DE102005061723A1 - Broadcast reception in vehicles, using two or more antennas with diversity processing, sums signals from main and supplementary antennas to form spatially-separated diversity signals - Google Patents

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Jürgen von Dr.-Ing. Hagen
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Abstract

The receiver (6) antenna system (1) comprises antennas (2.1 to 2.n). At least one antenna (2.1) is associated with a spatially-separated, supplementary antenna (3.1). Its received signal (Z1) is summed with the received signal (E1) of a subject receiving antenna, to form a summation signal (SS1). The signal received by the supplementary antenna is smaller than that received by the subject antenna (2.1). Each of several reception antennas has a spatially-separated supplementary antenna. An independent claim is included for the corresponding antenna system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Empfang von Antennensignalen mindestens zweier Empfangsantennen eines Antennensystems und ein Antennensystem, insbesondere ein Mehrantennensystem zum Rundfunkempfang in einem Fahrzeug, bei dem die Antennensignale aller Empfangsantennen einer Empfangseinrichtung zugeführt und diversitär verarbeitet werden.The The invention relates to a method for receiving antenna signals at least two receiving antennas of an antenna system and an antenna system, in particular a multi-antenna system for radio reception in one Vehicle in which the antenna signals of all receiving antennas of a Receiving device supplied and diversified are processed.

Derartige, auch Antennendiversitätssysteme genannte Mehrantennensysteme werden für einen mobilen Empfang, z. B. in einem Fahrzeug bevorzugt zum UKW-Rundfunkempfang, eingesetzt. Zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses bzw. der übertragenen Datenrate werden beim mobilen Empfang so genannte Diversitätsverfahren (auch diversity method genannt) verwendet. Diese sollen die auftretenden Störungen z.B. durch Fading oder Interferenzen so weit wie möglich ausgleichen. Unter einem Diversitätsverfahren (auch Diversity-Verfahren genannt) wird dabei die Auslegung eines Mehrantennensystems für eine mehrfache, z. B. redundante oder physikalische, funktionelle oder nachrichtentechnische Kriterien berücksichtigende Verarbeitung von Empfangssignalen oder Sendesignalen verstanden.such, also called antenna diversity systems Multiple antenna systems are used for a mobile reception, z. B. in a vehicle preferred for FM radio reception, used. To improve the signal-to-noise ratio or the transferred Data rate become so-called diversity method in mobile reception (also called diversity method) used. These should be the occurring disorders e.g. compensate as far as possible by fading or interference. Under a diversity procedure (also called Diversity method) is the interpretation of a Multiple antenna system for a multiple, z. B. redundant or physical, functional or processing-technical criteria of Reception signals or transmission signals understood.

Unter anderem sind folgende Diversitätsverfahren bekannt:
Beim so genannten Scan-Diversity-Verfahren (= Auswahlverfahren) wird bei Unterschreiten eines vorgegebenen Empfangspegel einer Antenne auf eine nächste Antenne geschaltet. Nachteilig dabei ist, dass gegebenenfalls auch auf eine schlechte Antenne geschaltet wird und nur ein Signal verwendet wird, nicht aber die gesamte empfangene Leistung. Beispielsweise ist ein derartiges Verfahren aus der DE 38 36 046 C2 bekannt.Inter alia, the following diversity methods are known:
When so-called scan diversity method (= selection method) is switched when falls below a predetermined reception level of an antenna to a next antenna. The disadvantage here is that possibly also switched to a bad antenna and only one signal is used, but not the entire received power. For example, such a method is known from DE 38 36 046 C2 known.

Bei einem anderen bekannten Auswahlverfahren wird zu jedem Zeitpunkt diejenige Antenne ausgewählt, die beispielsweise das geringste Signal-zu-Rausch-Verhältnis bzw. den höchsten Pegel aufweist. Nachteilig dabei ist, dass ein derartiges Auswahlverfahren sehr aufwändig ist, da alle Antennen betrachtet werden müssen, um die „richtige" oder „beste" Antenne auszuwählen.at Another known selection method is at any time the antenna selected, for example, the lowest signal-to-noise ratio or the highest Level has. The disadvantage here is that such a selection process very expensive is because all antennas must be considered to select the "right" or "best" antenna.

Bei einem anderen bekannten Diversitätsverfahren (= Kombinationsverfahren), insbesondere beim so genannten Phasendiversitäts-Verfahren wird die Phase des Signals von zwei oder mehr Antennen aufeinander eingestellt und dann addiert. Das bedeutet, dass zwei oder mehr Signale so addiert werden, dass keine Auslöschungen auftreten können. Der Nachteil besteht hierbei, dass zu einem qualitativ ausreichenden Antennensignal ggf. ein gestörtes Signal addiert werden kann.at another known diversity method (= Combination method), especially in the so-called phase diversity method becomes the phase of the signal of two or more antennas on each other set and then added. That means two or more Signals are added so that no cancellations can occur. The disadvantage here is that to a qualitatively sufficient antenna signal possibly a disturbed one Signal can be added.

Beim einem weiteren Kombinationsverfahren, einem so genannten Maximum-Ratio-Kombinationsverfahren wird die Phase von zwei oder mehr Antennensignale aufeinander eingestellt, dann werden die Signale entsprechend ihrer Pegel gewichtet und addiert. Bei einem mehrstufigen Diversitätsverfahren, wie dies beispielsweise aus der EP 1 126 631 B1 bekannt ist, werden zuerst aus einer Grundgesamtheit von Antennen zwei in diesem Moment besonders „gute" Antennensignale ausgewählt und diese dann phasenrichtig addiert. Dieses Verfahren ist sehr aufwändig.In another combination method, a so-called maximum ratio combining method, the phase of two or more antenna signals is set to each other, then the signals are weighted and added according to their levels. In a multi-level diversity process, as for example from the EP 1 126 631 B1 is known, first of all a pair of antennas is selected from a population of two at this moment particularly "good" antenna signals and then added this in the correct phase.This method is very complex.

Die auf Auswahlverfahren beruhenden Diversitätsverfahren weisen gute Empfangseigenschaften auf, wenn die Empfangsantennen sich sehr unterschiedlich in ihren Strahlungseigenschaften verhalten, z.B. unterschiedliche Polarisation (siehe DE 101 16 964 A1 ), unterschiedliche Richtdiagramme mit unterschiedlichen Hauptstrahlrichtungen, oder räumlich in einem großen Abstand d zueinander angeordnet sind (z.B. mindestens einen Abstand von d = Wellenlänge/4, bei f = 100 MHz sind das d = 0,75 m).The diversity methods based on selection methods have good reception properties if the receiving antennas behave very differently in their radiation properties, eg different polarization (see DE 101 16 964 A1 ), different directional patterns with different main beam directions, or are arranged spatially at a large distance d to each other (eg, at least a distance of d = wavelength / 4, at f = 100 MHz, the d = 0.75 m).

Die auf Kombinationsverfahren beruhenden Verfahren stellen darüber hinaus folgende Anforderungen an die Antennen:

  • 1. Die Pegel der Antennen sollten so groß wie möglich und bei allen Antennen ähnlich bzw. vergleichbar sein. Dabei wird der Pegel im Richtdiagramm gemessen und dann z.B. als Durchschnittspegel angegeben.
  • 2. Die Richtdiagramme der Antennen sollten möglichst rund sein, um Wellenanteile aus allen Richtungen in die Bewertung und das Kombinationsverfahren einbeziehen zu können.
  • 3. Die Antennensignale sollten statistisch unterschiedlich sein. Die Unterschiedlichkeit der Antennensignale wird bestimmt in ihrem Korrelationskoeffizienten mit ρ = 0 (mit ρ = rho) für vollständig dekorrelierte Antennen und ρ = 1 für vollständig korrelierte Antennen.
In addition, the methods based on combination methods place the following requirements on the antennas:
  • 1. The levels of the antennas should be as large as possible and similar for all antennas. The level is measured in the directional diagram and then specified as the average level, for example.
  • 2. The directional patterns of the antennas should be as round as possible in order to be able to include wave components from all directions in the evaluation and the combination procedure.
  • 3. The antenna signals should be statistically different. The diversity of the antenna signals is determined in their correlation coefficient with ρ = 0 (with ρ = rho) for fully decorrelated antennas and ρ = 1 for fully correlated antennas.

Unter Dekorrelation von Antennen wird dabei die Unabhängigkeit von Antennensignalen verschiedener Antennen eines Antennensystems verstanden. Beispielsweise kann eine Dekorrelation der Antennen durch unterschiedliche Hauptstrahlrichtungen oder durch unterschiedliche räumliche Positionen erreicht werden. Unterschiedliche Hauptstrahlrichtungen führen aber zu relativ geringen Gewinnen durch Überlagerung. Daher werden üblicherweise zwei gleich starke Antennen mit entsprechend runden Diagrammen verwendet, die aber räumlich weit getrennt sind und daher eine niedrige Korrelation, d.h. dekorrelierte Antennensignale aufweisen. Eine gute Dekorrelation der Antennensignale ist eine Voraussetzung für eine gute Wirkung des Diversitätsverfahrens.By decorrelation of antennas is meant the independence of antenna signals of different antennas of an antenna system. For example, a decorrelation of the antennas can be achieved by different main beam directions or by different spatial positions. Different main beam directions, however, lead to relatively low profits due to superimposition. Therefore, usually two equal strength antennas are used with correspondingly round diagrams, but which are spatially far apart and therefore have a low correlation, ie decorrelated antenna signals. A good decorrelation of the antenna signals is an advance for a good impact of the diversity process.

Besonders in Fahrzeugen ist es schwierig, für eine gute Dekorrelation vergleichbarer starker Antennen diese räumlich zu trennen. Verwendet man z.B. Scheibenantennen in der Heckscheibe sind diese immer räumlich sehr nah zueinander angeordnet. Bei Fahrzeugen mit kleinen Heckscheiben und kleinen Seitenscheiben können die Antennen auch nicht in Heck- und Seitenscheibe angeordnet sein, da der erreichbare Pegel aus kleinen Seitenscheiben nicht für eine ordnungsgemäße Antennenleistung ausreicht. Aus der DE 38 02 130 2.1 oder DE 38 02 131 2.1 ist es bekannt, Antennen z.B. aus Heckscheibe und Stoßfänger zu verwenden. Antennen in Stoßfänger sind aber schwer zu realisieren, da der mechanische Aufbau der Stoßfänger und die isolierte Montage der Antenne im Stoßfänger technisch sehr aufwändig ist. Bei einer Kombination von Stabantennen und Scheibenantennen sind grundsätzliche Probleme der Stabantennen, wie z. B. mechanische Labilität, Optik, Vandalismus, gegeben.Especially in vehicles, it is difficult to separate them for a good decorrelation comparable strong antennas spatially. If, for example, glass panes are used in the rear window, they are always arranged very close to each other in space. For vehicles with small rear windows and small side windows, the antennas can not be arranged in the rear and side windows, since the achievable level of small side windows is not sufficient for a proper antenna performance. From the DE 38 02 130 2.1 or DE 38 02 131 2.1 It is known to use antennas, for example, from the rear window and bumper. However, antennas in bumpers are difficult to implement because the mechanical structure of the bumper and the isolated mounting of the antenna in the bumper is technically very complex. In a combination of rod antennas and glass antennas are fundamental problems of rod antennas, such. As mechanical lability, appearance, vandalism, given.

Man erreicht also bei vielen Fahrzeugen nur die Realisierung zweier Antennen, deren Pegel vergleichbar sind, und deren Korrelation z.B. durch die räumliche Nähe relativ groß ist, so dass die Leistungsfähigkeit des Diversitätsverfahrens begrenzt ist.you For many vehicles, this only achieves the realization of two Antennas whose levels are comparable and whose correlation is e.g. through the spatial Proximity relative is great so that the performance of the diversity procedure is limited.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Empfang von Antennensignalen mehrerer Empfangsantennen sowie ein Antennensystem anzugeben, bei welchem die empfangenen Antennensignale benachbarter, ähnlich starker Antennen ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis aufweisen.Of the The invention is therefore based on the object, a method for receiving of antenna signals of a plurality of receiving antennas and an antenna system specify at which the received antenna signals adjacent, similar strength Antennas have an improved signal-to-noise ratio.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1; hinsichtlich des Antennensystems wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 6 gelöst.Regarding of the method, the object is achieved by the features of the independent claim 1; With respect to the antenna system, the object is achieved by the Characteristics of the independent Claim 6 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Beim Verfahren zum Empfang von Antennensignalen mindestens zweier, räumlich benachbarter Empfangsantennen eines Antennensystems wird mindestens einer der Empfangsantennen eine räumlich entfernte Zusatzantenne zugeordnet, deren Empfangssignal zu dem Empfangssignal der betreffenden Empfangsantenne zu einem Summensignal addiert wird. Bei einer derartigen Kombination von räumlich voneinander getrennten Antennen – der Empfangsantenne und der Zusatzantenne – werden die betreffenden, unabhängigen, d.h. dekorrelierten, Empfangssignale zu einem Summensignal verarbeitet, das somit gegenüber den Emp fangssignalen anderer räumlich benachbarter Empfangsantennen dekorreliert ist. Durch die Bildung des Summensignals der zueinander dekorrelierten Empfangssignale der Zusatzantenne und einer der Empfangsantennen kann die Effizienz eines nachfolgenden Diversitäts-Verfahrens, die durch die Anzahl voneinander unabhängiger Empfangssignale definiert ist, verbessert werden.At the Method for receiving antenna signals of at least two, spatially adjacent Receiving antennas of an antenna system will be at least one of Receiving antennas a spatially Assigned remote additional antenna whose received signal to the Received signal of the respective receiving antenna added to a sum signal becomes. In such a combination of spatially separated Antennas - the receiving antenna and the additional antenna - become the relevant, independent, i.e. decorrelated, received signals processed into a sum signal, that opposite the reception signals of others spatially is decorrelated adjacent receiving antennas. Through education the sum signal of each other decorrelated received signals the additional antenna and one of the receiving antennas can increase the efficiency a subsequent diversity process, defined by the number of independent receive signals is to be improved.

In einer möglichen Ausführungsform ist das Empfangssignal der Zusatzantenne kleiner als das Empfangssignal der betreffenden Empfangsantenne. Somit kann das Empfangssignal der Zusatzantenne nicht direkt dem Diversitäts-Verfahren zur Verarbeitung zugeführt werden, da der Pegel des Empfangssignals im Vergleich zu den Pegeln der Empfangssignale der Empfangsantennen wesentlich zu klein ist. Dieser kleine Pegel des Empfangssignals der Zusatzantenne reicht aber zur Dekorrelation des Empfangssignals einer der Empfangsantennen aus, indem die beiden Empfangssignale addiert werden.In a possible embodiment is the received signal of the additional antenna smaller than the received signal the respective receiving antenna. Thus, the received signal the additional antenna is not directly the diversity process for processing supplied because the level of the received signal compared to the levels the received signals of the receiving antennas is much too small. This small level of the received signal of the additional antenna but sufficient Decorrelation of the received signal of one of the receiving antennas, by adding the two received signals.

Je nach Vorgabe und Aufbau des Fahrzeugs kann jeder Empfangsantenne eine Zusatzantenne zugeordnet werden. Dabei wird das Empfangssignal der jeweiligen Zusatzantenne zu dem Empfangssignal der zugehörigen Empfangsantenne zu einem zugehörigen Summensignal addiert. Durch Addition der Empfangssignale von benachbarten Empfangsantennen mit Empfangssignalen von jeweils zugehörigen, räumlich entfernten Zusatzantennen ist eine, wenn auch geringe Verbesserung der Dekorrelation möglich. Die Anzahl der vorgesehenen Zusatzantennen pro Empfangsantenne richtet sich dabei nach dem erforderlichen Montageaufwand und der bewirkten Verbesserung der Dekorrelation und damit der Erhöhung der Effizienz des Diversitätsverfahrens.ever according to specification and structure of the vehicle, each receiving antenna be assigned an additional antenna. The received signal is the respective additional antenna to the received signal of the associated receiving antenna to an associated Sum signal added. By adding the received signals from neighboring ones Receiving antennas with received signals from each associated, spatially distant Additional antennas is a, albeit small improvement in decorrelation possible. The Number of provided additional antennas per receiving antenna directed thereby after the necessary installation effort and the effected improvement decorrelation and thus increasing the efficiency of the diversity process.

Zweckmäßigerweise wird das Summensignal mit weiteren Summensignalen und/oder mit weiteren Empfangssignalen anderer Empfangsantennen diversitär verarbeitet. Bedingt durch die Dekorrelation der Summensignale zu den Empfangssignalen der anderen Empfangsantennen wird die Effizienz des anschließenden Diversitätsverfahrens verbessert.Conveniently, is the sum signal with other sum signals and / or with more Receive signals of other receiving antennas diverse processed. Due to the decorrelation of the sum signals to the received signals of other receiving antennas will increase the efficiency of the subsequent diversity process improved.

Hinsichtlich des Antennensystems mit mindestens zwei, räumlich benachbarten Empfangsantennen zum Empfang mehrerer Antennensignale und mit einer Empfangseinrichtung, welche zur diversitären Verarbeitung der Antennensignale aller Empfangsantennen eine Schaltungsanordnung umfasst, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens einer der Empfangsantennen eine räumlich entfernte Zusatzantenne zugeordnet ist, wobei der betreffenden Empfangsantenne und der Zusatzantenne ein Summierer zur Addition der Empfangssignale der Empfangsantenne und der Zusatzantenne zu einem Summensignal nachgeschaltet ist.Regarding of the antenna system with at least two, spatially adjacent receiving antennas for receiving a plurality of antenna signals and having a receiving device, which to the diversified Processing of the antenna signals of all receiving antennas a circuit arrangement comprises, is provided according to the invention, that at least one of the receiving antennas a spatially remote additional antenna is assigned, wherein the respective receiving antenna and the additional antenna a summer for adding the received signals of the receiving antenna and the additional antenna is connected downstream of a sum signal.

In einer möglichen Ausführungsform sind die Empfangsantennen Teil einer Scheibenanordnung, insbesondere einer Heckscheibe. Alternativ können die räumlich benachbarten Empfangsantennen auch Teil eines Dachfensters sein. Zweckmäßigerweise sind die räumlich benachbarten Empfangsantennen jeweils voneinander mechanisch getrennt und elektrisch isoliert.In a possible embodiment the receiving antennas are part of a disk arrangement, in particular a rear window. Alternatively, the spatial adjacent receiving antennas also be part of a roof window. Appropriately, are the spatially adjacent receiving antennas each mechanically separated and electrically isolated.

Die räumlich von der zugehörigen Empfangsantenne entfernt angeordnete Zusatzantenne kann je nach räumlicher Anordnung der zugehörigen Empfangsantenne beispielsweise Teil einer Stoßstange, Teil einer Frontscheibe oder Teil einer Seitenscheibe sein. Ist beispielsweise die Empfangsantenne integraler Bestandteil der Heckscheibe, so kann die Zusatzantenne für eine gute Dekorrelation der Antennen- oder Empfangssignale im vorderen Stoßfänger angeordnet sein. Der guten Dekorrelation der Empfangssignale bei dieser Anordnung steht aber die aufwändige Integration der Zusatzantenne im Stoßfänger und deren Verkabelung durch die Karosserie in den Fahrzeuginnenraum gegenüber.The spatial from the associated Receiving antenna remotely located additional antenna may vary depending on spatial Arrangement of the associated receiving antenna for example part of a bumper, Part of a windscreen or part of a side window. is for example, the receiving antenna integral part of the rear window, so can the additional antenna for a good decorrelation of the antenna or received signals in the front Bumper arranged be. The good decorrelation of the received signals in this arrangement but is the time-consuming Integration of the additional antenna in the bumper and its wiring through the body in the vehicle interior opposite.

Alternativ kann eine hinreichend gute Dekorrelation erzielt werden, wenn die Zusatzantenne in einer Seitenscheibe integriert und somit räumlich näher zu der Empfangsantenne in einer Heckscheibe, aber noch hinreichend gut entfernt von dieser angeordnet ist.alternative can be achieved a sufficiently good decorrelation, if the Additional antenna integrated in a side window and thus spatially closer to the Reception antenna in a rear window, but still sufficiently good is located away from this.

Auch die Anordnung der Zusatzantenne in einer Frontscheibe ist möglich. Aufgrund des üblicherweise verwendeten Verbundsicherheitsglases für die Frontscheibe ist eine derartige Anordnung sehr aufwändig.Also the arrangement of the additional antenna in a windscreen is possible. by virtue of usually used laminated safety glass for the windscreen is a Such arrangement very expensive.

Die Zusatzantenne kann auch an einem beliebig anderen, aber von der jeweiligen zugehörigen Empfangsantenne entfernten Ort, z. B. als Zier- oder Rammleiste an einer Karosseriefläche oder als Teil eines Dachgepäckträgers, ausgebildet sein.The Additional antenna can also be at any other, but from the respective associated receiving antenna distant place, z. B. as ornamental or Rammleiste on a body surface or as part of a roof rack be.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an einer Zeichnung näher erläutert.embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:there shows:

1 schematisch ein Antennensystem mit mehreren Empfangsantennen, von denen mindestens einer der Empfangsantennen eine Zusatzantenne zugeordnet ist. 1 schematically an antenna system having a plurality of receiving antennas, of which at least one of the receiving antennas is associated with an additional antenna.

1 zeigt ein Antennensystem 1 mit mehreren Empfangsantennen 2.1 bis 2.n. Das Antennensystem 1 kann beispielsweise in einem Fahrzeug zum Rundfunkempfang eingesetzt werden. 1 shows an antenna system 1 with several receiving antennas 2.1 to 2.n , The antenna system 1 can be used for example in a vehicle for radio reception.

Die Empfangsantennen 2.1 bis 2.n sind räumlich benachbart zueinander angeordnet. Beispielsweise sind die Empfangsantennen 2.1 bis 2.n integrale Bestandteile einer Heckscheibe. Auch können die Empfangsantennen 2.1 bis 2.n integrale Bestandteile eines Dachfensters oder einer Karosseriefläche sein. Durch die räumliche Nähe der Empfangsantennen 2.1 bis 2.n korrelieren deren Empfangssignale E1 bis En stark.The receiving antennas 2.1 to 2.n are spatially adjacent to each other. For example, the receiving antennas 2.1 to 2.n integral components of a rear window. Also, the receiving antennas 2.1 to 2.n be integral components of a roof window or a body surface. Due to the spatial proximity of the receiving antennas 2.1 to 2.n their received signals E1 to En strongly correlate.

Zur Erzielung eines hinreichend guten Diversitätsverfahrens der Empfangssignale E1 bis En sollten diese dekorreliert werden.to Achievement of a sufficiently good diversity method of the received signals E1 to En should be decorrelated.

Hierzu ist vorgesehen, dass mindestens einer der Empfangsantennen 2.1 bis 2.n eine Zusatzantenne 3.1 zugeordnet wird. Dabei wird das Empfangssignal E1 der betreffenden Empfangsantenne 2.1 mit dem Empfangssignal Z1 der Zusatzantenne 3.1 mittels eines Summierers 4.1 zu einem Summensignal SS1 summiert.For this purpose, it is provided that at least one of the receiving antennas 2.1 to 2.n an additional antenna 3.1 is assigned. In this case, the received signal E1 of the respective receiving antenna 2.1 with the received signal Z1 of the additional antenna 3.1 by means of a summer 4.1 is summed to a sum signal SS1.

Für eine gute Dekorrelation, d.h. Unabhängigkeit, der Empfangssignale E1 und Z1 der Empfangsantenne 2.1 bzw. der Zusatzantenne 3.1 ist die Zusatzantenne 3.1 räumlich entfernt zu der Empfangsantenne 2.1 angeordnet. Beispielsweise ist die Empfangsantenne 2.1 in der Heckscheibe und die Zusatzantenne 3.1 im vorderen Stoßfänger oder im Dachfenster oder im Seitenfenster integriert. Je größer der räumliche Abstand der beiden Antennen – Empfangsantenne 2.1 und Zusatzantenne 3.1 – ist, desto größer dekorrelieren deren Empfangssignale E1 bzw. Z1. Die gewählte Anordnung der Antennen 2.1 und 3.1 richtet sich dabei unter anderem nach dem Montageaufwand und der erzielbaren Dekorrelation der Empfangssignale E1 bzw. Z1.For a good decorrelation, ie independence, the received signals E1 and Z1 of the receiving antenna 2.1 or the additional antenna 3.1 is the additional antenna 3.1 spatially removed to the receiving antenna 2.1 arranged. For example, the receiving antenna 2.1 in the rear window and the additional antenna 3.1 integrated in the front bumper or in the skylight or in the side window. The greater the spatial distance between the two antennas - receiving antenna 2.1 and additional antenna 3.1 Is, the greater decorrelate their received signals E1 and Z1. The chosen arrangement of the antennas 2.1 and 3.1 depends, inter alia, on the installation effort and the achievable decorrelation of the received signals E1 and Z1.

Das Summensignal SS1 wird anschließend mit den anderen empfangenen Empfangssignalen E2 bis En der räumlich zur betreffenden Empfangsantenne 2.1 benachbarten Empfangsantennen 2.2 bis 2.n einer Schaltungsanordnung 5 zur diversitären Verarbeitung zugeführt. Die Schaltungsanordnung 5 kann separat ausgebildet oder integraler Bestandteil einer Empfangseinrichtung 6 sein.The sum signal SS1 is then connected to the other received received signals E2 to En spatially to the respective receiving antenna 2.1 neighboring receiving antennas 2.2 to 2.n a circuit arrangement 5 supplied for diversified processing. The circuit arrangement 5 may be formed separately or integral part of a receiving device 6 be.

Die Schaltungsanordnung 5 umfasst dabei eine nicht näher dargestellte Kombinationsschaltung für ein bekanntes Diversitäts- oder Auswahlverfahren zur Verarbeitung der zugeführten Empfangssignale E2 bis En und des Summensignals SS1.The circuit arrangement 5 comprises a combination circuit not shown in detail for a known diversity or selection method for processing the supplied received signals E2 to En and the sum signal SS1.

Als Diversitäts- oder Auswahlverfahren wird beispielsweise das so genannte Scan-Diversity-Verfahren, das Phasendiversitätsverfahren oder das Maximum-Ratio-Kombinationsverfahren eingesetzt. Es kann aber auch jedes beliebige andere Diversitäts- oder Auswahlverfahren verwendet werden. Derartige herkömmliche Diversitäts- oder Auswahlverfahren sind beispielsweise in der EP 1 126 631 B1 oder in der DE 38 36 046 C2 näher beschrieben.As a diversity or selection method, for example, the so-called scan diversity method, the phase diversity method or the maximum ratio combination method is used. However, any other diversity or selection method can also be used. Such conventional diversity or selection methods are for example in the EP 1 126 631 B1 or in the DE 38 36 046 C2 described in more detail.

Die Effizienz des Diversitäts- oder Auswahlverfahren hängt dabei von der Anzahl voneinander unabhängiger, d.h. dekorrelierter, Antennen- oder Empfangssignale E1 bis En bzw. Z1 bis Zn ab. Aufgrund der räumlichen Nähe der Empfangsantennen 2.1 bis 2.n korrelieren deren Empfangssignale E1 bis En. Zur Dekorrelation können ein oder mehrere Empfangssignale E1 bis En mit einem zugehörigen Empfangssignal Z1 bis Zn einer räumlich entfernten und zugeordneten Zusatzantenne 3.1 bis 3.n summiert werden.The efficiency of the diversity or selection method depends on the number of mutually independent, ie decorrelated, antenna or received signals E1 to En or Z1 to Zn. Due to the proximity of the receiving antennas 2.1 to 2.n For their decorrelation, one or more received signals E1 to En can be associated with an associated received signal Z1 to Zn of a spatially remote and associated additional antenna 3.1 to 3.n be summed up.

Am Beispiel der Zuordnung einer Zusatzantenne 3.1 zu der Empfangsantenne 2.1 wird das Verfahren nachfolgend näher erläutert.The example of the assignment of an additional antenna 3.1 to the receiving antenna 2.1 the method is explained in more detail below.

Die Empfangssignale E1 und Z1 der räumlich entfernten Empfangsantenne 2.1 und der Zusatzantenne 3.1 dekorrelieren und somit dekorreliert das aus diesen gebildete Summensignal SS1 zu den Empfangssignalen E2 bis En der anderen Empfangsantennen 2.1 bis 2.n. Aufgrund der Ausbildung der Zusatzantenne 3.1 weist das zugehörige Empfangssignal Z1 einen geringen Pegel auf, der aber immer noch ausreichend für eine gute Diversitäts-Effizienz ist.The received signals E1 and Z1 of the spatially distant receiving antenna 2.1 and the additional antenna 3.1 decorrelate and thus decorrelates the sum signal SS1 formed therefrom to the received signals E2 to En of the other receiving antennas 2.1 to 2.n , Due to the design of the additional antenna 3.1 The associated receive signal Z1 has a low level, but is still sufficient for good diversity efficiency.

Demgegenüber korrelieren die der Schaltungsanordnung 5 zugeführten Empfangssignale E2 bis En sehr stark, wobei das zugeführte Summensignal SS1 zu den Empfangssignalen E2 bis En dekorreliert. Aufgrund dieser Dekorrelation des Summensignals SS1 zu den weiteren Empfangssignalen E2 bis En ist das Diversitätsverfahrens für alle Signale SS1 und E2 bis En der nachfolgenden Schaltungsanordnung 5 gegenüber der herkömmlichen Verarbeitung der stark korrelierten Empfangssignale E1 bis En deutlich verbessert.In contrast, correlate the circuit arrangement 5 supplied receive signals E2 to En very strong, the supplied sum signal SS1 to the received signals E2 to En decorrelated. Due to this decorrelation of the sum signal SS1 to the further received signals E2 to En, the diversity method for all signals SS1 and E2 to En of the subsequent circuit arrangement is 5 compared to the conventional processing of highly correlated received signals E1 to En significantly improved.

Um die Diversitäts-Effizienz zu verbessern, kann jeder der Empfangsantennen E1 bis En eine räumlich entfernte Zusatzantenne 3.1 bis 3.n zugeordnet sein (wie dies beispielhaft durch die gestrichelte Anordnung einer Zusatzantenne Zn angedeutet ist). Die Anzahl der Zusatzantennen 3.1 bis 3.n richtet sich dabei unter anderem nach dem Aufwand, insbesondere einem Montageaufwand und der erzielbaren Diversitäts-Effizienz. Im einfachsten Ausführungsbeispiel wird lediglich einer Empfangsantenne 2.1 eine Zusatzantenne 3.1 zugeordnet.In order to improve the diversity efficiency, each of the receiving antennas E1 to En may have a remote supplementary antenna 3.1 to 3.n be assigned (as is exemplified by the dashed arrangement of an additional antenna Zn). The number of additional antennas 3.1 to 3.n depends among other things on the effort, in particular an assembly effort and the achievable diversity efficiency. In the simplest embodiment, only one receiving antenna 2.1 an additional antenna 3.1 assigned.

Das aus der diversitären Verarbeitung des Summensignals SS1 und der Empfangssignale E2 bis En bzw. mehrerer Summensignale SS1 bis SSn und mehrerer Empfangssignale E1 bis En gebildete Ausgangssignal AS der Schaltungsanordnung 5 wird anschließend der Empfangseinrichtung 6, einem herkömmlichen Empfänger zur weiteren Verarbeitung, beispielsweise zum Filtern, Verstärken, Mischen, etc. zugeführt.The output signal AS of the circuit arrangement formed from the diverse processing of the sum signal SS1 and the received signals E2 to En or a plurality of sum signals SS1 to SSn and a plurality of received signals E1 to En 5 then the receiving device 6 , a conventional receiver for further processing, for example, for filtering, amplifying, mixing, etc. supplied.

Als Empfangsantennen 2.1 bis 2.n werden beispielsweise Dipolantennen, insbesondere Dipolpaare verwendet. Die Zusatzantenne 3.1 bis 3.n kann auch eine Dipolantenne sein. Es eignen sich aber auch andere bekannte Strukturen, z. B. magnetische Schleifen, Wanderwellenantennen.As receiving antennas 2.1 to 2.n For example, dipole antennas, in particular dipole pairs, are used. The additional antenna 3.1 to 3.n can also be a dipole antenna. But there are also other known structures, eg. B. magnetic loops, traveling wave antennas.

Claims (13)

Verfahren zum Empfang von Antennensignalen mindestens zweier, räumlich benachbarter Empfangsantennen (2.1 bis 2.n) eines Antennensystems (1), insbesondere zum Rundfunkempfang in einem Fahrzeug, bei dem Empfangssignale (E1 bis En) der Empfangsantennen (2.1 bis 2.n) einer Empfangseinrichtung (6) zugeführt und diversitär verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Empfangsantennen (2.1) eine räumlich entfernte Zusatzantenne (3.1) zugeordnet wird, deren Empfangssignal (Z1) zu dem Empfangssignal (E1) der betreffenden Empfangsantenne (2.1) zu einem Summensignal (SS1) addiert wird.Method for receiving antenna signals of at least two spatially adjacent receiving antennas ( 2.1 to 2.n ) of an antenna system ( 1 ), in particular for radio reception in a vehicle, in which received signals (E1 to En) of the receiving antennas ( 2.1 to 2.n ) a receiving device ( 6 ) and diversitively processed, characterized in that at least one of the receiving antennas ( 2.1 ) a spatially remote additional antenna ( 3.1 ), whose received signal (Z1) to the received signal (E1) of the respective receiving antenna ( 2.1 ) is added to a sum signal (SS1). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangssignal (Z1) der Zusatzantenne (3.1) kleiner als das Empfangssignal (E1) der betreffenden Empfangsantenne (2.1) ist.A method according to claim 1, characterized in that the received signal (Z1) of the additional antenna ( 3.1 ) smaller than the received signal (E1) of the respective receiving antenna ( 2.1 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren Empfangsantennen (2.1 bis 2.n) jeweils eine räumlich entfernte Zusatzantenne (3.1 bis 3.n) zugeordnet wird.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that a plurality of receiving antennas ( 2.1 to 2.n ) in each case a spatially remote additional antenna ( 3.1 to 3.n ). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangssignal (Z1 bis Zn) der jeweiligen Zusatzantenne (3.1 bis 3.n) zu dem Empfangssignal (E1 bis En) der zugehörigen Empfangsantenne (2.1 bis 2.n) zu einem zugehörigen Summensignal (SS1 bis SSn) addiert wird.Method according to Claim 3, characterized in that the received signal (Z1 to Zn) of the respective additional antenna ( 3.1 to 3.n ) to the received signal (E1 to En) of the associated receiving antenna ( 2.1 to 2.n ) is added to an associated sum signal (SS1 to SSn). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Summensignal (SS1) mit weiteren Summensignalen (SS2 bis SSn) und/oder mit weiteren Empfangssignalen (E2 bis En) anderer Empfangsantennen (2.2 bis 2.n) diversitär verarbeitet wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sum signal (SS1) with further sum signals (SS2 to SSn) and / or with further received signals (E2 to En) of other receiving antennas ( 2.2 to 2.n ) is processed diversitively. Antennensystem (1) mit mindestens zwei, räumlich benachbarten Empfangsantennen (2.1 bis 2.n) zum diversitären Empfang mehrerer Antennensignale, insbesondere zum Rundfunkempfang in einem Fahrzeug, und mit einer Empfangseinrichtung (6), welche zur diversitären Verarbeitung von Empfangssignale (E1 bis En) der Empfangsantennen (2.1 bis 2.n) eine Schaltungsanordnung (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Empfangsantennen (2.1) eine räumlich entfernte Zusatzantenne (3.1) zugeordnet ist, wobei der betreffenden Empfangsantenne (2.1) und der Zusatzantenne (3.1) ein Summierer (4.1) zur Addition der Empfangssignale (E1 bzw. Z1) der Empfangsantenne (2.1) und der Zusatzantenne (3.1) zu einem Summensignal (SS1) nachgeschaltet ist.Antenna system ( 1 ) with at least two spatially adjacent receiving antennas ( 2.1 to 2.n ) for the diverse reception of a plurality of antenna signals, in particular for radio reception in a vehicle, and with a receiving device ( 6 ), which for the diverse processing of received signals (E1 to En) of the receiving antennas ( 2.1 to 2.n ) a circuit arrangement ( 5 ), characterized in that at least one of the receiving antennas ( 2.1 ) a spatially remote additional antenna ( 3.1 ), wherein the respective receiving antenna ( 2.1 ) and the additional antenna ( 3.1 ) a summer ( 4.1 ) for the addition of Emp start signals (E1 or Z1) of the receiving antenna ( 2.1 ) and the additional antenna ( 3.1 ) is connected downstream of a sum signal (SS1). Antennensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Empfangsantenne (2.1 bis 2.n) eine räumlich entfernte Zusatzantenne (3.1 bis 3.n) zugeordnet ist.Antenna system according to claim 6, characterized in that each receiving antenna ( 2.1 to 2.n ) a spatially remote additional antenna ( 3.1 to 3.n ) assigned. Antennensystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsantennen (2.1 bis 2.n) benachbart zueinander, insbesondere räumlich beieinander angeordnet sind.Antenna system according to claim 6 or 7, characterized in that the receiving antennas ( 2.1 to 2.n ) are arranged adjacent to each other, in particular spatially. Antennensystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsantennen (2.1 bis 2.n) Teil einer Scheibenanordnung, insbesondere einer Heckscheibe sind.Antenna system according to claim 8, characterized in that the receiving antennas ( 2.1 to 2.n ) Are part of a disc arrangement, in particular a rear window. Antennensystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsantennen (2.1 bis 2.n) jeweils voneinander mechanisch getrennt und elektrisch isoliert sind.Antenna system according to one of Claims 6 to 9, characterized in that the receiving antennas ( 2.1 to 2.n ) are each mechanically separated and electrically isolated. Antennensystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzantenne (3.1 bis 3.n) räumlich getrennt von der Empfangsantenne (2.1 bis 2.n) angeordnet ist.Antenna system according to one of claims 6 to 10, characterized in that the additional antenna ( 3.1 to 3.n ) spatially separated from the receiving antenna ( 2.1 to 2.n ) is arranged. Antennensystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzantenne (3.1 bis 3.n) Teil einer Stoßstange, Teil einer Frontscheibe oder Teil einer Seitenscheibe ist.Antenna system according to claim 11, characterized in that the additional antenna ( 3.1 to 3.n ) Part of a bumper, part of a windscreen or part of a side window is. Antennensystem nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Summensignal (SS1) mit weiteren Summensignalen (SS2 bis SSn) und/oder mit weiteren Empfangssignalen (E2 bis En) anderer Empfangsantennen (2.2 bis 2.n) der Schaltungsanordnung (5) zur diversitären Verarbeitung zuführbar sind.Antenna system according to one of claims 6 to 12, characterized in that the sum signal (SS1) with further sum signals (SS2 to SSn) and / or with further received signals (E2 to En) of other receiving antennas ( 2.2 to 2.n ) of the circuit arrangement ( 5 ) can be supplied for diversification.
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