DE20007243U1

DE20007243U1 - Antenne, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

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Publication number: DE20007243U1
Application number: DE20007243U
Authority: DE
Original assignee: Wilhelm Sihn jr KG
Current assignee: Wilhelm Sihn jr KG
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2010-04-21

Description

pOfta Patentanwälte

Dipl. Phys. Ulrich Twelmeier Dr. techn. Waldemar Leitner Dr. phil. nat. Rudolf Bauer-T Dipl. Ing. Helmut Hubbuch -J European Patent Attorneys

WI01 E023DEU/wf00s06/Dr.L.-Dr.Re/wf/18.04.2000 Wilhelm Sihn jr. KG, Pforzheimer Straße 26, D-75223 Niefern-Öschelbronn

Antenne, insbesondere für ein Kraftfahrzeug Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Antenne, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welche einen Antennenfuß, einen Antennenstrahler, dem über eine Zuleitung Energie zuführbar ist, sowie eine Schalteinrichtung zur elektrischen Anpassung des Wellenwiderstands des Antennenfußes an den Wellenwiderstand des Antennenstrahlers aufweist.

Eine derartige Antenne ist bekannt und wird z. B. als Mobilfunkantenne an Kraftfahrzeugen verwendet. Die bekannte Antenne besteht im wesentlichen aus drei Bauteilen: Dem Antennenfuß, dem Antennenstrahler und einem zwischen

Zerrennerstraße 23-25 D-7sY/2Worzheto : :"::": :": " " *": &iacgr; . PÖsßank fco/J^e / 6852-750 (BLZ66010075) Telefon(0723})39840 Telfo*^:(t>&3&Iacgr;)&Lgr;$&bgr;&Kgr;4*'..'' ''..' I S./'"Sppj*asaP&rzfhim803812(BIZ666S008SJ Es gelten ausschließlich unsere Allgemeinen Geschäftsbedingungen VATRegistration No. DE 144180 005

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Antennenfuß und Antennenstrahler angeordneten, die Schalteinrichtung enthaltenden Gehäuse. Der Antennenfuß dient der Montage der Antenne an ihrem Einsatzort, zum Beispiel auf dem Dach eines Kraftfahrzeugs. Auf den Antennenfuß ist das Gehäuse aufgesetzt, das die Schalteinrichtung zur Anpassung des WeI-lenwiderstands des Antennenfußes an den Wellenwiderstand des Antennenstrahlers enthält, der auf diesem Gehäuse montiert ist.

Diese bekannte Antenne hat jedoch den Nachteil, daß durch die vorgenannte Konstruktion zwei elektrische Übergänge geschaffen werden, zum einen zwischen dem Ausgang des Antennenfußes und dem antennenfußseitigen Eingang der Schalteinrichtung, zum anderen zwischen dem Ausgang der Schalteinrichtung und dem Eingang des Antennenstrahlers, so daß in nachteiliger Art und Weise an beiden Übergängen jeweils eine elektrische Anpassung vorgenommen werden muß. Ein weiterer Nachteil der bekannten Antenne besteht darin, daß bei der Anordnung der Schalteinrichtung in dem Gehäuse zwischen dem Antennenfuß und dem Antennenstrahler mit dem Gehäuse ein zusätzliches Bauteil benötigt wird, was sich nachteilig auf das Design und die Größe der Antenne auswirkt. Durch das zusätzlich für die Schalteinrichtung erforderliche Gehäuse wird der Einbau der Antenne an Stellen erschwert, an denen nur eingeschränkter Platz zur Verfügung steht, und das Gehäuse zwischen Antennenfuß und Antennenstrahier wirkt sich negativ auf die Formschönheit der Antenne aus.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Antenne der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine vereinfachte Anpassung des elektrischen WeJlenwiderstands erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schalteinrichtung in den Antennenfuß integriert ist, und daß durch die Schalteinrichtung der Wellenwiderstand des Ausgangs des Antennenfußes an den Wellenwiderstand des Eingangs des Antennenstrahlers anpäßbar ist, so daß ein direkter elektrischer Übergang zwischen dem Antennenfuß und dem Antennenstrahler ausgebildet ist.

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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß nur an diesem einen Übergang eine elektrische Anpassung erfolgen muß, wodurch sich der Schaltungsaufwand sowie die Leistungsverluste gegenüber der bekannten Antenne reduzieren und dem Entstehen anpassungsbedingter Signalverluste entgegengewirkt wird. Weiterhin wird in vorteilhafter Art und Weise eine besonders kompakte Ausgestaltung der Antenne erreicht, so daß die Möglichkeit, die Antenne an Stellen einzubauen, an denen nur ein begrenzter Platz zur Verfügung steht, lediglich durch die Größe des Antennenfußes und des Antennenstrahlers eingeschränkt wird. Weiterhin wird eine formschöne Ausgestaltung der Antenne nicht durch ein zusätzliches Bauteil eingeschränkt, wie es bei der bekannten Antenne das zwischen Antennenfuß und Antennenstrahler angebrachte Gehäuse darstellt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sehen vor, daß die Schalteinrichtung und die Zuleitung in Reihe geschaltet sind bzw. daß die Schalteinrichtung parallel zur Zuleitung geschaltet ist. Dadurch wird jeweils in vorteilhafter Art und Weise eine besonders einfache Ausgestaltung der Antenne erreicht.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß durch die Schalteinrichtung die effektive elektrische Länge des Antennenstrahlers veränderbar ist. Dadurch wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß der Antennenstrahler unter Anpassung des Wellenwiderstands von Antennenfuß und Antennenstrahler in verschiedenen Frequenzbereichen betrieben werden kann. Insbesondere ermöglicht diese Weiterbildung der Erfindung in einfacher Art und Weise einen Mehrbandbetrieb des Antennenstrahlers.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß in die Schalteinrichtung ein Prüfwiderstand für den Antennenstrahler integriert ist. Dadurch wird es in einfacher Art und Weise ermöglicht, daß die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Antenne besonders einfach überprüfbar ist.

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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Schalteinrichtung als Leiterkarte ausgebildet ist, die mit elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen ausgestattet ist. Dadurch wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels

der Erfindung;

Figur 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Im ersten Ausführungsbeispiel (Figur 1) weist eine Antenne 1 einen Antennenfuß 20 auf, der auf einem Trägerteil T, beispielsweise einem Bauteil eines Kraftfahrzeugs, montiert ist. Auf dem Antennenfuß 20 ist ein Antennenstrahler 10 montiert. Eine Zuleitung 40, mit der dem Antennenstrahler 10 die für seinen Betrieb benötigte Antennenleistung zugeführt wird, verläuft an ihrem dem Antennenstrahler 10 zugewandten Ende 41 durch den Antennenfuß 40. Zwischen dem antennenstrahlerseitigen Ende 41 der Zuleitung 40 und vor einem Ausgang 21 des Antennenfußes ist im Antennenfuß 20 eine Schalteinrichtung 30 angeordnet. Durch die im Antennenfuß integrierte Anordnung der Schalteinrichtung 30 ist es somit in vorteilhafter Art und Weise möglich, zwischen dem elektrischen Ausgang 21 des Antennenfußes 20 und einem elektrischen Eingang 11 des Antennenstrahlers 10 einen direkten elektrischen Übergang 15 auszubilden. Durch die Aufnahme der vorzugsweise als mit elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen bestückten Leiterkarte ausgebildete Schalteinrichtung 30 in den Antennenfuß 20 ist zwischen

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dem Antennenfuß 20 und dem Antennenstrahler 10 daher kein zusätzliches Gehäuse erforderlich.

Durch die Anordnung der Schalteinrichtung 30 vor dem elektrischen Übergang 15 zwischen dem Ausgang 21 des Antennenfußes 20 und dem Eingang 11 des Antennenstrahlers 10 wird eine elektrische Anpassung des Antennenfußes 20 an den Antennenstrahler 10 erreicht, indem der Wellenwiderstand des Antennenfußes 20 in einer dem Fachmann bekannten Weise an den Wellenwiderstand des Antennenstrahlers 10 angepaßt wird. Dadurch wird erreicht, daß ein Verlust der Antennenleistung am elektrischen Übergang zwischen dem Antennenfuß 20 und dem Antennenstrahler 10 minimiert wird und dem Entstehen von anpassungsbedingten Signalverlusten entgegengewirkt wird.

Des weiteren ist die Schalteinrichtung 30 vorzugsweise mit weiteren elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen ausgestattet, durch die die effektive elektrische Länge des Antennenstrahlers 10 veränderbar ist. Dadurch wird ein Mehrbandbetrieb der Antenne in verschiedenen Frequenzbändern ermöglicht. Da sich bei einer solchen Änderung des Frequenzbandes, bei der sich die effektive elektrische Länge des Antennenstrahlers 10 ändert, in der Regel auch der Wellenwiderstand des Antennenstrahlers 10 ändert, wird bei einer Änderung des Frequenzbandes gleichzeitig der Wellenwiderstand des Antennenfußes 20 verändert und an den veränderten Wellenwiderstand des Antennenstrahlers 10 angepaßt. Dies ist insbesondere bei einem Dualbandbetrieb oder einem Mehrfachbandbetrieb der Antenne vorteilhaft, zum Beispiel im Mobilfunk, wenn die Antenne sowohl im &Egr;-Netz, als auch im D-Netz betreibbar sein soll.

Des weiteren kann in die Schalteinrichtung 30 ein Prüfwiderstand für den Antennenstrahler 10 integriert werden. Dadurch wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß eine Überprüfung der Funktionsweise der Antenne 1 und insbesondere des Antennenstrahlers 10 durchführbar ist. So kann über einen Bordcomputer des Kraftfahrzeuges überwacht werden, ob die Antenne 1 funktionsfähig ist,

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wobei Funktionsstörungen, wie zum Beispiel ein abgebrochener oder nicht montierter Antennenstrahler 10, an den Fahrzeugführer gemeldet werden.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 2 dargestellt. Der Aufbau der im zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antenne 1' entspricht im wesentlichen dem Aufbau der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antenne 1, so daß für gleiche oder einander entsprechende Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch hier besteht die Antenne 1¹ aus dem Antennenstrahler 10, der auf dem Antennenfuß 20 angeordnet ist, welcher wiederum auf dem Trägerteil T montiert ist. Durch den Antennenfuß 20 ist die Zuleitung 40 geführt, durch die dem Antennenstrahler 10 die Antennenleistung zuführbar ist.

Im Antennenfuß 20 ist wiederum die Schalteinrichtung 30 integriert, mit der der Wellenwiderstand des Ausgangs 21 des Antennenfußes 20 an den Wellenwiderstand des Eingangs 11 des Antennenstrahlers 10 anpaßbar ist. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel, bei dem der Antennenstrahler 10, die Schalteinrichtung 30 und die Zuleitung 40 in Reihe geschaltet sind, ist in diesem zweiten Ausführungsbeispiel die Schalteinrichtung 30 parallel zur Zuleitung 40 geschaltet. Ein antennenstrahlerseitiges Ende 41 der Zuleitung 40 ist am Ausgang 21 des Antennenfußes 20 an den Eingang 11 des Antennenstrahlers 10 angeschlossen. Dadurch ist wiederum ein direkter elektrischer Übergang 15 zwischen dem Ausgang 21 des Antennenfußes 20 und dem Eingang 11 des Antennenstrahlers 10 ausgebildet. Die Funktionsweise der im zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antenne 1' ist dabei dieselbe wie die der Antenne 1 im ersten Ausführungsbeispiel.

Claims

1. Antenne, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welche einen Antennenfuß (20), einen Antennenstrahler (10), dem über eine Zuleitung (40) Energie zuführbar ist, sowie eine Schalteinrichtung (30) zur elektrischen Anpassung des Wellenwiderstands des Antennenfußes (20) an den Wellenwiderstand des Antennenstrahlers (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (30) in den Antennenfuß (20) integriert ist, und daß durch die Schalteinrichtung (30) der Wellenwiderstand des Ausgangs (21) des Antennenfußes (20) an den Wellenwiderstand des Eingangs (11) des Antennenstrahlers (10) anpaßbar ist, so daß ein direkter elektrischer Übergang (15) zwischen dem Antennenfuß (20) und dem Antennenstrahler (10) ausgebildet ist.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (30) und die Zuleitung (40) in Reihe geschaltet sind.

3. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (30) parallel zu der Zuleitung (40) geschaltet ist.

4. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schalteinrichtung (30) die effektive elektrische Länge des Antennenstrahlers (10) veränderbar ist.

5. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schalteinrichtung (30) die effektive elektrische Länge des Antennenstrahlers (10) an die einzelnen Frequenzbereiche der Bänder eines Mehrbandbetriebs anpaßbar ist.

6. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen in die Schalteinrichtung (30) integrierten Prüfwiderstand für den Antennenstrahler (10).

7. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (30) eine Leiterkarte mit elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen ist.