FINNENFÖRMIGES MULTIBAND-ANTENNENMODUL

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein finnenförmiges Multiband-Antennenmodul sowie ein Fahrzeug, das mit einem solchen Antennenmodul ausgestattet ist.

[0002] Bei finnenförmigen Multiband-Antennenmodulen für Fahrzeuge ist man bestrebt, mit einem einzigen Antennenmodul möglichst viele Dienste anbieten zu können. Problematisch ist hierbei, dass die unterschiedlichen Funkanwendungen in unterschiedlichen Frequenzbereichen Daten übertragen. Bei Car-to-Car-Anwendungen liegen die entsprechenden Frequenzen zum Beispiel bei 5,875 Gigahertz bis 5, 925 Gigahertz, bei LTE (3GPP long term evolution, auch als 3,9 G bezeichnet - ein Mobilfunkstandard, der als UMTS-Nachfolger von dem third Generation Partnership Project (3GPP) spezifiziert wird) im Frequenzbereich zwischen 792 Megahertz und 862 Megahertz sowie zwischen 2, 5 Gigahertz und 2, 69 Gigahertz, bei Telefonantennen im Frequenzbereich von 824 Megahertz bis 960 Megahertz sowie zwischen 1, 71 Gigahertz und 2, 2 Gigahertz. Die Größe des finnenförmigen Multiband- Antennenmoduls darf dabei nicht oder kaum verändert werden. Dennoch müssen die erforderliche Bandbreite, die Form des Richtdiagramms sowie der Antennengewinn eingehalten werden.

[0003] Die DE102007055323 offenbart ein finnenförmiges Multiband-Antennenmodul für Fahrzeuge mit zwei voneinander getrennten Empfangsantennenmodulen und zwei voneinander getrennten Funkantennenmodulen. Das erste Empfangsantennenmodul besitzt einen dedizierten Einspeisepunkt und das zweite Empfangsmodul zwei weitere Einspeisepunkte, die voneinander isoliert sind. Auch die beiden Funkantennenmodule weisen jeweils einen eigenen Einspeisepunkt auf.

[0004] In der DE 102009051605 ist ein weiteres finnenförmiges Multiband-Antennenmodul beschrieben, das hochintegriert ist. Unter einer gemeinsamen finnenförmigen Außenabdeckung befinden sich nicht nur die Sende- und Empfangsantennenelemente, sondern auch elektronische Anpassungs- oder Verstärkerschaltkreise mit Tranceiver, Tuner oder Empfänger. Monopolantennen für mehrere Frequenzbänder sind in WO2011/085987 beschrieben, und Dipolantennen, die von einem Monopol gespeist werden, offenbart die WO2011/086107.

[0005] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein finnenförmiges, raumsparendes Multiband-Antennenmodul bereitzustellen, das mehrere Funkanwendungen unterstützt.

[0006] Diese Aufgabe wird durch ein finnenförmiges Multiband-Antennenmodul nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben Ausführungsformen der Erfindung an.

[0007] Die Erfindung umfasst ein finnenförmiges Multiband-Antennenmodul gemäß Anspruch 1. Weiter Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen definiert.

[0008] Besondere Vorteile hinsichtlich des benötigten Volumens ergeben sich bei einer Ausführungsform, bei der die induktive Verlängerung des ersten Monopols eine Spirale umfasst.

[0009] Das erfindungsgemäße finnenförmige Multiband-Antennenmodul kann einen zusätzlichen zweiten Monopol in Form eines zweiten Armes umfassen. Dieser zweite Monopol erstreckt sich auf mindestens einer der zwei größten Flächen der Platte im Wesentlichen in der vertikalen Richtung. In vertikaler Richtung in einem unteren Bereich des zweiten Monopols ist der zweite Monopol vorzugsweise über denselben Speisungspunkt wie der erste Monopol mit der Antennenplatine verbunden. Der zweite Monopol kann in der horizontalen Richtung insbesondere versetzt zum ersten Monopol verlaufen und ist vorzugsweise für ein Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen in einem oberen LTE-Freguenzbereich, insbesondere in einem Bereich von 2,5 Gigahertz bis 2,69 Gigahertz, ausgelegt.

[0010] Ein derartiges Antennenmodul besitzt den Vorteil, dass auch die oberen LTE-Freguenzen bei Einhaltung der strikten Volumenbegrenzung bedient werden können. Darüber hinaus ergibt sich eine einfachere Herstellung, da derselbe Speisungspunkt für den zweiten Monopol verwendet wird wie für den ersten Monopol. Darüber hinaus kann Platz gespart werden und der gleiche Transceiver kann für alle Telefondienste einschließlich der Dienste, die auf LTE beruhen, eingesetzt werden.

[0011] Der Dipol ist vorzugsweise für ein Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen im Bereich von Car-to-Car-Frequenzen, insbesondere im Bereich von 5,875 Gigahertz bis 5,925 Gigahertz, ausgelegt.

[0012] Durch den zusätzlichen, auf der Platte angeordneten Dipol wird es möglich, die Richtdiagrammanforderungen für Car-to-Car-Anwendungen zu erfüllen, so dass Car-to-Car-Anwendungen unterstützt werden können. Durch die elektromagnetische Anregung des Dipol über den ersten Monopol sind keine zusätzliche Platte und kein zusätzlicher Speisungspunkt nötig, wodurch eine einfache Herstellung gewährleistet bleibt und erhebliche Kosten eingespart werden können. Durch seine Anordnung im oberen Bereich der Platte ergibt sich ein vorteilhaftes Abstrahlungsverhalten, das insbesondere für Car-to-Car-Anwendungen wichtig ist, da die Abschattung durch die Dachkrümmung bei 5.9 GHz eliminiert bzw. deutlich minimiert werden kann und sehr gute Gewinnwerte im vorderen sowie im hinteren Bereich des Fahrzeugs erreicht werden.

[0013] Der Dipol kann auf einer ersten der zwei größten Flächen der Platte und der zweite Monopol auf einer zweiten der zwei größten Flächen der Platte angeordnet sein. Das heißt, dass sich bei einer solchen Ausführungsform der Dipol und der zweite Monopol auf unterschiedlichen Seiten der Platte befinden.

[0014] Alternativ können sich der Dipol und der zweite Monopol auf einer ersten der zwei größten Flächen der Platte oder auf einer zweiten der zwei größten Flächen der Platte befinden. Somit können der Dipol und der zweite Monopol also auch auf derselben Seite der Platte angeordnet sein.

[0015] Das erfindungsgemäße Antennenmodul kann einen Stumpf (englisch: stub) umfassen. Dieser ist vorzugsweise in einem unteren Bereich des ersten Monopols angeordnet, um eine Impedanz eines Antennenensembles bestehend aus dem ersten und dem zweiten Monopol sowie dem Dipol an eine Impedanz einer im Antennenmodul verwendeten Sende- und Empfangseinheit anzupassen.

[0016] Durch diese Impedanzanpassung mittels eines Stumpfes wird erreicht, dass möglichst wenig Energie am Speisungspunkt reflektiert wird.

[0017] Der erste Monopol kann verschiedene Ausgestaltungen besitzen. Beispielsweise kann er in vertikaler Richtung in einem mittleren Bereich einen Knick und/oder im oberen Bereich der Platte eine weitere Verlängerung aufweisen.

[0018] Auch die Platte kann unterschiedliche Formen besitzen. Beispielsweise kann der obere Bereich der Platte in der horizontalen Richtung eine größere Ausdehnung besitzen als der untere Bereich der Platte. Bei einer Ausführungsform weist die Platte in vertikaler Richtung von unten nach oben betrachtet zunächst einen flachen Quader auf, der etwa in Höhe des Knickes des ersten Monopols zu einer Seite abknickt, um etwa in einem mittleren Bereich sich nach oben hin trichterförmig auszudehnen und anschließend trapezförmig zu verjüngen. Dabei entsteht im oberen Bereich der Platte eine Art dreieckige Verlängerung der Platte in horizontaler Richtung.

[0019] Eine derartige spezifische Ausgestaltung der Platte bietet die Möglichkeit, eine verlustärmere Realisierung der Multiband- und multifunktionalen Antenne zu erreichen.

[0020] Darüber hinaus umfasst die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Antennenmodul.

[0021] Vorzugsweise ist das Antennenmodul derartig am Fahrzeug angeordnet, dass eine Strahlung des Dipols sich über einem Dach des Fahrzeugs (vorzugsweiße möglichst ungehindert) ausbreiten kann.

[0022] Das Antennenmodul kann derartig am Fahrzeug angeordnet sein, dass sich der Dipol und der zweite Monopol in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs hinter dem ersten Monopol befinden.

[0023] Durch diese Anordnung wird ein vorteilhaftes Abstrahlungsverhalten erreicht. Insbesondere können sehr gute Gewinnwerte im vorderen sowie im hinteren Bereich des Fahrzeugs erreicht werden.

[0024] Weitere Details der Erfindung und zusätzliche Vorteile werden im Nachfolgenden mit Bezug auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform erläutert.

[0025] Dabei zeigen die

Figur 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen finnenförmigen Multiband-Antennenmoduls in schematischer Darstellung von einer Seite,

Figur 2 die Ausführungsform aus Figur 1 von der entgegengesetzten Seite

Figur 3 die Platte der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform in einer schematischen Darstellung und

Figur 4 ein Fahrzeug mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antennenmoduls.

[0026] In den Figuren sind dieselben oder wirkungsgleiche Elemente mit demselben Bezugszeichen versehen.

[0027] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen finnenförmigen Multiband-Antennenmoduls 1. In einem gestrichelt skizzierten finnenförmigen Gehäuse 2 befinden sich eine Antennenplatine 3 und eine darauf senkrecht angeordnete Platte bzw. Trägerstruktur 4. Die zwei größten Flächen 4a, 4b der Platte 4 (das heißt, die Seiten der Platte) erstrecken sich in einer vertikalen und in einer horizontalen Richtung, die mit Pfeilen skizziert und mit den Bezugszeichen 5 und 6 versehen sind. In der vertikalen Richtung 5 besitzt die Platte 4 an einem unteren Ende einen unteren Bereich 7 und an einem oberen Ende einen oberen Bereich 8. Die Platte 4 ist in ihrem unteren Bereich 7 mit der Antennenplatine 3 mechanisch verbunden.

[0028] Ein erster Monopol 9 in Form eines ersten Armes erstreckt sich auf beiden Seiten 4a,4b der Platte 4 im Wesentlich in der vertikalen Richtung 5. Die beiden Teile des ersten Monopols 9, die auf jeweils einer der beiden Seiten 4a,4b der Platte 4 verlaufen, sind durch Kontaktierungen 10a bis 10g miteinander verbunden. In vertikaler Richtung in einem mittleren Bereich weist der erste Monopol einen Knick 11 auf und in einem unteren Bereich ist der erste Monopol über einen Speisungspunkt 12 mit der Antennenplatine 3 verbunden. Der bislang beschriebene Teil des ersten Monopols 9 ist für ein Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen in einem oberen Telefonfrequenzbereich von 1710 Megahertz bis 2170 Megahertz ausgelegt.

[0029] In der vertikalen Richtung 5 in einem oberen Bereich des ersten Monopols 9 weist dieser zusätzlich eine induktive Verlängerung 13 des ersten Monopols auf. Diese induktive Verlängerung 13 ist vorliegend als Spirale ausgebildet, um die erforderliche Länge unter Einhaltung der strengen Volumenanforderungen zu erreichen. Durch die induktive Verlängerung 13 wird ein Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen in einem unteren Telefonfrequenzbereich und einem unteren LTE-Freguenzbereich von 792 Megahertz bis 960 Megahertz ermöglicht.

[0030] Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform weist einen zusätzlichen zweiten Monopol 17 in Form eines zweiten Armes auf. Der zweite Monopol 17 erstreckt sich auf einer Seite 4b der Platte 4 im Wesentlich in der vertikalen Richtung 5. In vertikaler Richtung in einem unteren Bereich des zweiten Monopols 17 ist der zweite Monopol über den Speisungspunkt 12 mit der Antennenplatine 3 verbunden. In horizontaler Richtung 6 ist der zweite Monopol 17 versetzt zum ersten Monopol 9 angeordnet. Der gezeigte zweite Monopol 17 ist dabei für ein Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen in einem oberen LTE-Freguenzbereich von 2,5 Gigahertz bis 2,69 Gigahertz ausgelegt.

[0031] Figur 2 zeigt die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform schematisch von der entgegengesetzten Seite. Wiederum sind das finnenförmige Gehäuse 2, die Antennenplatine 3 und die Platte 4 dargestellt. Die vertikale Richtung 5 und die horizontale Richtung 6 sind durch Pfeile verdeutlicht. Die Durchkontaktierungen 10a bis 10g, die die beiden Teile des ersten Monopols 9 miteinander verbinden, sind auch in der Figur 2 dargestellt. Wie der Figur 2 zu entnehmen ist, besitzt der erste Monopol 9 in vertikaler Richtung in einem unteren Bereich des ersten Monopols einen Stumpf 14 (englisch: stub) . Dieser dient dazu, die Impedanz des Antennenensembles an eine Impedanz einer das Antennenmodul verwendenden Sende- und Empfangseinheit 15 anzupassen.

[0032] Wie Figur 2 illustriert besitzt der erste Monopol 9 eine weitere Verlängerung 16, die auf der Seite 4a der Platte 4 angeordnet ist, auf der sich der zweite Monopol 17 nicht befindet. Diese weitere Verlängerung 16 verbessert insbesondere das Verhalten des ersten Monopols in dieser und jener Hinsicht.

[0033] Darüber hinaus weist die dargestellte Ausführungsform zusätzlich einen Dipol 18 auf, der sich auf der Seite 4a der Platte 4 befindet, auf der der zweite Monopol 17 nicht angeordnet ist. Dieser Dipol 18 verläuft im Wesentlichen in vertikaler Richtung 5 im oberen Bereich 8 der Platte 4. Der Dipol 18 ist dabei so angeordnet, dass er mit dem ersten Monopol 9,16 kapazitiv gekoppelt ist und so über den ersten Monopol 9,16 elektromagnetisch angeregt werden kann. Der Dipol 18 ist für ein Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen im Bereich von Car-to-Car-Frequenzen von 5,875 Gigahertz bis 5,925 Gigahertz ausgelegt. Durch die Anordnung des Dipols 18 im oberen Bereich der Platte kann dieser das Dach eines Fahrzeuges überstrahlen.

[0034] In der gezeigten Ausführungsform befinden sich der zweite Monopol 17 und der Dipol 18 auf unterschiedlichen Seiten 4a, 4b der Platte 4. Dies muss nicht so sein. Alternativ wäre eine Ausführungsform denkbar, bei der sich der Dipol und der zweite Monopol auf derselben Seite (4a oder 4b) der Platte 4 befinden.

[0035] Die in Figur 1 gezeigte Platte 4 besitzt eine spezifische Geometrie, die in Figur 3 noch einmal näher verdeutlicht wird. Im unteren Bereich 7 hat die Platte 4 zunächst im Wesentlichen eine Quaderform 4m. In der vertikalen Richtung 5 schließt sich daran ein im Wesentlichen parallelogrammförmiges Stück 4n an, auf das in vertikaler Richtung 5 im oberen Bereich 8 der Platte 4 ein im Wesentlichen quaderförmiges Stück 4o folgt, wobei sich in horizontaler Richtung 6 an eine obere Hälfte des parallelogrammförmigen Stückes 4n und das im Wesentlichen quaderförmige Stück 4o im oberen Bereich 8 der Platte 4 ein viereckiges Plattenstück 4p anschließt.

[0036] Figur 4 illustriert ein Fahrzeug 19 mit einer Ausführungsform 1 eines erfindungsgemäßen finnenförmigen Multiband-Antennenmoduls. Das Antennenmodul 1 ist dabei derartig am Fahrzeug 19 angeordnet, das eine Strahlung des Dipols 18 sich über dem Dach 20 des Fahrzeugs 19 ausbreiten kann. Bei dem in Figur 4 gezeigten Anordnungsbeispiel ist das Antennenmodul 1 derartig am Fahrzeug 19 befestigt, dass sich der Dipol 18 und der zweite Monopol 17 in einer Fahrtrichtung 21 des Fahrzeugs hinter dem ersten Monopol 9 befinden.

[0037] Die beschriebene Erfindung kann eine Vielzahl von Vorteilen aufweisen. Insbesondere kann die benötigte Homogenität beziehungsweise die gewünschte Form des Richtdiagramms im Azimuth für alle Dienste und insbesondere für Car-to-Car- Anwendungen erreicht werden. Eine Abschottung nach vorn bei Car-to-Car-Anwendungen wegen der Dachkrümmung wird weitgehend vermieden. Durch den Aufbau des Antennenmoduls wird verhindert, dass andere Antennen in der Finnenantenne zusätzliche Hindernisse bei 6 Gigahertz darstellen. Mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Antennenmodul können auch die Frequenzen für Wireless LAN nach IEEE 802.11a abgedeckt werden. Aufgrund der Erfindung können unter Einhaltung des aktuell existierenden Volumens der Dachfinnen die erforderlichen Bandbreiten, die gewünschte Form des Richtdiagramms und der benötigten Antennengewinn erreicht werden. Zusätzlich können nicht unerhebliche Kosten eingespart werden, nicht zuletzt weil über einen einzigen Speisungspunkt alle Dienste bedient werden können.

[0038] Die mit Bezug auf die Figuren gemachten Ausführungen sind rein illustrativ und nicht beschränkend zu verstehen. An der anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsform können viele Änderungen vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.

Bezugszeichenliste

[0039] 

1

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen finnenförmigen Multiband-Antennenmoduls

2

finnenförmiges Gehäuse

3

Antennenplatine

4

Platte

4a

erste der zwei größten Flächen der Platte

4b

zweite der zwei größten Flächen der Platte

4m

im Wesentlichen quaderförmiges Stück

4n

im Wesentlichen parallelogrammförmiges Stück

4o

im Wesentlichen quaderförmiges Stück

4p

viereckiges Plattenstück

5

vertikale Richtung

6

horizontale Richtung

7

unterer Bereich der Platte

8

oberer Bereich der Platte

9

erster Monopol

10a - 10g

Durchkontaktierungen

11

Knick des ersten Monopols

12

Speisungspunkt

13

induktive Verlängerung

14

Stumpf

15

Sende- und Empfangseinheit

16

weitere Verlängerung des ersten Monopols

17

zweiter Monopol

18

Dipol

19

Fahrzeug

20

Dach des Fahrzeugs

21

Fahrtrichtung des Fahrzeugs

Ansprüche

1. Finnenförmiges Multiband-Antennenmodul (1), insbesondere für Fahrzeuge (19), mit

- einer Antennenplatine (3) und

- einer darauf angeordneten Platte (4), deren zwei größten Flächen (4a,4b) sich jeweils in einer vertikalen und in einer horizontalen Richtung (5,6) erstrecken, wobei die Platte in der vertikalen Richtung (5) an einem unteren Ende einen unteren Bereich (7) und an einem oberen Ende einen oberen Bereich (8) aufweist, wobei die Platte in dem unteren Bereich (7) mit der Antennenplatine (3) mechanisch verbunden ist,

- einem ersten Monopol (9) in Form eines ersten Armes, wobei sich der erste Monopol (9) auf mindestens einer der zwei größten Flächen (4a, 4b) der Platte (4) im Wesentlichen in der vertikalen Richtung (5) erstreckt und in vertikaler Richtung (5) in einem unteren Bereich des ersten Monopols über einen Speisungspunkt (12) mit der Antennenplatine (3) verbunden ist, wobei der erste Monopol (9) für ein Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen in einem oberen Telefonfrequenzbereich, insbesondere in einem Bereich von 1710 MHz bis 2170 MHz, ausgelegt ist, und

- einer in vertikaler Richtung (5) in einem oberen Bereich des ersten Monopols (9) angeordneten induktiven Verlängerung (13) des ersten Monopols (9), um ein Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen in einem unteren Telefonfrequenzbereich und einem unteren LTE-Frequenzbereich, insbesondere in einem Bereich von 792 MHz bis 960 MHz, zu ermöglichen, gekennzeichnet durch einen im Wesentlichen in vertikaler Richtung (5) verlaufenden Dipol (18), der im oberen Bereich (8) der Platte derartig angeordnet ist, dass er mit dem ersten Monopol (9) kapazitiv gekoppelt und über den ersten Monopol (9) elektromagnetisch anregbar ist.

2. Antennenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die induktive Verlängerung des ersten Monopols eine Spirale (13) umfasst.

3. Antennenmodul nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen zweiten Monopol (17) in Form eines zweiten Armes, wobei sich der zweite Monopol (17) auf mindestens einer der zwei größten Flächen (4b) der Platte (4) im Wesentlichen in der vertikalen Richtung (5) erstreckt und in vertikaler Richtung (5) in einem unteren Bereich des zweiten Monopols (17) über den Speisungspunkt (12) mit der Antennenplatine (3) verbunden ist, wobei der zweite Monopol (17) in der horizontalen Richtung (6) versetzt zum ersten Monopol (9) verläuft und insbesondere für ein Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen in einem oberen LTE-Frequenzbereich, insbesondere in einem Bereich von 2,5 GHz bis 2,69 GHz, ausgelegt ist.

4. Antennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dipol für ein Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen im Bereich von Car-to-Car-Frequenzen, insbesondere in einem Bereich von 5,875 GHz bis 5,925 GHz, ausgelegt ist.

5. Antennenmodul nach Anspruch 4, rückbezogen auf Anspruch 3, wobei der Dipol (18) auf einer ersten (4a) der zwei größten Flächen der Platte (4) und der zweite Monopol (17) auf einer zweiten (4b) der zwei größten Flächen der Platte (4) angeordnet sind.

6. Antennenmodul nach Anspruch 4, rückbezogen auf Anspruch 3, wobei der Dipol (18) und der zweite Monopol (17) auf einer ersten der zwei größten Flächen der Platte (4) angeordnet sind oder wobei der Dipol (18) und der zweite Monopol (17) auf einer zweiten der zwei größten Flächen der Platte (4) angeordnet sind.

7. Antennenmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen Stumpf (14), der in vertikaler Richtung (5) in einem unteren Bereich des ersten Monopols (9) angeordnet ist, um eine Impedanz eines Antennenensembles bestehend aus dem ersten und zweiten Monopol (9, 17) sowie dem Dipol (18) an eine Impedanz einer das Antennenmodul verwendenden Sende- und Empfangseinheit (15) anzupassen.

8. Antennenmodul (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Monopol (9) in vertikaler Richtung (5) in einem mittleren Bereich einen Knick (11) aufweist.

9. Antennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere Verlängerung (16) des ersten Monopols (9), die im oberen Bereich (8) der Platte (4) angeordnet ist.

10. Antennenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der horizontalen Richtung (6) der obere Bereich (8) der Platte (4) eine größere Ausdehnung besitzt als der untere Bereich (7) der Platte.

11. Fahrzeug (19) mit einem Antennenmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

12. Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei das Antennenmodul (1) derartig am Fahrzeug (19) angeordnet ist, dass sich der Dipol (18) und der zweite Monopol (17) in einer Fahrtrichtung (21) des Fahrzeug hinter dem ersten Monopol (9) befinden.

Claims

1. Fin-shaped multi-band antenna module (1), in particular for vehicles (19), with

- an antenna printed circuit board (3) and

- a plate (4) disposed thereon, the two largest areas (4a, 4b) of which extend in each case in a vertical and in a horizontal direction (5, 6), wherein, in the vertical direction (5), the plate has a lower area (7) on a lower end and an upper area (8) on an upper end, wherein the plate is mechanically connected in the lower area (7) to the antenna printed circuit board (3),

- a first monopole (9) in the shape of a first arm, wherein the first monopole (9) extends essentially in the vertical direction (5) on at least one of the two largest areas (4a, 4b) of the plate (4) and is connected in the vertical direction (5) in a lower area of the first monopole via a feed point (12) to the antenna printed circuit board (3), wherein the first monopole (9) is designed for a transmission and reception of electromagnetic waves in an upper telephony frequency range, in particular in a range from 1710 MHz to 2170 MHz, and

- an inductive extension (13) of the first monopole (9) disposed in the vertical direction (5) in an upper area of the first monopole (9) in order to enable a transmission and reception of electromagnetic waves in a lower telephony frequency range and a lower LTE frequency range, in particular in a range from 792 MHz to 960 MHz, characterized by a dipole (18) running essentially in the vertical direction (5), which is disposed in the upper area (8) of the plate in such a way that it is capacitively coupled with the first monopole (9) and is electromagnetically excitable via the first monopole (9).

2. Antenna module according to Claim 1, characterized in that the inductive extension of the first monopole comprises a spiral (13).

3. Antenna module according to Claim 1 or 2, characterized by an additional second monopole (17) in the shape of a second arm, wherein the second monopole (17) extends on at least one of the two largest areas (4b) of the plate (4) essentially in the vertical direction (5) and, in the vertical direction (5) in a lower area of the second monopole (17), is connected via the feed point (12) to the antenna printed circuit board (3), wherein the second monopole (17) runs in the horizontal direction (6) offset in relation to the first monopole (9) and is designed in particular for a transmission and reception of electromagnetic waves in an upper LTE frequency range, in particular in a range from 2.5 GHz to 2.69 GHz.

4. Antenna module according to one of the preceding claims, wherein the dipole is designed for a transmission and reception of electromagnetic waves in the range of car-to-car frequencies, in particular in a range from 5.875 GHz to 5.925 GHz.

5. Antenna module according to Claim 4, referred back to Claim 3, wherein the dipole (18) is disposed on a first (4a) of the two largest areas of the plate (4) and the second monopole (17) is disposed on a second (4b) of the two largest areas of the plate (4).

6. Antenna module according to Claim 4, referred back to Claim 3, wherein the dipole (18) and the second monopole (17) are disposed on a first of the two largest areas of the plate (4) or wherein the dipole (18) and the second monopole (17) are disposed on a second of the two largest areas of the plate (4).

7. Antenna module according to one of Claims 4 to 6, characterized by a stub (14) which is disposed in the vertical direction (5) in a lower area of the first monopole (9) in order to match an impedance of an antenna ensemble consisting of the first and the second monopole (9, 17) and the dipole (18) to an impedance of a transceiver unit (15) using the antenna module.

8. Antenna module (9) according to one of the preceding claims, characterized in that the first monopole (9) has a bend (11) in the vertical direction (5) in a central area.

9. Antenna module according to one of the preceding claims, characterized by a further extension (16) of the first monopole (9) which is disposed in the upper area (8) of the plate (4).

10. Antenna module according to one of the preceding claims, characterized in that the upper area (8) of the plate (4) has a larger extension than the lower area (7) of the plate in the horizontal direction (6).

11. Vehicle (19) with an antenna module (1) according to one of the preceding claims.

12. Vehicle according to Claim 11, wherein the antenna module (1) is disposed on the vehicle (19) in such a way that the dipole (18) and the second monopole (17) are located in a direction of travel (21) of the vehicle behind the first monopole (9).

Revendications

1. Module d'antenne multibande en forme d'aileron de requin (1), en particulier destiné à des véhicules (19), comprenant

- une carte d'antenne (3) et

- une plaque (4) disposée sur celle-ci, dont les deux plus grandes surfaces (4a, 4b) s'étendent respectivement dans une direction verticale et dans une direction horizontale (5, 6), dans lequel la plaque présente une zone inférieure (7) à une extrémité inférieure dans la direction verticale (5) et une zone supérieure (8) à une extrémité supérieure, dans lequel la plaque est reliée mécaniquement à la plaque d'antenne (3) dans la zone inférieure (7),

- un premier monopôle (9) sous la forme d'un premier bras, dans lequel le premier monopôle (9) s'étend sensiblement dans la direction verticale (5) sur au moins l'une des deux plus grandes surfaces (4a, 4b) de la plaque (4) et est relié dans la direction verticale (5) à la carte d'antenne (3) dans une zone inférieure du premier monopôle par un point d'alimentation (12), dans lequel le premier monopôle (9) est conçu pour émettre et recevoir des ondes électromagnétiques dans une plage de fréquences téléphoniques supérieure, en particulier dans une plage de 1710 MHz à 2170 MHz, et

- un prolongement inductif (13) du premier monopôle (9) disposé dans une direction verticale (5) dans une zone supérieure du premier monopôle (9), afin de permettre l'émission et la réception d'ondes électromagnétiques dans une plage de fréquences téléphoniques inférieure et une plage de fréquences LTE inférieure, en particulier dans une plage allant de 792 MHz à 960 MHz,

caractérisé par un dipôle (18) s'étendant sensiblement dans la direction verticale (5), qui est disposé dans la zone supérieure (8) de la plaque afin qu'il soit couplé de manière capacitive au premier monopôle (9) et qu'il puisse être excité de manière électromagnétique par le premier monopôle (9).

2. Module d'antenne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le prolongement inductif du premier monopôle comprend une spirale (13).

3. Module d'antenne selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par un deuxième monopôle supplémentaire (17) sous la forme d'un deuxième bras, dans lequel le deuxième monopôle (17) s'étend sensiblement dans la direction verticale (5) sur au moins l'une des deux plus grandes surfaces (4b) de la plaque (4) et est relié dans la direction verticale (5) à la carte d'antenne (3) dans une zone inférieure du deuxième monopôle (17) par le point d'alimentation (12), dans lequel le deuxième monopôle (17) s'étend dans la direction horizontale (6) de manière décalée par rapport au premier monopôle (9) et est conçu en particulier pour émettre et recevoir des ondes électromagnétiques dans une plage de fréquences LTE supérieure, en particulier dans une plage allant de 2,5 GHz à 2,69 GHz.

4. Module d'antenne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dipôle est conçu pour émettre et recevoir des ondes électromagnétiques dans la plage des fréquences de voiture à voiture, en particulier dans une plage allant de 5,875 GHz à 5,925 GHz.

5. Module d'antenne selon la revendication 4, lorsqu'il est fait référence à la revendication 3, dans lequel le dipôle (18) est disposé sur une première (4a) des deux plus grandes surfaces de la plaque (4) et le deuxième monopôle (17) est disposé sur une deuxième (4b) des deux plus grandes surfaces de la plaque (4) .

6. Module d'antenne selon la revendication 4 lorsqu'il est fait référence à la revendication 3, dans lequel le dipôle (18) et le deuxième monopôle (17) sont disposés sur une première des deux plus grandes surfaces de la plaque (4) ou dans lequel le dipôle (18) et le deuxième monopôle (17) sont disposés sur une deuxième des deux plus grandes surfaces de la plaque (4).

7. Module d'antenne selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par un embout (14) disposé dans une direction verticale (5) dans une zone inférieure du premier monopôle (9) pour adapter une impédance d'un ensemble d'antenne constitué des premier et deuxième monopôles (9, 17) ainsi que du dipôle (18) à une impédance d'une unité d'émission et de réception (15) utilisant le module d'antenne.

8. Module d'antenne (9) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier monopôle (9) présente un coude (11) dans la direction verticale (5) dans une zone centrale.

9. Module d'antenne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un autre prolongement (16) du premier monopôle (9) disposé dans la zone supérieure (8) de la plaque (4).

10. Module d'antenne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans la direction horizontale (6), la zone supérieure (8) de la plaque (4) présente une extension plus grande que la zone inférieure (7) de la plaque.

11. Véhicule (19) comprenant un module d'antenne (1) selon l'une des revendications précédentes.

12. Véhicule selon la revendication 11, dans lequel le module d'antenne (1) est disposé sur le véhicule (19) de manière à ce que le dipôle (18) et le deuxième monopôle (17) soient situés derrière le premier monopôle (9) dans une direction de marche (21) du véhicule.

Zeichnung