WO2016207201A1 - Einspeisung hochfrequenter signale an mehrere verschiedene breitbandige abnehmer aus einer antennenwirkfläche - Google Patents

Einspeisung hochfrequenter signale an mehrere verschiedene breitbandige abnehmer aus einer antennenwirkfläche Download PDF

Info

Publication number
WO2016207201A1
WO2016207201A1 PCT/EP2016/064383 EP2016064383W WO2016207201A1 WO 2016207201 A1 WO2016207201 A1 WO 2016207201A1 EP 2016064383 W EP2016064383 W EP 2016064383W WO 2016207201 A1 WO2016207201 A1 WO 2016207201A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
frequency
antennas
receiving system
antenna
frequency signals
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/064383
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Kreissig
Peter Schaich
Michael Wiedmann
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 EP16742166.8A priority Critical patent/EP3311500A1/de
Publication of WO2016207201A1 publication Critical patent/WO2016207201A1/de

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
    • 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
    • H04B1/005—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 adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0064—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 adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with separate antennas for the more than one band
    • 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
    • H04B1/08—Constructional details, e.g. cabinet
    • H04B1/082—Constructional details, e.g. cabinet to be used in vehicles

Definitions

  • the invention relates to a receiving system and a method for operating a receiving system, comprising at least two antennas and a respective amplifier downstream of each antenna, which amplify the radio frequency signals received by the antennas, and at least two end consumers, which are connected downstream of the amplifiers and the amplified high-frequency Signals are supplied for further processing, according to the Merkmaien of the preambles of the independent claims.
  • a receiving system and a method for operating such a receiving system is known in which at least two antennas 2, 3 are provided with which high-frequency signals can be received.
  • the received high-frequency signals are respectively supplied to an antenna associated amplifiers 4, 5, which amplify the high-frequency signals from the antennas.
  • the signals amplified by the respective amplifier are supplied to two end consumers 6, 7, such as an audio device, a television or the like.
  • the antennas are tuned to receive the high-frequency signals in the same frequency range (frequency band) or in strongly overlapping frequency ranges (frequency bands). That's the way it is, for example
  • each antenna receives in the band III frequency band in the frequency range of 170 MHz to 240 MHz and the second antenna in the frequency band BIII-BV in the frequency range of 170 MHz to 860 MHz.
  • each end user 6, 7 is assigned an antenna 2, 3 via its own amplifier 4, 5, each antenna covering at least the respectively required frequency range of the pickup and the at least two frequency bands being received by the at least two antennas , clearly cover.
  • the at least two antennas are arranged at a suitable location on or in the vehicle.
  • a known preferred arrangement of the two antennas is known on an antenna active surface in the form of a vehicle window, without this being limiting.
  • Such known receiving systems are used for the end users in the form of audio equipment (digital radio DAB) and mobile television.
  • the invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages of the known receiving system and the known method for operating such a receiving system and to increase the performance of the receiving system and the method for operating the receiving system.
  • the at least two antennas are designed as frequency-selective antennas, which receive different or only slightly overlapping frequency bands from each other.
  • the number of antennas per se is not reduced in comparison with the prior art, but special reception properties of these antennas are used to less load the antennas (or with integration of antenna structures on a carrier such as a vehicle window) load, so that a reduction in power at the individual customers (amplifiers) is much lower.
  • this means that frequency-selective antennas are used which do not necessarily cover the entire frequency range, that is to say that the frequency-selective antennas either receive different or only slightly overlapping frequency bands.
  • Another advantage of using the frequency-selective antennas is the fact that the antennas can be made narrow-band, so that thereby an optimized reception performance can be realized.
  • This optimized Reception performance leads to a higher Antennenpegei, thereby improving the reception characteristics of the entire receiving system significantly and advantageously.
  • a further advantage is the fact that less coupled antennas are implemented in the antenna active surface according to the invention. Therefore, the number of couplings is reduced. As a result, fewer couplings must be considered in the vehicle-specific minor equipment, which advantageously reduces the development effort for such a receiving system (also referred to as antenna system).
  • Coupled refers to the influence of the antennas between each other, in the simplest case this is the transmission factor between the foot points: the larger the coupling, the more the changed load at the base point of one antenna influences the other antenna.
  • each required frequency ranges composed only after the amplification of the frequency-selective antennas received high-frequency signals from the respective end users (such as radio or television tuner or the like or other devices) each required frequency ranges composed.
  • the received and amplified signals are frequency-selectively received by different antennas and the composition of the required signals (frequency bands or frequency ranges) takes place only after the amplification and before the feed into the respective end user.
  • the transmission of the frequency-selective amplified signals takes place advantageously only with very little reduction of the signal-to-noise ratio, as a result of which a higher antenna level and, in turn, a better one Performance of the entire receiving system results.
  • the fact that the antennas are frequency-selectively received and thus narrow-band, they can be better optimized, which in turn advantageously leads to a higher antenna level and thus to a better performance of the method.
  • FIG. 1 a receiving system 1 according to the prior art is shown in FIG. 1, which has two antennas 2, 3.
  • the one antenna 2 of a certain length receives high-frequency signals in band III for
  • Digital radio in the frequency range from 170 MHz to 240 MHz.
  • the second antenna 3 receives high-frequency signals in bands III to V for television in the frequency range of 170 MHz to 860 MHz. This means that these frequency ranges clearly overlap.
  • the respective high-frequency signals received by the antennas 2, 3 are supplied and amplified to consumers (amplifier 4, amplifier 5). After the amplification of the high-frequency signals, which are separated from one another, they are each fed to a first end user 6 (for example a digital radio DAB) and a further end user 7 (for example a television set) for further processing.
  • a first end user 6 for example a digital radio DAB
  • a further end user 7 for example a television set
  • each end user 6, 7 is assigned to an antenna 2, 3 via a pickup (amplifier 4, 5), which covers at least the respectively required frequency range of the end customer 6, 7.
  • Denoted by 10 is an antenna active surface, for example a pane of a vehicle.
  • two antennas 22, 23 are again provided in the new receiving system 20 with an active antenna module 21, which are however designed as frequency-selective antennas.
  • the antennas are designed to be frequency selective by specifying their geometric structure, such as their length, since the length determines the resonant frequency.
  • their geometric structure such as their length
  • the length determines the resonant frequency.
  • at least the length of the antenna 23 is significantly shorter than the length of the antenna 3.
  • the one antenna 22 high-frequency signals in the band III, ie in the frequency range of 170 MHz to
  • the second antenna 23 selectively receives in the band IV to V, ie in the frequency range from 470 MHz to 860 MHz. This case is absolutely necessary, for example, in these frequency bands mentioned, but also in other frequency bands and particularly advantageous if the two frequency-selective antennas 22, 23 receive different and thus not overlapping frequency bands.
  • the received high frequency signals are relayed by the antennas 22, 23 to the pickups (first amplifier 24 and at least one other amplifier 25) via suitable means (such as coaxial cables).
  • the amplified high-frequency signals from the first amplifier 24 and the at least further amplifier 25 are not forwarded directly to the end users 6, 7 (in particular the devices for digital radio and television) but in between there is a supplementary signal processing in the active antenna module 21.
  • the high-frequency signals of the first antenna 22 at least the amplifier 24 is followed by a power divider 26, which forwards the high-frequency signals amplified by this amplifier 24 at least at one of the end users, here the end user 6.
  • At least the further amplifier 25 is followed by a diplexer 27, which forwards the high-frequency signals amplified by this amplifier 25 to at least one of the end users, here the end user 7.
  • the power divider 26 forwards the split high-frequency signals to one end user 6 and the other to the input of the diplexer 27. Therefore, the signal distribution to the end users 6, 7 happens only after the received from the antennas 22, 23 high-frequency signals have been amplified in the preferably different frequency bands or only slightly different frequency bands. This means that only after the amplification of the high-frequency signals in the different or only slightly overlapping frequency ranges of the Endabêtn 6, 7 respectively required frequency ranges are composed.
  • the power divider is realized, for example, according to Wilkinson, wherein the diplexer can be realized as a discretely constructed crossover.
  • suitable means such as power dividers and Diplexer are divided and / or summarized in the direction of the respective end user, so that each end user, the signals are provided in the frequency range, which he needs for the further processing of the signals and in particular the display or audition.
  • Digital radio (end user 6) only needs the frequency range of 170 MHz to 240 MHz, the power divider 26 is used because the received from the antenna 22 high-frequency signals cover exactly this frequency range, which then amplified by the amplifier 24 and then on the one receiving path the power divider 26 are supplied to the digital radio. Since the digital radio (end user 6) does not require the high-frequency signals in the range above 240 MHz, this advantageously does not additionally load the antenna system.
  • the end user 7 (for example, a television set) needs the high-frequency signals in the range of 470 MHz to 860 MHz.
  • the high-frequency signals in band IV and V (470 MHz to 860 MHz) are received by the second antenna 23 and the signals still required in band III are provided by the antenna 22.
  • the end user 7 receives the required frequency bands once via the antenna 22, the amplifier 24, the power divider 26 and the diplexer 27, and the other frequency bands (band IV and V) from the further antenna 23 via the further amplifier 25 and receives the second path of the diplexer 27.
  • This means that the respective required frequency ranges are assembled via the diplexer 27 for this end user 7.
  • the above-described receiving system 20 according to the invention and the associated method for operating this receiving system 20 are particularly preferably applied to vehicles.
  • the above-described receiving system 20 according to the invention and the associated method for operating this receiving system 20 are particularly preferably applied to vehicles.
  • At least two antennas 22, 23 arranged as antenna structures on an antenna active surface 10 (such as on, in or under a vehicle window or a body part, preferably made of an electrically non-conductive material).
  • the frequency range of the broadband service (for example TV) is not completely covered by an antenna 3 (as in the prior art), but it is received via two frequency-selective antennas 22, 23 and assembled in the active antenna module 21 the end users 6, 7 accordingly.
  • frequency-selective pickups 24, 25 (amplifiers) with power divider 26 and diplexer 27 are used in the active antenna module 21.
  • This has the advantage that the antenna active surface 10 is loaded only once by the customers for the individual frequency ranges. There is no power split in the antenna active surface because the frequency ranges do not overlap.
  • Another significant advantage is that the geometric area for the two services is much smaller. This leaves more construction space for antennas for receiving other services and also the coupling to other services is lower.
  • the power division in Band III for the two end users 6, 7 takes place in the invention only after the customers 24, 25 instead.
  • the two pickups 24, 25 are amplifying and thus a very low signal-to-noise reduction is achieved.
  • a further advantage of the invention is that since the antennas 22, 23 are narrowband, they can be optimized with better frequency selectivity, and be better adapted to the end users 6, 7 via matching networks. This leads to higher antenna levels and improves the sensitivity of the end users 6, 7 and thus the performance of the overall system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Abstract

Empfangssystem (20), aufweisend zumindest zwei Antennen (22, 23) und je einem jeder Antenne (22, 23) nachgeschalteten Verstärker (24, 25), die die von den Antennen (22, 23) empfangenen hochfrequenten Signale verstärken, sowie zumindest zwei Endabnehmern (6, 7), die den Verstärkern (24, 25) nachgeschaltet sind und denen die verstärkten hochfrequenten Signale zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Antennen (22, 23) als frequenzselektive Antennen ausgebildet sind, die voneinander unterschiedliche oder sich nur geringfügig überdeckende Frequenzbänder empfangen, und dass die für die Endabnehmer (6, 7) notwendigen Frequenzbereiche im aktiven Antennenmodul (21) zusammen gesetzt werden.

Description

Einspeisung hochfrequenter Signale an mehrere verschiedene breitbandige Abnehmer aus einer Antennenwirkfläche
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Empfangssystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Empfangssystems, aufweisend zumindest zwei Antennen und je einem jeder Antenne nachgeschaltetem Verstärker, die die von den Antennen empfangenen hochfrequenten Signale verstärken, sowie zumindest zwei Endabnehmern, die den Verstärkern nachgeschaltet sind und denen die verstärkten hochfrequenten Signale zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden, gemäß den Merkmaien der Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche.
Aus dem Stand der Technik ist ein Empfangssystem und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Empfangssystems bekannt, bei dem zumindest zwei Antennen 2, 3 vorhanden sind, mit denen hochfrequente Signale empfangen werden können. Die empfangenen hochfrequenten Signale werden jeweils einer Antenne zugeordneten Verstärkern 4, 5 zugeführt, die die von den Antennen hochfrequenten Signale verstärken. Die von dem jeweiligen Verstärker verstärkten Signale werden zwei Endabnehmern 6, 7, wie zum Beispiel einem Audiogerät, einem Fernsehgerät oder dergleichen zugeführt. Bei diesem bekannten Empfangssystem sind die Antennen darauf abgestimmt, die hochfrequenten Signale im gleichen Frequenzbereich (Frequenzband) oder in sich stark überlappenden Frequenzbereichen (Frequenzbänder) zu empfangen. So ist es beispielsweise
bekannt, dass die eine Antenne im Frequenzbereich im Band III im Frequenzbereich von 170 MHz bis 240 MHz empfängt und die zweite Antenne im Frequenzband BIII- BV im Frequenzbereich von 170 MHz bis 860 MHz empfängt. Das bedeutet, dass jedem Endabnehmer 6, 7 über einen eigenen Verstärker 4, 5 eine Antenne 2, 3 zugeordnet ist, wobei jede Antenne mindestens den jeweils benötigten Frequenzbereich des Abnehmers abdeckt und sich die zumindest beiden Frequenzbänder, die von den zumindest zwei Antennen empfangen werden, deutlich überdecken.
Bekannte Empfangssysteme und bekannte Verfahren zum Betreiben solcher Empfangssysteme werden bevorzugt in Fahrzeugen angewandt. Hierbei sind die zumindest zwei Antennen an geeigneter Stelle am oder im Fahrzeug angeordnet. Eine bekannte bevorzugte Anordnung der beiden Antennen ist auf einer Antennenwirkfläche in Form einer Fahrzeugscheibe bekannt, ohne dass dies einschränkend ist.
Solche bekannte Empfangssysteme werden für die Endabnehmer in Form von Audiogeräten (Digitalradio DAB) und mobiles Fernsehen eingesetzt. In heutigen Fahrzeugen werden dazu oftmals zwei DAB-Antennen und bis zu vier Fernseh-(TV-) Antennen gleichzeitig benötigt. Da sich der Frequenzbereich von Fernsehen (TV =170 MHz bis 860 MHz) und Digitalradio (DAB = 170 MHz bis 240 MHz) im Band III überlappt, werden somit bis zu sechs Antennen für den Empfang der hochfrequenten Signale im Band MI benötigt. Wenn nun diese sechs Abnehmer (Verstärker) die Antennen und auch die Antennenwirkfläche, auf der die Antennen angeordnet sind (sogenannte Scheibenantennen) belasten, kommt es zu einer Leistungsaufteilung zwischen den Abnehmern (Verstärkern) und damit in nachteiliger Weise zu einer Leistungsreduktion bei den einzelnen Abnehmern (Verstärkern).
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des bekannten Empfangssystems und des bekannten Verfahrens zum Betreiben eines solchen Empfangssystems zu vermeiden und die Leistungsfähigkeit des Empfangssystems und des Verfahrens zum Betreiben des Empfangssystems zu steigern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Empfangssystem ist vorgesehen, dass die zumindest zwei Antennen als frequenzselektive Antennen ausgebildet sind, die voneinander unterschiedliche oder sich nur geringfügig überdeckende Frequenzbänder empfangen. Nach der Erfindung wird zwar gegenüber dem Stand der Technik nicht die Anzahl der Antennen an sich reduziert, sondern es werden spezielle Empfangseigenschaften dieser Antennen genutzt um die Belastung der Antennen (bzw. bei Integration von Antennenstrukturen auf einem Träger wie zum Beispiel einer Fahrzeugscheibe) weniger zu belasten, sodass dadurch eine Leistungsreduktion bei den einzelnen Abnehmern (Verstärkern) wesentlich geringer ausfällt. Das bedeutet mit anderen Worten, dass frequenzselektive Antennen verwendet werden, welche nicht unbedingt den kompletten Frequenzbereich abdecken, das heißt, dass mit den frequenzselektiven Antennen entweder voneinander unterschiedliche oder sich nur geringfügig überdeckende Frequenzbänder empfangen werden.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung der frequenzselektiven Antennen ist darin zu sehen, dass die Antennen schmalbandig ausgeführt werden können, sodass dadurch eine optimierte Empfangsperformance realisiert werden kann. Diese optimierte Empfangsperformance führt zu einem höheren Antennenpegei, sodass sich dadurch die Empfangseigenschaften des gesamten Empfangssystems deutlich und in vorteilhafter Weise verbessern.
Außerdem ist ein weiterer Vorteil darin zu sehen, dass in der Antennenwirkfläche nach der Erfindung weniger verkoppelte Antennen umgesetzt sind. Deshalb reduziert sich die Anzahl der der Verkopplungen. Dadurch müssen bei den fahrzeugspezifischen Minder-Ausstattungen weniger Verkopplungen betrachtet werden, wodurch in vorteilhafter Weise der Entwicklungsaufwand für ein solches Empfangssystem (auch als Antennensystem bezeichnet) sinkt.
Unter dem Begriff „Verkopplung" ist dabei der Einfluss der Antennen untereinander zu verstehen. Im einfachsten Fall ist dies der Übertragungsfaktor zwischen den Fußpunkten. Je größer die Verkopplung, desto mehr beeinflusst eine geänderte Belastung am Fußpunkt der einen Antenne die andere Antenne.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Empfangssystems sind in den Unteransprüchen angegeben, die im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung erläutert werden.
Hinsichtlich des Verfahrens zum Betreiben eines Empfangssystems gelten die gleichen Ausführungen und vor allen Dingen auch die gleichen Vorteile, wie sie zu dem Empfangssystem selber vorstehend beschrieben worden sind.
Sowohl bei dem Empfangssystem selber aufgrund der Verschaltung seiner Bestandteile als auch bei dem Verfahren zum Betreiben des Empfangssystems wird
erst nach der Verstärkung der von den frequenzselektiven Antennen empfangenen hochfrequenten Signale die von den jeweiligen Endabnehmern (wie zum Beispiel Radio- oder Fernsehtuner oder dergleichen oder weiterer Geräte) jeweils benötigten Frequenzbereiche zusammengesetzt. Dies bedeutet, dass die empfangenen und verstärkten Signale frequenzselektiv von unterschiedlichen Antennen empfangen werden und die Zusammensetzung der benötigten Signale (Frequenzbänder bzw. Frequenzbereiche) erst nach der Verstärkung und vor der Einspeisung in den jeweiligen Endabnehmer erfolgt.
Da der jeweilige Abnehmer (Verstärker) das empfangene selektive Antennensignal schon verstärkt hat, geschieht die Weitergabe der frequenzselektiven verstärkten Signale in vorteilhafter Weise nur mit sehr geringer Reduktion des Signal-zu-Rausch- Verhältnisses, woraus im Ergebnis ein höherer Antennenpegel und daraus wiederum eine bessere Performance des gesamten Empfangssystems resultiert. Auch bezüglich des Verfahrens zum Betreiben des Empfangssystems gilt, dass dadurch, dass die Antennen frequenzselektiv empfangen und damit schmalbandiger sind, sie besser optimiert werden können, was in vorteilhafter Weise wiederum zu einem höheren Antennenpegel und damit zu einer besseren Performance des Verfahrens führt.
In den beiden Figuren ist ein Empfangssystem nach dem Stand der Technik (Figur 1) und nach der Erfindung (Figur 2) dargestellt und im Folgenden beschrieben.
In Figur 1 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, ein Empfangssystem 1 nach dem Stand der Technik gezeigt, welches zwei Antennen 2, 3 aufweist. Die eine Antenne 2 mit einer bestimmten Länge empfängt hochfrequente Signale im Band III für
Digitalradio im Frequenzbereich von 170 MHz bis 240 MHz. Die zweite Antenne 3 mit einer ähnlichen Länge empfängt hochfrequente Signale im Band III bis V für Fernsehen im Frequenzbereich von 170 MHz bis 860 MHz. Das bedeutet, dass sich diese Frequenzbereiche deutlich überlappen. Die jeweils von den Antennen 2, 3 empfangenen hochfrequenten Signale werden Abnehmern (Verstärker 4, Verstärker 5) zugeführt und verstärkt. Nach der voneinander getrennten Verstärkung der hochfrequenten Signale werden diese zur weiteren Verarbeitung jeweils einem ersten Endabnehmer 6 (zum Beispiel ein Digitalradio DAB) und einem weiteren Endabnehmer 7 (zum Beispiel einem Fernsehgerät) zugeführt. Das bedeutet, dass jeder Endabnehmer 6, 7 über einen Abnehmer (Verstärker 4, 5) einer Antenne 2, 3 zugeordnet ist, welche mindestens den jeweils benötigten Frequenzbereich des Endabnehmers 6, 7 abdeckt. Mit 10 ist eine Antennenwirkfläche bezeichnet, zum Beispiel eine Scheibe eines Fahrzeuges.
In dem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung gemäß Figur 2 sind in dem dort gezeugten neuen Empfangssystem 20 mit einem aktiven Antennenmodul 21 wiederum zwei Antennen 22, 23 vorhanden, die jedoch als frequenzselektive Antennen ausgebildet sind.
Die Antennen werden zum Beispiel durch Vorgabe ihrer geometrischen Struktur, wie zum Beispiel ihre Länge, frequenzselektiv ausgelegt, da die Länge die Resonanzfrequenz bestimmt. Wie deutlich zu erkennen ist, ist zumindest die Länge der Antenne 23 deutlich kürzer als die Länge der Antenne 3.
Das bedeutet in diesem Ausführungsbeispiel, dass die eine Antenne 22 hochfrequente Signale im Band III, also im Frequenzbereich von 170 MHz bis
240 MHz empfängt. Die zweite Antenne 23 empfängt selektiv im Band IV bis V, also im Frequenzbereich von 470 MHz bis 860 MHz. Dieser Fall ist zum Beispiel in diesen genannten Frequenzbändern, aber auch in anderen Frequenzbändern unbedingt erforderlich und besonders vorteilhaft, wenn die beiden frequenzselektiven Antennen 22, 23 voneinander unterschiedliche und sich damit nicht überdeckende Frequenzbänder empfangen.
Die empfangenen hochfrequenten Signale werden von den Antennen 22, 23 an die Abnehmer (erster Verstärker 24 und zumindest ein weiterer Verstärker 25) über geeignete Mittel (wie zum Beispiel Koaxialkabel) weitergeleitet.
Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand der Technik nach Figur 1 werden nach der Erfindung die verstärkten hochfrequenten Signale von dem ersten Verstärker 24 und dem zumindest weiteren Verstärker 25 nicht direkt an die Endabnehmer 6, 7 (insbesondere die Geräte für Digitalradio und Fernsehen) weitergeleitet, sondern dazwischen findet in dem aktiven Antennenmodui 21 eine ergänzende Signalbearbeitung statt. Hinsichtlich der hochfrequenten Signale der ersten Antenne 22 ist zumindest dem Verstärker 24 ein Leistungsteiler 26 nachgeschaltet, der die von diesem Verstärker 24 verstärkten hochfrequenten Signale zumindest an einem der Endabnehmer, hier der Endabnehmer 6, weiterleitet.
Alternativ oder insbesondere bevorzugt ist zumindest dem weiteren Verstärker 25 ein Dipiexer 27 nachgeschaltet, der die von diesem Verstärker 25 verstärkten hochfrequenten Signale zumindest an einen der Endabnehmer, hier den Endabnehmer 7, weiterleitet.
Von besonderer Wichtigkeit ist, dass der Leistungsteiler 26 die aufgeteilten hochfrequenten Signale zum einen an den einen Endabnehmer 6 und zum anderen an den Eingang des Diplexers 27 weiterleitet. Daher geschieht die Signalverteilung auf die Endabnehmer 6, 7 erst nachdem die von den Antennen 22, 23 empfangenen hochfrequenten Signale in den vorzugsweise unterschiedlichen Frequenzbändern oder den nur geringfügig unterschiedlichen Frequenzbändern verstärkt worden sind. Das heißt, dass erst nach der Verstärkung der hochfrequenten Signale in den unterschiedlichen oder sich nur geringfügig überlappenden Frequenzbereichen von den Endabnehmern 6, 7 jeweils benötigte Frequenzbereiche zusammengesetzt werden.
Der Leistungsteiler ist beispielsweise nach Wilkinson realisiert, wobei der Diplexer als diskret aufgebaute Frequenzweiche realisiert werden kann.
Zusammenfassend bedeutet dies in vorteilhafter Weise, dass die verwendeten Antennen (insbesondere genau zwei Antennen, möglicherweise aber auch mehr als zwei Antennen) hochfrequente Signale in voneinander unterschiedlichen oder sich nur geringfügig überdeckenden Frequenzbereichen empfangen, die einzelnen Frequenzbereiche verstärkt werden und über geeignete Mittel wie Leistungsteiler und Diplexer in Richtung des jeweiligen Endabnehmers aufgeteilt und/oder zusammengefasst werden, sodass jedem Endabnehmer diejenigen Signale in dem Frequenzbereich zur Verfügung gestellt werden, die er für die weitere Verarbeitung der Signale und insbesondere die Anzeige oder Hörbarmachung benötigt.
Diese allgemeine Aussage wird durch die unterschiedlichen Frequenzbänder, die in Figur 2 dargestellt sind, im Folgenden noch einmal verdeutlicht. Während das
Digitalradio (Endabnehmer 6) lediglich den Frequenzbereich von 170 MHz bis 240 MHz benötigt, kommt der Leistungsteiler 26 zum Einsatz, da die von der Antenne 22 empfangenen hochfrequenten Signale genau diesen Frequenzbereich abdecken, die dann von dem Verstärker 24 verstärkt und danach über den einen Empfangspfad des Leistungsteiler 26 dem Digitalradio zugeführt werden. Da das Digitalradio (Endabnehmer 6) die hochfrequenten Signale im Bereich oberhalb von 240 MHz nicht benötigt, wird dadurch in vorteilhafter Weise das Antennensystem hierdurch nicht zusätzlich belastet.
Im Gegensatz dazu benötigt der Endabnehmer 7 (zum Beispiel ein Fernsehgerät) die hochfrequenten Signale im Bereich von 470 MHz bis 860 MHz. Um die Performance des Empfangssystems zu verbessern, werden die hochfrequenten Signale im Band IV und V (470 MHz bis 860 MHz) von der zweiten Antenne 23 empfangen und die weiterhin im Band III benötigten Signale von der Antenne 22 zur Verfügung gestellt. Das bedeutet, dass der Endabnehmer 7 die benötigten Frequenzbänder einmal über die Antenne 22, den Verstärker 24, den Leistungsteiler 26 und den Diplexer 27 erhält, und die weiteren Frequenzbänder (Band IV und V) von der weiteren Antenne 23 über den weiteren Verstärker 25 und den zweiten Pfad des Diplexers 27 erhält. Das bedeutet, dass für diesen Endabnehmer 7 die jeweils benötigten Frequenzbereiche über den Diplexers 27 zusammengesetzt werden.
Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Empfangssystem 20 und das dazugehörige Verfahren zum Betreiben dieses Empfangssystems 20 werden besonders bevorzugt bei Fahrzeugen angewendet. Bei dieser Anwendung sind die
zumindest zwei Antennen 22, 23 als Antennenstrukturen auf einer Antennenwirkfläche 10 (wie zum Beispiel auf, in oder unter einer Fahrzeugscheibe oder einem Karosserieteil, vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material) angeordnet.
Beispielsweise wären im Falle von 4 TV-Antennen und 2 DAB-Antennen im Stand der Technik 6 Band-I Il-Antennen nötig. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren reduziert sich die Zahl auf 4 Antennen, da die Band-I Il-Antennen sowohl für TV als auch DAB verwendet werden.
Allgemein wird unter Berücksichtigung des Ausführungsbeispieles gemäß Figur 2 zum Verständnis noch einmal auf die Vorteile nach der Erfindung im Folgenden verwiesen.
Der Frequenzbereich des breitbandigeren Dienstes (zum Beispiel TV) wird nicht mit einer Antenne 3 (wie im Stand der Technik) komplett abgedeckt, sondern er wird über zwei frequenzselektive Antennen 22, 23 empfangen und im aktiven Antennenmodul 21 den Endabnehmern 6, 7 entsprechend zusammengesetzt. Hierzu werden im aktiven Antennenmodui 21 frequenzselektive Abnehmer 24, 25 (Verstärker) mit Leistungsteiler 26 und Diplexer 27 eingesetzt. Dies hat den Vorteil, dass die Antennenwirkfläche 10 für die einzelnen Frequenzbereiche nur einmal durch die Abnehmer belastet wird. Es findet keine Leistungsteilung in der Antennenwirkfläche statt, da sich die Frequenzbereiche nicht überlappen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass die geometrische Fläche für die beiden Dienste wesentlich kleiner ist. Somit bleibt mehr Bau räum für Antennen zum Empfangen anderer Dienste und auch die Verkopplung zu anderen Diensten ist geringer.
Die Leistungsteilung in Band III für die beiden Endabnehmer 6, 7 findet in der Erfindung erst nach den Abnehmern 24, 25 statt. Die beiden Abnehmer 24, 25 sind verstärkend und somit wird eine sehr geringe Signal-zu-Rausch-Reduktion erreicht.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, da die Antennen 22, 23 schmalbandiger sind, können diese besser frequenzselektiv optimiert werden, und besser über Anpassungsnetzwerke an die Endabnehmer 6, 7 angepasst werden. Dies führt zu höheren Antennenpegeln und verbessert die Empfindlichkeit der Endabnehmer 6, 7 und damit die Performance des Gesamtsystems.
Bezugszeichenliste
1. Empfangssystem
2. Antenne
3. Antenne
4. Erster Verstärker
5. Weiterer Verstärker
6. Erster Endabnehmer
7. Weiterer Endabnehmer 10. Antennenwirkfläche 20. Empfangssystem neu 21.Aktives Antennenmodul
22. Antenne
23. Antenne
24. Erster Verstärker
25. Weiterer Verstärker
26. Leistungsteiler
27. Diplexer

Claims

Patentansprüche
1. Empfangssystem (20), aufweisend zumindest zwei Antennen (22, 23) und je einem jeder Antenne (22, 23) nachgeschaiteten Verstärker (24, 25), die die von den Antennen (22, 23) empfangenen hochfrequenten Signale verstärken, sowie zumindest zwei Endabnehmern (6, 7), die den Verstärkern (24, 25) nachgeschaltet sind und denen die verstärkten hochfrequenten Signale zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Antennen (22, 23) als frequenzselektive Antennen ausgebildet sind, die voneinander unterschiedliche oder sich nur geringfügig überdeckende Frequenzbänder empfangen.
2. Empfangssystem (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem der Verstärker (24) ein Leistungsteiler (26) nachgeschaltet ist, der die von diesem Verstärker (24) verstärkten hochfrequenten Signale zumindest an einen der Endabnehmer (6) weiterleitet.
3. Empfangssystem (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem der Verstärker (25) ein Diplexer (27) nachgeschaltet ist, der die von diesem Verstärker (5) verstärkten hochfrequenten Signale zumindest an einen der Endabnehmer (7) weiterleitet.
4. Empfangssystem (20) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsteiler (26) seine Ausgangssignale einem Endabnehmer (6, 7) und dem Diplexer (27) zuführt.
5. Verfahren zum Betreiben eines Empfangssystems (20), aufweisend zumindest zwei Antennen (22, 23) und je einem jeder Antenne (22, 23) nachgeschalteten Verstärker (24, 25), die die von den Antennen (22, 23) empfangenen hochfrequenten Signale verstärken, wobei zumindest zwei Endabnehmern (6, 7), die den Verstärkern (24, 25) nachgeschaltet sind, die verstärkten hochfrequenten Signale zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Antennen (22, 23) die voneinander unterschiedlichen oder sich nur geringfügig überdeckenden Frequenzbänder frequenzselektiv empfangen.
6. Verfahren zum Betreiben eines Empfangssystems (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsteiler (26) die von einem der Verstärker (24) verstärkten und ihm zugeführten hochfrequenten Signale zumindest an einen der Endabnehmer (6, 7) weiterleitet.
7. Verfahren zum Betreiben eines Empfangssystems (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Diplexer (27) die von einem der Verstärker (25) verstärkten und ihm zugeführten hochfrequenten Signale zumindest an einen der Endabnehmer (6, 7) weiterleitet.
8. Verfahren zum Betreiben eines Empfangssystem (20) nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsteiler (26) seine Ausgangssignaie einem Endabnehmer (6, 7) und dem Diplexer (27) zuführt.
9. Verfahren zum Betreiben eines Empfangssystem (20) nach Anspruch 6, 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Endabnehmer (6, 7) die ihm von dem Leistungsteiler (26) und/oder Diplexer (27) zugeführten frequenzselektiven hochfrequenten Signale zu einem für die weitere Verarbeitung erforderlichen Frequenzband zusammensetzt.
PCT/EP2016/064383 2015-06-22 2016-06-22 Einspeisung hochfrequenter signale an mehrere verschiedene breitbandige abnehmer aus einer antennenwirkfläche WO2016207201A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16742166.8A EP3311500A1 (de) 2015-06-22 2016-06-22 Einspeisung hochfrequenter signale an mehrere verschiedene breitbandige abnehmer aus einer antennenwirkfläche

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015109958 2015-06-22
DE102015109958.6 2015-06-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016207201A1 true WO2016207201A1 (de) 2016-12-29

Family

ID=56550165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/064383 WO2016207201A1 (de) 2015-06-22 2016-06-22 Einspeisung hochfrequenter signale an mehrere verschiedene breitbandige abnehmer aus einer antennenwirkfläche

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3311500A1 (de)
DE (1) DE102016211138A1 (de)
WO (1) WO2016207201A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060205369A1 (en) * 2005-03-06 2006-09-14 Hirschmann Car Communication Gmbh Multiple antenna receiver system in vehicles
US20110092171A1 (en) * 2007-12-20 2011-04-21 Delforce Greg Signal combiner

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060205369A1 (en) * 2005-03-06 2006-09-14 Hirschmann Car Communication Gmbh Multiple antenna receiver system in vehicles
US20110092171A1 (en) * 2007-12-20 2011-04-21 Delforce Greg Signal combiner

Also Published As

Publication number Publication date
EP3311500A1 (de) 2018-04-25
DE102016211138A1 (de) 2016-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69221355T2 (de) Scheibenantennensystem für Kraftfahrzeug
DE3903262C2 (de)
DE69211330T2 (de) Funksende- und -empfangsanordnung
DE102010027673B4 (de) Magnetresonanzeinrichtung
DE69506435T2 (de) Antenne
DE1919749C3 (de) Aktive Empfangsantenne mit Dipolcharakter
DE19728315A1 (de) Fernsehsignal-Empfänger
DE112019006399T5 (de) Fahrzeuginternes übertragungssystem
WO2016207201A1 (de) Einspeisung hochfrequenter signale an mehrere verschiedene breitbandige abnehmer aus einer antennenwirkfläche
DE4406240B4 (de) Antennenanordnung auf der Heckfensterscheibe eines Kraftfahrzeugs
DE1616754B1 (de) Tuner-Eingangsschaltung für einen Empfaenger,insbesondere für einen Fernsehempfänger
DE2533868A1 (de) Hf-empfangsantenne
DE69636633T2 (de) Empfangsschaltung für ein tragbares Telefon
DE10251203B3 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Einspeisen eines Eingangssignales in n Empfänger
DE602004003152T2 (de) Fernsehtuner
EP1290805B1 (de) Mehrband-mobilfunkendgerät und antennen-schalteinrichtung für ein solches
EP1357670B1 (de) Mehrkanal-Funkempfänger
DE60115572T2 (de) Verfahren und Schaltung eines Multibandempfänger in einem Mobilfunktelefon
DE3538342C2 (de)
EP2573989B1 (de) Vorrichtung zur Unterdrückung störender hochfrequenter Signale
AT413468B (de) Schaltungsanordnung
DE102010008868A1 (de) Richtfilter für Radiofrequenzsignale
DE102009008269B4 (de) Verfahren zum Rundfunkempfang
DE10106821C1 (de) Schaltungsanordnung für ein Mobilfunksystem mit einer Basisstation und einer Antenneneinrichtung
DE3529157A1 (de) Abstimmkreis mit veraenderlicher kapazitaet fuer hochfrequenzsignale

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: 16742166

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE