| (19) |
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(11) |
EP 0 662 255 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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21.04.1999 Patentblatt 1999/16 |
| (22) |
Anmeldetag: 06.06.1994 |
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE9400/625 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9429/926 (22.12.1994 Gazette 1994/28) |
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| (54) |
FUNKANTENNEN-ANORDNUNG AUF DER FENSTERSCHEIBE EINES KRAFTFAHRZEUGS
RADIO ANTENNA ARRANGEMENT ON THE WINDOW PANE OF A MOTOR VEHICLE
SYSTEME D'ANTENNES RADIO SITUE SUR LA VITRE D'UN VEHICULE A MOTEUR
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR GB IT NL SE |
| (30) |
Priorität: |
07.06.1993 DE 4318869
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.07.1995 Patentblatt 1995/28 |
| (73) |
Patentinhaber: FUBA Automotive GmbH |
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31162 Bad Salzdetfurth (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- LINDENMEIER, Heinz
D-82152 Planegg (DE)
- HOPF, Jochen
D-85540 Haar (DE)
- REITER, Leopold
D-82205 Gilching (DE)
- KRONBERGER, Rainer
D-85521 Ottobrunn (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-91/11830 US-E- R E33 743
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WO-A-93/23890
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 9, no. 178 (E-330) 23. Juli 1985 & JP,A,60 047 523
(NIPPON DENSHIN DENWA KOSHA) 14. März 1985
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 15, no. 490 (E-1144) 11. Dezember 1991 & JP,A,03 213
003 (NIPPON IDOU TSUSHIN) 18. September 1991
- IEEE ANTENNAS AND PROPAGATION SOCIETY INTERNATIONAL SYMPOSIUM 1992 DIGEST, Bd.TWO,
Juli 1992, CHICAGO,ILLINOIS,USA Seiten 1089 - 1092 HAMER ET AL. 'EXPERIMENTAL VEHICULAR
ANGLE-DIVERSITY ANTENNA USING MUTUAL COUPLING'
- IEICE TRANSACTIONS, Bd.E 74, Nr.10, Oktober 1991, TOKYO JP Seiten 3202 - 3209 YAMADA
ET AL. 'Diversity Antennas for Base and Mobile Stations in Land Mobile Communications
Systems'
- CONFERENCE PROCEEDINGS MILITARY MICROWAVES 88, Juli 1988, LONDON,ENGLAND Seiten 299
- 307 DAVIES 'HIGH POWER STRIPLINE CORPORATE FEED NETWORKS'
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Funkantennen-Anordnung nach dem oberbegriff des Anspruchs
1. Eine derartige Funkantennen-Anordnung kann vorteilhaft eingesetzt werden z.B. für
die Funksysteme der Mobilkommunikation (Autotelefon im C-, D- oder E-Netz oder für
Bündelfunksysteme).
[0002] Eine Funkantennenanordnung dieser Art ist bekannt aus der Druckschrift US, E, RE
33743 (BLAESE) vom 12. November 1991.
[0003] Es ist ferner aus der Druckschrift PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 9, no. 178 (E-330)
vom 23. Juli 1985 und JP, A, 60 047 523 (NIPPON DENSHIN DENWA KOSHA) 14. März 1985
bekannt, im Innenraum eines Kraftfahrzeugs zwei Dipole anzubringen, und zwar einen
in der Nähe der Windschutzscheibe und den anderen in der Nähe der Heckscheibe des
Fahrzeugs. Sende- und Empfangssignale der beiden Dipole werden einer Hybrid-Schaltung
zugeführt, welche mit einem Sender und zwei Empfängern in Verbindung steht. Die Ausgänge
der Empfänger sind jeweils mit einem Schalter verbunden, durch den entweder der eine
oder der andere Empfänger an einen Diversity-Ausgang angeschaltet werden kann.
[0004] Wenn kein Montageloch in der Fahrzeugkarosserie angebracht werden soll, wird häufig
eine stabförmige Antenne im oberen Bereich der Fahrzeugheckscheibe aufgebracht, wobei
das Antennenelement dann außen auf die Glasscheibe befestigt wird und das Antennengegengewicht
ebenfalls z.B. auf der Fensterscheibe angebracht ist, oder z.B. durch das koaxiale
Speisekabel gebildet ist, das vollständig im Fahrzeuginneren verlegt werden kann und
die kapazitive Einkopplung der Antennensignale durch die Scheibe hindurch erfolgen
kann.
[0005] Nachteilig bei einer derartigen Antenne nach dem Stand der Technik ist, daß infolge
der Neigung der Heckscheibe der Fußpunkt des Antennenelements deutlich unterhalb der
Dachkante des Fahrzeugs angeordnet ist. Dies hat zur Folge, daß das Antennenelement
zumindest im unteren Bereich zwangsweise durch die Karosserie in Richtung nach Vorne
abgeschattet ist. Außerdem ergibt sich aufgrund der Nähe der leitenden Karosserieteile
immer eine starke Strahlungsverkopplung mit der Karosserie, die auf dieser starke
ströme hervorruft, welche ihrerseits eine Abstrahlung bewirken, sodaß das Richtdiagramm
stark beeinflußt wird.
[0006] Die für Kraftfahrzeugfunkantennen angestrebte Charakteristik der Horizontaldiagramme
mit einer möglichst gleichmäßigen Abstrahlung in alle Raumrichtungen wird in der Praxis
deshalb nur durch rotationssymmetrische Antennenelemente in der Mitte des Daches angenähert
erreicht. Mit außermittig angebrachten Antennen oder mit den auf die Fahrzeugscheibe
aufgeklebten Antennen ergeben sich durch die Strahlungsverkopplung mit der Fahrzeugkarosserie
unerwünschte und teilweise nicht mehr tolerierbare Verformungen des Horizontaldiagramms,
das sind insbesondere Strahlungskompensationen, welche starke Einzüge im Horizontaldiagramm
bewirken. Hierbei wird in der Regel speziell die Abstrahlung im Raumwinkelbereich
nach Vorne unzulässig reduziert. Außerdem tritt mit höher werdender Frequenz eine
ausgeprägte Aufzipfelung des Diagramms ein. Dies führt insbesondere in den Minima
der Horizontalstrahlung bei vorgegebener Strahlungsleistung im Sendebetrieb häufig
zu unerwünscht kleinen Strahlungsdichten am Empfangsort, d.h. zu unerwünscht großer
Funkfelddämpfung.
[0007] Für die Praxis ist bei Funkantennen wichtig, daß bei vorgegebener Senderleistung
in keiner Horizontalrichtung die Strahlungsdichte unter einen minimal geforderten
Wert absinkt.
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Funkantennen-Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
anzugeben, bei der trotz vorhandener Strahlungsverkopplung mit der Fahrzeugkarosserie
die im Horizontaldiagramm geringste auftretende Flachstrahlungsdichte möglichst groß
ist.
[0009] Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Funkantennen-Anordnung durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
[0010] Die mit der Erfindung erzielbaren
Vorteile bestehen insbesondere in der Möglichkeit, ohne Funktionseinbußen kurze und optisch
unscheinbare Antennen zu ermöglichen, also bei einer hohen Leistungsfähigkeit des
Antennensystems eine optisch und unter fahrzeugspezifischen Aspekten aüßerst attraktive
Lösung realisieren zu können.
[0011] Die Verwendung mehrerer Antennenelemente erlaubt bei vorgegebener geeigneter Positionierung
auf der Fensterscheibe eines bestimmten Kraftfahrzeugs eine hierfür spezifische Erzeugung
von Stromverteilungen auf den Antennenelementen der Strahlergruppe nach Betrag und
Phase derart, daß unter Einbeziehung der Strahlungsverkopplung mit dieser Fahrzeugkarosserie
- im Mittel eine erhöhte Bündelung der Strahlung in vertikaler Richtung zu Gunsten kleiner
Elevationswinkel entsteht und
- dabei möglichst geringe Einzüge des horizontalen Strahlungsdiagramms auftreten,
wodurch bewirkt wird, daß die geringste, im gesamten Horizontalbereich auftretende
Flachstrahlungsdichte so groß wie möglich ist.
[0012] Durch die nach der Erfindung getroffenen Maßnahmen wird die an sich unerwünschte
Abstrahlung der durch Strahlungskopplung angeregten Fahrzeugkarosserie nicht unterbunden.
Durch geeignete Stromverteilungen auf den Antennenelementen der Strahlergruppe nach
Betrag und Phase wird vielmehr durch die Vielzahl der Strahler ein Wellenfeld überlagert,
welches in der Summe Strahlungseigenschaften gemäß der Aufgabe der Erfindung ergibt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichungen 1 bis 10 dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben.
[0013] Es zeigen:
- Fig.1:
- Erfindungsgemäße Gruppenantenne mit zwei übereinander angeordneten stabförmigen Antennenelementen
und mit einem Netzwerk mit Antennenanschlußstelle.
- Fig.2a:
- Erfindungsgemäße Gruppenantenne mit zwei übereinander angeordneten stabförmigen Antennenelementen
und mit einem Streifenleitungs-Netzwerk.
- Fig.2b:
- Beispiel eines Streifenleitungs-Netzwerks mit einer retardierten und in der Amplitude
reduzierten Speisung des oberen Antennenelements. Das Streifenleitungs-Netzwerk dient
gleichtzeitig als Antennengegengewicht.
- Fig.3:
- Erfindungsgemäße Gruppenantenne mit zwei übereinander angeordneten und durch eine
Verlängerungsspule und eine Dachkapazität elektrisch verlängerten Antennenelementen.
- Fig.4:
- Erfindungsgemäße Gruppenantenne mit drei Antennenelementen und mit radial und ringförmig
angebrachten drahtförmigen Leitern zur Vergrößerung der Massefläche.
- Fig.5a:
- Erfindungsgemäße Gruppenantenne mit für die Funkfrequenz niederohmiger Ankopplung
einer weiteren Antenne und für die Funkfrequenz niederohmiger Ankopplung der Heizleiter,
die ihrerseits miteinander über weitere senkrechte Leiter galvanisch verbunden sind.
- Fig.5b:
- Detailzeichnung einer für die Funkfrequenz niederohmigen Ankopplung einer weiteren
Antenne und eines Heizleiters nach Fig.5a.
- Fig.6a:
- Erfindungsgemäße Gruppenantenne mit zwei übereinander angeordneten Antennenelementen.
- Fig.6b:
- Erfindungsgemäße Gruppenantenne mit Antennenelementen, die horizontal gegeneinander
versetzt sind.
- Fig.7a:
- Erfindungsgemäße Gruppenantenne mit drei Antennenelementen, die in einem auf der Basis
stehenden Dreieck angeordnet sind.
- Fig.7b:
- Erfindungsgemäße Gruppenantenne mit drei Antennenelementen, die in einem auf der Spitze
stehenden Dreieck angeordnet sind.
- Fig.8:
- Erfindungsgemäße Gruppenantenne mit mehr als drei Antennenelementen.
- Fig.9:
- Erfindungsgemäßes Antennenelement mit zwei Anschlußtoren.
- Fig.10a bis c:
- Horizontale Richtdiagramme der Einzelstrahler nach Fig.7b. (Antennel oben links; Antenne2
oben rechts; Antenne3 unten mittig)
- Fig.10d:
- Horizontales Richtdiagramm der erfindungsgemäßen Gruppenantenne nach Fig.7b
[0014] Fig.1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Gruppenantenne mit
zwei Antennenelementen 3 auf einer Fensterscheibe 1 eines Kraftfahrzeugs, in der Regel
ist dies eine Heckscheibe. Die beiden stabförmigen Antennenelemente 3 sind außen angebracht,
z.B. in herkömmlicher Technik aufgeklebt. Besonders gute Strahlungseigenschaften im
Sinne der Lösung der Aufgabe der Erfindung werden bei solchen Fahrzeugen erreicht,
wenn der Neigungswinkel 13 der Fensterscheibe gegenüber der Horizontalen nicht größer
ist als 60 Grad.
[0015] Im Beispiel der Fig.1 sind die Antennenelemente 3 übereinander angeordnet. Insbesondere
bei symmetrischen Fahrzeugformen ist häufig der Anbringungsort auf der Symmetrieachse
des Fahrzeugs in Längsrichtung vorteilhaft. Als Antennengegengewicht 4 sind auf der
Fensterfläche leitende Flächen um die Antennenelemente aufgebracht. Die metallische
Karosserie des Fahrzeugs ist mit 8 gekennzeichnet.
[0016] Der Frequenzbereich, in dem erfindungsgemäße Antennenanordnungen eingesetzt werden,
ist der Wellenlängenbereich der Dezimeterwellen (Freiraumwellenlängen zwischen 1m
und 10 cm) oder noch kürzeren Wellen (unter 10 cm Freiraumwellenlänge). In diesen
Frequenzbereichen werden moderne Funksysteme wie das C-, D- und E- Netz-Mobiltelefon
oder andere Dienste, wie z.B. Bündelfunkdienste, betrieben.
[0017] Im Interesse eines möglichst zuverlässigen Funkbetriebs ist es wichtig, daß sich
bei der Abstrahlung der Funkwellen kein Winkelbereich mit deutlich reduzierter Strahlungsintensität
ergibt. Die minimal sich in einen Winkelbereich ergebende Strahlungsintensität pro
abgestrahlter Sendeleistung ist daher ein entscheidendes Kriterium für die Leistungsfähigkeit
einer Funkantennen-Anordnung.
[0018] Im Falle einer auf oder in einer Fahrzeugscheibe nach dem Stand der Technik angebrachten
Funkantenne ist es jedoch unvermeidbar, daß in bestimmte Raumrichtungen vergleichsweise
wenig Strahlungsintensität abgestrahlt wird. Dies resultiert zum einen aus der zum
Fahrzeugheck abfallenden Scheibe, wodurch eine auf der Scheibe angebrachte Funkantenne
in einer Abschattungszone der Karosserie liegt, wenn die Strahlung nach vorne betrachtet
wird. Zum anderen ist immer eine starke Strahlungsverkopplung mit der leitenden Fahrzeugkarosserie
gegeben, wodurch sich im betrachteten Frequenzbereich der Dezimeterwellen oder oberhalb
wegen der im Vergleich zur Betriebswellenlänge großen Abmessung der Fahrzeuge mit
den einhergehenden Resonanzströmen in der Karosserie eine unerwünschte Aufzipfelung
des Horizontaldiagramms ergibt.
[0019] Die horizontale Richtcharakteristik jeder der beiden Einzelantennenelemente 3 weist
daher auch bei erfindungsgemäßen Gruppenantennen unerwünschte Abweichungen von der
idealen Abstrahlcharakteristik auf. Außerdem sind die Einzeldiagramme der Einzelantennen
untereinander nicht gleich, da wegen der unterschiedlichen Montagepunkte die Abschattung
durch die Karosserie und die Verkopplung mit ihr nicht gleich sind.
[0020] Je größer der Neigungswinkel 13 der Fensterscheibe 1 ist, um so vorteilhafter ist
es, die Strahler in der Nähe der oberen Berandung der Fensterscheibe anzuordnen. Bei
nicht zu steilen Neigungswinkeln können auch die Antennenelemente 3 entsprechend kurz
ausgeführt werden. Hierbei ergibt sich eine untere Grenze von etwa 1/10 der Wellenlänge
(Lambda/lO). Bei starken Neigungswinkeln der Scheibe sind längere Antennenelemente
3, z.B. Lambda/2-Elemente vorzuziehen.
[0021] Bei erfindungsgemäßen Gruppenantennen erfolgt die Speisung der Antennen im Sendefall
über ein verlustarmes Netzwerk 7, das im Beispiel der Fig. 2a stellvertretend als
Streifenleitungsnetzwerk dargestellt ist.
[0022] Das Netzwerk 7 ist dabei derart ausgeführt, daß eine definierte und fest eingestellte
Phasen- und Amplitudenbeziehung der Fußpunkts-Speiseströme der beiden Antennenelemente
3 vorliegt. Über diese definierte Phasen- und Amplitudenbeziehung wird das Horizontaldiagramm
der erfindungsgemäßen Antennenanordnung in der gewünschten vorteilhaften Art beeinflußt
und gegenüber der Abstrahlcharakteristik jeder der Einzelantennen verbessert.
[0023] An der Antennenanschlußstelle 6 der Gruppenantenne ist in der Regel für das jeweilige
Nutzfrequenzband ein Stehwellenverhältnis erforderlich, wie es von HF-Schnittstellen
anderer Funksysteme bekannt ist. An dieser Antennenanschlußstelle 6 ist dann in der
Regel eine Koaxialleitung 11 angeschlossen, die zum Funkgerät führt.
[0024] In Fig. 1 ist die Anschlußstelle 2 des Antennenelements 3 über eine galvanische Verbindung
mit dem Netzwerk 7, welches auf der Innenseite der Fensterscheibe 1 angebracht ist,
verbunden. Im Netzwerk 7 selbst werden die Signale der Antennenelemente verknüpft
und mit der Antennenanschlußstelle 6 verbunden. Im gezeichneten Beispiel erfolgt die
Verbindung zwischen Antennenelement 3 und dem Netzwerk 7 über eine Bohrung durch das
Glas. Zur Vermeidung einer derartigen ungünstig zu realisierenden Bohrung wird in
Fig. 2a das Antennenelement 3 über eine kapazitiv gestaltete hochfrequente Verbindung
16 an das Netzwerk 7 angeschlossen. Letzteres ist zur Erstellung der notwendigen Phasen-
und Amplitudenbeziehungen sehr vorteilhaft als eine Streifenleitungsschaltung realisierbar.
Diese Ausgestaltung ermöglicht bei Serienherstellung eine kostengünstige Reproduzierung
der notwendigen Phasen- und Amplitudenbeziehungen zwischen den elektrischen Größen
an den Antennenelementen. In diesem Fall kann die kapazitive Verbindung 16 technologisch
kostengünstig in die Streifenleitungsschaltung einbezogen werden, wie es in Fig. 2b
dargestellt ist. Die Anschlußstelle 2 des Antennenelements 3 ist dabei als Kreisfläche
ausgeführt
[0025] Die Antennenelemente 3 sind untereinander strahlungsverkoppelt und werden über das
Netzwerk 7 zusätzlich miteinander elektrisch verknüpft, so daß sich bezüglich der
Antennenanschlußstelle 6 die resultierende Strahlungscharakteristik unter Einbeziehung
der Strahlungsverkopplung mit der Karosserie des Fahrzeugs ergibt. In einer einfachsten
Ausführungsform dieses Netzwerks 7 kann auch eine Gruppenantenne gestaltet werden,
in welcher die Verkopplung zwischen den Strahlen ausschließlich durch die Strahlungsverkopplung
der Antennenelemente 3 erfolgt. In diesem Fall ist nur einer der vorhandenen Strahler
mit der Antennenanschlußstelle 6 am Netzwerk 7 über eine Hochfrequenzleitung verbunden.
Die Strahlungscharakteristik der Gesamtanordnung wird jedoch wesentlich durch die
Gesamtheit der miteinander strahlungsverkoppelten Antennenelemente 3 unter Einbeziehung
der Wirkung der Fahrzeugkarosserie gestaltet.
[0026] Die Strahlungskopplung zwischen den Antennenelementen wird wesentlich von deren Länge
und ihrem Abstand voneinander bestimmt. Hiebei zeigt sich, daß bei zu großen Abständen
zwischen den Strahlern die Strahlungsrichtdiagramme die Tendenz besitzen, starke Einzüge
zu bilden. Bei bevorzugten Antennenanordnungen werden deshalb auch im Interesse einer
einfachen Gestaltung des Netzwerks 7 die Abstände zwischen den am weitesten voneinander
entfernten Antennenelementen nicht größer als etwa die 2-fache Wellenlänge gewählt.
Die zur Lösung der Aufgabe der Erfindung zu fordernden Phasen- und Amplitudenzustände
der elektrischen Größen auf den Antennenelementen sind somit wesentlich von deren
Gestalt und Position zueinander sowie der Strahlungsverkopplung mit der leitenden
Fahrzeugkarosserie abhängig. Es gibt somit für jedes Fahrzeug eine Vielzahl günstiger
Anordnungen von Antennengruppen nach der Erfindung, welche jeweils durch hierfür spezifische
Optimierung des Netzwerks 7 vorteilhafte Strahlungseigenschaften ergeben. Die hierfür
verwendeten Strahlerformen können innerhalb bestimmter Grenzen frei gewählt werden.
Anstelle einfacher stabförmiger Antennenelemente können z.B., wie in Fig. 3, Antennenelemente
mit einer kapazitiven Last 15 verwendet werden und im Interesse einer weiteren Verkürzung
z.B. mit Blindelementen 14 beschaltet werden. Auch bei länger gewählten Antennenelementen
mit einer Länge von Lambda/2, können die Strombelegungen auf den Antennenelementen
geeignet beeinflußt werden.
[0027] Eine besonders einfache Gestaltung einer Gruppenantenne ergibt sich bei Verwendung
von zwei Strahlern gemäß Fig. 6a. Insbesondere bei Anbringung auf geneigten Fensterscheiben
z.B. im Heck eines Fahrzeugs wird die Strahlung nach vorne abgeschattet. In diesem
Fall ist es zweckmäßig, einen ersten Strahler direkt am oberen Fensterrand anzubringen
und zur Auffüllung der Abschattung den zweiten Strahler in kleinem Abstand unterhalb
des ersten Strahlers anzubringen und entsprechend phasenrichtig anzusteuern. Eine
besonders vorteilhafte Anordnung auf geneigten Fensterscheiben ist die Dreiecksanordnung
in Fig. 7b. Dort werden zur Maximierung der Gesamtstrahlung zwei Strahler am oberen
Rand des Fensters vorzugsweise symmetrisch zur Mitte angebracht und zur Auffüllung
der Abschattung nach vorne ein weiterer Strahler vorzugsweise in der vertikalen Symmetrielinie
24 in einem günstigen Abstand 28 darunter plaziert. Durch Ansteuerung mit einem für
diese Konfiguration optimierten Netzwerk 7 lassen sich sehr gute Runddiagramme mit
entsprechend kleinen Einzügen bewirken.
[0028] Die mit der Erfindung erreichte Wirkung geht eindrucksvoll aus den Bildern 10a bis
10d hervor. In den dargestellten Horizontaldiagrammen der Bilder 10a bis 10c sind
die Strahlungseigenschaften der Einzelstrahler in Fig. 7b dargestellt. Jedes der Diagramme
besitzt starke untolerierbare Einzüge bzw. Abschattungsbereiche. Obgleich die verwendeten
Antennenelemente aus rotationssymmetrischen Gebilden von der in Fig. 3 dargestellten
Form sind, ergeben sich in Folge der Strahlungsverkopplung mit der leitenden Fahrzeugkarosserie
die dargestellten Unrundheiten der Diagramme. Durch Beschaltung mit einem geeigneten
Netzwerk 7, welches die Antennenelemente phasen- und amplitudenrichtig speist und
dessen Charakteristika durch Anwendung mathematischer Optimierungsverfahren speziell
für die auf dem bestimmten Fahrzeug vermessenen Antennenelemente berechnet wurden,
wird das in Fig. 10d dargestellte Richtdiagramm erreicht, welches wesentlich geringere
Einzüge besitzt.
[0029] Für die erfindungsgemäße Gestaltung der Gruppenantenne ist für jedes Antennenelement
ein zeitlich invariantes Antennengegengewicht notwendig. Dieses wird vorteilhaft als
hochfrequent leitende Fläche auf der Fensterscheibe, wie in Fig. 4 dargestellt, ausgebildet.
Im Interesse der Transparenz dieser Fläche wird diese als strahlenförmige Struktur
ausgeführt, welche aus radial vom Netzwerk 7 ausgehenden, drahtförmigen Leitern 20
besteht. Das Netzwerk 7 selbst wird vorteilhaft mit einer leitenden Außenfläche ausgestattet,
welches im Zentrum der Gruppenantenne einen Teil des Antennengegengewichts für die
Antennenelemente bildet. Die strahlenförmigen Leiter werden hochfrequent mit dieser
leitenden Außenfläche verbunden. Diese Strahlen können durch ringförmig um die Gruppenantenne
angebrachte Leiter zu einem hochfrequent leitenden Maschennetz ergänzt werden. Bei
Funkantennen auf der Heckscheibe von Fahrzeugen treten naturgemäß in der unmittelbaren
Nähe der Sendeantenne große Feldstärken auf, welche Personen im Fahrgastraum gefährden
könnten. Die Ausbildung des Antennengegengewichts als hochfrequent leitende Fläche
wirkt sehr vorteilhaft abschirmend gegen elektromagnetische Felder, welche andernfalls
in den Fahrgastraum drängen. Die Forderung nach einem definierten Antennengegengewicht
läßt sich somit vorteilhaft verbinden mit der Forderung nach einer Feldabschwächung
der gefährdenden elektromagnetischen Strahlung.
[0030] Auf der Heckscheibe sind häufig horizontal angebrachte Heizleiter 23 vorhanden (Fig.5a).
Punkte gleichen Gleichspannungspotentials können miteinander galvanisch verbunden
werden, ohne den Heizstromfluß zu beeinflussen. Durch Einführung von verbindenden
Leitungsstegen, wie in Fig. 5a, kann auch das Heizfeld 23 zu einer hochfrequent weitgehend
abschirmenden Fläche gestaltet werden und als erweitertes Antennengegengewicht mitwirken.
Um hochfrequente Ströme zwischen der Massefläche bei der Gruppenantenne über das Heizfeld
23 zu ermöglichen, ohne die Heizströme zu beeinflussen, ist eine gleichstromundurchlässige,
frequenzselektive Verbindung 21 in den drahtförmigen Leitern 20 vorteilhaft. Solche
frequenzselektive Verbindungen sind auch notwendig, wenn Teile des Antennengegengewichts
als Antennenteile für andere Funkdienste, welche ebenfalls auf der Fensterscheibe
angebracht sind, verwendet sind. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 5a für die Antenne
22 gegeben, welche z.B. als AM-FM-Antenne wirken könnte. Als frequenzselektive Verbindungselemente
21 kommen in der Hauptsache kapazitive Strukturen zur Anwendung. Sehr vorteilhaft
ist auch eine koplanare Leitungsstruktur von etwa Lambda/4-Länge für die Funkfrequenz,
wie dies in Fig. 5b detailliert am Beispiel der AM-FM-Antenne und der Heizleiterankopplung
gezeigt ist.
[0031] Soll die Gruppenantenne für mehrere Funksysteme, wie z.B. das D-Netz und das E-Netz
gleichermaßen ausgelegt werden, so können die Antennenelemente so gestaltet werden,
daß sie in beiden Frequenzbereichen funktionstüchtig sind. Wird hierbei das Netzwerk
7 derart gestaltet, daß es in den beiden Frequenzbereichen, die hierfür jeweils geforderten
Phasen- und Amplitudenbedingungen für die einzelnen Strahler sicherstellt, so ist
die Gruppenantenne in beiden Frequenzbereichen anwendbar. Eine weitere Möglichkeit
besteht darin, für beide Frequenzbereiche zumindest teilweise gesonderte Antennenelemente
einzusetzen.
[0032] Um die bestmögliche Verknüpfung der Signale im Netzwerk 7 sicherzustellen, ist ein
gewisser meßtechnischer Aufwand notwendig, um die Antenneneigenschaften der Strahler
am Fahrzeug festzustellen. Dies geschieht dadurch, daß, wie in Fig. 9 gezeigt, die
Anschlußstellen 2 als Anschlußtore 27 eines Strahlernetzwerks betrachtet werden. Mit
Hilfe moderner Netzwerkanalysatoren können die Wellenparameter dieses Strahlernetzwerks
ermittelt werden. Zusätzlich können bei Einfall einer Welle aus einer bestimmten Richtung
die Erregungen an den Anschlußtoren 27 nach Betrag und Phase gemessen werden. Bei
Kenntnis der Eigenschaften des Strahlernetzwerks und dessen Erregung durch die einfallende
Welle an den verschiedenen Anschlußtoren 27 kann mit Hilfe moderner Rechenanlagen
unter Anwendung geeigneter Optimierungsstrategien ein hierfür optimales Netzwerk 7
gestaltet werden.
[0033] Für den Sendefall soll die Funkantenne gemäß der Aufgabe der Erfindung arbeiten.
Im Empfangsfall jedoch ist aufgrund der Rayleigh-Streuung der empfangenen Wellen im
allgemeinen ein Antennendiversitybetrieb vorzuziehen. Das Netzwerk kann so gestaltet
werden, daß mit Hilfe von Schaltdioden unterschiedliche Signalkombinationen der von
den Strahlen empfangenen Einzelsignale an der Antennenanschlußstelle 6 gebildet werden.
Mit Hilfe einer Antennendiversityeinrichtung können die Schaltdioden derart angesteuert
werden, daß in jedem Augenblick die Signalkombination an der Antennenanschlußstelle
erscheint, welche den bestmöglichen Empfang bewirkt. Die Ausführung der Funkantenne
als Gruppenantenne bietet somit den Vorzug der gleichzeitigen Verwendbarkeit als Diversityantenne.
1. Funkantennen-Anordnung für Funkverbindungen mit terrestrischen Funkstellen für Dezimeter-
bzw. Zentimeterwellen, mit einem auf der geneigten Fensterscheibe in einer im wesentlichen
elektrisch leitenden Fahrzeugkarosserie angebrachtem Strahler, der aus einem auf der
Außenseite der Fensterscheibe angebrachten, im wesentlichen normal zu dieser orientierten
Antennenelement und einem auf der Fensterscheibe angebrachten Antennengegengewicht
besteht
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein weiterer Strahler (10), bestehend aus jeweils einem auf der Außenseite
derselben Fensterscheibe (1) angebrachten, im wesentlichen normal zu dieser orientierten
Antennenelement (3) und einem auf der Fensterscheibe angebrachten Antennengegengewicht
(4), vorhanden ist und die Strahler (10) zusammen eine Gruppenantenne mit einer Antennenanschlußstelle
(6) bilden.
2. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Netzwerk (7) vorhanden ist, das die Antennenanschlußstelle (6) enthält und mindestens
ein Strahler (10) an das Netzwerk (7) angeschlossen ist und die Antennenanschlußstelle
(6) Teil des Netzwerks (7) ist und jeder weitere Strahler (10) entweder nur durch
Strahlungsverkopplung hochfrequenzmäßig mit den anderen Strahlern (10) verkoppelt
ist, oder eine Anschlußstelle (2) enthält, welche mit dem Netzwerk (7) verbunden ist.
(Fig. 1)
3. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand (9) zwischen den am weitesten voneinander entfernten Antennenelementen
(3) nicht größer ist als die zweifache Wellenlänge.
4. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Einstellung geeigneter Strombelegungen nach Betrag und Phase Blindelemente (14)
in die Antennenelemente (3) eingebracht sind.
5. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Strahler (10) Monopolcharakter besitzen und die Antennenelemente (3) stabförmig
ohne oder mit Dachkapazität ausgebildet sind und jeweils eine hochfrequent leitende
Fläche (5) als elektrisches Antennengegengewicht (4) besitzen, die im wesentlichen
in der Scheibenebene (1) angebracht ist.
6. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Netzwerk (7) im Fahrzeuginneren angeordnet ist und die hochfrequente Verbindung
(17) zwischen dem das Netzwerk (7) und den über ihre Anschlußstellen (2) angeschlossenen
Strahlern (10) jeweils kapazitiv durch die Scheibe hindurch erfolgt. (Fig. 2a)
7. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Netzwerk (7) teilweise auf der Fensterscheibe (1) außerhalb des Fahrzeugs angeordnet
ist und die hochfrequente Verbindung (17) zur Antennenanschlußstelle (6) innerhalb
des Netzwerks (7) kapazitiv durch die Fensterscheibe (1) hindurch erfolgt. (Fig. 3)
8. Funkantennen-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Netzwerk (7) im wesentlichen als Streifenleitungsschaltung (19) realisiert ist
und die geforderten Amplituden- und Phasenzustände der Ströme und Spannungen auf den
Antennenelementen (3) im wesentlichen durch Leitungselemente (18) erzeugt sind. (Fig.
2b)
9. Funkantennen-Anordnung nach nach Anspruch 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Antennenelemente (3) jeweils eine im wesentlichen auf einer der Fensterflächen
der Fensterscheibe (1) aufgebrachte Massefläche (5) als Antennengegengewicht (4) besitzen
und zusammen mit dieser jeweils einen Strahler (10) bilden.
10. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 9
dadurch gekennzeichnet, daß
die Massefläche durch eine leitende Fläche (5) auf der Oberfläche des Netzwerks (7)
gebildet ist. (Fig. 2a)
11. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Vergrößerung der hochfrequenzmäßig wirksamen Massefläche (5) ausgehend vom Netzwerk
(7) drahtförmige Leiter (20) im wesentlichen radial verlegt sind, oder zusätzlich
solche Leiter im wesentlichen ringformig um das Netzwerk (7) herum angebracht sind.
(Fig. 4)
12. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die drahtförmigen Leiter (20) frequenzselektive Trennglieder (21) enthalten, welche
so gestaltet sind, daß sie bei der Funkfrequenz hochfrequenzmäßig niederohmige Verbindungen
darstellen. (Fig. 5b)
13. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf der Heckscheibe parallel zueinander verlaufende Heizleiter (23) vorhanden sind
und Punkte gleichen Gleichspannungspotentials durch dazu im wesentlichen senkrecht
orientierte vertikale Leitungsstege miteinander galvanisch verbunden sind, wodurch
das Heizfeld eine hochfrequent leitende Fläche bildet und zur Ermöglichung hochfrequenter
Ströme zwischen dieser Fläche und der Massefläche (5) ausgehend vom Netzwerk (7) in
den drahtförmigen Leitern (20) gleichstromundurchlässige frequenzselektive Trennglieder
enthalten sind. (Fig. 5a)
14. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 11 und 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
Teile der drahtförmigen Leiter (20) durch Teile weiterer Antennen (22), welche für
weitere Funkdienste auf der Fensterscheibe angebracht sind, verwendet sind. (Fig.
5a)
15. Funkantennen-Anordnungen nach Anspruch 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Strahler (10) auf der Fensterscheibe (1) horizontal nebeneinander oder auf einer
vertikalen Linie auf der Fensterscheibe (1) übereinander angeordnet sind.(Fig. 6a,
Fig. 6b)
16. Funkantennen-Anordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
drei Strahler (10) in einer Dreiecksanordnung auf der Fensterscheibe (1) angeordnet
sind. (Fig. 7a, Fig. 7b)
17. Funkantennen-Anordnungen nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Antennenelemente (3) stabförmig ausgebildet sind und etwa ein bis drei Lambda/10
lang sind und zwei der Antennenelemente (3) in einer horizontalen Linie (25) in der
Nähe der oberen Berandung symmetrisch zur vertikalen Symmetrielinie (24) des Fahrzeugs
angebracht sind und das dritte Antennenelement (3) auf dieser Symmetrielinie jedoch
unterhalb der horizontalen Linie (25) angebracht ist, sodaß die Seitenlängen des Dreiecks
ca. ein bis drei Lambda/10 betragen. (Fig. 7b)
18. Funkantennen-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
mehr als drei Strahler (10), deren Antennenelemente (3) auf Kreuzungspunkten der horizontalen
Zeilen mit den vertikalen Spalten einer Gitterstruktur mit Rasterabständen von ca.
ein bis drei Lambda/10 angebracht sind und die Antennenelemente (3) im oberen Bereich
der Fensterscheibe angebracht sind. (Fig. 8)
19. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gruppenantenne für mehrere Funksysteme mit relativ schmalbandigen Frequenzbereichen
unterschiedlicher Frequenzen ausgelegt ist und die Strahler (10) bzw. die Antennenelemente
(3) sowie ggfs. das Netzwerk (7) und die übrigen frequenzabhängigen Teile der Gruppenantenne
mehrfrequent gestaltet sind.
20. Funkantennen-Anordnung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Abdeckung der verschiedenen Frequenzbereiche auch gesonderte - oder nur gesonderte
Strahler (10) verwendet sind.
21. Antenne nach Anspruch 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
in den Antennenelementen (3) Anschlußtore (27) gebildet sind, deren komplexe Gesamtmatrix
zur Beschreibung der Zusammenhänge zwischen den elektrischen Größen an diesen Anschlußtoren
(27) des Strahlernetzwerks betrags-und phasenmäßig ermittelt ist und deren Erregungen
z.B. im Empfangsfall durch eine horizontal einfallende Empfangswelle für alle Azimutalwinkel
nach Betrag und Phase zueinander erfaßt sind, sodaß die Parameter zur Beschreibung
der elektrischen Größen an den Anschlußtoren (27), bezogen auf die einfallende Empfangswelle
für alle Azimutwinkel bekannt sind und durch Variationsrechnung im Sinne der Lösung
der Aufgabe der Erfindung günstige Amplituden- und Phasenwerte für die Ansteuerung
der Gesamtmatrix ermittelt sind und diese Werte durch Beschaltung mit dem Netzwerk
(7) und/oder ggfs. durch Beschaltung der Anschlußtore (27) mit Blindwiderständen (14)
in der Gruppenantenne eingestellt sind. (Fig. 9)
22. Funkantennen-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Netzwerk (7) derart gestaltet ist, daß mit Hilfe darin befindlicher elektronischer
Schalter, welche durch eine Antennendiversityeinrichtung angesteuert sind, die Signale
der Strahler (10) in unterschiedlicher Kombination für die Bildung von Antennendiversitysignalen
zur Weiterleitung zum Empfänger verwendet sind.
1. A radio antenna arrangement for the establishment of radio contact with terrestrial
radio stations for microwaves or centimetre waves with an antenna mounted on the inclined
window pane in a substantially electrically-conductive vehicle body, comprising an
antenna element disposed on the outside of the window pane and orientated normally
to this and an antenna counterweight disposed on the window pane, characterised in
that at least one further antenna (10) is present, comprising in each case an antenna
element (3) disposed on the outside of the same window pane (1) and orientated normally
to this and an antenna counterweight disposed on the window pane (4) and the antennae
(10) together form a group antenna with an antenna connection point (6).
2. A radio antenna arrangement according to claim 1, characterised in that a network
(7) is present which contains the antenna connection point (6) and that at least one
antenna (10) is connected to the network (7) and that the antenna connection point
(6) is a part of the network (7) and that each subsequent antenna (10) is either merely
coupled to the other antennae (10) via a high frequency via radiation coupling or
contains a connection point (2) which is connected to the network (7) (Fig. 1).
3. A radio antenna arrangement according to claim 1 to 2, characterised in that the distance
(9) between the furthest-spaced antenna elements (3) is not greater than double the
wavelength.
4. A radio antenna arrangement according to claim 1 to 3, characterised in that dummy
elements (14) are introduced into the antenna elements (3) in order to set suitable
current allocations according to value and phase.
5. A radio antenna arrangement according to claim 1 to 4, characterised in that the antennae
(10) have monopolar character and the antenna elements (3) are rod-shaped, with or
without top-loading capacity, and each have a high-frequency conductive surface (5)
as an electrical antenna counterweight (4) which is substantially disposed in the
plane of the pane (1).
6. A radio antenna arrangement according to claim 2 to 5, characterised in that the network
(7) is disposed in the vehicle interior and the high-frequency connection (17) is
made, in each case capacitively through the pane, between the network (7) and the
antennae (10) connected via their connecting points (2) (Fig. 2a).
7. A radio antenna arrangement according to claim 2 to 6, characterised in that the network
(7) is partially disposed on the window pane (1) outside the vehicle and the high-frequency
connection (17) to the antenna connecting point (6) takes place within the network
(7) capacitively through the window pane (1) (Fig. 3).
8. A radio antenna arrangement according to one of claims 2 to 7, characterised in that
the network (7) is substantially realised as a microstrip circuit (19) and the required
amplitude and phase states of the currents and voltages on the antenna elements (3)
are substantially generated by conducting elements (18) (Fig. 2b).
9. A radio antenna arrangement according to claim 1 to 8, characterised in that the antenna
elements (3) each have an earth surface (5) disposed substantially on one of the window
surfaces of the window pane (1) as an antenna counterweight (4), in each case forming
an antenna (10) therewith.
10. A radio antenna arrangement according to claim 9, characterised in that the earth
surface is formed by a conducting surface (5) on the surface of the network (7) (Fig.
2a).
11. A radio antenna arrangement according to claim 9 and 10, characterised in that in
order to improve the high frequency effect of the earth surface (5), wire-shaped conductors
(20) are laid out substantially radially from the network (7), or additionally, such
conductors are disposed in a substantially ring-shaped formation about the network
(7) (Fig. 4) .
12. A radio antenna arrangement according to claim 11, characterised in that the wire-shaped
conductors (20) contain frequency-selective filter elements (22) which are shaped
so that they represent low impedance connections at radio frequencies (Fig. 5b).
13. A radio antenna arrangement according to claim 11, characterised in that heating conductors
(23), running parallel to one another, are provided on the rear windscreen and points
of the same DC voltage are conductively connected to one another via substantially
perpendicularly-orientated vertical conductive webs, whereby the heating field forms
a high-frequency conductive surface, and in order to permit high-frequency currents
between this surface and the earth surface (5) emanating from the network (7), frequency-selective
filter members are included in the wire-shaped conductors (20) which are impermeable
to direct current (Fig. 5a).
14. A radio antenna arrangement according to claim 11 and 13, characterised in that parts
of the wire-shaped conductor (20) are used by parts of other antennae (22) which are
disposed on the window pane for other radio services (Fig. 5a).
15. A radio antenna arrangement according to claim 1 to 14, characterised in that two
antennae (10) are arranged horizontally adjacent on the window pane (1) or on a vertical
line one above the other on the window pane (1) (Fig. 6a, Fig. 6b).
16. A radio antenna arrangement according to claim 1 to 14, characterised in that three
antennae (10) are arranged on the window pane (1) in a triangular fashion (Fig. 7a,
Fig. 7b).
17. A radio antenna arrangement according to claim 16, characterised in that the antenna
elements (3) are designed to be rod-shaped and are approximately one to three tenths
of a wavelength long, and two of the antenna elements (3) are disposed in a horizontal
line (25) near the upper edge, symmetrical to the vertical line of symmetry (24) of
the vehicle, and that the third antenna element (3) is disposed on this symmetry line
but below the horizontal line (25) so that the side lengths of the triangle are approximately
one to three tenths of a wavelength (Fig. 7b).
18. A radio antenna arrangement according to one of claims 1 to 14, characterised in that
more than three antennae (10)have antenna elements (3) disposed on cross points of
the horizontal lines with the vertical columns of a grid structure with screen line
distances of approximately one to three tenths of a wavelength, the antenna elements
(3) being disposed in the upper area of the window pane (Fig. 8).
19. A radio antenna arrangement according to claim 1 to 18, characterised in that the
group antenna is set up for a plurality of radio systems with relatively narrow-band
frequency ranges and in that the antennae (10) or the antenna elements (3), and also
possibly the network (7) and the remaining frequency-dependent parts of the group
antenna are designed to have a multi-frequency nature.
20. A radio antenna arrangement according to claim 19, characterised in that in order
to cover the various frequency ranges, additional isolated - or only isolated - antennae
(10) are used.
21. An antenna according to claim 1 to 20, characterised in that connection gates (27)
are formed in the antenna elements (3), the complex overall matrix of these connection
gates being determined, in terms of its amplitude and phase, in order to describe
the correlations between the electrical amplitudes at these connection gates (27)
of the antenna network, and their excitations, e.g. in the event of receipt via a
horizontally-incident reception wave for all azimuthal angles, are determined in terms
of their amplitude and phase relative to one another, so that the parameters are known
for all azimuthal angles in order to describe the electrical amplitudes at the connection
gates (27), with regard to the incident reception wave and favourable amplitude and
phase values are detected by variation calculation, in the sense of the solution of
the objective of the invention, for control of the entire matrix, and these values
are set in the group antenna by wiring with the network (7) and/or possibly by wiring
the connection gates (27) with resistances (14) (Fig. 9).
22. A radio antenna arrangement according to one of claims 1 to 21, characterised in that
the network (7) is designed so that with the help of electronic switches located in
its interior, which are controlled by an antenna diversity apparatus, the signals
from the antennae (10) are used in different combinations for the formation of antenna
diversity signals for forwarding to the receiver.
1. Dispositif formant antenne radioélectrique servant à établir des liaisons hertziennes
avec des stations hertziennes terrestres dans les gammes d'ondes décimétriques et
centimétriques, comportant un émetteur installé sur la vitre inclinée d'une carrosserie
de véhicule sensiblement conductrice de l'électricité et qui se compose d'un élément
d'antenne placé sur la face externe de la vitre et orienté de manière sensiblement
normale par rapport à ladite vitre, et d'un contrepoids d'antenne placé sur la vitre,
caractérisé en ce qu'il comporte,
au moins un émetteur supplémentaire (10), composé, à chaque fois, d'un élément
d'antenne (3) placé sur la face externe de la même vitre (1) et orienté de manière
sensiblement normale par rapport à ladite vitre, et d'un contrepoids d'antenne (4)
placé sur la vitre, et en ce que les émetteurs (10) forment ensemble un système d'antennes
comportant un point de branchement d'antenne (6).
2. Dispositif formant antenne radioélectrique selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'il comporte,
un réseau (7) qui comprend le point de branchement d'antenne (6), en ce qu'au moins
un émetteur (10) est branché sur le réseau (7), en ce que le point de branchement
d'antenne (6) fait partie du réseau (7) et en ce que chaque émetteur supplémentaire
(10) est soit couplé par couplage indirect à haute fréquence aux autres émetteurs
(10), soit comporte un branchement (2) qui est relié au réseau (7). (figure 1)
3. Dispositif formant antenne radioélectrique selon les revendications 1 à 2,
caractérisé en ce que
la distance (9) entre les deux éléments d'antenne (3) les plus éloignés l'un de
l'autre n'est pas supérieure au double de la longueur d'onde.
4. Dispositif formant antenne radioélectrique selon les revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
des éléments réactifs (14) sont placés dans les éléments d'antenne (3) pour obtenir
des courants qui conviennent en valeur et en phase.
5. Dispositif formant antenne radioélectrique selon les revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
les émetteurs (10) possèdent un caractère monopolaire, et en ce que les éléments
d'antenne (3) sont réalisés en forme de barre, avec ou sans charge terminale, et possèdent
à chaque fois une surface conductrice des hautes fréquences (5), servant de contrepoids
d'antenne (4), laquelle est placée sensiblement dans le plan de la vitre (1).
6. Dispositif formant antenne radioélectrique selon les revendications 2 à 5,
caractérisé en ce que
le réseau (7) est disposé à l'intérieur du véhicule et en ce que la liaison à haute
fréquence (17) entre le réseau (7) et les émetteurs (10) raccordés par l'intermédiaire
de leurs points de branchement (2) a lieu à chaque fois de manière capacitive à travers
la vitre. (figure 2a)
7. Dispositif formant antenne radioélectrique selon les revendications 2 à 6,
caractérisé en ce que
le réseau (7) est disposé en partie sur la vitre (1) à l'extérieur du véhicule,
et en ce que la liaison à haute fréquence (17) vers les branchements d'antenne (6)
a lieu de manière capacitive à l'intérieur du réseau (7) à travers la vitre (1). (figure
3)
8. Dispositif formant antenne radioélectrique selon l'une des revendications 2 à 7,
caractérisé en ce que
le réseau (7) est sensiblement réalisé sous forme de circuit à lignes en forme
de bande (19) et en ce que les états d'amplitude et de phase requis des courants et
tensions sont sensiblement produits par des éléments de ligne (18) sur les éléments
d'antenne (3). (figure 2b)
9. Dispositif formant antenne radioélectrique selon les revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que
les éléments d'antenne (3) possèdent chacun une surface de masse (5), servant de
contrepoids d'antenne (4), appliquée sur l'une des surfaces de la vitre (1), et en
ce que chacun desdits éléments d'antenne forme avec cette dernière un émetteur (10).
10. Dispositif formant antenne radioélectrique selon la revendication 9,
caractérisé en ce que
la surface de masse est formée par une surface conductrice (5) sur la surface du
réseau (7). (figure 2a)
11. Dispositif formant antenne radioélectrique selon les revendications 9 et 10,
caractérisé en ce que,
pour augmenter la surface de masse (5) active dans le domaine de la haute fréquence,
des conducteurs filaires (20) sont disposés de manière sensiblement radiale à partir
du réseau (7) et en ce que, en complément, des conducteurs de ce type peuvent être
placés de manière sensiblement annulaire autour du réseau (7). (figure 4)
12. Dispositif formant antenne radioélectrique selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
les conducteurs filaires (20) comportent des éléments séparateurs à sélection de
fréquence (21), lesquels sont configurés de telle sorte qu'ils forment, pour la fréquence
radio, des liaisons de basse impédance en ce qui concerne la haute fréquence. (figure
5b)
13. Dispositif formant antenne radioélectrique selon la revendication 11,
caractérisé en ce qu'il comporte
des conducteurs chauffants parallèles entre eux (23) sur la lunette arrière et
en ce que des points de même potentiel de courant continu sont directement connectés
les uns aux autres au moyen de barrettes conductrices verticales orientées de manière
sensiblement perpendiculaire auxdits conducteurs chauffants, grâce à quoi la zone
de chauffage forme une surface conductrice des hautes fréquences, et en ce que, pour
permettre le passage de courants à haute fréquence entre ladite surface et la surface
de masse (5), les conducteurs filaires (20) comportent, à partir du réseau (7), des
éléments séparateurs à sélection de fréquence qui ne laissent pas passer le courant
continu. (figure 5a)
14. Dispositif formant antenne radioélectrique selon les revendications 11 et 13,
caractérisé en ce que
des parties des conducteurs filaires (20) sont utilisées par des parties d'antennes
supplémentaires (22), lesquelles sont placées sur la vitre pour d'autres services
de radiocommunication. (figure 5a)
15. Dispositif formant antenne radioélectrique selon les revendications 1 à 14,
caractérisé en ce que
deux émetteurs (10) sont disposés sur la vitre (1) horizontalement l'un à côté
de l'autre ou, toujours sur la vitre (1), l'un au-dessus de l'autre selon une ligne
verticale. (figures 6a et 6b)
16. Dispositif formant antenne radioélectrique selon l'une des revendications 1 à 14,
caractérisé en ce que
trois émetteurs (10) sont disposés en triangle sur la vitre (1). (figure 7a, figure
7b)
17. Dispositif formant antenne radioélectrique selon la revendication 16,
caractérisé en ce que
les éléments d'antenne (3) sont réalisés en forme de barre et ont une longueur
d'à peu près un à trois lambda/10, et en ce que deux des éléments d'antenne (3) sont
placés, selon une ligne horizontale (25), à proximité de la bordure supérieure, symétriquement
par rapport à la ligne de symétrie verticale (24) du véhicule, le troisième élément
d'antenne (3) étant placé sur ladite ligne de symétrie, mais au-dessous de la ligne
horizontale (25), de manière que la longueur des côtés du triangle soit d'à peu près
un à trois lambda/10. (figure 7b)
18. Dispositif formant antenne radioélectrique selon l'une des revendications 1 à 14,
caractérisé en ce qu'il comporte
plus de trois émetteurs (10), dont les éléments d'antenne (3) sont placés aux points
d'intersection des lignes horizontales et des lignes verticales d'une structure réticulaire
ayant une dimension de trame d'environ un à trois lambda/10, et en ce que les éléments
d'antenne (3) sont placés dans la partie supérieure de la vitre. (figure 8)
19. Dispositif formant antenne radioélectrique selon les revendications 1 à 18,
caractérisé en ce que
le système d'antennes est conçu pour plusieurs systèmes de radiocommunication ayant
des gammes de fréquences, différentes, à bande relativement étroite, et en ce que
les émetteurs (10) ou les éléments d'antenne (3) ainsi que, le cas échéant, le réseau
(7) et le reste des pièces sélectives du système d'antennes sont réalisés sous une
forme à fréquences multiples.
20. Dispositif formant antenne radioélectrique selon la revendication 19,
caractérisé en ce que
on utilise également, ou uniquement, des émetteurs spécifiques (10) pour couvrir
les différentes gammes de fréquences.
21. Antenne selon les revendications 1 à 20,
caractérisée en ce que
dans les éléments d'antenne (3) sont formées des portes de connexion (27) dont
la totalité de la matrice complexe de description des relations entre les grandeurs
électriques au niveau desdites portes de connexion (27) du réseau d'émetteurs est
déterminée en valeur et en phase et dont les excitations, en réception par exemple,
sont enregistrées les unes par rapport aux autres en valeur et en phase pour tous
les angles azimutaux au moyen d'une onde reçue sous une incidence horizontale, de
telle sorte que les paramètres de description des grandeurs électriques au niveau
des portes de connexion (27) sont connus pour tous les angles azimutaux par rapport
à l'onde incidente reçue, que des valeurs d'amplitude et de phase favorables servant
à commander la totalité de la matrice sont déterminées par un calcul de la variance
dans le but d'atteindre l'objectif de l'invention et que ces valeurs sont réglées
dans le système d'antenne par mise en circuit avec le réseau (7) et/ou par mise en
circuit des portes de connexion (27) avec des réactances (14). (figure 9)
22. Dispositif formant antenne radioélectrique selon l'une des revendications 1 à 21,
caractérisé en ce que
le réseau (7) est configuré de telle sorte que, à l'aide de circuits électroniques
qui s'y trouvent et qui sont commandés par le dispositif formant antenne en diversité,
les signaux des émetteurs (10) sont utilisés, en étant combinés de différentes manières,
pour former des signaux d'antenne en diversité à transmettre au récepteur.