the discharge.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antennenverstärker eines Fahrzeuges zum Empfangen hochfrequenter Signale bereitzustellen, der zusätzlich Schutzmaßnahmen aufweist, mit denen gewährleistet ist, dass Störsignale am Eingang des Antennenverstärkers, insbesondere elektrostatische Entladungen, nicht zu einer Beeinträchtigung des Betriebes des Antennenverstär¬ kers oder sogar zu einer Beschädigung führen.The invention is therefore based on the object to provide an antenna amplifier of a vehicle for receiving high-frequency signals, which additionally has protective measures, which ensures that interference signals at the input of the antenna amplifier, in particular electrostatic Discharge, not to affect the operation of the Antennenverstär¬ kers or even lead to damage.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of patent claim 1.
Erfindungsgemäß ist für hochfrequente Signale im oberen Megahertz- bzw. unteren Gigahertzbereich vorgesehen, dass dem Eingang des Antennenverstär¬ kers Mittel vorgeschaltet sind, die einen Spektralbereich schädigender Anteile der hochfrequenten Signale herausfiltern und die für die Nutzsignale der von der Antenne empfangenen hochfrequenten Signale zu dem Antennenverstärker durchlässig sind. Die Erfindung löst das Problem nicht mehr wie bisher im Zeitbereich, sondern in überraschender Weise im Frequenzbereich. Denn die schädigenden Anteile der hochfrequenten Signale, insbesondere die Schädigen¬ den ESD-Impulse, besitzen gemäß ihres zeitlichen Verlaufes ein Spektrum im Frequenzbereich. Dieses Spektrum ist für die Bauteile im Eingang des Antennen¬ verstärkers schädlich und wird gemäß der Erfindung herausgefiltert. Um die schädigende Wirkung dieses Spektrums herauszufiltern (zu eliminieren) ist es erforderlich, diesen Spektralbereich durch geeignete Mittel vor dem zu schützen¬ den Antennenverstärker herauszufiltern. Gleichzeitig sind in erfindungsgemäßer Weise diese Mittel so beschaffen, dass sie die gewünschten Signale (Nutzsignale bzw. Nutzanteile) der von der Antenne empfangenen hochfrequenten Signale ungehindert von der Antenne zum Eingang des Antennenverstärkers durchlassen. Bei den hier in Rede stehenden ESD-Impulsen entspricht der zeitliche Verlauf des Impulses im Wesentlichen einer abklingenden e-Funktion mit schnellem Anstieg. Im Frequenzbereich ergibt sich daraus ein bandbreitenbegrenztes Spektrum mit hohen Anteilen bei niedrigen Frequenzen und nach oben abnehmendem Energiegehalt bis ungefähr 1 Gigahertz. Daher sind die Mittel so gestaltet, dass sie einen ESD-Impuls mit dem gerade beschriebenen Frequenzspektrum herausfiltern, so dass dieser nicht mehr die schädigende Wirkung in dem Antennenverstärker hervorrufen kann.According to the invention, it is provided for high-frequency signals in the upper megahertz or lower gigahertz range that means are arranged upstream of the input of the antenna amplifier which filters out a spectral range of damaging portions of the high-frequency signals and for the useful signals of the high-frequency signals received by the antenna to the antenna amplifier are permeable. The invention no longer solves the problem as before in the time domain, but in a surprising manner in the frequency domain. Because the damaging portions of the high-frequency signals, in particular the Schädigen¬ the ESD pulses, according to their temporal course, a spectrum in the frequency domain. This spectrum is harmful to the components in the input of the Antennen¬ amplifier and is filtered out according to the invention. In order to filter out (eliminate) the damaging effect of this spectrum, it is necessary to filter out this spectral range by suitable means in front of the antenna amplifier to be protected. At the same time, according to the invention, these means are such that they allow the desired signals (useful signals or useful components) of the high-frequency signals received by the antenna to pass unhindered from the antenna to the input of the antenna amplifier. In the case of the ESD pulses in question here, the time profile of the pulse essentially corresponds to a decaying e-function with a rapid increase. In the frequency domain, this results in a bandwidth-limited spectrum with high shares at low frequencies and upwardly decreasing energy content up to about 1 gigahertz. Therefore, the means are designed to filter out an ESD pulse with the frequency spectrum just described, so that it can no longer cause the damaging effect in the antenna amplifier.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Mittel als Filter mit Hochpasscharakteristik ausgebildet. Die Grenzfrequenz eines solchen Filters wird so gewählt, dass die höher frequenten Anteile der Störsignale (insbesondere des ESD-Impulses) unterdrückt werden. Gleichzeitig ist die Grenzfrequenz so zu wählen, dass die Dämpfung bei der Nutzfrequenz (Nutzanteil der hochfrequenten Signale) so klein wie möglich ist, damit eben keine Verschlechterung des Nutzsignales auftritt. Dies läßt sich durch geeignete Dimensionierung der Bauteile des Filters mit Hochpass¬ charakteristik erzielen. Um eine möglichst hohe Unterdrückung der schädigenden Energieanteile der Störsignale zu gewährleisten, weist der Filter eine hohe Ordnung auf. Gleichzeitig ist hierdurch eine geringe Einfügedämpfung für das Nutzsignale erzielbar. Da die Quellimpedanz der Störsignale niederohmig ist, sind in vorteilhafter Weise Serienelemente notwendig, um eine eingeprägte Störspan¬ nung zu realisieren.In a development of the invention, the means are designed as filters with a high-pass characteristic. The cutoff frequency of such a filter is chosen so that the higher frequency portions of the noise (in particular the ESD pulse) can be suppressed. At the same time, the cut-off frequency should be selected so that the attenuation at the useful frequency (useful part of the high-frequency signals) is as small as possible, so that no deterioration of the useful signal occurs. This can be achieved by suitable dimensioning of the components of the filter with high-pass characteristic. To ensure the highest possible suppression of the harmful energy components of the interference signals, the filter has a high order. At the same time thereby a low insertion loss for the useful signals can be achieved. Since the source impedance of the interference signals is low-impedance, series elements are necessary in an advantageous manner in order to realize an impressed interference voltage.
In Weiterbildung der Erfindung sind die als Filter ausgebildeten Mittel als diskrete Bauelemente und/oder gedruckte Streifenleitungen ausgebildet. Dadurch lassen sich in der geforderten Dimensionierung die gewünschten Filtereigenschaften kostengünstig und effizient einstellen. Insbesondere Hochpassfilter lassen sich im hier in Rede stehenden Frequenzbereich (auch unterer Mikrowellenbereich genannt) besonders kostengünstig und effizient als eine Kombination von diskreten Bauteilen (zum Beispiel SMD-Bauteile) und als auf eine Leiterplatte gedruckte Streifenleitungen realisieren. Dabei werden beispielsweise die erforderlichen Induktivitäten als gedruckte Streifen leitung realisiert, da Induktivitä¬ ten als diskrete Bauteile in dem hier in Rede stehenden Frequenzbereich zu hohe Toleranzen aufweisen, störende parasitäre Kapazitäten besitzen und kosteninten¬ siv sind. Ein weiterer Vorteil der Ausgestaltung der Induktivitäten als gedruckte Streifenleitungen ist der, dass der erforderliche Induktivitätswert stufenlos einstellbar ist, in dem die flächige Erstreckung, insbesondere die Länge der Streifenleitung, variiert wird.In a further development of the invention, the means designed as a filter are designed as discrete components and / or printed strip lines. As a result, the required filter properties can be set cost-effectively and efficiently in the required dimensioning. In particular, high-pass filters can be implemented in a particularly cost-effective and efficient manner as a combination of discrete components (for example SMD components) and strip lines printed on a printed circuit board in the frequency range in question (also called the lower microwave range). In this case, for example, the required inductances are realized as a printed strip line, since inductances as discrete components in the frequency range in question here have too high tolerances, have disturbing parasitic capacitances and are cost-intensive. A further advantage of the embodiment of the inductances as printed strip lines is that the required inductance value is infinitely adjustable, in which the planar extent, in particular the length of the strip line, is varied.
Zusammenfassend läßt sich mit der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Mittel, die beispielsweise als Hochpass höherer Ordnung ausgebildet sind, ein hochwirksamer und kostengünstiger ESD-Schutz für Antennen und deren nachfolgende rauscharme eingangsseitige Verstärkerstufe realisieren, ohne deren Funktion zu beeinflussen oder nur unwesentlich zu beeinflussen. Dabei werden die Filtermittel so dimensioniert, dass der Nutzfre¬ quenzbereich oberhalb des Spektrums der Störsignale, insbesondere der ESD- Impulse, liegt und der Hochpass so dimensioniert ist, dass er im besten Fall dass gesamte ESD-Spektrum, aber wesentliche Teile davon, herausfiltert und für die Nutzsignale möglichst keine oder nur eine geringe Einfügedämpfung aufweist. Besonders bevorzugt wird die Erfindung angewendet bei Antennen und Eingangs¬ verstärkern für Frequenzen von GPS-Systemen (Navigationssysteme) für SDARS- Anwendungen und im L-Band.In summary, can be realized with the present invention using the means of the invention, which are designed for example as high pass higher order, a highly effective and cost-effective ESD protection for antennas and their subsequent low noise input side amplifier stage, without affecting their function or only insignificantly influence. In this case, the filter means are dimensioned such that the useful frequency range lies above the spectrum of the interference signals, in particular the ESD pulses, and the high pass is dimensioned so that it filters out the entire ESD spectrum, but essential parts thereof, in the best case as far as possible has no or only a slight insertion loss for the useful signals. The invention is particularly preferably used in antennas and input amplifiers for frequencies of GPS systems (navigation systems) for SDARS applications and in the L band.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles im Folgenden beschrie¬ ben und anhand der Figuren erläutert, wobei die Erfindung auf dieses Ausfüh¬ rungsbeispiel nicht beschränkt ist, sondern je nach Anwendungsfail entsprechend abgewandelt werden kann.The invention will be described below with reference to an exemplary embodiment and explained with reference to the figures, wherein the invention is not limited to this exemplary embodiment, but can be modified accordingly depending on the application.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 ein Empfangssystem für ein Fahrzeug,1 shows a receiving system for a vehicle,
Figur 2 einen Filter mit Hochpasscharakteristik.2 shows a filter with high pass characteristic.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
Figur 1 zeigt beispielhaft ein Empfangssystem eines Fahrzeuges, das an geeigneter Stelle eine Antenne 1 aufweist. Je nach Ausgestaltung des Empfangs¬ systems besteht die Antenne 1 nicht nur aus einem einzigen Antennenelement, sondern kann auch aus zwei oder mehr Antennenelementen 2, 3, 4 bestehen. Insbesondere wenn das Empfangssystem ein Diversity-System ist, sind mehrere Antennenelemente vorhanden. Diese können unterschiedlich ausgestaltet sein, so zum Beispiel als Stabantennen, als Antennenleiterstrukturen in oder auf Fahr¬ zeugbauteilen, insbesondere Fahrzeugscheiben, und dergleichen. Einem Antennenelement 2, 3 oder 4 sind Mittel nachgeschaltet, die als Filter 5 ausgebil- det sind. Dieser Filter 5 weist einen Eingang E auf, an dem ihm die von den Antenneneiementen 2, 3, 4 empfangenen hochfrequenten Signale zugeführt werden. An einem Ausgang A des Filters 5 ist ein Antennenverstärker 6 nachge¬ schaltet, der in besonders vorteilhafter Weise als rauscharmer Empfangsverstär¬ ker für hochfrequente Signale im Gigahertz-Bereich ausgebildet ist. Dieser Antennenverstärker 6 weist einen Ausgang 7 auf, an dem die empfangenen und verstärkten hochfrequenten Signale weiteren nachgeschalteten elektronischen Geräten, wie beispielsweise Rundfunkempfänger, GPS-Empfänger, TV-Tuner und dergleichen zugeführt werden. Der Filter 5, allgemein die Mittel, sind so gestaltet, dass sie einen Spektralbereich schädigender Anteile der empfangenen hochfre¬ quenten Signale herausfiitem und für die Nutzsignale (Nutzanteile) der hochfre¬ quenten Signale, die von der Antenne 1 empfangen werden, zu dem Antennen¬ verstärker 6 durchlässig sind.Figure 1 shows an example of a receiving system of a vehicle having an antenna 1 at a suitable location. Depending on the configuration of the receiving system, the antenna 1 does not only consist of a single antenna element but can also consist of two or more antenna elements 2, 3, 4. In particular, when the receiving system is a diversity system, multiple antenna elements are present. These can be designed differently, for example as rod antennas, as antenna conductor structures in or on vehicle components, in particular vehicle windows, and the like. An antenna element 2, 3 or 4 are followed by means which are designed as a filter 5. are. This filter 5 has an input E, to which the high-frequency signals received by the Antenneneiementen 2, 3, 4 are supplied. An antenna amplifier 6 is connected downstream at an output A of the filter 5 and is designed as a low-noise receiver amplifier for high-frequency signals in the gigahertz range in a particularly advantageous manner. This antenna amplifier 6 has an output 7, at which the received and amplified high-frequency signals to further downstream electronic devices, such as radio receiver, GPS receiver, TV tuner and the like are supplied. The filter 5, in general the means, are designed so that they herausfiitem a spectral range of harmful portions of the received hochfre¬-frequency signals and for the useful signals (useful portions) of the hochfre¬ frequency signals received by the antenna 1 to the Antennen¬ amplifier 6 are permeable.
Gegenüber dem Ausführungsbeispiel, das in Figur 1 gezeigt ist, sind bei der Realisierung eines solchen Empfangssystems selbstverständlich Alternativen denkbar. So kann beispielsweise jedem Antennenelement 2, 3, 4 oder einer Gruppe von Antennenelementen jeweils ein Filter 5 nachgeschaltet sein. Bei Vorhandensein von nur einem Filter 5 ist es denkbar, dass mittels einer Um¬ schalteinrichtung dem Eingang E jeweils die hochfrequenten Signale eines der Antennenelemente 2, 3, 4 zugeführt werden. Ebenso ist es denkbar, dass mehr als ein Antennenverstärker 6 vorhanden ist, wobei dann jeder Antennenverstärker 6 einen eigenen Filter 5 aufweist, wobei der Filter 5 entweder der Eingangsstufe des Antennenverstärkers 6 vorgeschaltet ist (und damit auch räumlich getrennt davon angeordnet ist) oder in dem Antennenverstärker 6 selber integriert ist. In diesem Fall sind dann beispielsweise die Bauteile, die die Funktion des Anten¬ nenverstärkers 6 realisieren, zusammen mit den Bauteilen, die die Funktion des Filters 5 realisieren, auf getrennten Leiterplatten, aber in einem gemeinsamen Gehäuse des Antennenverstärkers 6 oder auch auf einer gemeinsamen Leiter¬ platte des Antennenverstärkers 6 angeordnet. Die letztgenannte Variante hat den besonderen Vorteil, dass sich kurze Signalwege ergeben, da diese bei dem hier in Rede stehenden Frequenzbereich aufgrund geringerer Störkapazitäten besonders von Vorteil sind. Außerdem lassen sich Steckverbindungen mit störenden mechanischen und elektrischen Eigenschaften wirksam vermeiden.Compared to the embodiment shown in Figure 1, of course, alternatives are conceivable in the realization of such a receiving system. Thus, for example, each antenna element 2, 3, 4 or a group of antenna elements each have a filter 5 downstream. In the presence of only one filter 5, it is conceivable that the high-frequency signals of one of the antenna elements 2, 3, 4 are supplied to the input E by means of a switching device. It is also conceivable that more than one antenna amplifier 6 is present, in which case each antenna amplifier 6 has its own filter 5, wherein the filter 5 is either connected upstream of the input stage of the antenna amplifier 6 (and thus spatially separated therefrom) or in the Antenna amplifier 6 itself is integrated. In this case, then, for example, the components that realize the function of the antenna amplifier nen¬ 6, together with the components that realize the function of the filter 5, on separate circuit boards, but in a common housing of the antenna amplifier 6 or on a common conductor ¬ plate of the antenna amplifier 6 is arranged. The last-mentioned variant has the particular advantage that short signal paths result since, in the frequency range in question here, these are particularly due to lower interference capacitances are beneficial. In addition, plug connections with disturbing mechanical and electrical properties can be effectively avoided.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel von Mitteln, die dem Eingang des Anten¬ nenverstärkers 6 vorgeschaltet sind und die einen Spektralbereich schädigender Anteile der empfangenen hochfrequenten Signale herausfiltern und die für die Nutzsignale der von der Antenne 1 empfangenen hochfrequenten Signale zu dem Antennenverstärker 6 durchlässig sind. Dieser Hochpass höherer Ordnung (hier fünfter Ordnung, wobei niedrigere Ordnungen denkbar sind, von besonderem Vorteil aber Hochpässe noch höherer Ordnung angewendet werden) besteht aus Kapazitäten 8 (Serienelemente) sowie Induktivitäten 9. Die Kapazitäten 8 sind in den Signalpfad zwischen der Antenne 1 und dem Antennenverstärker 6 geschal¬ tet, während die Induktivitäten 9 gegen Masse geführt sind. In bevorzugter Weise sind die Kapazitäten 8 und/oder die Induktivitäten 9 als diskrete Bauelemente und/oder als gedruckte Streifenleitungen ausgebildet, wobei gerade die Induktivi¬ täten 9 als gedruckte Streifenleitung realisiert sind, da konventionelle Induktivitä¬ ten in dem hier in Rede stehenden Frequenzbereich zu große Toleranzen haben, störende parasitäre Kapazitäten besitzen und vergleichsweise kostenintensiv sind. Außerdem läßt sich mit als gedruckte Streifenleitung realisierte Induktivität eine stufenlose Einstellbarkeit des Induktivitätswertes erreichen. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of means which are connected upstream of the input of the antenna amplifier 6 and which filter out a spectral range of damaging portions of the received high-frequency signals and which are permeable to the useful signal of the high-frequency signals received by the antenna 1 to the antenna amplifier 6. This high pass of higher order (here fifth order, with lower orders are conceivable, but of particular advantage high passes or even higher order are applied) consists of capacitances 8 (series elements) and inductors 9. The capacitances 8 are in the signal path between the antenna 1 and the Antenna amplifier 6 geschal¬ tet, while the inductors 9 are guided to ground. Preferably, the capacitances 8 and / or the inductors 9 are designed as discrete components and / or as printed strip lines, with the inductors 9 being realized as a printed stripline, since conventional inductances in the frequency range in question here are too have large tolerances, have parasitic parasitic capacitances and are relatively expensive. In addition, can be achieved with an implemented as printed stripline inductance stepless adjustability of the inductance value.
Bezugs∑eichenlisteBezugsΣeichenliste
1. Antenne1. Antenna
2.-4. Antennenelement2.-4th antenna element
5. Filter5. Filter
6. Antennenverstärker6. Antenna amplifier
7. Ausgang7. Exit
8. Kapazitäten8. Capacities
9. Induktivitäten 9. inductances

Claims

18.08.2005Hirschmann Car Communication GmbH, NeckartenzlingenP A T E N T A N S P R Ü C H E 18.08.2005 Hirschmann Car Communication GmbH, NeckartenzlingenP ATENTANSPR Ü CHE
1.1.
Antennenverstärker (6) eines Fahrzeuges zum Empfangen hochfrequenter Signale, wobei der Antennenverstärker (6) einen Eingang aufweist, über den ihm von einer daran angeschlossenen Antenne (1) die empfangenen hochfrequenten Signale zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die hochfrequenten Signale im oberen Megahertz-Bereich bzw. unteren Gigahertz-Bereich liegen und dem Eingang des Antennenverstärkers (6) Mittel vorgeschaltet sind, die einen Spektralbereich schädigender Anteile der hochfrequenten Signale herausfiltern und die für die Nutzsignale der empfangenen hochfrequenten Signale von der Antenne (1) zu dem Antennenverstärker (6) durchlässig sind.Antenna amplifier (6) of a vehicle for receiving high-frequency signals, the antenna amplifier (6) having an input via which the antenna receives the received high-frequency signals from an antenna (1) connected thereto, characterized in that the high-frequency signals in the upper megahertz Range or lower gigahertz range and the input of the antenna amplifier (6) are preceded by means which filter out a spectral range of damaging portions of the high-frequency signals and the useful signals of the received high-frequency signals from the antenna (1) to the antenna amplifier (6). are permeable.
2.Second
Antennenverstärker (6) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dieAntenna amplifier (6) according to claim 1, characterized in that the
Mittel als Filter mit Hochpasscharakteristik ausgebildet sind.Means are designed as filters with high-pass characteristic.
3.Third
Antennenverstärker (6) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dasAntenna amplifier (6) according to claim 2, characterized in that the
Filter eine hohe Ordnung > 5 aufweist.Filter has a high order> 5.
4.4th
Antennenverstärker (6) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter Serienelemente aufweist.Antenna amplifier (6) according to claim 2 or 3, characterized in that the filter comprises series elements.
5.5th
Antennenverstärker (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel als diskrete Bauelemente und/oder als gedruckte Streifenleitungen ausgebildet sind. Antenna amplifier (6) according to one of the preceding claims, characterized in that the means are designed as discrete components and / or as printed strip lines.
6.6th
Antennenverstärker (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel in den Antennenverstärker (6) integriert sind.Antenna amplifier (6) according to one of the preceding claims, characterized in that the means are integrated in the antenna amplifier (6).
7.7th
Antennenverstärker (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der als rauscharmer Empfangsverstärker im Gigahertz- Bereich ausgebildet ist. Antenna amplifier (6) according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a low-noise receiver amplifier in the gigahertz range.
PCT/EP2005/010422 2004-09-28 2005-09-27 Antenna amplifier for a vehicle with means for esd protection in the input thereof WO2006034838A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05792665A EP1794838A1 (en) 2004-09-28 2005-09-27 Antenna amplifier for a vehicle with means for esd protection in the input thereof

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004046978 2004-09-28
DE102004046978.4 2004-09-28
DE102005039505.8 2005-08-20
DE102005039505 2005-08-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006034838A1 true WO2006034838A1 (en) 2006-04-06

Family

ID=35429483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/010422 WO2006034838A1 (en) 2004-09-28 2005-09-27 Antenna amplifier for a vehicle with means for esd protection in the input thereof

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1794838A1 (en)
WO (1) WO2006034838A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1995881A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-26 High Tech Computer Corp. Radio-frequency apparatus with electrostatic discharge protection
WO2010040752A1 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Epcos Ag Impedance adjustment circuit for adjusting planar antennas

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1037308A1 (en) * 1999-03-18 2000-09-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Electric filter for filtering low frequencies
WO2003030386A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Epcos Ag Circuit arrangement, switching module comprising said circuit arrangement and use of switching module
EP1418680A1 (en) * 2001-08-10 2004-05-12 Hitachi Metals, Ltd. Bypass filter; multi;band antenna switch circuit; and layered module composite part and communication device using them

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1037308A1 (en) * 1999-03-18 2000-09-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Electric filter for filtering low frequencies
EP1418680A1 (en) * 2001-08-10 2004-05-12 Hitachi Metals, Ltd. Bypass filter; multi;band antenna switch circuit; and layered module composite part and communication device using them
WO2003030386A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Epcos Ag Circuit arrangement, switching module comprising said circuit arrangement and use of switching module

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1995881A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-26 High Tech Computer Corp. Radio-frequency apparatus with electrostatic discharge protection
WO2010040752A1 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Epcos Ag Impedance adjustment circuit for adjusting planar antennas
KR20110070891A (en) * 2008-10-08 2011-06-24 에프코스 아게 Impedance adjustment circuit for adjusting planar antennas
US8760239B2 (en) 2008-10-08 2014-06-24 Qualcomm Technologies, Inc. Impedance matching circuit for matching planar antennas
KR101633464B1 (en) 2008-10-08 2016-06-24 퀄컴 테크놀로지스, 인크. Impedance adjustment circuit for adjusting planar antennas

Also Published As

Publication number Publication date
EP1794838A1 (en) 2007-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0855758A1 (en) Circuit for the protection of RF input circuits of telecommunication devices
DE3135515C2 (en)
WO2003030383A1 (en) Circuit, switching module comprising the same, and use of said switching module
EP2304877B1 (en) Radio transmission signal detection circuit
WO2003030386A1 (en) Circuit arrangement, switching module comprising said circuit arrangement and use of switching module
DE102011012648A1 (en) High frequency transmission module with improved harmonic behavior
WO2006034838A1 (en) Antenna amplifier for a vehicle with means for esd protection in the input thereof
EP1559200B1 (en) Circuit arrangement
WO2009043364A1 (en) Protective circuit for the input-side protection of an electronic device operating in the maximum frequency range
DE3431537C2 (en)
DE60132244T2 (en) MICROWAVE AMPLIFIER WITH BYPASS SEGMENT
WO2003030384A1 (en) Circuit arrangement, switching module comprising said circuit arrangement and use of switching module
WO2005002072A1 (en) Attenuator system
DE102019101888A1 (en) Configurable micro-acoustic RF filter
DE3108993C2 (en) RF input filter circuit of a tuner
DE10201433B4 (en) Circuit arrangement, switching module with the circuit arrangement and use of the switching module
DE2826524B2 (en) Circuit arrangement for reducing interference in an FM stereo receiver
EP0042014B1 (en) Overvoltage protection circuit for line amplifiers
DE10201434A1 (en) Antenna switching circuit for mobile telephone has antenna input coupled to electrostatic discharge protection device
DE10201435B4 (en) Circuit arrangement with an antenna input
EP1290805B1 (en) Multiband mobile radio terminal and antenna switching device for such a terminal
EP1693921B1 (en) Electric apparatus for protecting terminals
WO2003030382A1 (en) Circuit arrangement, switching module comprising said circuit arrangement and use of said switching module
DE10201436B4 (en) Circuit arrangement with an antenna input and their use
DE2446631C2 (en) Active receiving antenna made of a conductive base and a conductive rod connected to it

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV LY MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2005792665

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005792665

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005792665

Country of ref document: EP