WO2009065804A1 - Multiband receive antenna module - Google Patents

Multiband receive antenna module Download PDF

Info

Publication number
WO2009065804A1
WO2009065804A1 PCT/EP2008/065669 EP2008065669W WO2009065804A1 WO 2009065804 A1 WO2009065804 A1 WO 2009065804A1 EP 2008065669 W EP2008065669 W EP 2008065669W WO 2009065804 A1 WO2009065804 A1 WO 2009065804A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
antenna module
module according
helix
receiving antenna
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/065669
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Guy-Aymar Chakam
Original Assignee
Continental Automotive 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 Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Publication of WO2009065804A1 publication Critical patent/WO2009065804A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/362—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith for broadside radiating helical antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole

Definitions

  • the invention relates to a multi-band receiving antenna module with an electrically conductive base as a mass and counterweight.
  • An antenna rod and an antenna helix surrounding the antenna rod are arranged on the base.
  • Such an arrangement has a first and a second resonant frequency band, wherein between the first and the second resonant frequency band, a frequency band gap or unnecessary resonances depending on the distance between the two resonant frequency bands are arranged.
  • This antenna structure comprises a first antenna element, which is preferably a straight conductor, and a second antenna element, which is preferably a conductor wound in cylindrical windings.
  • the antenna elements have different resonance frequencies.
  • a rod element is partially arranged within the helical element. Both elements may have a common entry point or separate entry points.
  • Such antenna structures can be used both as receiving antennas and as radio antennas.
  • both the helix antenna and the rod antenna are connected to a single common feed point.
  • each of the two elements of the antenna structure is excited at its base by a high-frequency voltage.
  • the antenna rod is used for a frequency band which has higher frequencies than the likewise high-frequency excited helix antenna.
  • these three antenna structure elements are supplied with high-frequency voltage at three isolated feed-in points, so that three different resonant frequency bands can be radiated and received by the three antenna elements.
  • a two-volume telephone antenna which has a monopole antenna in the form of a rod antenna in the center of two helical antennas.
  • the helix antenna and the rod antenna are connected at a common feed point as active antenna elements in order to excite the two resonance frequency bands, while an additional passive antenna helix grounded to its base surrounds the two active antenna elements.
  • An antenna helix is understood in the following to mean a passive antenna component which is not connected to a feed-in point, while a helical antenna represents an active antenna component which is connected to a feed-in point.
  • the object of the invention is to provide a multiband receiving antenna module which has at least two resonant frequency bands with a frequency band gap arranged therebetween or with unused resonances. It is another object of the invention to improve the selectivity of the antenna structure and at the same time to create a simplified and cost-effective design of the antenna. In addition, it is an object of the invention to minimize the outer dimensions of the antenna structure for a multi-band receiving antenna module so far that the receiving antenna module can be accommodated in a fin on or on a vehicle.
  • a multiband receiving antenna module with an electrically conductive base as a mass and a counterweight is created.
  • An antenna rod and an antenna helix surrounding the antenna rod, which is capacitively coupled to the antenna rod, are arranged on the base.
  • This arrangement of antenna rod and antenna helix has a first and a second resonant frequency band, wherein between the first and the second resonant frequency band, a frequency band gap or unnecessary resonances is arranged.
  • a foot point of the antenna rod is connected to an isolated from the base for both resonant frequency bands common feed point, while a base of the antenna helix is capacitively coupled from the feed point via a capacitance diode with the base.
  • This receiving antenna module has the advantage that on the one hand it can be used both as a receiving antenna module and as a transmitting antenna module and thus represents a radio antenna module. It is noteworthy that only the antenna rod is connected to a feed point, while the antenna helix is connected only as a passive antenna element, without having a direct connection to the high-frequency feed point. Instead, the antenna helix interacts with the antenna rod
  • DAB digital audio broadcast
  • This antenna structure is of minimal external dimensions, so that it can be arranged in a fin on or on a vehicle.
  • the antenna rod is capacitively loaded by the surrounding antenna helix and can thus have a length that is smaller than ⁇ / 4 of the center frequency of the L-band.
  • the impedance of the sensor optimized antenna module in L-band suitable for about 50 ⁇ (ohm).
  • the structure has a parallel resonance used for the band III of the DAB (digital audio broadcasting) service.
  • the parallel resonance for band III acting at lower frequencies compared to the L band, the course of the antenna efficiency with the frequency in band III is determined.
  • This antenna efficiency is highest where the real value of the impedance is maximum. Since the antenna structure is particularly small, the antenna is narrowband. Thus, the antenna efficiency and the gain of the antenna are particularly good in the range of the parallel resonance between antenna rod and antenna helix, which is established for the lower frequencies of band III.
  • the parallel resonance is made tunable by the capacitance diode.
  • the electronically controllable capacitance diode is arranged between the ground connection point and the base point of the antenna helix. Since such a capacitance diode changes its capacitance value as a function of the applied DC voltage, there now arises the possibility of a DAB-channel-dependent control of the parallel resonance and thus of the antenna gain in order to always achieve optimal reception by the receive antenna module in band III.
  • a DC voltage source for capacitance control of the capacitance diode can be made by a tuner of the receiving device connected to the antenna module.
  • the receiving antenna module has an impedance I in ohms between 20 ⁇ ⁇ I ⁇ 60 ⁇ .
  • the antenna rod and the antenna helix form a parallel resonance tunable via the capacitance diode, wherein preferably the capacitance diode is electrically connected to a tuner output of the receiver via an inductance L in Henry between 150 H ⁇ L ⁇ 250 H.
  • a resonance frequency band L with the resonance frequencies f L between 1452 MHz ⁇ f L ⁇ 1492 MHz can be achieved with this antenna structure and high selectivity, while with the parallel resonance a second resonance frequency band III with resonance frequencies f ⁇ ⁇ between 174 MHz ⁇ f ⁇ ⁇ 240 MHz can be selectively received.
  • the turns of the antenna helix can have a circular shape.
  • the fin provided for the antenna module could not be made streamlined.
  • the antenna helix may have polygonal turns, with quadrangular turns with a narrow narrow side and a large longitudinal side, and triangular turns with eyes of the same length. none, between which a very acute angle is provided, are preferred.
  • the capacitive coupling between the antenna rod and the antenna helix also changes, so that adaptation and tuning can be carried out by varying the distances between the windings, by changing the number of turns and by changing the overall length of the antenna helix wire.
  • the antenna helix may include, in addition to equidistant pitches between the turns, a coil arrangement in which the spacing between the turns gradually decreases from the root to the tip of the antenna helix. As the spacing between turns decreases, the capacitive coupling between antenna rod and antenna helix also increases.
  • the antenna helix has a number n of turns between 10 ⁇ n ⁇ 20 in order to cope with the different cross-sectional shape of the turns.
  • the diameter d of the turns can be between 12 mm ⁇ d ⁇ 24 mm.
  • the antenna rod preferably has a height h s between 38 mm ⁇ h s ⁇ 58 mm and the antenna helix in turn has a height h x between 35 mm ⁇ h x ⁇ 55 mm.
  • the electrically conductive base surface may comprise a metal foil which is glued to the bottom surface of the fin.
  • the electrically conductive base area may be a surface of a coating applied to a PCB substrate.
  • the PCB substrate may be coated on both sides and have on its back side microguide tracks, and accordingly receive passive components, which form a matching network of about 50 ⁇ to adapt the resonance frequencies of the antenna module.
  • the base has a trapezoidal outer contour, wherein the antenna module is placed in the region of a broad side of the trapezoidal outer contour and the width b of the trapezoidal outer contour tapers towards a narrow side, which is arranged opposite the broad side.
  • the envelope of the receiving antenna module can form a fin, which is formed from a plastics material, for example by means of injection molding.
  • the antenna module can be connected via a single coaxial cable or via microstrip lines on a back side of a substrate.
  • a ground line of the feed contacts the electrically conductive base or ground on an upper side of the substrate, and a central conductor contacts the feed point of the receiving antenna module.
  • a wireless transmission to the digital radio receiver in the vehicle interior is also possible.
  • the receiving antenna module can be used in radio receivers for digital reception
  • Figure 1 shows a schematic diagram of a multi-band receiving antenna module of an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of the multi-band receiving antenna module according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of a fin for a vehicle with a receiving antenna module 1 according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a multi-band receiving antenna module 1 of an embodiment of the invention.
  • This receiving antenna module 1 has two resonance frequency bands.
  • the receiving antenna module 1 has an antenna rod 4, which is connected at its base 6 to the feed point 7 to a high-frequency receiver for the first resonant frequency band L.
  • This antenna rod 4 forms a monopole antenna with a height h s , which is slightly less than ⁇ / 4 of the center frequency of the resonant frequency band L.
  • the height h s can be reduced by a capacitive load such that the antenna rod 4 can be installed in a fin of a vehicle having a height of about 60 mm.
  • This antenna rod 4 is surrounded by an antenna helix 5 not connected to the feed point 7, which represents the above-mentioned capacitive load for the antenna rod 4 in the first resonant frequency band L.
  • the two antenna elements 4 and 5 oscillate, consisting of the antenna rod 4 and the antenna helix 5, in series resonance.
  • the antenna helix 5 contacts neither the antenna rod 4 nor the feed point 7, nor the mass 3 of an electrically conductive base 2 as known in the prior art for a helical antenna in combination with a monopole antenna in rod form. Rather, the antenna helix shown here is a passive component which, however, can be excited for series resonance in the first resonant frequency band L and for parallel resonance in the second resonant frequency band III if the length of the turns approximately equals ⁇ / 4 of the center frequency of the second resonant frequency band III.
  • the height h x of the antenna helix 5 should correspond approximately to the height h s of the antenna rod 4, so that both components of this antenna structure can be accommodated in a fin of a vehicle. Due to the relatively small structure that results for the oscillating in parallel resonance antenna helix 5, the resonance is relatively narrow-band and selective. However, in order to receive the possible reception frequencies of the band III in this parallel resonance, the base 8 of the antenna helix 5 is electrically connected via a capacitance diode 9 with a variable capacitance C 0 to the ground 3 of the base 2 of the reception antenna module 1.
  • the capacitance variation is controlled by feeding a variable DC voltage through a DC output of a tuner 11, wherein an LC low-pass filter of an inductance L and a capacitor C blocks high-frequency components of the tuner output.
  • a tuner 11 wherein an LC low-pass filter of an inductance L and a capacitor C blocks high-frequency components of the tuner output.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of the multiband receiving antenna module 1 according to FIG. 1.
  • Components having the same functions as in FIG. 1 are identified by the same reference symbols and are not discussed separately. While the antenna rod 4 with its base 6 is electrically connected to the feed point 7 and thus can forward the received high-frequency voltage to the receiving circuit is clearly seen in Figure 2, that the antenna helix 5 surrounds the antenna rod 4, but touched at any point.
  • the windings 12 of the antenna helix 5 can have the diameter d, which is dimensioned such that the winding circumference multiplied by the number of windings results in a value which is smaller than ⁇ / 4 of the center frequency of the resonance frequency band III.
  • the distance a which is here drawn as equidistant between the turns, can gradually decrease from the base point 8, whereby at the same time the capacitive coupling and load of the antenna rod 4 towards the head end 24 increases.
  • the circular windings of the antenna helix 12 shown here it can also have oval, elliptical or teardrop-shaped cross sections of its windings 12, with which the receiving antenna module 1 can be better adapted in the external appearance of the fin of a vehicle.
  • the cross-section of the windings may also decrease from the foot point 8 to the head end 24, which simultaneously increases the capacitive coupling towards the head end, but also facilitates the integration of this receiving antenna module 1 into a fin.
  • the receiving antenna module 1 shown here can be arranged on a substrate 13, which has a metallic coating 14 which forms the base 2 or the ground 3 for the receiving antenna module 1. At the feed point 7, this coating 14 has an opening, so that a central Conductor 21 can be performed isolated at the base 6.
  • the substrate 13 consists of an insulating plastic, preferably a PCB board (printed circuit board).
  • the circuit elements C 0 in the form of a capacitance diode 9, L in the form of an inductor 10 and C in the form of a capacitor 25 are shown here as discrete components, at least the components 10 and 25 can be realized on a printed circuit in the form of microstructures.
  • This new receiving antenna module 1 for vehicles is designed as small as possible to remain unobtrusive.
  • the intended volume of a maximum height of 60 mm and a maximum diameter of 18 mm is not exceeded by this receiving antenna module 1.
  • this receive antenna module 1 satisfies all the electrical specifications to be simultaneously satisfied in the requirement of dual banding for the bands III and L band, and provides a gain of -10 dBi in band III and 0 dBi in L band without amplifier ready.
  • this receiving antenna module 1 can be combined with other antennas to form a fin-shaped antenna module, wherein a plurality of radio services can be operated by the additional antennas.
  • the initially encountered problem of a small real part of the impedance for such electrically small antennas could be solved with the helical element and the connected capacitance diode 9.
  • the receiving antenna module 1 shown in Figure 2 has a
  • Total height of 52 mm has a diameter of 16 mm and serves the dual band for the band III and the L-band.
  • a clear advantage has been achieved, since in the receive antenna module 1 only a single feed point allows the use of a single amplifier for both bands and only one coaxial cable is required for both bands is.
  • this provides a receive antenna module which employs a 1/4 ⁇ wavelength monopole for the L band. Only this monopole is fed as antenna rod 4.
  • a barrier cup resonator is arranged from the antenna helix 5, with the antenna helix 5 at the end near the feed point being connected to ground 3 via a capacitance diode 9.
  • the other end of the resonator in the form of the antenna helix 5 is open as well as the end of the 1/4 ⁇ - wavelength monopole in the form of the antenna rod 4 for the L-band.
  • the resonators are coupled and load each other capacitively. As a result, the small height for the receiving antenna module 1 can be achieved.
  • the barrel-shaped resonator is in parallel resonance with the 1/4 ⁇ -wavelength monopole.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of a fin 18 for a vehicle with a receiving antenna module 1 according to FIG. 1.
  • the fin 18 is on a substrate 13 assembles or encloses this substrate 13, wherein the upper side of the substrate has a metallic coating 14, preferably made of a copper alloy, which constitutes a mass 3 and forms a counterweight for the receiving antenna module 1.
  • the received high-frequency voltages U HF are transmitted to the receiver via a coaxial cable 19, which is arranged on the lower side 22 of the substrate 13 and contacts the ground 14 of the substrate 13 with its ground line 20.
  • a central conductor 21 of the coaxial cable 19 is connected to the feed point 7 at the base 6 of the antenna rod 4.
  • the base 8 of the antenna helix 5 is electrically connected via a through-line 26 through the substrate 13 to a printed circuit on the back side 22 of the substrate 13.
  • the capacitance diode 9 and the filter elements L and C of the circuit shown here are arranged on the printed circuit as an inductance 10 and as a capacitor 25.
  • the variable DC voltage source U is connected to a DC output 11 of a tuner to control the capacitance of the capacitance diode 9.
  • the base 2 as shown here in Figure 3, shaped trapezoidal, wherein the receiving antenna module 1 is disposed in the region of a broad side 16 of the outer contour 15 of the base 2 and the width b of the base 2 and thus also the base of the fin 18 in the direction tapered on a narrow side 17, which is arranged opposite the broad side 16.
  • the height h f of the fin 18 is 60 mm in this embodiment of the invention.
  • the dashed lines 27 and 28 give approximately the contour of the fin 18 again. Reference sign list

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

The invention relates to a multiband receive antenna module (1) comprising an electrically conducting base (2) as ground (3) and as a counterweight. An antenna rod (4) and an antenna helix (5) that surrounds the antenna rod (4) and is capacitively coupled thereto are arranged on the base (2). Said arrangement encompassing the antenna rod (4) and the antenna helix (5) has a first and a second resonant frequency band between which a frequency band gap or non-required resonances is/are disposed. A low end (6) of the antenna rod (4) is connected to a common feeding point (7) for both resonant frequency bands which is insulated from the base (2), while a low end (8) of the antenna helix (5) is capacitively coupled to the base (2) by means of a variable capacitance diode (9) at a distance from the feeding point (7).

Description

Beschreibungdescription
Mehrbändiges EmpfangsantennenmodulMulti-band receiving antenna module
Die Erfindung betrifft ein mehrbändiges Empfangsantennenmodul mit einer elektrisch leitenden Grundfläche als Masse und Gegengewicht. Auf der Grundfläche ist ein Antennenstab und eine den Antennenstab umgebende Antennenhelix angeordnet. Eine derartige Anordnung weist ein erstes und ein zweites Reso- nanzfrequenzband auf, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Resonanzfrequenzband eine Frequenzbandlücke oder nicht benötigte Resonanzen in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen den beiden Resonanzfrequenzbändern angeordnet sind.The invention relates to a multi-band receiving antenna module with an electrically conductive base as a mass and counterweight. An antenna rod and an antenna helix surrounding the antenna rod are arranged on the base. Such an arrangement has a first and a second resonant frequency band, wherein between the first and the second resonant frequency band, a frequency band gap or unnecessary resonances depending on the distance between the two resonant frequency bands are arranged.
Aus der Druckschrift US 6,054,966 ist eine Antennenstruktur bekannt, mit mindestens zwei Resonanzfrequenzbändern. Diese Antennenstruktur umfasst ein erstes Antennenelement, das vorzugsweise ein gerader Leiter ist, und ein zweites Antennenelement, das vorzugsweise ein Leiter ist, der in zylindri- sehen Windungen gewickelt ist. Die Antennenelemente weisen unterschiedliche Resonanzfrequenzen auf. Dazu ist ein Stabelement teilweise innerhalb des helikalen Elementes angeordnet. Beide Elemente können einen gemeinsamen Einspeisepunkt oder getrennte Einspeisepunkte aufweisen.From the document US 6,054,966 an antenna structure is known, with at least two resonant frequency bands. This antenna structure comprises a first antenna element, which is preferably a straight conductor, and a second antenna element, which is preferably a conductor wound in cylindrical windings. The antenna elements have different resonance frequencies. For this purpose, a rod element is partially arranged within the helical element. Both elements may have a common entry point or separate entry points.
Derartige Antennenstrukturen sind sowohl als Empfangsantennen als auch als Funkantennen einsetzbar. Bei der bekannten Antennenstruktur sind sowohl die Helixantenne als auch die Stabantenne an einen einzigen gemeinsamen Einspeisepunkt an- geschlossen. Somit wird jedes der beiden Elemente der Antennenstruktur an ihrem Fußpunkt von einer hochfrequenten Spannung angeregt. Dabei wird der Antennenstab für ein Frequenzband eingesetzt, das höhere Frequenzen aufweist als die ebenfalls hochfrequent angeregte Helixantenne. Wird eine dritte Helixantenne vorgesehen, so werden diese drei Antennenstruk- turelemente an drei voneinander isolierten Einspeisepunkten mit Hochfrequenzspannung versorgt, sodass drei unterschiedli- che Resonanzfrequenzbänder von den drei Antennenelementen abgestrahlt und empfangen werden können.Such antenna structures can be used both as receiving antennas and as radio antennas. In the known antenna structure, both the helix antenna and the rod antenna are connected to a single common feed point. Thus, each of the two elements of the antenna structure is excited at its base by a high-frequency voltage. In this case, the antenna rod is used for a frequency band which has higher frequencies than the likewise high-frequency excited helix antenna. If a third helical antenna is provided, these three antenna structure elements are supplied with high-frequency voltage at three isolated feed-in points, so that three different resonant frequency bands can be radiated and received by the three antenna elements.
Aus der Druckschrift US 7,158,819 Bl ist darüber hinaus eine zweibändige Telefonantenne bekannt, die eine Monopolantenne in Form einer Stabantenne im Zentrum von zwei Helixantennen aufweist. Dabei sind als aktive Antennenelemente die Helixan- tenne und die Stabantenne an einem gemeinsamen Einspeisepunkt angeschlossen, um die beiden Resonanzfrequenzbänder anzure- gen, während eine zusätzliche mit ihrem Fußpunkt auf Masse gelegte passive Antennenhelix die beiden aktiven Antennenelemente umgibt. Unter einer Antennenhelix wird im Folgenden ein passives Antennenbauelement verstanden, das nicht an einen Einspeisepunkt angeschlossen ist, während eine Helixantenne ein aktives Antennenbauelement darstellt, das an einen Einspeisepunkt angeschlossen ist.From the document US Pat. No. 7,158,819 B1, furthermore, a two-volume telephone antenna is known, which has a monopole antenna in the form of a rod antenna in the center of two helical antennas. In this case, the helix antenna and the rod antenna are connected at a common feed point as active antenna elements in order to excite the two resonance frequency bands, while an additional passive antenna helix grounded to its base surrounds the two active antenna elements. An antenna helix is understood in the following to mean a passive antenna component which is not connected to a feed-in point, while a helical antenna represents an active antenna component which is connected to a feed-in point.
Die Herstellung derartiger bekannter Antennenmodule ist aufwendig und kostenintensiv. Ein Abgleich der Resonanzfrequenz- bänder in Bezug auf eine durch einen Tuner vorgegebene Empfangsfrequenz von digitalen Radiosendern ist bei den bekannten Antennenstrukturen weder vorgesehen noch möglich.The production of such known antenna modules is complicated and expensive. An adjustment of the resonant frequency bands with respect to a tuner predetermined reception frequency of digital radio stations is neither provided nor possible in the known antenna structures.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein mehrbändiges Empfangsanten- nenmodul zu schaffen, das mindestens zwei Resonanzfrequenzbänder mit dazwischen angeordneter Frequenzbandlücke oder mit nicht benötigter Resonanzen aufweist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, die Selektivität der Antennenstruktur zu verbessern und gleichzeitig einen vereinfachten und kosten- günstigen Aufbau der Antenne zu schaffen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, die Außenabmessungen der Antennenstruktur für ein mehrbändiges Empfangsantennenmodul soweit zu minimieren, dass das Empfangsantennenmodul in einer Finne auf oder an einem Fahrzeug untergebracht werden kann.The object of the invention is to provide a multiband receiving antenna module which has at least two resonant frequency bands with a frequency band gap arranged therebetween or with unused resonances. It is another object of the invention to improve the selectivity of the antenna structure and at the same time to create a simplified and cost-effective design of the antenna. In addition, it is an object of the invention to minimize the outer dimensions of the antenna structure for a multi-band receiving antenna module so far that the receiving antenna module can be accommodated in a fin on or on a vehicle.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäß wird ein mehrbändiges Empfangsantennenmodul mit einer elektrisch leitenden Grundfläche als Masse und Gegengewicht geschaffen. Auf der Grundfläche ist ein Antennen- Stab und eine den Antennenstab umgebende Antennenhelix, die kapazitiv mit dem Antennenstab gekoppelt ist, angeordnet. Diese Anordnung aus Antennenstab und Antennenhelix weist ein erstes und ein zweites Resonanzfrequenzband auf, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Resonanzfrequenzband eine Frequenzbandlücke oder nicht benötigter Resonanzen angeordnet ist. Ein Fußpunkt des Antennenstabes ist dazu mit einem von der Grundfläche isolierten für beide Resonanzfrequenzbänder gemeinsamen Einspeisepunkt verbunden, während ein Fußpunkt der Antennenhelix vom Einspeisepunkt entfernt über eine Kapa- zitätsdiode mit der Grundfläche kapazitiv gekoppelt ist.This object is achieved with the features of independent claim 1. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims. According to the invention, a multiband receiving antenna module with an electrically conductive base as a mass and a counterweight is created. An antenna rod and an antenna helix surrounding the antenna rod, which is capacitively coupled to the antenna rod, are arranged on the base. This arrangement of antenna rod and antenna helix has a first and a second resonant frequency band, wherein between the first and the second resonant frequency band, a frequency band gap or unnecessary resonances is arranged. A foot point of the antenna rod is connected to an isolated from the base for both resonant frequency bands common feed point, while a base of the antenna helix is capacitively coupled from the feed point via a capacitance diode with the base.
Dieses Empfangsantennenmodul hat den Vorteil, dass es einerseits sowohl als Empfangsantennenmodul als auch als Sendeantennenmodul eingesetzt werden kann und damit ein Funkanten- nenmodul darstellt. Dabei ist bemerkenswert, dass lediglich der Antennenstab mit einem Einspeisepunkt verbunden ist, während die Antennenhelix lediglich als passives Antennenelement zugeschaltet ist, ohne eine direkte Verbindung zum hochfrequenten Einspeisepunkt aufzuweisen. Vielmehr stellt die An- tennenhelix in Zusammenwirken mit dem Antennenstab einenThis receiving antenna module has the advantage that on the one hand it can be used both as a receiving antenna module and as a transmitting antenna module and thus represents a radio antenna module. It is noteworthy that only the antenna rod is connected to a feed point, while the antenna helix is connected only as a passive antenna element, without having a direct connection to the high-frequency feed point. Instead, the antenna helix interacts with the antenna rod
Sperrtopfartigen Resonator mit dem Monopol dar. Diese Antennenstruktur hat den Vorteil, dass sie eine dualbandige DAB- Antenne (digital audio broadcast) für ein Band III und für ein L-Band bildet. Diese Antennenstruktur ist von minimalen äußeren Maßen, sodass sie in einer Finne an oder auf einem Fahrzeug angeordnet werden kann.This is an antenna structure having the advantage that it forms a dual-band digital audio broadcast (DAB) antenna for a band III and for an L band. This antenna structure is of minimal external dimensions, so that it can be arranged in a fin on or on a vehicle.
Durch diese Struktur wird eine Serienresonanz im L-Band angeregt und über den Antennenstab empfangen. Der Antennestab ist durch die umgebende Antennenhelix kapazitiv belastet und kann somit eine Länge aufweisen, die kleiner als λ/4 der Mittenfrequenz des L-Bandes ist. Dabei ist die Impedanz des Emp- fangsantennenmoduls im L-Band passend auf etwa 50 Ω (Ohm) optimiert .Through this structure, a series resonance in the L-band is excited and received via the antenna rod. The antenna rod is capacitively loaded by the surrounding antenna helix and can thus have a length that is smaller than λ / 4 of the center frequency of the L-band. The impedance of the sensor optimized antenna module in L-band suitable for about 50 Ω (ohm).
Ferner weist die Struktur eine Parallelresonanz auf, die für das Band III des DAB-Dienstes (digital audio broadcasting) eingesetzt wird. Mit der gegenüber dem L-Band bei niedrigeren Frequenzen wirkenden Parallelresonanz für Band III wird der Verlauf der Antenneneffizienz mit der Frequenz im Band III festgelegt. Diese Antenneneffizienz ist am höchsten, wo der Realwert der Impedanz maximal ist. Da die Antennenstruktur besonders klein ist, ist die Antenne schmalbandig. Somit ist die Antenneneffizienz und der Antennengewinn besonders gut im Bereich der für die geringeren Frequenzen des Bandes III sich einstellenden Parallelresonanz zwischen Antennenstab und An- tennenhelix.Further, the structure has a parallel resonance used for the band III of the DAB (digital audio broadcasting) service. With the parallel resonance for band III acting at lower frequencies compared to the L band, the course of the antenna efficiency with the frequency in band III is determined. This antenna efficiency is highest where the real value of the impedance is maximum. Since the antenna structure is particularly small, the antenna is narrowband. Thus, the antenna efficiency and the gain of the antenna are particularly good in the range of the parallel resonance between antenna rod and antenna helix, which is established for the lower frequencies of band III.
Um allerdings den Antennengewinn in dem gesamten Band III sicherzustellen, wird die Parallelresonanz durch die Kapazitätsdiode abstimmbar gestaltet. Dazu ist die elektronisch steuerbare Kapazitätsdiode zwischen dem Masseanschlusspunkt und dem Fußpunkt der Antennenhelix angeordnet. Da eine derartige Kapazitätsdiode ihren Kapazitätswert als Funktion der angelegten Gleichspannung ändert, ergibt sich nun die Möglichkeit einer DAB-kanalabhängigen Steuerung der Parallelre- sonanz und somit des Antennengewinns vorzusehen, um immer einen optimalen Empfang durch das Empfangsantennenmodul im Band III zu erreichen. Mit der Beeinflussung der Parallelresonanz durch eine Kapazitätsdiode besteht nun auch die Möglichkeit, den Realteil zu kontrollieren, der somit auf einen einfachen messbaren Wert erhöht werden kann. Eine Gleichspannungsquelle zur Kapazitätssteuerung der Kapazitätsdiode kann von einem an das Antennenmodul angeschlossenen Tuner des Empfangsgeräts erfolgen .However, to ensure the antenna gain in the entire band III, the parallel resonance is made tunable by the capacitance diode. For this purpose, the electronically controllable capacitance diode is arranged between the ground connection point and the base point of the antenna helix. Since such a capacitance diode changes its capacitance value as a function of the applied DC voltage, there now arises the possibility of a DAB-channel-dependent control of the parallel resonance and thus of the antenna gain in order to always achieve optimal reception by the receive antenna module in band III. By influencing the parallel resonance by means of a capacitance diode, it is now also possible to control the real part, which can thus be increased to a simple measurable value. A DC voltage source for capacitance control of the capacitance diode can be made by a tuner of the receiving device connected to the antenna module.
Während einer Änderung der Parallelresonanzfrequenz für Band III mittels der Kapazitätsdiode ergibt sich eine nur minimale Änderung des Eingangsreflexionsfaktors im hochfrequenten Resonanzbereich des L-Bandes, sodass bei dieser Antennenstruk- tur aus Antennenstab und einer Antennenhelix mit Kopplung an einen Massepunkt über eine Kapazitätsdiode der Empfang in beiden Bändern gewährleistet werden kann.During a change of the parallel resonance frequency for band III by means of the capacitance diode results in a minimal change of the input reflection factor in the high-frequency resonance range of the L-band, so that in this antenna structure from antenna rod and an antenna helix coupled to a ground point via a capacitance diode, the reception in both bands can be ensured.
Während das erste Resonanzband, wie bereits oben erläutert, höhere Frequenzen als das zweite Resonanzband aufweist, ist die Gestalt des Antennenstabes maßgebend für das erste Resonanzband, wobei jedoch der Antennenstab und die Antennenhelix eine Serienresonanz bilden und kapazitiv und induktiv zusam- menwirken. In Serienresonanz weist das Empfangsantennenmodul eine Impedanz I in Ohm zwischen 20 Ω ≤ I ≤ 60 Ω auf.While the first resonance band, as already explained above, has higher frequencies than the second resonance band, the shape of the antenna rod is decisive for the first resonance band, but the antenna rod and the antenna helix form a series resonance and interact capacitively and inductively. In series resonance, the receiving antenna module has an impedance I in ohms between 20 Ω ≤ I ≤ 60 Ω.
Bei dem zweiten Resonanzfrequenzband bilden Antennenstab und Antennenhelix eine über die Kapazitätsdiode abstimmbare Pa- rallelresonanz, wobei vorzugsweise die Kapazitätsdiode über eine Induktivität L in Henry zwischen 150 H ≤ L ≤ 250 H mit einem Tunerausgang des Empfängers elektrisch in Verbindung steht.At the second resonant frequency band, the antenna rod and the antenna helix form a parallel resonance tunable via the capacitance diode, wherein preferably the capacitance diode is electrically connected to a tuner output of the receiver via an inductance L in Henry between 150 H ≦ L ≦ 250 H.
Mit dem Antennenstab in Zusammenwirken mit der Antennenhelix in Serie kann ein Resonanzfrequenzband L mit den Resonanzfrequenzen fL zwischen 1452 MHz < fL < 1492 MHz mit dieser Antennenstruktur und hoher Selektivität erreicht werden, während mit der Parallelresonanz ein zweites Resonanzfrequenzband III mit Resonanzfrequenzen f∑∑∑ zwischen 174 MHz ≤ f∑∑∑ ≤ 240 MHz selektiv empfangen werden kann.With the antenna rod in cooperation with the antenna helix in series, a resonance frequency band L with the resonance frequencies f L between 1452 MHz <f L <1492 MHz can be achieved with this antenna structure and high selectivity, while with the parallel resonance a second resonance frequency band III with resonance frequencies f ΣΣ Σ between 174 MHz ≤ f ΣΣΣ ≤ 240 MHz can be selectively received.
Die Windungen der Antennenhelix können eine Kreisform aufweisen. Jedoch könnte dadurch die für das Antennenmodul vorgese- hene Finne nicht strömungsgünstig ausgebildet werden. Um den Forderungen eines geringen Luftwiderstandes im Fahrzeugbau entgegenzukommen, ist es sinnvoll, dass die Antennenhelix o- vale oder ellipsenförmige Windungen aufweist, die lang gestreckt in der Finne untergebracht werden können. Darüber hinaus kann die Antennenhelix polygonale Windungen aufweisen, wobei viereckige Windungen mit enger Schmalseite und großer Längsseite sowie dreieckige Windungen mit gleichlangen Sehen- kein, zwischen denen ein äußerst spitzer Winkel vorgesehen ist, bevorzugt werden.The turns of the antenna helix can have a circular shape. However, as a result, the fin provided for the antenna module could not be made streamlined. In order to meet the requirements of low air resistance in vehicle construction, it makes sense that the antenna helix o vale or elliptical windings, which can be accommodated long stretched in the fin. In addition, the antenna helix may have polygonal turns, with quadrangular turns with a narrow narrow side and a large longitudinal side, and triangular turns with eyes of the same length. none, between which a very acute angle is provided, are preferred.
Mit der Änderung der Querschnittsgeometrie der Windungen än- dert sich auch die kapazitive Kopplung zwischen Antennenstab und Antennenhelix, sodass durch Variation der Abstände zwischen den Windungen, durch Änderung der Anzahl der Windungen und durch Änderung der Gesamtlänge des Antennenhelixdrahtes eine Anpassung und Abstimmung vorgenommen werden kann. Die Antennenhelix kann neben äquidistanten Abständen zwischen den Windungen auch eine Windungenanordnung aufweisen, bei der der Abstand zwischen den Windungen graduell vom Fußpunkt zu dem Kopfende der Antennenhelix abnimmt. Mit geringer werdendem Abstand zwischen den Windungen nimmt auch die kapazitive Kopplung zwischen Antennenstab und Antennenhelix zu.With the change in the cross-sectional geometry of the windings, the capacitive coupling between the antenna rod and the antenna helix also changes, so that adaptation and tuning can be carried out by varying the distances between the windings, by changing the number of turns and by changing the overall length of the antenna helix wire. The antenna helix may include, in addition to equidistant pitches between the turns, a coil arrangement in which the spacing between the turns gradually decreases from the root to the tip of the antenna helix. As the spacing between turns decreases, the capacitive coupling between antenna rod and antenna helix also increases.
Vorzugsweise weist die Antennenhelix eine Anzahl n der Windungen zwischen 10 ≤ n ≤ 20 auf, um der unterschiedlichen Querschnittsform der Windungen gerecht zu werden. Auch der Durchmesser d der Windungen, soweit sie kreisförmig konstruiert sind, kann zwischen 12 mm ≤ d ≤ 24 mm liegen. Um das gesamte Empfangsantennenmodul in einer Finne eines Fahrzeugs unterzubringen, die maximal 60 mm nicht überschreiten sollte, weist der Antennenstab vorzugsweise eine Höhe hs zwischen 38 mm < hs ≤ 58 mm auf und die Antennenhelix weist ihrerseits eine Höhe hx zwischen 35 mm ≤ hx ≤ 55 mm auf.Preferably, the antenna helix has a number n of turns between 10 ≦ n ≦ 20 in order to cope with the different cross-sectional shape of the turns. Also, the diameter d of the turns, as far as they are circular, can be between 12 mm ≤ d ≤ 24 mm. In order to accommodate the entire receiving antenna module in a fin of a vehicle, which should not exceed 60 mm, the antenna rod preferably has a height h s between 38 mm <h s ≤ 58 mm and the antenna helix in turn has a height h x between 35 mm ≤ h x ≤ 55 mm.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die e- lektrisch leitende Grundfläche eine Metallfolie aufweisen, die auf die Bodenfläche der Finne geklebt ist. Andererseits ist es auch möglich, dass die elektrisch leitende Grundfläche eine Fläche einer auf einem PCB-Substrat aufgebrachten Be- schichtung ist. Dabei kann das PCB-Substrat doppelseitig beschichtet sein und auf seiner Rückseite Mikroleiterbahnen aufweisen, und entsprechend passive Bauelemente aufnehmen, die zur Anpassung der Resonanzfrequenzen des Antennenmoduls ein Anpassungsnetzwerk von etwa 50 Ω bilden. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist die Grundfläche eine trapezförmige Außenkontur auf, wobei das Antennenmodul im Bereich einer Breitseite der trapezförmigen Außenkontur aufgestellt ist und sich die Breite b der trapezförmigen Außenkontur zu einer Schmalseite hin verjüngt, die der Breitseite gegenüberliegend angeordnet ist.In a further embodiment of the invention, the electrically conductive base surface may comprise a metal foil which is glued to the bottom surface of the fin. On the other hand, it is also possible for the electrically conductive base area to be a surface of a coating applied to a PCB substrate. In this case, the PCB substrate may be coated on both sides and have on its back side microguide tracks, and accordingly receive passive components, which form a matching network of about 50 Ω to adapt the resonance frequencies of the antenna module. In further preferred embodiments of the invention, the base has a trapezoidal outer contour, wherein the antenna module is placed in the region of a broad side of the trapezoidal outer contour and the width b of the trapezoidal outer contour tapers towards a narrow side, which is arranged opposite the broad side.
Die Hülle des Empfangsantennenmoduls kann eine Finne bilden, die aus einer Kunststoffmasse beispielsweise mittels Spritz- gussverfahren geformt ist. Schließlich kann das Antennenmodul über ein einziges Koaxialkabel oder über Mikrostreifenleitun- gen auf einer Rückseite eines Substrats angeschlossen sein. Dazu kontaktiert eine Masseleitung der Zuführung die elektrisch leitende Grundfläche bzw. Masse auf einer Oberseite des Substrats, und ein zentraler Leiter kontaktiert den Einspeisepunkt des Empfangsantennenmoduls. Auch eine drahtlose Übertragung zum digitalen Radioempfänger im Fahrzeuginnenraums ist möglich.The envelope of the receiving antenna module can form a fin, which is formed from a plastics material, for example by means of injection molding. Finally, the antenna module can be connected via a single coaxial cable or via microstrip lines on a back side of a substrate. For this purpose, a ground line of the feed contacts the electrically conductive base or ground on an upper side of the substrate, and a central conductor contacts the feed point of the receiving antenna module. A wireless transmission to the digital radio receiver in the vehicle interior is also possible.
Zusammenfassend ergeben sich damit die nachfolgenden Vorteile:In summary, this results in the following advantages:
1. lediglich ein einziger Einspeisepunkt ist vorzusehen;1. only a single entry point is to be provided;
2. nur ein Verstärker und eine beispielsweise koaxiale Zuleitung sind notwendig für beide Bänder, was zu einer Preisreduktion führt;2. only one amplifier and, for example, a coaxial feed line are necessary for both bands, resulting in a price reduction;
3. das Empfangsantennenmodul ist in Radiogeräten für digitalen Empfang einsetzbar;3. the receiving antenna module can be used in radio receivers for digital reception;
4. idealerweise ist es für Autodachbereiche geeignet;4. ideally, it is suitable for car roof areas;
5. eine Integrierbarkeit in ein finnenförmiges Antennenmo- dul ist gegeben;5. an integrability in a fin-shaped antenna module is given;
6. mit dem Empfangsantennenmodul werden minimale Höhen realisierbar;6. with the receiving antenna module minimum heights are realized;
7. mit dem Empfangsantennenmodul werden sehr gute Gewinnwerte erreicht; 8. im Band III sind einfach messbare Realteile der Impedanz möglich;7. very good profit values are achieved with the receive antenna module; 8. in Band III easily measurable real parts of the impedance are possible;
9. die Anpassung an einen Verstärker ist problemlos realisierbar . Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert .9. the adaptation to an amplifier is easily realizable. The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures.
Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze eines mehrbändigen Empfangsantennenmoduls einer Ausführungsform der Erfindung;Figure 1 shows a schematic diagram of a multi-band receiving antenna module of an embodiment of the invention;
Figur 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des mehrbändigen Empfangsantennenmoduls gemäß Figur 1 ;FIG. 2 shows a schematic perspective view of the multi-band receiving antenna module according to FIG. 1;
Figur 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Finne für ein Fahrzeug mit einem Empfangsantennenmodul 1 gemäß Figur 1.FIG. 3 shows a schematic perspective view of a fin for a vehicle with a receiving antenna module 1 according to FIG. 1.
Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze eines mehrbändigen Empfangsantennenmoduls 1 einer Ausführungsform der Erfindung. Dieses Empfangsantennenmodul 1 weist zwei Resonanzfrequenzbänder auf. Ein erstes Resonanzfrequenzband mit den Empfangsfrequen- zen fL im Frequenzband L der DAB-Dienste zwischenFigure 1 shows a schematic diagram of a multi-band receiving antenna module 1 of an embodiment of the invention. This receiving antenna module 1 has two resonance frequency bands. A first resonant frequency band with the reception frequencies f L in the frequency band L of the DAB services between
1452 MHz < fL < 1492 MHz und ein zweites Resonanzfrequenzband III, das Empfangsfrequenzen Ji111 des Bandes III zwischen 174 MHz < flu < 240 MHz empfangen soll. Dazu weist das Empfangsantennenmodul 1 einen Antennenstab 4 auf, der mit seinem Fußpunkt 6 mit dem Einspeisepunkt 7 zu einem Hochfrequenzempfänger für das erste Resonanzfrequenzband L verbunden ist. Dieser Antennenstab 4 bildet eine Monopolantenne mit einer Höhe hs, die etwas geringer ist als λ/4 der Mittenfrequenz des Resonanzfrequenzbandes L.1452 MHz <f L <1492 MHz and a second resonant frequency band III which is to receive band III receive frequencies Ji 111 between 174 MHz <f l u <240 MHz. For this purpose, the receiving antenna module 1 has an antenna rod 4, which is connected at its base 6 to the feed point 7 to a high-frequency receiver for the first resonant frequency band L. This antenna rod 4 forms a monopole antenna with a height h s , which is slightly less than λ / 4 of the center frequency of the resonant frequency band L.
Die Höhe hs kann durch eine kapazitive Last derart vermindert werden, dass der Antennenstab 4 in eine Finne eines Fahrzeugs, die eine Höhe von etwa 60 mm aufweist, eingebaut werden kann. Dieser Antennenstab 4 ist von einer nicht an den Einspeisepunkt 7 angeschlossenen Antennenhelix 5 umgeben, welche die oben erwähnte kapazitive Belastung für den Antennenstab 4 im ersten Resonanzfrequenzband L darstellt. Dabei schwingen die beiden Antennenelemente 4 und 5, bestehend aus dem Antennenstab 4 und der Antennenhelix 5, in Serienresonanz .The height h s can be reduced by a capacitive load such that the antenna rod 4 can be installed in a fin of a vehicle having a height of about 60 mm. This antenna rod 4 is surrounded by an antenna helix 5 not connected to the feed point 7, which represents the above-mentioned capacitive load for the antenna rod 4 in the first resonant frequency band L. In the process, the two antenna elements 4 and 5 oscillate, consisting of the antenna rod 4 and the antenna helix 5, in series resonance.
Die Antennenhelix 5 kontaktiert weder den Antennenstab 4 noch den Einspeisepunkt 7, noch die Masse 3 einer elektrisch leitenden Grundfläche 2 wie es aus dem Stand der Technik für eine Helixantenne in Kombination mit einer Monopolantenne in Stabform bekannt ist. Die hier gezeigte Antennenhelix ist vielmehr ein passives Bauelement, das jedoch zur Serienreso- nanz im ersten Resonanzfrequenzband L und zur Parallelresonanz im zweiten Resonanzfrequenzband III angeregt werden kann, wenn die Länge der Windungen annähernd λ/4 der Mittenfrequenz des zweiten Resonanzfrequenzbandes III entspricht.The antenna helix 5 contacts neither the antenna rod 4 nor the feed point 7, nor the mass 3 of an electrically conductive base 2 as known in the prior art for a helical antenna in combination with a monopole antenna in rod form. Rather, the antenna helix shown here is a passive component which, however, can be excited for series resonance in the first resonant frequency band L and for parallel resonance in the second resonant frequency band III if the length of the turns approximately equals λ / 4 of the center frequency of the second resonant frequency band III.
Dabei soll die Höhe hx der Antennenhelix 5 etwa der Höhe hs des Antennenstabes 4 entsprechen, sodass beide Komponenten dieser Antennenstruktur in einer Finne eines Fahrzeugs untergebracht werden können. Durch den relativ kleinen Aufbau der sich für die in Parallelresonanz schwingende Antennenhelix 5 ergibt, ist die Resonanz relativ schmalbandig und selektiv. Um jedoch in dieser Parallelresonanz die möglichen Empfangsfrequenzen des Bandes III zu empfangen ist der Fußpunkt 8 der Antennenhelix 5 über eine Kapazitätsdiode 9 mit einer variablen Kapazität C0 mit der Masse 3 der Grundfläche 2 des Emp- fangsantennenmoduls 1 elektrisch verbunden.The height h x of the antenna helix 5 should correspond approximately to the height h s of the antenna rod 4, so that both components of this antenna structure can be accommodated in a fin of a vehicle. Due to the relatively small structure that results for the oscillating in parallel resonance antenna helix 5, the resonance is relatively narrow-band and selective. However, in order to receive the possible reception frequencies of the band III in this parallel resonance, the base 8 of the antenna helix 5 is electrically connected via a capacitance diode 9 with a variable capacitance C 0 to the ground 3 of the base 2 of the reception antenna module 1.
Die Kapazitätsvariation wird durch Einspeisen einer variablen Gleichspannung über einen Gleichspannungsausgang eines Tuners 11 gesteuert, wobei ein LC-Tiefpassfilter aus einer Indukti- vität L und einem Kondensator C hochfrequente Anteile des Tunerausgangs abblockt. Somit kann die kapazitive Wirkung der Antennenhelix 5 variiert werden.The capacitance variation is controlled by feeding a variable DC voltage through a DC output of a tuner 11, wherein an LC low-pass filter of an inductance L and a capacitor C blocks high-frequency components of the tuner output. Thus, the capacitive effect of the antenna helix 5 can be varied.
Figur 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des mehrbändigen Empfangsantennenmoduls 1 gemäß Figur 1. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in Figur 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Während der Antennenstab 4 mit seinem Fußpunkt 6 unmit- telbar mit dem Einspeisepunkt 7 elektrisch verbunden ist und somit die empfangene Hochfrequenzspannung an die Empfangsschaltung weiterleiten kann, ist mit Figur 2 deutlich zu sehen, dass die Antennenhelix 5 den Antennenstab 4 umgibt, aber an keinem Punkt berührt.FIG. 2 shows a schematic perspective view of the multiband receiving antenna module 1 according to FIG. 1. Components having the same functions as in FIG. 1 are identified by the same reference symbols and are not discussed separately. While the antenna rod 4 with its base 6 is electrically connected to the feed point 7 and thus can forward the received high-frequency voltage to the receiving circuit is clearly seen in Figure 2, that the antenna helix 5 surrounds the antenna rod 4, but touched at any point.
Um dennoch die Antennenhelix 5 gegenüber dem Antennenstab 4 mechanisch zu fixieren, sind hier nicht gezeigte Abstandshalter aus isolierendem Material angeordnet, die sowohl den ä- quidistanten Abstand a zwischen den einzelnen Windungen 12 der Antennenhelix 5 gewährleisten als auch die Zentrierung des Antennenstabes 4 gegenüber der Antennenhelix 5 gewährleisten. Dabei können die Windungen 12 der Antennenhelix 5 den Durchmesser d aufweisen, der so bemessen ist, dass der Windungsumfang multipliziert mit der Anzahl der Windungen einen Wert ergibt, der kleiner als λ/4 der Mittenfrequenz des Resonanzfrequenzbandes III ist.In order nevertheless to mechanically fix the antenna helix 5 relative to the antenna rod 4, spacers, not shown here, are arranged of insulating material, which ensure both the equidistant distance a between the individual turns 12 of the antenna helix 5 and the centering of the antenna rod 4 with respect to the antenna helix 5 ensure. In this case, the windings 12 of the antenna helix 5 can have the diameter d, which is dimensioned such that the winding circumference multiplied by the number of windings results in a value which is smaller than λ / 4 of the center frequency of the resonance frequency band III.
Der Abstand a, der hier als äquidistant zwischen den Windun- gen gezeichnet ist, kann vom Fußpunkt 8 graduell abnehmen, womit gleichzeitig die kapazitive Kopplung und Belastung des Antennenstabes 4 zum Kopfende 24 hin zunimmt. Anstelle der hier gezeigten kreisförmigen Windungen der Antennenhelix 12 kann diese auch ovale, elliptische oder tropfenförmige Quer- schnitte ihrer Windungen 12 aufweisen, womit das Empfangsantennenmodul 1 im äußeren Erscheinungsbild der Finne eines Fahrzeugs besser angepasst werden kann. Auch kann der Querschnitt der Windungen vom Fußpunkt 8 zum Kopfende 24 hin abnehmen, womit gleichzeitig eine Zunahme der kapazitiven Kopp- lung zum Kopfende hin verbunden ist, jedoch auch das Einbinden dieses Empfangsantennenmoduls 1 in eine Finne erleichtert wird.The distance a, which is here drawn as equidistant between the turns, can gradually decrease from the base point 8, whereby at the same time the capacitive coupling and load of the antenna rod 4 towards the head end 24 increases. Instead of the circular windings of the antenna helix 12 shown here, it can also have oval, elliptical or teardrop-shaped cross sections of its windings 12, with which the receiving antenna module 1 can be better adapted in the external appearance of the fin of a vehicle. The cross-section of the windings may also decrease from the foot point 8 to the head end 24, which simultaneously increases the capacitive coupling towards the head end, but also facilitates the integration of this receiving antenna module 1 into a fin.
Das hier gezeigte Empfangsantennenmodul 1 kann auf einem Sub- strat 13 angeordnet werden, das eine metallische Beschichtung 14 aufweist, welche die Grundfläche 2 bzw. die Masse 3 für das Empfangsantennenmodul 1 bildet. Am Einspeisepunkt 7 weist diese Beschichtung 14 eine Öffnung auf, sodass ein zentraler Leiter 21 an den Fußpunkt 6 isoliert geführt werden kann. Dazu besteht das Substrat 13 aus einem isolierenden Kunststoff, vorzugsweise einer PCB-Platte (printed circuit board) . Die Schaltungselemente C0 in Form einer Kapazitätsdiode 9, L in Form einer Induktivität 10 und C in Form eines Kondensators 25 sind zwar hier als diskrete Bauelemente gezeichnet, jedoch können zumindest die Bauelemente 10 und 25 auf einer gedruckten Schaltung in Form von Mikrostrukturen verwirklicht werden .The receiving antenna module 1 shown here can be arranged on a substrate 13, which has a metallic coating 14 which forms the base 2 or the ground 3 for the receiving antenna module 1. At the feed point 7, this coating 14 has an opening, so that a central Conductor 21 can be performed isolated at the base 6. For this purpose, the substrate 13 consists of an insulating plastic, preferably a PCB board (printed circuit board). Although the circuit elements C 0 in the form of a capacitance diode 9, L in the form of an inductor 10 and C in the form of a capacitor 25 are shown here as discrete components, at least the components 10 and 25 can be realized on a printed circuit in the form of microstructures.
Mit einem derartigen Antennenmodul 1 ist es nun möglich, die für das Jahr 2010 vorgesehene Abschaltung von analogen Radiosendern und deren Ersatz durch digitale Sender vorzubereiten, und entsprechend minimierte Empfangsantennenmodule bereitzu- stellen, die an oder auf Fahrzeugen montiert werden können. Dieses neue Empfangsantennenmodul 1 für Fahrzeuge ist so klein gestaltet wie nur irgend möglich, um unauffällig zu bleiben. Das dafür vorgesehene Volumen von einer maximalen Höhe von 60 mm und einem maximalen Durchmesser von 18 mm wird durch dieses Empfangsantennenmodul 1 nicht überschritten. Außerdem erfüllt dieses Empfangsantennenmodul 1 sämtliche e- lektrische Spezifikationen, die in der Forderung einer Dual- bandigkeit für die Bänder III und das L-Band gleichzeitig zu erfüllen sind und stellt einen Gewinn von - 10 dBi im Band III und 0 dBi im L-Band ohne Verstärker bereit.With such an antenna module 1, it is now possible to prepare for the shutdown of analog radio transmitters envisaged for 2010 and their replacement by digital transmitters, and to provide correspondingly minimized receive antenna modules which can be mounted on or on vehicles. This new receiving antenna module 1 for vehicles is designed as small as possible to remain unobtrusive. The intended volume of a maximum height of 60 mm and a maximum diameter of 18 mm is not exceeded by this receiving antenna module 1. In addition, this receive antenna module 1 satisfies all the electrical specifications to be simultaneously satisfied in the requirement of dual banding for the bands III and L band, and provides a gain of -10 dBi in band III and 0 dBi in L band without amplifier ready.
Außerdem kann dieses Empfangsantennenmodul 1 mit anderen Antennen zu einem finnenförmigen Antennenmodul vereinigt werden, wobei mehrere Funkdienste durch die zusätzlichen Anten- nen bedient werden können. Das zunächst aufgetretene Problem eines geringen Realteils der Impedanz für derart elektrisch kleine Antennen konnte mit dem Helixelement und der angeschlossenen Kapazitätsdiode 9 gelöst werden.In addition, this receiving antenna module 1 can be combined with other antennas to form a fin-shaped antenna module, wherein a plurality of radio services can be operated by the additional antennas. The initially encountered problem of a small real part of the impedance for such electrically small antennas could be solved with the helical element and the connected capacitance diode 9.
Das in Figur 2 gezeigte Empfangsantennenmodul 1 weist eineThe receiving antenna module 1 shown in Figure 2 has a
Gesamthöhe von 52 mm auf, hat einen Durchmesser von 16 mm und bedient die Dualbandigkeit für das Band III und das L-Band. Somit ist gegenüber herkömmlichen Strahlern, die eine Höhe zwischen 250 mm und 350 mm mit zwei Einspeisepunkten aufweisen, sodass zwei koaxiale Zuleitungen notwendig werden, ein deutlicher Vorsprung gelungen, da bei dem Empfangsantennenmodul 1 lediglich ein einziger Einspeisepunkt die Nutzung eines einzigen Verstärkers für beide Bänder ermöglicht, und nur ein Koaxialkabel für beide Bänder erforderlich ist.Total height of 52 mm, has a diameter of 16 mm and serves the dual band for the band III and the L-band. Thus, compared to conventional spotlights, which is a height between 250 mm and 350 mm with two feed points, so that two coaxial feeders become necessary, a clear advantage has been achieved, since in the receive antenna module 1 only a single feed point allows the use of a single amplifier for both bands and only one coaxial cable is required for both bands is.
Zusammenfassend wird hiermit ein Empfangsantennenmodul geschaffen, bei dem ein 1/4 λ - Wellenlängen Monopol für das L- Band eingesetzt wird. Nur dieser Monopol wird als Antennenstab 4 eingespeist. Um diesen Monopol herum ist ein sperr- topfartiger Resonator aus der Antennenhelix 5 angeordnet, wobei die Antennenhelix 5 an dem Ende nahe am Einspeisepunkt über eine Kapazitätsdiode 9 auf Masse 3 gelegt ist. Das ande- re Ende des Resonators in Form der Antennenhelix 5 ist offen wie auch das Ende des 1/4 λ - Wellenlängen Monopols in Form des Antennenstabes 4 für das L-Band. Durch die in Figur 2 gezeigte Anordnung sind die Resonatoren gekoppelt und belasten sich gegenseitig kapazitiv. Dadurch lässt sich die geringe Höhe für das Empfangsantennenmodul 1 erreichen. Der sperr- topfartige Resonator ist in Parallelresonanz mit dem 1/4 λ - Wellenlängen Monopol.In summary, this provides a receive antenna module which employs a 1/4 λ wavelength monopole for the L band. Only this monopole is fed as antenna rod 4. Around this monopole, a barrier cup resonator is arranged from the antenna helix 5, with the antenna helix 5 at the end near the feed point being connected to ground 3 via a capacitance diode 9. The other end of the resonator in the form of the antenna helix 5 is open as well as the end of the 1/4 λ - wavelength monopole in the form of the antenna rod 4 for the L-band. By the arrangement shown in Figure 2, the resonators are coupled and load each other capacitively. As a result, the small height for the receiving antenna module 1 can be achieved. The barrel-shaped resonator is in parallel resonance with the 1/4 λ-wavelength monopole.
Während im L-Band eine Serienresonanz verwendet wird, kommt im Band III eine Parallelresonanz zwischen den beiden Antennenelementen zum Tragen. Die Impedanz im L-Band ist passend auf etwa 50 Ω ausgelegt, während im Band III sich durch die Parallelresonanz und durch die Kapazitätsdiode der Realteil kontrollieren lässt und auf einen einfach messbaren Wert er- höht werden kann. Zusätzlich ergibt sich durch diese Kapazitätsdiode eine kanalabhängige Steuerung der Resonanz im Band III, um einen optimalen Empfang zu gewährleisten.While a series resonance is used in the L-band, in Band III, a parallel resonance between the two antenna elements comes into play. The impedance in the L-band is suitably designed to be about 50 Ω, while in band III the real part can be controlled by the parallel resonance and the varactor diode and can be increased to an easily measurable value. In addition, this capacitance diode results in a channel-dependent control of the resonance in band III in order to ensure optimum reception.
Figur 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Finne 18 für ein Fahrzeug mit einem Empfangsantennenmodul 1 gemäß Figur 1. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in Figur 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Die Finne 18 ist auf einem Substrat 13 montiert oder schließt dieses Substrat 13 ein, wobei die O- berseite des Substrats eine metallische Beschichtung 14 vorzugsweise aus einer Kupferlegierung aufweist, die eine Masse 3 darstellt und ein Gegengewicht für das Empfangsantennenmo- dul 1 bildet.FIG. 3 shows a schematic perspective view of a fin 18 for a vehicle with a receiving antenna module 1 according to FIG. 1. Components having the same functions as in FIG. 1 are identified by the same reference symbols and are not discussed separately. The fin 18 is on a substrate 13 assembles or encloses this substrate 13, wherein the upper side of the substrate has a metallic coating 14, preferably made of a copper alloy, which constitutes a mass 3 and forms a counterweight for the receiving antenna module 1.
In dieser Ausführungsform gemäß Figur 3 werden die empfangenen Hochfrequenzspannungen UHF über ein Koaxialkabel 19, das auf der Unterseite 22 des Substrats 13 angeordnet ist und mit seiner Masseleitung 20 die Beschichtung 14 auf der Oberseite 23 des Substrats 13 kontaktiert, an den Empfänger weitergeleitet. Dazu ist ein zentraler Leiter 21 des Koaxialkabels 19 mit dem Einspeisepunkt 7 am Fußpunkt 6 des Antennenstabes 4 verbunden. Der Fußpunkt 8 der Antennenhelix 5 ist über eine Durchgangsleitung 26 durch das Substrat 13 mit einer gedruckten Schaltung auf der Rückseite 22 des Substrats 13 elektrisch verbunden. Auf der gedruckten Schaltung sind dazu die Kapazitätsdiode 9 sowie die Filterelemente L und C der hier gezeigten Schaltung als Induktivität 10 und als Kondensator 25 angeordnet.In this embodiment according to FIG. 3, the received high-frequency voltages U HF are transmitted to the receiver via a coaxial cable 19, which is arranged on the lower side 22 of the substrate 13 and contacts the ground 14 of the substrate 13 with its ground line 20. For this purpose, a central conductor 21 of the coaxial cable 19 is connected to the feed point 7 at the base 6 of the antenna rod 4. The base 8 of the antenna helix 5 is electrically connected via a through-line 26 through the substrate 13 to a printed circuit on the back side 22 of the substrate 13. For this purpose, the capacitance diode 9 and the filter elements L and C of the circuit shown here are arranged on the printed circuit as an inductance 10 and as a capacitor 25.
Die variable Gleichspannungsquelle U ist an einem Gleichspannungsausgang 11 eines Tuners angeschlossen, um die Kapazität der Kapazitätsdiode 9 zu steuern. Die Grundfläche 2 ist, wie hier in Figur 3 gezeigt, trapezförmig geformt, wobei das Empfangsantennenmodul 1 im Bereich einer Breitseite 16 der Außenkontur 15 der Grundfläche 2 angeordnet ist und sich die Breite b der Grundfläche 2 und damit auch der Grundfläche der Finne 18 in Richtung auf eine Schmalseite 17 verjüngt, die gegenüberliegend der Breitseite 16 angeordnet ist. Die Höhe hf der Finne 18 ist in dieser Ausführungsform der Erfindung 60 mm. Die gestrichelten Linien 27 und 28 geben in etwa die Kontur der Finne 18 wieder. Bezugs zeichenlisteThe variable DC voltage source U is connected to a DC output 11 of a tuner to control the capacitance of the capacitance diode 9. The base 2, as shown here in Figure 3, shaped trapezoidal, wherein the receiving antenna module 1 is disposed in the region of a broad side 16 of the outer contour 15 of the base 2 and the width b of the base 2 and thus also the base of the fin 18 in the direction tapered on a narrow side 17, which is arranged opposite the broad side 16. The height h f of the fin 18 is 60 mm in this embodiment of the invention. The dashed lines 27 and 28 give approximately the contour of the fin 18 again. Reference sign list
1 Empfangsantennenmodul1 receiving antenna module
2 Grundfläche 3 Masse2 base 3 mass
4 Antennenstab4 antenna rod
5 Antennenhelix5 antenna helix
6 Fußpunkt des Antennenstabes6 foot point of the antenna rod
7 Einspeisepunkt 8 Fußpunkt der Antennenhelix7 entry point 8 foot point of the antenna helix
9 Kapazitätsdiode9 capacitance diode
10 Induktivität10 inductance
11 Spannungsausgang eines Tuners11 Voltage output of a tuner
12 Windung 13 Substrat12 turn 13 substrate
14 Beschichtung14 coating
15 Außenkontur15 outer contour
16 Breitseite16 broadside
17 Schmalseite 18 Finne17 narrow side 18 fin
19 Koaxialkabel19 coaxial cable
20 Masseleitung20 ground line
21 zentraler Leiter21 central ladder
22 Rückseite des Substrats 23 Oberseite des Substrats22 Back of the substrate 23 Top of the substrate
24 Kopfende24 headboard
25 Kondensator25 capacitor
26 Durchgangsleitung26 passage line
27 gestrichelte Linie 28 gestrichelte Linie27 dashed line 28 dashed line
a Abstand zwischen Windungen b Breite der Grundflächea Distance between turns b Width of the base
C Kondensator C0 variable Kapazität einer Kapazitätsdiode hf Höhe der Finne hs Höhe des Antennenstabes hx Höhe der Antennenhelix L InduktivitätC capacitor C 0 variable capacitance of a capacitance diode h f height of the fin h s height of the antenna rod h x height of the antenna helix L inductance
U variable Gleichspannung des TunerausgangsU variable DC voltage of the tuner output
UHF Hochfrequenzspannung U HF high frequency voltage

Claims

Patentansprüche claims
1. Mehrbändiges Empfangsantennenmodul aufweisend:1. multiband receiving antenna module comprising:
- eine elektrisch leitende Grundfläche (2) als Masse (3) und Gegengewicht,- An electrically conductive base (2) as a mass (3) and counterweight,
- einen Antennenstab (4),an antenna rod (4),
- eine den Antennenstab (4) umgebende Antennenhelix (5), die kapazitiv mit dem Antennenstab (4) gekoppelt ist,an antenna helix (5) surrounding the antenna rod (4) and capacitively coupled to the antenna rod (4),
- ein erstes und ein zweites Resonanzfrequenzband, wobei zwi- sehen dem ersten und dem zweiten Resonanzfrequenzband einea first and a second resonant frequency band, wherein between see the first and the second resonant frequency band one
Frequenzbandlücke oder nicht benötigte Resonanzen angeordnet sind, wobei ein Fußpunkt (6) des Antennenstabes (4) mit einem von der Grundfläche (2) isolierten für beide Resonanzfrequenzbän- der gemeinsamen Einspeisepunkt (7) verbunden ist und ein Fußpunkt (8) der Antennenhelix (5) vom Einspeisepunkt (7) entfernt über eine Kapazitätsdiode (9) mit der Grundfläche (2) kapazitiv gekoppelt ist.Frequency band gap or unneeded resonances are arranged, wherein a base point (6) of the antenna rod (4) with one of the base (2) isolated for both Resonanzfrequenzbän- common input point (7) is connected and a foot point (8) of the antenna helix (5 ) is capacitively coupled from the feed point (7) via a capacitance diode (9) with the base surface (2).
2. Empfangsantennenmodul nach Anspruch 1, wobei das erste Resonanzfrequenzband höhere Frequenzen als das zweite Resonanzfrequenzband aufweist.2. receive antenna module according to claim 1, wherein the first resonant frequency band has higher frequencies than the second resonant frequency band.
3. Empfangsantennenmodul nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wo- bei beim ersten Resonanzfrequenzband Antennenstab (4) und Antennenhelix (5) eine Serienresonanz bilden.3. receive antenna module according to claim 1 or claim 2, wherein at the first resonant frequency band antenna rod (4) and antenna helix (5) form a series resonance.
4. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Empfangsantennenmodul (1) in Serienreso- nanz eine Impedanz I in Ohm zwischen 20 Ω ≤ I ≤ 60 Ω aufweist .4. Receiving antenna module according to one of the preceding claims, wherein the receiving antenna module (1) in series Resonance an impedance I in ohms between 20 Ω ≤ I ≤ 60 Ω.
5. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim zweiten Resonanzfrequenzband Antennenstab (4) und Antennenhelix (5) eine über die Kapazitätsdiode (9) abstimmbare Parallelresonanz bilden. 5. Receiving antenna module according to one of the preceding claims, wherein form at the second resonant frequency band antenna rod (4) and antenna helix (5) via the capacitance diode (9) tunable parallel resonance.
6. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kapazitätsdiode (9) über eine Induktivität (10) mit einem variablen Spannungsausgang (11) eines Tuners elektrisch in Verbindung steht.6. receive antenna module according to one of the preceding claims, wherein the capacitance diode (9) via an inductance (10) with a variable voltage output (11) of a tuner is electrically connected.
7. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Resonanzfrequenzband L Resonanzfrequenzen fL zwischen 1452 MHz < fL < 1492 MHz und das zweite Resonanzfrequenzband III Resonanzfrequenzen fIIΣ zwischen 174 MHz < flu < 240 MHz aufweist.7. Receiving antenna module according to one of the preceding claims, wherein the first resonant frequency band L resonant frequencies f L between 1452 MHz <f L <1492 MHz and the second resonant frequency band III resonant frequencies f IIΣ between 174 MHz <flu <240 MHz.
8. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antennenhelix (5) kreisförmige Windungen (12) aufweist.8. receive antenna module according to any one of the preceding claims, wherein the antenna helix (5) has circular turns (12).
9. Empfangsantennenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Antennenhelix (5) polygonale Windungen aufweist.9. receive antenna module according to one of claims 1 to 7, wherein the antenna helix (5) has polygonal turns.
10. Empfangsantennenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Antennenhelix (5) viereckige Windungen aufweist.10. receive antenna module according to one of claims 1 to 7, wherein the antenna helix (5) has quadrangular turns.
11. Empfangsantennenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Antennenhelix (5) dreieckige Windungen aufweist.11. Receiving antenna module according to one of claims 1 to 7, wherein the antenna helix (5) has triangular turns.
12. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antennenhelix (5) einen äquidistanten Abstand (a) zwischen den Windungen (12) aufweist.12. receiving antenna module according to one of the preceding claims, wherein the antenna helix (5) has an equidistant distance (a) between the windings (12).
13. Empfangsantennenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Antennenhelix (5) einen vom Fußpunkt (8) aus graduell abnehmenden Abstand (a) zwischen den Windungen (12) aufweist .13. Receiving antenna module according to one of claims 1 to 11, wherein the antenna helix (5) from the foot point (8) from gradually decreasing distance (a) between the windings (12).
14. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, wobei die Antennenhelix (5) eine Anzahl n der Windungen zwischen 10 ≤ n ≤ 20 aufweist. 14. receive antenna module according to one of the preceding arrival proverbs, wherein the antenna helix (5) has a number n of turns between 10 ≤ n ≤ 20.
15. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antennenhelix (5) einen Durchmesser d der Windungen zwischen 12 mm ≤ d ≤ 24 mm aufweist.15. Receiving antenna module according to one of the preceding claims, wherein the antenna helix (5) has a diameter d of the turns between 12 mm ≤ d ≤ 24 mm.
16. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Antennenstab (4) eine Höhe hs zwischen 38 mm < hs ≤ 58 mm und die Antennenhelix (5) eine Höhe hx zwischen 35 mm ≤ hx ≤ 55 mm aufweist.16. Receiving antenna module according to one of the preceding claims, wherein the antenna rod (4) has a height h s between 38 mm <h s ≤ 58 mm and the antenna helix (5) has a height h x between 35 mm ≤ h x ≤ 55 mm.
17. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitende Grundfläche (2) eine Metallfolie aufweist.17. Receiving antenna module according to one of the preceding claims, wherein the electrically conductive base (2) comprises a metal foil.
18. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, wobei die elektrisch leitende Grundfläche (2) eine18. receive antenna module according to one of the preceding arrival proverbs, wherein the electrically conductive base (2) a
Fläche einer auf ein PCB-Substrat (13) aufgebrachten Be- schichtung (14) ist.Surface of a coating applied to a PCB substrate (13) coating (14).
19. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, wobei die Grundfläche (2) eine trapezförmige Außenkontur (15) aufweist, und das Empfangsantennenmodul (1) im Bereich einer Breitseite (16) der trapezförmigen Außenkontur19. Receiving antenna module according to one of the preceding arrival proverbs, wherein the base (2) has a trapezoidal outer contour (15), and the receiving antenna module (1) in the region of a broad side (16) of the trapezoidal outer contour
(15) aufgestellt ist und sich die Breite (b) der trapezförmigen Außenkontur (15) zu einer Schmalseite (17) hin verjüngt, die der Breitseite (16) gegenüberliegend angeordnet ist.(15) is set up and the width (b) of the trapezoidal outer contour (15) tapers towards a narrow side (17), which is opposite to the broad side (16).
20. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Empfangsantennenmodul (1) auf oder an Fahrzeugen angeordnet ist.20. Receiving antenna module according to one of the preceding claims, wherein the receiving antenna module (1) is arranged on or on vehicles.
21. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Empfangsantennenmodul (1) von einer Kunststoffmasse, die zu einer Finne (18) geformt ist, umhüllt ist.21. Receiving antenna module according to one of the preceding claims, wherein the receiving antenna module (1) by a plastic mass, which is formed into a fin (18) is wrapped.
22. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Koaxialkabel (19) oder eine Mikrostreifen- leitung auf der Rückseite (22) des Substrats (13) mit einer Masseverbindung die Grundfläche (2) auf einer Oberseite (23) des Substrats (13) kontaktiert und mit einem zentralen Leiter (21) mit dem Einspeisepunkt (7) elektrisch in Verbindung steht .22. receive antenna module according to any one of the preceding claims, wherein a coaxial cable (19) or a microstrip line on the back (22) of the substrate (13) with a ground connection the base (2) on an upper side (23). the substrate (13) contacted and with a central conductor (21) to the feed point (7) is electrically connected.
23. Empfangsantennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Empfangsantennenmodul (1) an ein 50 Ohm Anpassungsnetzwerk gekoppelt ist. A receive antenna module according to any one of the preceding claims, wherein the receive antenna module (1) is coupled to a 50 ohm matching network.
PCT/EP2008/065669 2007-11-20 2008-11-17 Multiband receive antenna module WO2009065804A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007055234A DE102007055234A1 (en) 2007-11-20 2007-11-20 Multi-band receiving antenna module
DE102007055234.5 2007-11-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009065804A1 true WO2009065804A1 (en) 2009-05-28

Family

ID=40278237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/065669 WO2009065804A1 (en) 2007-11-20 2008-11-17 Multiband receive antenna module

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007055234A1 (en)
WO (1) WO2009065804A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011020846A1 (en) * 2009-08-20 2011-02-24 Continental Automotive Gmbh Am/fm antenna for a multiband antenna module of a vehicle
CN110600865A (en) * 2019-08-02 2019-12-20 广东工业大学 High-gain miniaturized helical antenna
CN115966880A (en) * 2023-03-16 2023-04-14 瑞纳智能设备股份有限公司 Temperature control panel with built-in antenna

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009051605B4 (en) * 2009-11-02 2022-08-18 Continental Automotive Gmbh Highly integrated multi-band fin antenna for a vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202550A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Nec Corp Helical antenna
EP0795922A1 (en) * 1996-03-11 1997-09-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. Matching circuit and antenna apparatus
WO1998010485A1 (en) * 1996-09-05 1998-03-12 Ericsson Inc. Coaxial dual-band antenna
US20020018026A1 (en) * 2000-08-02 2002-02-14 Mitsumi Electric Co., Ltd. Antenna apparatus having a simplified structure
US20030117340A1 (en) * 1998-09-16 2003-06-26 Pan Sheng-Gen Antenna which can be operated in a number of frequency bands
US20030210206A1 (en) * 2002-05-09 2003-11-13 Phillips James P. Antenna with variably tuned parasitic element
US20060050009A1 (en) * 2004-09-08 2006-03-09 Inventec Appliances Corp. Multi-mode antenna and multi-band antenna combination

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI99219C (en) 1995-06-06 1997-10-27 Nokia Mobile Phones Ltd Antenna that works in two frequency bands
US7158819B1 (en) 2000-06-29 2007-01-02 Motorola, Inc. Antenna apparatus with inner antenna and grounded outer helix antenna

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202550A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Nec Corp Helical antenna
EP0795922A1 (en) * 1996-03-11 1997-09-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. Matching circuit and antenna apparatus
WO1998010485A1 (en) * 1996-09-05 1998-03-12 Ericsson Inc. Coaxial dual-band antenna
US20030117340A1 (en) * 1998-09-16 2003-06-26 Pan Sheng-Gen Antenna which can be operated in a number of frequency bands
US20020018026A1 (en) * 2000-08-02 2002-02-14 Mitsumi Electric Co., Ltd. Antenna apparatus having a simplified structure
US20030210206A1 (en) * 2002-05-09 2003-11-13 Phillips James P. Antenna with variably tuned parasitic element
US20060050009A1 (en) * 2004-09-08 2006-03-09 Inventec Appliances Corp. Multi-mode antenna and multi-band antenna combination

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011020846A1 (en) * 2009-08-20 2011-02-24 Continental Automotive Gmbh Am/fm antenna for a multiband antenna module of a vehicle
DE102009038151B3 (en) * 2009-08-20 2011-04-07 Continental Automotive Gmbh Multiband antenna module of a vehicle
CN110600865A (en) * 2019-08-02 2019-12-20 广东工业大学 High-gain miniaturized helical antenna
CN115966880A (en) * 2023-03-16 2023-04-14 瑞纳智能设备股份有限公司 Temperature control panel with built-in antenna
CN115966880B (en) * 2023-03-16 2023-12-29 瑞纳智能设备股份有限公司 Built-in antenna temperature control panel

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007055234A1 (en) 2009-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10247543B4 (en) loop antenna
DE102007055323B4 (en) Finned multiband antenna module for vehicles
DE10030402B4 (en) Surface mounting antenna and communication device using the same
EP1842262B1 (en) Aperture-coupled antenna
EP1829158B1 (en) Disc-monopole antenna structure
DE60109608T2 (en) ANTENNA AND RADIO UNIT WITH ANY SUCH ANTENNA
DE60209686T2 (en) Internal multiband antenna
EP2664025B1 (en) Multiband reception antenna for the combined reception of satellite signals and terrestrially emitted radio signals
DE10150149A1 (en) Antenna module for automobile mobile radio antenna has antenna element spaced above conductive base plate and coupled to latter via short-circuit path
EP1250723B1 (en) Antenna for a communications terminal
DE102005015561A1 (en) Broadband internal antenna for mobile communication terminal, has radiator with conductive stripline through which current flows to form current paths in different directions to set certain broadband using electromagnetic coupling
EP1204160A2 (en) Multiband microwave antenna
EP2693565B1 (en) Electrical radiator for vertically polarised radio signals
WO2002015333A1 (en) Antenna arrangement on a mobile communication terminal, in particular on a mobile telephone
DE10022107A1 (en) Integrated antenna for mobile phones
DE3709163A1 (en) LOW PROFILE BROADBAND MONOPOLAR ANTENNA
DE69735983T2 (en) antenna device
DE102007055327B4 (en) External multi-band radio antenna module
WO2009065804A1 (en) Multiband receive antenna module
WO2004102742A1 (en) Multiband antenna
WO2015063036A1 (en) Flat multi-frequency antenna
EP1198026A2 (en) Antenna arrangement for mobile phones
DE60211003T2 (en) WENDEL ANTENNA
WO2010049435A1 (en) Planar multi-band antenna structure
DE10204079A1 (en) Mobile radiotelephone antenna, has coupling region with average diameter that is less than half quarter-wavelength of lowest resonant frequency of antenna

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08851391

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08851391

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1