DE19806834A1 - Antennenanlage für den Hör- und Fernsehrundfunkempfang in Kraftfahrzeugen - Google Patents
Antennenanlage für den Hör- und Fernsehrundfunkempfang in KraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antenne in Kraftfahrzeugen im Meter- und Dezimeter
wellenbereich z. B. für den Hör- bzw. Fernsehrundfunkempfang.
Sie geht aus von einem
Mehrantennensystem, wie es z. B. für die Gestaltung eines Antennen-Diversitysystems ver
wendet wird. Solche Mehrantennensysteme sind z. B. beschrieben in EP 0 269 723,
DE 36 18 452, DE 39 14 424, Fig. 14, DE 37 19 692, P 36 19 704 und können unterschiedliche Anten
nenarten, wie Stabantennen, Windschutzscheibenantennen o. ä. verwenden. Bei hinreichender
HF-mäßiger Entkopplung der Antennen treten Empfangsstörungen, welche im Zusammen
hang mit zeitlichen Pegeleinbrüchen aufgrund der Mehrwegeausbreitung der elektromagneti
schen Wellen erfolgen, bei unterschiedlicher Positionierung des Fahrzeugs im Empfangsfeld
auf. Dieser Effekt ist beispielhaft anhand der Fig. 3 und 4 in EP 0 269 723 erläutert.
Die Wirkungsweise eines Scanning-Antennen-Diversitysystems besteht darin, bei Auftreten
einer Empfangsstörung im Signal der aufgeschalteten Antenne auf eine andere Antenne umzu
schalten und in einem vorgegebenem Empfangsfeld die Zahl der zu Empfangsstörungen füh
renden Pegelunterschreitungen am Empfängereingang so klein wie möglich zu gestalten. Die
ses Verfahren ist äußerst wirkungsvoll, benötigt jedoch einen Indikator für die auftretende
Störung und eine Einrichtung zur Umschaltung der Antennen und die Antennen selbst. Insbe
sondere der mit dem Störungsindikator und der Umschalteinrichtung in Verbindung mit dem
im Empfänger nötigen Aufwand kann in manchen Fällen nicht geleistet werden. Andererseits
ist es gerade auch bei Einsatz eines Antennen-Diversitysystems wünschenswert, die Emp
fangsqualität so groß wie möglich zu gestalten.
Aufgrund der statistischen Überlagerung der am Fahrzeug einfallenden elektromagnetischen
Wellen, welche nach Rayleigh aus allen azimutalen Raumrichtungen mit statistisch verteilten
Amplituden und Phasen vorliegen, ergeben sich bekanntlich örtlich begrenzte Pegeleinbrüche
des Empfangssignals jeder am Fahrzeug befindlichen Antenne. Bei der Fahrt entstehen da
durch die bekannten kurzzeitigen Empfangsstörungen, welche beim Empfang mit nur einer
Antenne als äußerst lästig empfunden werden.
Aufgabe der Erfindung ist deshalb, mit einer Antennenanlage nach dem Oberbegriff des An
spruchs 1 in einem Fahrzeug, welches in einem Empfangsfeld mit statistisch einfallenden und
überlagerten Teilwellen auf üblichen Verkehrswegen bewegt wird, im statistischen zeitlichen
Mittel ohne zeitliche Veränderung der Antennenanlage durch Schalt- oder Einstellelemente
eine möglichst große Empfangsqualität zu erreichen bzw. bei Einsatz eines Antennen-
Diversitysystems während der Ruhephasen - d.i. während der Aufschaltzeit eines der verfüg
baren Empfangssignale - die Empfangsqualität zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 der Erfindung gelöst.
Insbesondere in urbanen Gebieten und in hügeligen und bergigen Gebieten fallen die elek
tromagnetischen Wellen eines Hörfunk- bzw. Fernsehsenders aus allen azimutalen Raum
richtungen mit gleicher Wahrscheinlichkeit ein. Hieraus resultiert, daß der während einer
Fahrt über der Zeit aufgezeichnete Verlauf des Empfangspegel jeder der Antennen gleiches
statistisches Verhalten zeigt, welches praktisch unabhängig ist von der Form des relativen
azimutalen Richtdiagramms. Aufgrund der unterschiedlichen Richtdiagramme der einzelnen
Antennen und aufgrund ihrer unterschiedlichen räumlichen Position und unterschiedlichen
Gestaltung am Fahrzeug treten die Empfangspegeleinbrüche der einzelnen Antennen, aufge
tragen über der Fahrstrecke und somit auch über der Zeit nicht deckungsgleich auf (sh.
Fig. 1b).
Im Gegensatz hierzu sind jedoch die Kurven der Pegelüberschreitungswahrscheinlichkeiten
praktisch deckungsgleich, wenn sich die zeitlichen Mittelwerte der Empfangspegel nicht von
einander unterscheiden, und unabhängig von der Form der verschiedenen Richtdiagramme
(sh. Fig. 1a). Ein Unterschied der zeitlichen Mittelwerte der logarithmischen Empfangspegel
zweier Antennen (SmeddB2-SmeddB1) zeigt sich somit als eine gegenseitige Verschiebung der
beiden ansonsten deckungsgleichen Kurven der Pegelüberschreitungswahrscheinlichkeiten der
zugehörigen Antennen. (sh. Fig. 1a). Die Empfindlichkeit einer Empfangsanlage mißt sich an
ihrem Eigenrauschen und der aktuelle Signal-Rauschabstand S/N ist durch das Verhältnis des
empfangenen Effektivwerts des Nutzpegels am Antennenausgang zu dem auf den Empfänger
eingang bezogenen Effektivwert des Eigenrauschpegels der Empfangsanlage bestimmt. For
dert man für ungestörten Empfang das Überschreiten eines bestimmten Mindestwerts
SNRmin, so kann die Wahrscheinlichkeit p für das Unterschreiten dieses Werts bei einer Fahrt
in einem Gebiet mit einem Medianwert Smed des Empfangspegels und einem Rauschpegel N,
woraus ein Medianwert Smed/N resultiert, wie folgt angegeben werden:
p = 1 - exp(-SNRmin 2/(Smed/N)2) (1)
Drückt man beide Werte, wie üblich im logarithmischen Maß in dB aus, so erhält man:
SNRmindB = 20.log(SNRmin) und (Smed/N)dB = 20.log(Smed/N) (2)
Für die Wahrscheinlichkeit p für das Unterschreiten dieses SNRmin in dB bei einer Fahrt in
einem Gebiet ergibt sich somit:
Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer Störung im Sinne der Unterschreitung des mi
nimal geforderten Signal-Rauschverhältnisses ist gleichbedeutend mit der relativen Störzeit
mit der Maßgabe, daß sich die prozentuale Störzeit zu p% = p.100 ergibt. Zur Veranschauli
chung der Empfangsqualität wurde in der Vergangenheit der Wert
Q = 1/p (4)
definiert, welcher sich als QdB prägnant auch im logarithmischen Maß ausdrücken läßt mit:
Für ein vollkommen statistisches Wellenfeld nach Rayleigh gilt diese Gesetzmäßigkeit für die
Empfangsqualität, die in Fig. 1c dargestellt ist, streng und ist von der Form des Richtdia
gramms der Antenne unabhängig. Reale Ausbreitungsverhältnisse führen lediglich zu gerin
gen Abweichungen hiervon. Auch hier zeigen die Untersuchungen, daß aufgrund der be
grenzten Anzahl von Wellen nur extrem bündelnde Antennenrichtdiagramme mit sehr kleinen
Öffnungswinkeln der Hauptkeulen zu einem Einfluß der Antennenrichtdiagramme auf die
Empfangsqualität in einem bestimmten Fahrgebiet führen.
Mit Stabantennen, Fensterscheibenantennen und den weiteren Typen derzeit bekannter Auto
antennen, welche derartige Richtdiagramme nicht besitzen, zeigen von der beschriebenen Ge
setzmäßigkeit praktisch keine Abweichung. Insbesondere die typischen Einzüge des azimuta
len Richtdiagramms über einen Winkelbereich von bis zu 30 Grad, wie sie häufig bei Anten
nen auftreten, haben in der Praxis aufgrund des Rayleigh-Wellenfelds kaum eine herausragen
de negative Wirkung. Im Gegensatz hierzu werden beim gegenwärtigen Stand der Technik
häufig erhöhte Anstrengungen unternommen, um zu omnidirektionalen Azimutdiagrammen
zu kommen, obwohl dieses Kriterium nicht zur Beurteilung der Empfangsqualität geeignet ist.
Als Beispiel hierfür sei die Patentschrift US 4,260,989 genannt, worin in den Fig. 28a bis 29e
azimutale Richtdiagramme ohne nennenswerte Einzüge dargestellt sind, welche mit den
dort angegebenen bizarren Antennenstrukturen erreicht werden können.
Aufgrund der Rayleigh-Verteilung treten jedoch bei der Fahrt mit solchen Antennen ebenso
die bekannten Pegeleinbrüche auf, weil sich die statistisch einfallenden Wellen an verschiede
nen Orten auslöschen und bei Bewertung all dieser Wellen mit einem azimutalen Runddia
gramm an diesen Orten zu Pegeleinbrüchen führen. Damit ist gezeigt, daß die Forderung nach
einem Diagramm ohne Einzüge wenig hilfreich ist. Vielmehr hat es sich gezeigt, daß eine
solche Forderung der Optimierung der Empfangsqualität - wie sie oben beschrieben ist - insbe
sondere bei der Gestaltung von Antennen für einen gesamten Rundfunkfrequenzbereich ent
gegensteht. Die Optimierungsmöglichkeit wird dadurch unzulässig eingeengt.
Im Gegensatz zu dieser häufig anzutreffenden Meinung, daß die azimutale Rundheit des An
tennendiagramms für den UKW-Rundfunkempfang die einzig wichtige Antenneneigenschaft
sei, zeigt sich also, daß - in weiten Grenzen unabhängig von der Form des azimutalen Richt
diagramms - der Ausdruck
(Smed/Smin)dB = (Smed/N)dB - SNRmindB, (6)
welcher, eingesetzt in Gleichung 5 für die Empfangsqualität
ergibt, als maßgebliches Merkmal für die Empfangsqualität steht. Hierin ist Smin der Mini
malwert des geforderten Signalpegels, um die Forderung nach einem bestimmten Wert für das
Signal-Störverhältnis SNRmindB zu erfüllen. Der Zusammenhang zwischen der Empfangs
qualität QdB und dem Mittelwert des logarithmischen Signalschutzabstands (Smed/Smin)dB ist in
Fig. 1c aufgetragen und zeigt, daß in Bereichen mit empfangswürdiger Signalqualität QdB die
se bei einem Anstieg von (Smed/Smin)dB um den doppelten Wert dieses Zuwachses ansteigt.
Geht man davon aus, daß sich mit dem passiv gestalteten Teil einer Empfangsantenne am
Fahrzeug - sei die Antenne passiv oder mit integriertem Verstärker aktiv gestaltet - im Emp
fangssystem ein Eigenrauschpegel N ergibt, so ist diejenige passive Antennenstruktur optimal,
mit der sich in einem Empfangsgebiet ein größtmöglicher Wert von (Smed/Smin)dB ergibt. Dies
bedeutet, daß der verfügbare Mittelwert der Empfangsleistung einer Antennenstruktur in ei
nem Empfangsgebiet mit Rayleigh-Verteilung möglichst groß sein soll. Dieses Optimierungs
kriterium stellt sicher, daß in allen urbanen Gebieten und auch im hügeligen Land der Emp
fang optimal ist.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Findung einer aus einer Mehrzahl von Einzelanten
nen optimal gebildeten Antennenanlage am Fahrzeug vorgestellt. Die beim Rundfunkempfang
mit einer Antenne zu erwartende Signalqualität kann im Vergleich zu einer Referenzantenne -
wie z. B. der bekannten Stabantenne - aus der Differenz der mittleren logarithmischen Werte
der verfügbaren Empfangspegel (SmeddB) beider Antennen aus den Werten für alle azimutalen
Einfallswinkel ermittelt werden. Dieser Wert kann auf besonders effektive Weise durch rech
nergestützte vergleichende Messungen an den auf dem Fahrzeug angebrachten Antennen er
faßt werden, wobei das Fahrzeug auf einem Drehstand in definierten und in hinreichend klei
nen Winkelschritten gegenüber der Einfallsrichtung einer definierten Welle gedreht wird.
Der über alle azimutalen Winkelwerte gemittelte Wert SmeddB (z. B. in dBµV) des um den
gesamten Azimutbereich von 360 Grad gedrehten Fahrzeugs ermöglicht mit Hilfe der in
Fig. 1c angegebenen Kurve eine Abschätzung der Unterschiede der Empfangsqualitäten des
auf normalen Verkehrswegen bewegten Fahrzeugs. In der Praxis hat sich gezeigt, daß sich in
fast allen Gebieten - sei es durch Beugung und Reflexion an natürlichen Unebenheiten des
Geländes oder an installierten Einrichtungen bedingt, in der Umgebung des Fahrzeugs eine
Rayleigh-Feldverteilung ausbildet, welche die Betrachtung des Medianwerts SmeddB als einen
für die Bewertung der Antennenleistung relevanten Wert bedingt. Abgesehen von wenigen
Ausnahmen einer vollkommen ebenen Topographie des Geländes mit einem naturgemäß nied
rigen Verkehrsaufkommen weitab von urbanen Gebieten, für welche diese Aussage relativiert
werden müßte, liefert eine Antenne mit optimiertem SmeddB somit schwerpunktmäßig den
bestmöglichen Empfang für alle Anwender, auch wenn das azimutale Richtdiagramm tiefe,
jedoch nicht zu breite Einzüge besitzt.
Neben dieser besonders effektiven Methode, welche es erlaubt, mit Hilfe von rechnergesteu
erten und schnell arbeitenden Meßgeräten in Verbindung mit einer im Computer durchge
führten Variationsrechnung in äußerst kurzer Zeit die Phasen- und Amplitudenwerte der Pha
senglieder und Amplitudenbewertungsglieder zu ermitteln, wäre es denkbar, daß die Phasen- und
Amplitudenwerte auch empirisch anhand von Meßfährten in einem Empfangsfeld mit
statistisch einfallenden und überlagerten Teilwellen ermittelt werden. Der damit verbundene
große Zeitaufwand und die mangelhafte Treffsicherheit lassen diese Methode jedoch als in der
Praxis kaum durchführbar erscheinen.
Eine Meßfahrt dieser Art kann jedoch ebenso rechnerisch durch Vorgabe eines durch stati
stisch aus allen azimutalen Richtungen mit statistisch gewählten Amplituden einfallende und
sich überlagernde Teilwellen gebildeten Empfangsfelds simuliert werden. Abhängig vom
Empfangsort des in diesem Wellenfeld bewegten Fahrzeugs führen die Teilwellen entspre
chend der komplexen Richtcharakteristiken der einzelnen Antennen und der Phasen- und
Amplitudenwerte der Phasenglieder und Amplitudenbewertungsglieder 12 zu Beiträgen, wel
che sich an der Sammelanschlußstelle 5 nach Betrag und Phase überlagern und das Empfangs
signal bilden. Der Medianwert der Empfangspegel kann dann anhand einer im Computer
durchgeführten Variation der Einstellung der Phasen- und Amplitudenwerte rechnerisch opti
miert werden. Bei hinreichend großer Anzahl und gleichförmiger azimutaler Verteilung der
einfallenden Teilwellen führt die so durchgeführte Optimierung des Medianwerts in der Praxis
zum gleichen Ergebnis wie die Optimierung des Medianwerts SmeddB aus der Auswertung der
azimutalen Richtdiagramme. Für die Optimierung des Empfangsverhaltens in einem nach
Rayleigh verteilten Wellenfeld genügt es also, die Antenne durch Variation der Phasen- und
Amplitudenwerte der Phasenglieder und Amplitudenbewertungsglieder 12 im Hinblick auf
den Medianwert SmeddB an der Sammelanschlußstelle 5 zu optimieren, der sich aus der Aus
wertung des azimutalen Richtdiagramms ergibt.
Als Grundlage für die Optimierung der Empfangsqualität einer nach dem kennzeichnenden
Teil des Hauptanspruchs optimierten Antennenanlage können Messungen der komplexen
Streuparameter der Übertragungsstrecke Sendeantenne-Testantenne für alle azimutalen Win
kelwerte dienen. Hierzu werden die Antennenanschlußstellen 4 für die Messung als An
schlußtore im Sinne der Theorie elektrischer Schaltungen betrachtet und deren komplexe Ge
samtmatrix zur Beschreibung der Zusammenhänge zwischen den elektrischen Größen an die
sen Anschlußtoren, an welche später die Leitungen 11 und das Leitungs- und Sammelnetz
werk 9 mit Sammelanschlußstelle 5 angeschlossen werden, ermittelt. Ferner wird die Erre
gung im Empfangsfall durch eine im wesentlichen horizontal einfallende Welle für alle Azi
mutalwinkel nach Betrag und Phase zueinander erfaßt. Damit sind die Parameter einer Matrix,
welche die fern abliegende Sendeantenne beinhaltet, zur Beschreibung der elektrischen Grö
ßen an den Anschlußtoren 4, bezogen auf die einfallende Welle, für alle Azimutalwinkel be
kannt.
Hierbei erweist sich die Anwendung der gängigen Meßtechnik zur Erfassung von Streupara
metern zur Beschreibung der elektrischen Kenngrößen insbesondere auch aus Gründen der
Verfügbarkeit solcher Meßsysteme als besonders vorteilhaft. Mit Hilfe dieser Parameter kön
nen die Empfangssignale der einzelnen Antennen 1 über ein rechnerisch angesetztes Leitungs- und
Sammelnetzwerk 9 mit Phasenglieder und Amplitudenbewertungsglieder 12 zu einem
Gesamtempfangssignal 10 zusammengefaßt werden.
Durch Anwendung rechnerischer Optimierungsmethoden, wie z. B. der Variationsrechnung,
lassen sich daraus die optimalen Phasenwerte und die Amplitudenbewertungsfaktoren des
Leitungs- und Sammelnetzwerks 9 im Hinblick auf einem maximalen Wert von (Smed/Smin)dB
in kurzer Rechenzeit ermitteln. Die Realisierung der Phasenglieder und Amplitudenbewer
tungsglieder 12 im Leitungs- und Sammelnetzwerk 9 kann nach bekannten Methoden der
Schaltungstechnik erfolgen. Beispiele hierfür sind in Fig. 9 dargestellt. Für die Optimierung
können unterschiedliche Ziele verfolgt werden. Bei Schmalbandoptimierung wird man den
Medianwert (Smed/Smin)dB bezüglich einer vollen azimutalen Umdrehung rechnerisch darstel
len und diesen Wert durch Variationsrechnung optimieren. Bei Optimierung eines vorgegebe
nen Frequenzbereichs, (z. B. UKW-Bereich) wird man den Medianwert (Smed/Smin)dB über
alle vollen azimutalen Umdrehungen bei allen möglichen Empfangskanälen rechnerisch dar
stellen und diesen Wert durch Variationsrechnung optimieren.
Erläuterungen und Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen der Fig.
1 bis 10 dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1a Überschreitungswahrscheinlichkeit der Empfangspegel von zwei Antennen mit unter
schiedlichen Medianwerten (SmeddB) der Empfangspegel.
Fig. 1b Typischer Verlauf der Empfangspegel von zwei Antennen an einem Fahrzeug längs
eines Fahrwegs.
Fig. 1c Zusammenhang zwischen der Empfangsqualität QdB und dem Mittelwert des Signal
schutzabstands (Smed/Smin)dB.
Fig. 2 Antennenanlage mit Antennen auf dem Rückfenster und Antennen auf den dem Rück
fenster benachbarten Seitenfenstern.
Fig. 3 Fensterscheiben-Antennenanlage mit an der Glasscheibe aufgebrachten flächenhaft
verlegten bzw. aufgedruckten drahtförmigen elektrischen Heizleitern zur Bildung von vier
Antennen mit Hilfe von Leitern quer zu den Heizleitern 20, mit Antennenanschlußstellen 4.
Zur Erläuterung der hochfrequenztechnisch entkoppelnden Wirkungsweise der Heizleiter
zwischen den Antennen sind die induktive und die resistive Wirkung der Heizleiter durch
Induktivitäten und Widerstände dargestellt. Die gestrichelten Kreisabschnitte kennzeichnen
qualitativ die als kapazitive Flächen wirkenden Regionen der einzelnen Antennen.
Fig. 4a Fensterscheiben-Antennenanlage mit an der Glasscheibe aufgebrachter flächiger leit
fähiger Schicht als leitende Fläche 7 zur Bildung von vier Antennen mit Antennenan
schlußstellen 4. Aufgrund der unterschiedlichen Positionen der Antennenanschlußstellen 4
am Rand der im Vergleich zur Wellenlänge nicht kleinen Fensteröffnung ist die mit der
Antennenanlage erreichbare Empfangsqualität größer als mit jeder der Fenster-
Einzelantennen.
Fig. 4b Fensterscheiben-Antennenanlage nach der Erfindung mit an der Glasscheibe aufge
brachten flächenhaft verlegten bzw. aufgedruckten drahtförmigen elektrischen Heizleitern
zur Bildung von vier Antennen mit Antennenanschlußstellen 4, Verbindungsleitungen 11,
Leitungs- und Sammelnetzwerk 9 mit Phasen- und Amplitudenbewertungsgliedern 12, Ver
bindungsstelle 14 und Sammelanschlußstelle 5.
Fig. 5 Auf die Fensterscheibe gedruckte Verbindungsleitung 11 im Randbereich des Fensters
- a: Koplanare Ausführungsform der Verbindungsleitung 11 auf einer Seite der Glasfläche.
- b: Verbindungsleitung 11 aus mit aufeinander gegenüberliegenden Flächen des Glases aufgedruckten Leitern. Der breite Leiter 7 ist als Masseleiter ausgeführt und ist mindestens hochfrequent kapazitiv mit dem leitenden Fensterrahmen 25 verbunden.
Fig. 6 Antennenanlage nach der Erfindung mit Antennen auf einer Fensterfläche zur Bildung
eines Antennendiversitysystems mit Schaltnetzwerken 15 zur Abschaltung einer Antenne
bei Vorliegen eines gestörten Gesamtsignals 10 an der Sammelanschlußstelle 5.
Fig. 7 Antennenanlage nach der Erfindung mit einem Vielfach von Phasen- und Amplituden
bewertungsgliedern 12 mit Schaltnetzwerken 15 zur Bildung von mehreren Gesamtemp
fangssignalen 10, welche zur Bildung einer Antennendiversityanlage mit einem Schalter 16
der Sammelanschlußstelle 5 alternativ zugeführt sind.
Fig. 8 Antennenanlage nach der Erfindung mit einem Vielfach von Phasen- und Amplituden
bewertungsgliedern 12 mit Verstärkern 26 zur Bildung von mehreren Gesamtempfangs
signalen 10, welche zur Bildung einer Antennendiversityanlage mit einem Schalter 16 der
Sammelanschlußstelle 5 alternativ zugeführt sind.
Fig. 9 Beispielhafte Ausführungsformen von Leitungs- und Sammelnetzwerken 9
- a) Erfindungsgemäße Anordnung mit Verbindungsleitungen 11, Phasen- und Amplituden bewertungsglieder 12, Verbindungsstelle 14 und Sammelanschlußstelle 5.
- b) Vorteilhafte Ausführungsform der Verbindungsleitungen 11 und der Phasen- und Amplitudenbewertungsglieder 12 als Leitungen mit passenden Wellenwiderständen und elektrischen Längen mit nachgeschalteter Verbindungsstelle 14 mit Impedanz- Anpaßelementen und der Sammelanschlußstelle 5 am Ausgang.
- c) Beispielhafte Dimensionierung einer Anordnung nach b) für eine realisierte Antennen anlage mit drei Antennen.
Fig. 10 Beispiel einer Antennenanlage nach der Erfindung ohne Antennendiversity mit drei
aktiven Antennen für den UKW-Empfang und einer aktiven Antenne (AM) für den LMK-
Empfang.
Mit einer Antennenanlage nach der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß die Empfangs
qualität im zeitlichen Mittel stets größer ist, als sie jeweils mit einer der Einzelantennen er
reicht werden kann. Dieser Vorteil kann einerseits in einer Antennenanlage verwendet wer
den, in der keine Diversitymaßnahmen vorgesehen sind. Dies ist insbesondere dann von Be
deutung, wenn keine Einzelantenne verfügbar ist, welche die geforderte Empfangsqualität
liefert. Durch Bildung mehrerer Einzelantennen, wie z. B. in Fig. 2, kann dann mit Hilfe der
Erfindung die geforderte Empfangsqualität erreicht werden. Vielfach ist eine Verbesserung
der Empfangsqualität jedoch auch gewünscht, wenn jede der Einzelantennen die Empfangs
qualität bekannter qualitativ hochwertiger Antennen besitzt. Dieses Bestreben wird durch die
in der Praxis häufig angewandte Technik des Antennendiversity bestätigt.
Die vorliegende Erfindung läßt sich jedoch auch zur Steigerung der Empfangsqualität bei
Einsatz von Antennendiversity anwenden. Eine Anordnung dieser Art ist beispielhaft in Fig. 6
dargestellt und Elemente zur Abschaltung von Signalen sind als Schaltnetzwerke 15 gekenn
zeichnet. In diesem Fall werden z. B. die Einzelantennen unter Anwendung des Erfindungsge
dankens zur Bildung einer Antennenanlage zusammengefaßt und für leitend geschaltete
Schaltnetzwerke 15 (Dioden) die Phasenglieder und Amplitudenbewertungsglieder 12 ent
sprechend gestaltet. In dieser besonders wenig aufwendigen Ausführungsform der Erfindung
werden in Situationen, in denen sich die Empfangsbeiträge zu Null ergeben und somit Pegel
einbrüche im Gesamtsignal auftreten, alternierend Signale einzelner Antennen abgeschaltet,
so daß diese nicht mehr zum Gesamtsignal beitragen und der Pegeleinbruch im Gesamtsignal
verschwindet. Somit liefert auch bei Anwendung der Erfindung in Diversitytechniken das
Gesamtsignal im zeitlichen Mittel eine bessere Signalqualität, weil während der Ruhephasen
des Diversitysystems eine bessere Signalqualität erzielt ist, wie es in der Aufgabe der Erfin
dung gefordert ist.
Hinsichtlich des erreichbaren Maßes an Verbesserung der Empfangsqualität ist festzustellen,
daß es vorteilhaft ist, wenn die einzelnen Antennen unterschiedliche azimutale Richtdia
gramme bei möglichst großem azimutalem mittleren Gewinn bei niedriger Elevation der ein
fallenden Wellen besitzen und wenn sie bezüglich ihrer Strahlungszentren nicht zu nahe be
nachbart sind derart, daß ein hinreichender Gangunterschied von mehr als 1/10 der Betriebs
wellenlänge der die Antenne erregenden Wellen wirksam ist. Andererseits ist es vorteilhaft,
den Gangunterschied nicht groß gegen die Betriebswellenlänge zu gestalten, um ein zu großes
Auffächern des an der Sammelanschlußstelle 5 meßbaren azimutalen Richtdiagramms zu
vermeiden. Dies wäre zwar in einem vollkommenen Rayleigh-Empfangsfeld mit in sehr gro
ßer Zahl einfallender Wellen nicht problematisch, kann jedoch in ebenen Empfangsgebieten,
in denen häufig eine Rice-Verteilung mit einem starken Bündel aus einem Winkelbereich ein
fallender Wellen vorliegt, störend sein.
Bei einer Fenster-Antennenanlage ist es deshalb günstig, auch Antennen auf benachbarten
Fenstern zur Bildung der Anlage heranzuziehen. Dies ist in Fig. 2 beispielhaft gezeigt. Hierbei
ist es zweckmäßig, die Antennen 1 nicht in zu großem räumlichen Abständen voneinander
anzuordnen, damit die an der Sammelanschlußstelle 5 meßbaren azimutalen Richtdiagramme
nicht zu sehr auffächern. Es zeigt sich, daß der geometrische Abstand aller Antennen 1 von
einander in einer günstigen Ausführungsform der Erfindung nicht größer sein soll als die Be
triebswellenlänge. In der äußerst bedeutsamen Anwendung des UKW-Rundfunkempfangs ist
diese Bedingung für eine Antennenanlage nach Fig. 2 in der Regel erfüllt.
Eine für die Anwendung besonders wichtige Ausführungsform der Erfindung ist die Anbrin
gung mehrerer Antennen 1 auf einer Fensterscheibe. Die Bildung solcher Antennen 1 aus ei
nem Heizfeld auf der Heckfensterscheibe eines Autos ist beispielhaft in Fig. 3 dargestellt.
Hierzu sind auf der Glasscheibe flächenhaft verlegte bzw. aufgedruckte drahtförmige elektri
sche Heizleiter zur Bildung von vier Antennen 1 mit Hilfe von Leitern quer zu den Heizleitern
20 aufgebracht. Zur Erläuterung der hochfrequenztechnisch entkoppelnden Wirkungsweise
der Heizleiter zwischen den Antennen 1 sind die induktive und die resistive Wirkung der
Heizleiter durch Induktivitäten und Widerstände dargestellt. Die gestrichelten Kreisabschnitte
kennzeichnen qualitativ die als kapazitive Flächen wirkenden Regionen der einzelnen Anten
nen 1. An die Antennenanschlußstellen 4 werden die Verbindungsleitungen 11 angeschlossen,
wie dies für eine Antennenanlage nach der Erfindung in Fig. 4a oder in Fig. 4b dargestellt ist.
Die über die geeignet dimensionierten Phasenglieder und Amplitudenbewertungsglieder 12
bewerteten Empfangssignale am Ende der Verbindungsleitungen 11 werden im Leitungs- und
Sammelnetzwerk 9 in der Verbindungsstelle 14 zusammengefaßt und bilden das an der Sam
melanschlußstelle 5 vorliegende Gesamtempfangssignal 10 mit der verbesserten Empfangs
qualität.
Eine Antennenanordnung wie in Fig. 3, die bezüglich der Tore 4 in ihrem Gesamtverhalten
durch Streuparameter beschrieben ist, kann auf ähnliche Weise wie die Antennen 1 in Fig. 2
zu einer Antenne mit Sammelanschlußstelle 5 gestaltet werden. Hierzu können die Tore 4
über Verbindungsleitungen, ähnlich wie in Fig. 2, mit einem Leitungs- und Sammelnetzwerk
9 verbunden werden, welches Phasenglieder und Amplitudenbewertungsglieder 12 beinhaltet.
Zusätzlich können im Leitungs- und Sammelnetzwerk 9 auch Verstärkerschaltungen 26 ent
halten sein. Wesentlich für die Erfindung ist, daß das in der Aufgabe der Erfindung beschrie
bene Kriterium im Signal an der Sammelanschlußstelle 5 erfüllt ist. Der wirksame relative
Abstand der Antennen 1 voneinander soll jedoch groß gewählt werden, damit eine Beeinflus
sung der Richtcharakterisik durch Zusammenfassung der Antennensignale an der Antennen
anschlußstelle gegeben ist.
Neuere Technologien ermöglichen es, mit Hilfe extrem dünner leitender Schichten auf Fen
sterscheiben die Infrarottransmission des Lichtes zu mindern. In einer vorteilhaften Anwen
dung der Erfindung kann eine derartige Schicht, welche eine nur begrenzt leitende Fläche 7
darstellt, als Antennenanlage mit guten Eigenschaften gestaltet werden. Eine solche Anten
nenanlage ist in Fig. 4a beschrieben. Mit Hilfe niederohmiger längsgestreckter Elektroden
entlang der abgedeckten Fensterscheibenberandung werden mit in der Nähe befindlichen Ka
rosserie-Massepunkten 3 mehrere Tore 4 vorzugsweise an der oberen und unteren Berandung
sowie an den Seitenberandungen des Fensters gebildet. Mit Zuleitungen 11 zum Leitungs- und
Sammelnetzwerk 9 werden die Antennensignale über Phasenglieder und Amplitudenbewer
tungsglieder 12 an der Verbindungsstelle 14 zusammengefaßt und stehen an der Sammelan
schlußstelle 5 zur Weiterleitung zum Empfänger zur Verfügung. Durch geeignete Wahl der
Phasen- und Amplitudenwerte in den Gliedern 12 mit Hilfe des oben angegebenen Optimie
rungsverfahrens läßt sich die Empfangsqualität einer so gebildeten Antennenanlage soweit
steigern, daß sie z. B. im UKW-Bereich einer bekannten Stabantenne ebenbürtig ist, obgleich
der Oberflächenwiderstand der dünnen Schicht zwischen 5 und 10 Ohm liegt. Die schraffier
ten Halbkreise um die Elektroden 2 in Bild 4a kennzeichnen qualitativ die diesen Elektroden
jeweils zugeordneten Zonen, welche in der Hauptsache das Verhalten der Antennen 1 bezüg
lich des jeweiligen Tores 4 bestimmen.
Als weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Antennenanlage ist ein entsprechend gestal
tetes Heizfeld einer Rückfensterscheibe mit parallelen gedruckten Heizleitern in Fig. 4b dar
gestellt. Hier sind die Tore 4 jeweils am Scheibenrand durch Bildung von Anschlußpunkten 2
am Scheibenrand realisiert. Die Ankopplung an das Heizfeld erfolgt entweder über die Sam
melschiene oder über Leiter quer zu den Heizleitern 20. Am Ende jeder der Verbindungslei
tungen 11 ist am Eingang des Leitungs- und Sammelnetzwerks 9 ein rauscharmer Leitungs
verstärker 26 geschaltet, dessen Ausgangssignal jeweils einem Phasenglied und Amplituden
bewertungsglied 12 zugeführt ist. Die über die Verbindungsstelle 14 zusammengeführten Si
gnale liegen dann an der Sammelanschlußstelle 5 nach Optimierung der Phasen- und Ampli
tudenwerte mit günstigstem Signal-Rauschverhältnis im Sinne des erfindungsgemäß zu erfül
lenden Kriteriums vor. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind un
mittelbar an die Tore rauscharme Antennenverstärkerschaltungen 13 nach dem Prinzip der
aktiven Antenne angebracht. Durch wellenwiderstandsrichtige Gestaltung des Ausgangswi
derstands dieser Verstärker gemäß dem Wellenwiderstand der Verbindungsleitungen 11, kann
das oft störende frequenzabhängige Verhalten dieser Leitungen weitgehend eliminiert werden
und die Leitungsverstärker 26 in Fig. 4b können entfallen.
Eine besonders kostengünstige Ausführungsform der Leitungen 11 bei einer Antenne gemäß
Fig. 4a sind gedruckte Leitungen, wie sie in den Fig. 5a und 5b entlang dem Rand der
Glasscheibe 6 dargestellt sind. Fig. 5a zeigt eine koplanare Ausführungsform der Verbin
dungsleitung 11, wobei der am Rand befindliche Leiter vorzugsweise als Masseleiter verwen
det ist. Der Anschlußpunkt 2 kann als kapazitive Fläche ausgeführt werden, welche auf der
gegenüberliegenden Glasfläche aufgebracht ist und kapazitiv mit dem spannungsführenden
Leiter der Verbindungsleitung 11 verbunden ist. In Fig. 5b liegen der Masseleiter 7 und der
spannungsführende Leiter 11 auf beiden Seiten der Glasfläche einander gegenüber.
In Fig. 6 ist eine vorteilhaft ausgestaltete Antenne nach der Erfindung für die Anwendung in
einem Diversitysystem gezeigt. Die Anschlußpunkte 2 der Antennen 1 werden mit Hilfe von
Schaltnetzwerken, welche als Dioden dargestellt sind und vom Diversityprozessor 21 gesteu
ert werden, an das Leitungs- und Sammelnetzwerk 9 über die Verbindungsleitungen 11 ange
schlossen. Die Phasenglieder und Amplitudenbewertungsglieder 12 sind in einer beispielhaf
ten Ausführungsform dahingehend optimiert, daß bei Durchlässigkeit aller Schaltnetzwerke
15 an der Sammelanschlußstelle 5 ein Signal verfügbar ist, welches den erfindungsgemäßen
Kriterien genügt. In diesem Schaltungszustand wirkt die Gesamtanordnung wie eine Antenne,
bei der sich im Falle des Auftretens eines Pegeleinbruchs die Signale an den Toren 4 im Ge
samtsignal weitgehend aufheben. Durch sukzessives Öffnen eines oder mehrerer der Schalt
netzwerke 15 werden Beiträge, welche zur Kompensation des Gesamtsignals führen, wegge
nommen, so daß der Pegeleinbruch verschwindet. Dem Empfänger wird somit in der Stellung
des Diversityprozessors, in welcher die Dioden 15 leitend sind, ein verbessertes Signal gemäß
der Erfindung angeboten und im Falle des Auftretens eines Pegeleinbruchs, letzterer durch die
Diversitywirkung aufgehoben.
In einer weiterführenden Diversityanordnung mit Antennenanlagen nach der Erfindung, wer
den in Fig. 7 die Ausgangssignale der Tore 4 die Schaltnetzwerke 15 derart geschaltet, daß in
jeder Stellung der Schaltnetzwerke mit Hilfe der Phasenglieder und Amplitudenbewertungs
glieder 12 günstigere Signale an einem Antennenauswahlschalter 16 vorliegen, als sie die ein
zelnen Tore 4 zur Verfügung stellen. Es lassen sich somit unterschiedliche Richtdiagramme
mit hohem azimutalen Medianwert für den Diversitybetrieb am Antennenauswahlschalter
bilden, aus denen mit Hilfe des Diversityprozessors 21 das zum jeweiligen Zeitpunkt am we
nigsten gestörte Signal an der Sammelanschlußstelle 5 ausgewählt ist. In einer weiterführen
den Diversityanordnung dieser Art wird, wie in Fig. 8, am Ende jeder Verbindungsleitung 11
ein Leitungsverstärker 26 eingesetzt, dessen Ausgang es erlaubt, jeweils ein Vielfach von
Phasengliedern und Amplitudenbewertungsgliedern 19 anzuschalten, so daß wiederum über
die Verbindung der entsprechenden Ausgänge der Phasenglieder und Amplitudenbewertungs
glieder 12 am Antennenauswahlschalter 16 mehrere Signale mit Richtdiagrammen von hohem
Medianwert verfügbar sind und vom Diversityprozessor 21 für die Fortleitung zum Empfän
ger an der Sammelanschlußstelle 5 ausgewählt werden.
Fig. 9 zeigt Ausführungsformen von Leitungs- und Sammelnetzwerken 9. Hierin zeigt Fig. 9a)
eine erfindungsgemäße Anordnung mit Verbindungsleitungen 11, Phasen- und Amplituden
bewertungsglieder 12, einer Verbindungsstelle 14, in der die Signale zum Gesamtsignal an der
Sammelanschlußstelle 5 zusammengefaßt sind. Für die Einstellung der Phasen- und Amplitu
denwerte in 12 sind die durch die Verbindungsleitungen 11 bedingten Phasenverschiebungen
naturgemäß zu berücksichtigen. In Fig. 9b) sind die Verbindungsleitungen 11 und die Phasen- und
Amplitudenbewertungsglieder 12 vorteilhaft als Leitungen mit passenden Wellenwider
ständen und elektrischen Längen mit nachgeschalteter Verbindungsstelle 14 und mit Impe
danzanpaßelementen XP1, XP2 und XS ausgeführt. In Fig. 9c) ist die beispielhafte Dimensio
nierung einer Anordnung nach Fig. 9b) für eine realisierte Antennenanlage mit drei Antennen
1 gezeigt. Zur ergänzenden Optimierung kann das in Fig. 10 links unten gezeigte Tor mit in
die Gesamtmatrix und in die Variationsrechnung mit einbezogen werden und durch Beschal
tung mit einer optimalen Impedanz - meist eines Blindwiderstands - auf diese Weise den
Empfang im Sinne der Erfindung verbessern. Dieser Blindwiderstand X ist somit Teil des zu
optimierenden Leitungs- und Sammelnetzwerkes 9, ohne in diesem gegenständlich enthalten
zu sein.
Schließlich ist in Fig. 10 eine Rundfunkempfangsantenne nach der Erfindung drei Antennen
ohne Antennendiversity gezeigt, wobei in einer Komponente ein Antennenverstärker 13, zwei
Leitungsverstärker 26, ein Leitungs- und Sammelnetzwerk 9 zur Bildung einer erfindungsge
mäßen Antenne für den FM-Bereich sowie ein AM-Verstärker und eine AM/FM-
Frequenzweiche 22 untergebracht sind.
Claims (22)
1. Antennenanlage für den Hör- und Fernsehrundfunkempfang in Kraftfahrzeugen im Meter- und
Dezimeterwellenbereich, dadurch gekennzeichnet,
daß neben einer ersten Antenne mindestens eine weitere Antenne auf dem Fahrzeug vorhan
den ist und die an den Anschlußpunkten (2) der Antennen (1) jeweils vorliegenden Empfangs
signale über ein Leitungs- und Sammelnetzwerk (9) mit Sammelanschlußstelle (5) zu einem
Gesamtempfangssignal (10) zusammengefaßt sind und das Leitungs- und Sammelnetzwerk
(9) derart gestaltet ist, daß der Beitrag der Empfangssignale zum Gesamtsignal nach Betrag
und Phase fest eingestellt und derart gewählt ist, daß bei dem in einem Empfangsfeld mit sta
tistisch einfallenden, sich überlagernden Teilwellen bewegten Fahrzeug im statistischen Mittel
eine möglichst große Empfangsqualität vorliegt (Fig. 4a).
2. Antennenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der geometrische Abstand aller Antennen (1) voneinander nicht größer ist als die Be
triebswellenlänge.
3. Antennenanlage nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antennen (1) als Fensterscheibenantennen ausgeführt sind mit jeweils einem An
schlußpunkt (2) in der Nähe eines die Glasscheibe (6) umgebenden elektrisch leitenden Rah
mens, auf dem der die HF-Bezugsmasse bildende Massepunkt (3) auf dem Rahmen gebildet
ist und dieser Massepunkt (3) zusammen mit dem Anschlußpunkt (2) die Antennenanschluß
stelle (4) bildet und alle Antennen (1) entweder auf demselben ersten Fenster angebracht sind,
oder eine oder mehrere Antennen (1) auf einem oder/und einem zweiten, dem ersten Fenster
benachbarten Fenster des Kraftfahrzeugs angebracht ist bzw. sind.
4. Antennenanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Glasscheibe (6) drahtförmige elektrische Leiter angebracht sind und diese
drahtförmigen elektrischen Leiter darauf in einem größeren Bereich der Glasfläche flächenhaft
verlegt sind, so daß eine mindestens eindimensional leitende Fläche (7) gegeben ist und An
tennen (1) dadurch gebildet sind, daß am Rande der leitenden Fläche für jede Antenne (1) ein
Ankoppelpunkt (8), welcher hochfrequent mit je einem Anschlußpunkt (2) in der Nähe eines
die Glasscheibe (6) umgebenden elektrisch leitenden Rahmens mit einem die HF-
Bezugsmasse bildenden Massepunkt (3) vorhanden ist und Massepunkt (3) und
Anschlußpunkt (2) die Antennenanschlußstelle (4) bilden.
5. Antennenanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die auf der Glasfläche (6) flächenhaft verlegten bzw. aufgedruckten drahtförmigen elek
trischen Leiter durch das Heizfeld gegeben sind und daß zur Verbesserung der Ankopplung an
das Heizfeld zur Bildung mindestens einer der Antennen (1) ein bzw. mehrere Querleiter (20)
im wesentlichen senkrecht zu den Heizleitern geführt ist bzw. sind und der Ankoppelpunkt (8)
in der Nähe des Auftreffpunkts des Querleiters (20) oder eines Querleiters (20) am äußersten
Heizleiter am Rande der leitenden Fläche gebildet ist.
6. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Glasscheibe (6) eine flächenhaft aufgebrachte bzw. beigelegte niederohmig
leitfähige Schicht vorhanden ist, so daß eine zweidimensional leitende Fläche (7) gegeben ist
und Antennen (1) dadurch gebildet sind, daß am Rande der leitenden Fläche für jede Antenne
(1) ein Ankoppelpunkt (8), welcher hochfrequent mit je einem Anschlußpunkt (2) in der Nähe
eines die Glasscheibe (6) umgebenden elektrisch leitenden Rahmens mit einem die HF-
Bezugsmasse bildenden Massepunkt (3) vorhanden ist und Massepunkt (3) und
Anschlußpunkt (2) die Antennenanschlußstelle (4) bilden.
7. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen den Ankoppelpunkten (8) mindestens 1/10 der Wellenlänge beträgt
und das Leitungs- und Sammelnetzwerk (9) Phasen- und Amplitudenbewertungsglieder (12)
enthält und die an den Anschlußpunkten (2) vorliegenden Empfangssignale dementsprechend
nach bestimmten Phasenlagen und Amplituden zusammengefaßt sind und die Phasenglieder
und Amplitudenbewertungsglieder (12) für ein Rayleigh-Empfangsfeld eingestellt sind.
8. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Fensterscheibenantenne auf einem Fenster angebracht ist, welches von horizontalen
und von im wesentlichen vertikalen Fensterrahmenteilen umgeben ist, und sowohl in der Nähe
des oberen horizontalen Fensterrahmenteils als auch auf einem der im wesentlichen vertikalen
Fensterrahmenteile jeweils mindestens ein Anschlußpunkt (2) vorhanden ist.
9. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß auch in der Nähe des unteren horizontalen Fensterrahmenteils mindestens ein
Anschlußpunkt (2) vorhanden ist.
10. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß auch in der Nähe des weiteren im wesentlichen vertikalen Fensterrahmenteils mindestens
ein Anschlußpunkt (2) vorhanden ist.
11. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß von jeder Antennenanschlußstelle (4) eine elektrische Verbindungsleitung (11) außerhalb
des Sichtfeldes der Fensterscheibe zu einem gemeinsamen Netzwerk geführt ist, welches Pha
senglieder und Amplitudenbewertungsglieder (12) und die Sammelanschlußstelle (5) enthält
und die Phasendreheigenschaften der Verbindungsleitungen (11) jeweils in die Einstellung der
Phasenwerte der Phasendrehglieder einbezogen sind.
12. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenwiderstand der Verbindungsleitungen (11) derart gewählt ist, daß er der zwis
chen den Anschlußpunkten und dem benachbarten Massepunkt (3) auf dem leitenden Rah
men vorliegenden Impedanz möglichst nahe kommt.
13. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß bei mindestens einer Antennenanschlußstelle (4) zwischen dieser einerseits und der be
treffenden Verbindungsleitung (11) andererseits ein passives Anpaßnetzwerk (21) geschaltet
ist, dessen Phaseneigenschaften in die Gestaltung des betreffenden Phasendrehgliedes im
Netzwerk mit einbezogen ist.
14. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsleitungen (11) außerhalb des Sichtfeldes (24) des Fensters längs des Ran
des der Fensterscheibe als koplanare Leitung auf Glas aufgedruckt oder auf einer nichtleiten
den Folie am Glas befestigt ist.
15. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsleitung (11) außerhalb des Sichtfeldes des Fensters längs des Randes der
Fensterscheibe als Streifenleitung aufeinander gegenüberliegenden Flächen des Glases aufge
druckt oder als Leiter am Glas befestigt sind und deren Masseleitung als kapazitiv mit dem
leitenden Fensterrahmen in Verbindung stehende leitende Fläche (7) ausgeführt ist.
16. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der leitende Rahmen außerhalb des Sichtfeldes des Fensters längs des Randes der Fenster
scheibe als leitender Streifen aufgedruckt oder am Glas befestigt ist.
17. Antennenanlage nach Anspruch 1 bis 16 für die Verwendung insbesondere im UKW-Bereich,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Antennen (1) als stabförmige Antenne und mindestens eine der An
tennen (1) als Fensterscheibenantenne ausgebildet ist und alle Antennen (1) entweder in der
vorderen oder der hinteren Fahrzeughälfte angebracht sind.
18. Antennenanlage nach Anspruch 1 bis 17 für die Verwendung insbesondere im UKW-Bereich,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antennen (1) als stabförmige Antennen ausgebildet sind und alle Antennen (1) entwe
der in der vorderen oder der hinteren Fahrzeughälfte angebracht sind.
19. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung eines Antennendiversitysystems zwischen mindestens einem Anschlußpunkt
(2) und der daran angeschlossenen elektrischen Verbindungsleitung (11) ein Schaltnetzwerk
(15) geschaltet ist, welche bei Vorliegen eines gestörten Gesamtsignals ein Abschalten des
betreffenden Antennensignals bewirkt.
20. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung eines Antennendiversitysystems einer oder mehrerer der elektrischen Verbin
dungsleitungen (11) mit dem gemeinsamen Netzwerk (9) jeweils ein Vielfach von je einem
Schaltnetzwerk (18) und einem nachgeschalteten Phasenglied und Amplitudenbewertungs
glied (12) im Netzwerk vorhanden ist und jeweils eines der Schaltnetzwerke (15) in einem
Vielfach auf Durchlaß geschaltet ist und die durchgeschalteten Empfangssignale jeweils zu
einem Gesamtsignal zusammengefaßt sind, an welche der Antennenauswahlschalter (16) des
Antennendiversitysystems angeschlossen ist und die Schaltnetzwerke (15) und der Antennen
auswahlschalter (16) synchron vom Antennendiversitysystem geschaltet sind derart, daß je
weils ein unterschiedlich zusammengefaßtes Antennengesamtsignal gegeben ist.
21. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung eines Antennendiversitysystems eine oder mehrere der elektrischen Verbin
dungsleitungen (11) mit dem gemeinsamen Netzwerk (9) jeweils im Netzwerk ein Antennen
verstärker (26) an dessen Ausgang durch Signalverzweigung ein Vielfach von je einem nach
geschalteten Phasenglied und Amplitudenbewertungsglied (19) vorhanden ist und deren Aus
gangssignale jeweils zu einem Gesamtsignal zusammengefaßt sind, an welches der Antenne
nauswahlschalter (16) des Antennendiversitysystems angeschlossen ist und in jeder Schalts
tellung ein jeweils unterschiedlich zusammengefaßtes Antennengesamtsignal gegeben ist.
22. Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Antennenanschlußstellen (4) Anschlußtore gebildet sind, deren komplexe Ge
samtmatrix zur Beschreibung der Zusammenhänge zwischen den elektrischen Größen an die
sen Anschlußtoren, an welche die Leitungen des Leitungs- und Sammelnetzwerks (9) mit
Antennenanschlußstelle (4) angeschlossen sind, ermittelt ist und deren Erregung im Em
pfangsfall durch eine im wesentlichen horizontal einfallende Welle für alle Azimutalwinkel
nach Betrag und Phase zueinander erfaßt sind, so daß die Parameter zur Beschreibung der
elektrischen Größen an den Anschlußtoren, bezogen auf die einfallende Welle für alle Azi
mutalwinkel bekannt sind und durch Variationsrechnung der Phasen- und Amplitudenbeiträge
der Einzelspannungen zu einem Gesamtempfangssignal (10) zusammengefaßt sind und das
Leitungs- und Sammelnetzwerk (9) derart gestaltet ist, daß bei dem in einem Empfangsfeld
mit statistisch einfallenden, sich überlagernden Teilwellen bewegten Fahrzeug im statistischen
Mittel die Empfangsqualität möglichst groß ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19806834A DE19806834A1 (de) | 1997-03-22 | 1998-02-18 | Antennenanlage für den Hör- und Fernsehrundfunkempfang in Kraftfahrzeugen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712197 | 1997-03-22 | ||
DE19806834A DE19806834A1 (de) | 1997-03-22 | 1998-02-18 | Antennenanlage für den Hör- und Fernsehrundfunkempfang in Kraftfahrzeugen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19806834A1 true DE19806834A1 (de) | 1998-09-24 |
Family
ID=7824378
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19806834A Withdrawn DE19806834A1 (de) | 1997-03-22 | 1998-02-18 | Antennenanlage für den Hör- und Fernsehrundfunkempfang in Kraftfahrzeugen |
DE59800657T Expired - Lifetime DE59800657D1 (de) | 1997-03-22 | 1998-03-17 | Antenne für den Hör- und Fernsehrundfunkempfang in Kraftfahrzeugen |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59800657T Expired - Lifetime DE59800657D1 (de) | 1997-03-22 | 1998-03-17 | Antenne für den Hör- und Fernsehrundfunkempfang in Kraftfahrzeugen |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6236372B1 (de) |
EP (1) | EP0866514B1 (de) |
CN (1) | CN1195339C (de) |
DE (2) | DE19806834A1 (de) |
ES (1) | ES2157100T3 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1081785A3 (de) * | 1999-08-31 | 2002-10-23 | FUBA Automotive GmbH & Co. KG | Antenne auf dem Fenster eines Kraftfahrzeugs |
DE10164156A1 (de) * | 2001-08-28 | 2003-04-03 | Hyundai Motor Co Ltd | Auto-Glasantenne |
DE10100812B4 (de) * | 2001-01-10 | 2011-09-29 | Heinz Lindenmeier | Diversityantenne auf einer dielektrischen Fläche in einer Fahrzeugkarosserie |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100355148C (zh) | 1999-09-20 | 2007-12-12 | 弗拉克托斯股份有限公司 | 多级天线 |
DE69910847T4 (de) | 1999-10-26 | 2007-11-22 | Fractus, S.A. | Ineinandergeschachtelte mehrbandgruppenantennen |
ATE302473T1 (de) | 2000-01-19 | 2005-09-15 | Fractus Sa | Raumfüllende miniaturantenne |
JP2004501543A (ja) * | 2000-04-19 | 2004-01-15 | アドバンスド オートモーティブ アンテナズ ソシエダット デ レスポンサビリダット リミタダ | 改良された自動車用マルチレベルアンテナ |
US7511675B2 (en) * | 2000-10-26 | 2009-03-31 | Advanced Automotive Antennas, S.L. | Antenna system for a motor vehicle |
CN1489804A (zh) | 2001-02-07 | 2004-04-14 | 弗拉克托斯股份有限公司 | 微型宽带环状微波传输带贴片天线 |
DE10114769B4 (de) * | 2001-03-26 | 2015-07-09 | Heinz Lindenmeier | Aktive Breitbandempfangsantenne |
WO2002084790A1 (en) * | 2001-04-16 | 2002-10-24 | Fractus, S.A. | Dual-band dual-polarized antenna array |
DE10146439C1 (de) * | 2001-09-20 | 2002-11-28 | Pilkington Automotive D Gmbh | Fahrzeugantennenscheibe |
EP1436857B1 (de) * | 2001-10-16 | 2008-01-23 | Fractus, S.A. | Mehrfrequenz-mikrostreifen-patch-antenne mit parasitär gekoppelten elementen |
US9755314B2 (en) | 2001-10-16 | 2017-09-05 | Fractus S.A. | Loaded antenna |
CN100382385C (zh) * | 2001-10-16 | 2008-04-16 | 弗拉克托斯股份有限公司 | 加载天线 |
EP1436858A1 (de) | 2001-10-16 | 2004-07-14 | Fractus, S.A. | Multibandantenne |
JP2003318623A (ja) * | 2002-02-21 | 2003-11-07 | Toyota Motor Corp | 車両用アンテナ装置 |
DE10245813A1 (de) * | 2002-10-01 | 2004-04-15 | Lindenmeier, Heinz, Prof. Dr.-Ing. | Aktive Breitbandempfangsantenne mit Empfangspegelregelung |
JP2004193680A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-08 | Fujitsu Ten Ltd | 車載用アンテナおよびダイバシティ受信装置 |
JP2004318466A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 商品券、商品券発行システム及び商品券利用システム |
FR2866156B1 (fr) * | 2004-02-06 | 2006-05-05 | Composants Electr Soc D | Antenne serigraphiee pour lunette arriere et lunette de custode de vehicule automobile de type break. |
DE102006039357B4 (de) * | 2005-09-12 | 2018-06-28 | Heinz Lindenmeier | Antennendiversityanlage zum Funkempfang für Fahrzeuge |
US7650173B2 (en) * | 2005-10-06 | 2010-01-19 | Flextronics Ap, Llc | Combined antenna module with single output |
US8738103B2 (en) | 2006-07-18 | 2014-05-27 | Fractus, S.A. | Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices |
DE102007017478A1 (de) * | 2007-04-13 | 2008-10-16 | Lindenmeier, Heinz, Prof. Dr. Ing. | Empfangsanlage mit einer Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Umschaltstörungen bei Antennendiversity |
EP2037593A3 (de) * | 2007-07-10 | 2016-10-12 | Delphi Delco Electronics Europe GmbH | Antennendiversityanlage für den relativ breitbandigen Funkempfang in Fahrzeugen |
DE102007039914A1 (de) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Lindenmeier, Heinz, Prof. Dr. Ing. | Antennendiversityanlage mit zwei Antennen für den Funkempfang in Fahrzeugen |
DE102008003532A1 (de) * | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Lindenmeier, Heinz, Prof. Dr. Ing. | Antenne für den Satellitenempfang |
JP5023956B2 (ja) * | 2007-10-15 | 2012-09-12 | 旭硝子株式会社 | 自動車用ガラスアンテナ |
PT2209221T (pt) * | 2009-01-19 | 2018-12-27 | Fuba Automotive Electronics Gmbh | Sistema de recepção para a soma de sinais de antena em fase |
DE102009011542A1 (de) * | 2009-03-03 | 2010-09-09 | Heinz Prof. Dr.-Ing. Lindenmeier | Antenne für den Empfang zirkular in einer Drehrichtung der Polarisation ausgestrahlter Satellitenfunksignale |
DE102009023514A1 (de) * | 2009-05-30 | 2010-12-02 | Heinz Prof. Dr.-Ing. Lindenmeier | Antenne für zirkulare Polarisation mit einer leitenden Grundfläche |
US20110012798A1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-01-20 | Telcordia Technologies, Inc. | System and method for improving mimo performance of vehicular based wireless communications |
WO2013063207A1 (en) | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Corning Incorporated | Glass articles with infrared reflectivity and methods for making the same |
WO2016176096A1 (en) | 2015-04-30 | 2016-11-03 | Corning Incorporated | Electrically conductive articles with discrete metallic silver layers and methods for making same |
DE102015211336A1 (de) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Sendeempfänger, Fahrzeug, Verfahren und Computerprogramm für einen Sendeempfänger |
KR101827706B1 (ko) * | 2016-09-20 | 2018-02-12 | 현대자동차주식회사 | 차량 및 차량의 제어 방법 |
KR20220000757A (ko) * | 2020-06-26 | 2022-01-04 | 삼성전자주식회사 | 차량에 탑재된 안테나 디바이스 및 안테나 디바이스의 스위칭 방법 |
US20220384938A1 (en) * | 2021-05-19 | 2022-12-01 | Fuba Automotive Electronics Gmbh | Radiation coupled antennas with network |
CN113472460B (zh) * | 2021-05-26 | 2022-11-01 | 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 | 一种整车级fm天线接收性能测试方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5851682B2 (ja) * | 1976-08-27 | 1983-11-17 | 三菱電機株式会社 | ダイバ−シチ受信用アンテナ装置 |
JPS57188103A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-19 | Asahi Glass Co Ltd | Antenna for radio receiver of automobile |
JPS57188102A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-19 | Asahi Glass Co Ltd | Glass antenna for automobile |
DE3410415A1 (de) * | 1984-03-21 | 1985-09-26 | Gerhard Prof. Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Flachenecker | Aktive antenne in der heckscheibe eines kraftfahrzeugs |
US4823140A (en) * | 1984-06-18 | 1989-04-18 | Asahi Glass Company Ltd. | Antenna device for a television receiver mounted on an automobile |
DE3618452C2 (de) * | 1986-06-02 | 1997-04-10 | Lindenmeier Heinz | Diversity-Antennenanordnung für den Empfang frequenzmodulierter Signale in der Heckscheibe eines Kraftfahrzeugs mit einem darin befindlichen Heizfeld |
DE3619704A1 (de) | 1986-06-12 | 1987-12-17 | Lindenmeier Heinz | Antennenanordnung fuer diversityempfang in der fensterscheibe eines kraftfahrzeugs |
DE3719692A1 (de) | 1987-06-12 | 1988-12-22 | Flachenecker Gerhard | Mehrantennenanordnung fuer antennendiversity in einer fensterscheibe |
KR890001219A (ko) * | 1987-06-27 | 1989-03-18 | 노브오 사수가 | 자동차용 수신장치 |
DE3914424A1 (de) | 1989-05-01 | 1990-12-13 | Lindenmeier Heinz | Antenne mit vertikaler struktur zur ausbildung einer ausgedehnten flaechenhaften kapazitaet |
JPH03220825A (ja) * | 1990-01-25 | 1991-09-30 | Toyota Motor Corp | ダイバシティ受信装置 |
DE69326271T2 (de) * | 1992-03-27 | 1999-12-30 | Asahi Glass Co Ltd | Diversity-Fensterantenne für Kraftfahrzeug |
JP2943891B2 (ja) * | 1992-06-26 | 1999-08-30 | 日本電信電話株式会社 | 移動通信用一周波数交互通信方式におけるダイバーシチ方式 |
-
1998
- 1998-02-18 DE DE19806834A patent/DE19806834A1/de not_active Withdrawn
- 1998-03-17 EP EP98104845A patent/EP0866514B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-17 DE DE59800657T patent/DE59800657D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-17 ES ES98104845T patent/ES2157100T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-20 CN CNB981058159A patent/CN1195339C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-23 US US09/046,226 patent/US6236372B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1081785A3 (de) * | 1999-08-31 | 2002-10-23 | FUBA Automotive GmbH & Co. KG | Antenne auf dem Fenster eines Kraftfahrzeugs |
DE10100812B4 (de) * | 2001-01-10 | 2011-09-29 | Heinz Lindenmeier | Diversityantenne auf einer dielektrischen Fläche in einer Fahrzeugkarosserie |
DE10164156A1 (de) * | 2001-08-28 | 2003-04-03 | Hyundai Motor Co Ltd | Auto-Glasantenne |
DE10164156C2 (de) * | 2001-08-28 | 2003-10-02 | Hyundai Motor Co Ltd | Auto-Glasantenne |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0866514B1 (de) | 2001-05-02 |
CN1195339C (zh) | 2005-03-30 |
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