DE4227208A1 - Antennenkombination - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenkombination mit einem elektrisch leitenden Gebilde, auf dem sich ein im wesent­ lichen resonanter Stromkreis ausbildet, und mit wenig­ stens zwei Einzelantennen, die an sein elektrisches Feld koppeln.

Aus der DE 40 03 385 A1, die auf dieselbe Anmelderin zu­ rückgeht, ist eine derartige Antennenkombination bekannt, die an bzw. in einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs an- bzw. untergebracht ist. Auf dem Fahrzeugheck bzw. auf dem Fahrzeugbug bildet sich ein resonanter Stromkreis aus, dessen Resonanzfrequenz im UKW-Bereich liegt, weil die halbe Wellenlänge etwa den Abmessungen, insbesondere der Breite einer Kraftfahrzeugkarosserie, entsprechen bzw. entspricht. Im elektrischen Feld des Verschiebungs­ stromes, der den resonanten Stromkreis schließt, sind Einzelantennen angeordnet, die also an diesen elektri­ schen Verschiebungsstrom, d. h. an das elektrische Feld des resonanten Stromkreises ankoppeln. Die Einzelantennen sind daher sowohl mit dem resonanten Stromkreis als auch über diesen miteinander verkoppelt. Ein entsprechendes gegenphasiges Addieren der Antennenspannungen der Einzel­ antennen über eine Hochfrequenzleitung ergibt eine Erhö­ hung des Antennenwirkungsgrads ohne Änderung des Anten­ nendiagramms.

Der Gesamtwirkungsgrad der bekannten Antennenkombination ist durch die effektive Antennenhöhe der Einzelantennen bestimmt. Wenn die Antennenkombination in einem Stoßfän­ ger integriert ist, ist die effektive Antennenhöhe der Einzelantennen direkt durch den Abstand des Stoßfängers zur leitenden Karosserieoberfläche bestimmt. Ist dieser Abstand zwischen Stoßfänger und Karosserie ausreichend groß, reicht der passive Betrieb einer solchen Antennen­ kombination für befriedigende Empfangsergebnisse aus und entspricht denen herkömmlicher Teleskopantennen. Sind die Antennenhöhen der Einzelantennen jedoch kleiner, muß der damit verringerte Wirkungsgrad mit einem zusätzlichen Verstärker ausgeglichen werden, d. h., es müssen aktive Antennen eingesetzt werden, die einen höheren schaltungs­ technischen Aufwand durch die Verwendung rauscharmer und aussteuerfester Verstärker erforderlich machen und auch hinsichtlich des Herstellungsaufwands und der Funktions­ sicherheit nachteilig sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine An­ tennenkombination zu schaffen, die bei geringem schal­ tungstechnischen und fertigungsmäßigen Aufwand einen besseren Wirkungsgrad ermöglicht.

Ausgehend von der eingangs genannten Antennenkombination wird diese Aufgabe mit wenigstens einer weiteren Einzel­ antenne gelöst, die an das Magnetfeld des resonanten Stromkreises koppelt.

Durch die zusätzliche Verwendung wenigstens einer weite­ ren an das Magnetfeld des resonanten Stromkreises kop­ pelnden Einzelantenne ergibt sich eine weitere Auskopp­ lung aus dem resonanten Karosseriestromkreis, so daß der Leistungsgewinn wesentlich verbessert wird. Da die auf das Magnetfeld des resonanten Stromkreises koppelnde Ein­ zelantenne zusätzliche Energie aus dem resonanten Strom­ kreis auskoppelt, ergibt sich darüber hinaus auch eine größere Bedämpfung des resonanten Stromkreises, die zu­ sätzlich zum Leistungsgewinn auch noch eine erwünschte Vergrößerung der Bandbreite der gesamten Antennenanord­ nung bewirkt. Die Erhöhung des Wirkungsgrads bei der erfindungsgemäßen Antennenkombination ergibt sich also durch die verbesserte Kopplung von Einzelantennen an den resonanten Stromkreis, der auch das Antennendiagramm der gesamten Antennenanordnung bestimmt. Die Erhöhung des Wirkungsgrads der Antennenkombination entsteht also nicht durch eine Erhöhung der Richtschärfe, wie dies bei her­ kömmlichen Antennenanordnungen durch Gruppenbildung von Antennen erreicht wird.

Insbesondere bei der Verwendung von Antennenkombinationen für den mobilen Empfang ist die erfindungsgemäße Anten­ nenkombination besonders geeignet, da im Gegensatz zu den herkömmlichen Antennenanordnungen mit Richtwirkung bei der erfindungsgemäßen Antennenkombination keine Ausblen­ dungen und/oder Nullstellen im Antennendiagramm auf­ treten. Die Einzelantennen der erfindungsgemäßen Anten­ nenkombination sind vielmehr über den resonanten Strom­ kreis vollständig miteinander verkoppelt. Damit ist auch ihr gemeinsames Antennendiagramm durch diesen gemeinsamen Stromkreis bestimmt.

Die auf das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen sind mit besonderem Vorteil an Kanten des elektrisch lei­ tenden Gebildes vorgesehen, an denen die Feldstärken am höchsten und daher die Auskopplung am besten ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens zwei an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen in einem Abstand von im wesentlichen der halben Resonanzwellenlänge angeordnet, um mit möglichst hohem Wirkungsgrad an das elektrische Feld bzw. den elek­ trischen Verschiebungsstrom des resonanten Stromkreises ankoppeln zu können.

Vorzugsweise werden die Ausgangssignale der an das elektrische Feld gekoppelten Einzelantennen im wesentli­ chen gegenphasig addiert, wodurch ein optimaler Lei­ stungsgewinn erzielbar ist. Vorzugsweise sind die Aus­ gangssignale der an das elektrische Feld gekoppelten Ein­ zelantennen über eine Hochfrequenzleitung parallel ge­ schaltet. Damit wird die entsprechende kohärente Addition erreicht. Vorzugsweise ist dabei die Hochfrequenzleitung im wesentlichen halb so lang wie die Resonanzwellenlänge, wodurch sich eine optimale, phasenrichtige Addition der beiden Antennensignale ergibt. Die Hochfrequenzleitung ist dabei vorzugsweise eine Koaxialleitung und die an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen sind vorzugs­ weise lineare Antennen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine an das magnetische Feld koppelnde Einzelantenne zwischen den an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen angeordnet. Die an das ma­ gnetische Feld koppelnde Einzelantenne, beispielsweise eine geschlossene Leiterschleife, ist vorzugsweise so an­ geordnet , daß sie von möglichst vielen Magnetfeldlinien durchdrungen wird. Die Magnetfeldlinien stehen dabei senk­ recht auf der durch den resonanten Stromkreis im elek­ trisch leitenden Gebilde aufgespannten Ebene und umschlie­ ßen diesen Stromkreis. Das die Leiterschleife durchdrin­ gende magnetische Wechselfeld induziert in der Leiter­ schleife einen Ringstrom.

Vorzugsweise ist die wenigstens eine an das Magnetfeld koppelnde Einzelantenne zu den an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen in Serie geschaltet, wodurch eine Addition der Antennensignale aller Einzelantennen optimal durchgeführt wird. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die an das Magnetfeld koppelnde Einzel­ antenne in der Mitte der Hochfrequenzleitung angeschlos­ sen ist, die die beiden auf das elektrische Feld koppeln­ den Einzelantennen verbindet. Die Zeitfunktionen des elektrischen und des magnetischen Feldes sind im Nahfeld des resonanten Stromkreises nämlich in ihren Phasen um 90° gegeneinander verschoben. Daher ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Abstand des Anschlußpunkts für die auf das Magnetfeld koppelnden Einzelantenne zu den auf das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen jeweils im wesentlichen eine viertel Resonanzwellenlänge ist. Daher wird das Antennen­ signal der an das Magnetfeld koppelnden Antenne phasen­ richtig zu den Antennensignalen der auf das elektrische Feld koppelnden Antennen zuaddiert, so daß sich eine optimale, kohärente Addition der drei Signale, und damit ein optimaler Leistungsgewinn der gesamten Antennenkom­ bination ergibt.

Vorteilhaft ist es, wenn ein Übertrager zum Anschließen der an das Magnetfeld koppelnden Einzelantenne in Serie zu den an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen vorgesehen ist. Das Antennensignal der an das magnetische Feld koppelnden Einzelantenne, beispielsweise der in ei­ ner geschlossenen Leiterschleife induzierte Ringstrom, wird auf diese Weise transformatorisch in den Stromkreis der an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen eingespeist. Durch die kohärente Addition der Signale der Einzelantennen mit möglichst gleicher Amplitude kann eine Leistungssteigerung der Antennenkombination von bis zu 10 dB gegenüber einer Einzelantenne erreicht werden, ohne daß sich dabei das resultierende Antennendiagramm ändert, was - wie bereits beschrieben - insbesondere im Zusammen­ hang mit Antennensystemen für den mobilen Empfang beson­ ders vorteilhaft ist.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Einzelan­ tennen, insbesondere die auf das elektrische Feld kop­ pelnden Einzelantennen, verkürzte Antennen sind, da da­ durch sichergestellt wird, daß die Einzelantennen im we­ sentlichen nur am resonanten Stromkreis koppeln. Darüber hinaus sind verkürzte Antennen insbesondere zur einfa­ chen, kompakten Ausbildung integrierter Antennensysteme besonders gut geeignet.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Einzelantennen, insbesondere die verkürzten Antennen, die an das elektri­ sche Feld koppeln, Verlängerungsspulen und/oder Dachkapa­ zitäten in an sich bekannter Weise besitzen.

Die erfindungsgemäße Antennenkombination ist - wie be­ reits ausgeführt wurde - insbesondere für mobilen Emp­ fang, also in Verbindung mit Fahrzeugen vorteilhaft ver­ wendbar. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin­ dung ist das elektrisch leitende Gebilde Teil einer Fahr­ zeugkarosserie, und die Einzelantennen sind Fahrzeugan­ tennen. Dabei sind wenigstens zwei auf das elektrische Feld koppelnde Einzelantennen an den Ecken eines Stoß­ fängers, eines Fahrzeugdaches, eines Kofferraumdeckels und/oder einer Motorhaube angeordnet, also an Kanten an­ geordnet, an denen die elektrische Feldstärke besonders hoch und damit der Leistungsgewinn der Einzelantennen be­ sonders groß ist. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Hochfrequenzlei­ tung, die die an das elektrische Feld koppelnden Einzel­ antennen verbindet, als Koaxialleitung ausgebildet und der Außenleiter der Koaxialleitung ist Teil der an das Magnetfeld koppelnden Einzelantenne bzw. Teil der Leiter­ schleife, die vom Magnetfeld durchdrungen wird. Die Hoch­ frequenzleitung ist daher als Koaxialleitung in einem Ab­ stand zur Karosserie angeordnet, wobei die äußeren Enden des Außenleiters der Koaxialleitung mit der Karosserie­ leitung leitend verbunden sind. Dadurch ergibt sich ohne zusätzliche Bauteile die an das Magnetfeld koppelnde An­ tenne als Leiterschleife, die durch den Außenleiter der Koaxialleitung, die Verbindungen des Außenleiters mit der Karosserie und der Karosserie selbst gebildet wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Koaxialleitung, die zur Ad­ dition der Signale der auf das elektrische Feld koppeln­ den Einzelantennen dient, in größtmöglichem Abstand vor der leitenden Karosserieoberfläche angeordnet ist, damit möglichst viele Kraftlinien innerhalb der Leiterschleife hindurchgehen, und dadurch der induzierte Strom in der Leiterschleife möglichst groß ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht weiterhin darin, daß der Übertrager, mit dem der induzierte Strom in der an das Magnetfeld koppelnden An­ tenne in den Antennenstromkreis eingespeist wird, in der Mitte der Koaxialleitung angeordnet ist, und daß seine Primärwicklung die Außenleiter und seine Sekundärwicklung die Innenleiter verbindet. Dadurch ergibt sich ein beson­ ders vorteilhafter, symmetrischer Aufbau mit einfachen Mitteln, bei dem auf einfache Weise das Antennensignal der an das Magnetfeld koppelnden Antenne über eine Lambda/4 lange Leitung phasenrichtig zu den Signalen der an das elektrische Feld koppelnden Antennen addiert wird, wenn die an das elektrische Feld koppelnden Einzelanten­ nen in einem Abstand mit halber Resonanzwellenlänge zu­ einander angeordnet sind.

Für eine möglichst hohe Leistungssteigerung der Antennen­ kombination sollten die drei Signale der Einzelantennen für die kohärente Addition möglichst gleiche Amplituden aufweisen. Dazu kann der Übertrager eingesetzt werden, der zu diesem Zwecke vorzugsweise ein Wicklungsverhältnis ungleich eins aufweist und die Amplitude des Signals entsprechend anpaßt, das die an das magnetische Feld koppelnde Einzelantenne bereitstellt.

Im Hinblick auf eine integrierte Ausbildung der Antennen­ kombination ist es besonders vorteilhaft, wenn die ge­ samte Antennenstruktur der Antennenkombination in einer Ebene angeordnet ist. Diese Ausführungsform ist insbeson­ dere dann sehr anwendbar, wenn die Antennenkombination in einem Stoßfänger eines Fahrzeugs integriert ist, weil der konstruktive und auch montagemäßige Aufwand dadurch stark verringert wird.

Vorzugsweise bestehen mehrere Einzelkomponenten der Antennenkombination einstückig aus einer elektrisch lei­ tenden Anordnung, beispielsweise einer Kupfer- oder Alu­ miniumfolie oder aus einem elektrisch leitenden Draht, wodurch sich eine einfache Integration der Antennenkombi­ nation mit entsprechender Vereinfachung bei der Herstel­ lung und Montage ergibt. Die Hochfrequenzleitung ist da­ bei vorzugsweise eine Streifenleitung.

Besonders vorteilhaft und einfach ist es, eine Anpassung der Impedanz der auf das Magnetfeld koppelnden Antenne zu erreichen, wenn die Außenleiter der als Hochfrequenzlei­ tung verwendeten Koaxialleitung mit wenigstens einer lei­ tenden Folie und/oder einem leitenden Draht zum Verbrei­ tern und/oder Verlängern der Außenleiter verbunden sind. Die Außenleiter lassen sich auch durch leitende Drähte verbreitern, die in einem Abstand parallel geführt sind. Die Metallfolie(n) bzw. die leitenden Drähte sind dabei an den jeweiligen Enden der vorzugsweise eine viertel Re­ sonanzwellenlänge langen Koaxialleitung mit deren Außen­ leitern leitend verbunden. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache Anpassung der Impedanz der auf das Magnet­ feld koppelnden Antenne.

Die elektrisch leitende -Anordnung ist vorzugsweise in wenigstens einer elektrisch nicht leitenden Folie einge­ bettet.

Vorzugsweise ist die Antennenkombination in und/oder an einem Schaumstoffkern vorgesehen. Dadurch kann die ge­ samte Antennenstruktur als ein Bauteil, beispielsweise in einem Kunststoff-Stoßfänger integriert werden. Hinsicht­ lich des Fertigungsvorgangs wird vorzugsweise wenigstens ein Teil der Antennenkombination mittels eines Thermo­ form-Verfahrens in einer Kunststoff-Folie eingebettet.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antennenkombination bei Verwendung in einem Fahrzeug,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antennenkombination in schematischer Darstellung,

Fig. 3 ein Ersatzschaltbild für die Antennenkombinatio­ nen, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Antennenkom­ bination gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 4 zeigt schematisch das Fahrzeugheck 1 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs. In der Nähe der senkrech­ ten Kanten 2, 3 des Fahrzeughecks 1 sind - beispielsweise an einem aus einem nicht leitenden Material bestehende, nicht dargestellten Stoßfänger - Einzelantennen 4, 5 an­ geordnet, die über eine Koaxialleitung 6 miteinander ver­ bunden sind und über den Anschlußpunkt 7 mit einer Ver­ bindungsleitung 8, die vorzugsweise ebenfalls eine Koaxi­ alleitung ist, mit dem Rundfunkempfänger des Kraftfahr­ zeugs in Verbindung steht. Für Frequenzen, deren halbe Wellenlängen etwa in der Größenordnung der Kraftfahrzeug­ breite liegen, bildet sich auf dem Fahrzeugheck 1 ein re­ sonanter Leitungsstrom 9 aus, der in Fig. 1 durch einen Pfeil 9 angedeutet ist. Der resonante Stromkreis wird über einen Verschiebungsstrom 10 geschlossen.

Im elektrischen Feld E dieses Verschiebungsstroms 10 sind die auf dem Verschiebungsstrom 10, also auf das elektri­ sche Feld koppelnde Einzelantennen 4, 5 angeordnet, und zwar in der Nähe der Karosseriekanten 2, 3, in deren Nähe die elektrischen Feldlinien am dichtesten sind. Die bei­ den Einzelantennen 4, 5 sind über den Verschiebungsstrom 10 sehr stark miteinander verkoppelt und liefern aus die­ sem Grunde dieselben Antennenspannungen, jedoch mit ent­ gegengesetzten Vorzeichen, da sie einen Abstand voneinan­ der etwa in der Größenordnung der halben Wellenlänge des Resonanzstroms aufweisen. Das Antennensignal der einen Einzelantenne 4 wird über die Koaxialleitung 6 zum Ver­ bindungspunkt 7 geführt. Da die Koaxialleitung 6 im we­ sentlichen eine halbe Resonanzwellenlänge lang ist, er­ gibt sich am Verbindungspunkt 7 eine phasenrichtige Addi­ tion der Signale der Einzelantennen 4, 5. Das gewonnene Signal wird über die Verbindungsleitung 8 an die Empfän­ gerschaltung geführt. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird hinsichtlich der bekannten Antennenkombination auf die DE 40 03 385 A1 verwiesen.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Einzelheiten, Teile und Anordnungen in Fig. 1, die denen von Fig. 4 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 versehen und werden der Übersichtlichkeit halber nicht nochmals erläutert.

Die erfindungsgemäße Antennenkombination gemäß Fig. 1 unterscheidet sich von der herkömmlichen Antennenkombina­ tion gemäß Fig. 4 dadurch, daß zusätzlich zu den an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen 4, 5 eine wei­ tere Einzelantenne 11 in Form einer Leiterschleife vorge­ sehen ist. Die Leiterschleife befindet sich zwischen den auf das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen 4, 5 und wird von magnetischen Feldlinien 12 durchdrungen, die den Leitungsstrom 9 umschließen. Die magnetischen Feldli­ nien 12 sind in Fig. 1 durch Kreise bzw. Kreise mit Kreu­ zen angedeutet und treten senkrecht durch die Papierebene hindurch. Die Leiterschleife, d. h. die zusätzliche Ein­ zelantenne 11, koppelt also an das durch die Magnetfeld­ linien 12 schematisch dargestellte Magnetfeld H an.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Er­ findung ist die eine halbe Wellenlänge lange Koaxiallei­ tung 6 in zwei gleich lange Koaxialleitungsteile 6′ und 6′′ aufgeteilt, die jeweils eine viertel Wellenlänge lang sind. Die Innenleiter sind über eine Sekundärspule 13 ei­ nes Übertragers 14 verbunden. Die Anschlüsse einer Pri­ märwicklung 15 des Übertragers 14 sind mit die Außenlei­ tern der Koaxialleitungssteile 6′ und 6′′ an den vom Über­ trager 14 am weitesten entfernten Stellen verbunden. Die Leiterschleife 11 wird also durch die Verbindungslei­ tungen 16 und den Außenleiter der Koaxialleitungsteile 6′ und 6′′ gebildet. Da die Außenleiter der Koaxialleitungs­ teile 6′ und 6′′ jedoch auch an ihren voneinander am weitesten entfernten Stellen mit dem Fahrzeugheck 1 elek­ trisch verbunden sind, ist die Leiterschleife auch durch die Verbindungsleitungen 16 und die leitenden Teile des Fahrzeughecks 1 gebildet.

Der Ringstrom in der Leiterschleife 11, der durch das magnetische Wechselfeld induziert wird, wird transforma­ torisch über den Übertrager 14 in den Stromkreis der Ein­ zelantennen 4, 5 eingespeist. Die Zeitfunktionen des elektrischen und des magnetischen Feldes sind im Nahbe­ reich des resonanten Stroms 9 in ihren Phasen im wesent­ lichen um 90° gegeneinander versetzt. Die phasenrichtige Addition des in der Leiterschleife 11 induzierten Ringstroms wird durch die beiden, eine viertel Wellen­ länge lange Koaxialleitungsteile 6′ und 6′′ erreicht.

Im Falle, daß die erfindungsgemäße Antennenkombination in einem Stoßfänger eines Fahrzeugs integriert wird, ist die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Antennenkombi­ nation besonders vorteilhaft. Einzelheiten, Elemente und Anordnungen in Fig. 2, die denen von Fig. 1 entsprechen, sind in Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen und werden nicht nochmals erläutert.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Koaxialleitung 6 bzw. sind die Koaxialleitungsteile 6′ und 6′′ durch Abstandshalter 17 in einem Abstand vom Fahr­ zeugheck 1 beabstandet. Die Abstandshalter 17 sind elek­ trisch leitend und verbinden die Außenleiter der Koaxial­ leitungsteile 6′ und 6′′ an den jeweils am weitesten au­ ßenliegenden Stellen mit den elektrisch leitenden Teilen der Karosserie. Bei dieser Ausführungsform verbindet die Primärspule 15 des Übertragers 14 die einander zugewand­ ten Enden der Außenleiter des Koaxialleitungsteile 6′ und 6′′.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform wird die Koaxialleitung 6 bzw. 61 und 6′′, die zur Addition der Si­ gnale der an das elektrische Feld koppelnden Einzelanten­ nen 4, 5 dient, zusätzlich dazu ausgenutzt, zusammen mit der Fahrzeugkarosserie und den Abstandshaltern 17 die Leiterschleife 11 zu bilden. Teile für die zusätzliche, an das Magnetfeld koppelnde Einzelantenne sind daher bei dieser Ausführungsform nicht erforderlich.

Um bei den in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Aus­ führungsformen der Erfindung eine möglichst gute Kopplung der zusätzlichen Einzelantenne an das Magnetfeld zu gewährleisten, sollten möglichst viele magnetische Feld­ linien 12 von der Leiterschleife umschlossen werden. Dies wird bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform da­ durch erreicht, daß die Abstandshalter 17 möglichst lang gewählt sind.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform ist, wie be­ reits erwähnt, besonders für die Ausbildung der erfin­ dungsgemäßen Antennenkombination als integrierte Anord­ nung in einem Stoßfänger geeignet. Die Abstandshalter 17 können dabei gleichzeitig die Stoßfänger-Halter bilden.

Fig. 3 zeigt ein Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen Antennenkombination gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform. Auch hier sind Teile und Anordnungen, die denen von Fig. 2 entsprechen, mit denselben Bezugs­ zeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert.

In Fig. 3 sind die auf das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen 4, 5 durch die Quellen 21 und 22 schema­ tisch dargestellt, wobei die komplexen Impedanzen 23, 24 diesen Einzelantennen 4 bzw. 5 entsprechen. Die an das Magnetfeld koppelnde Einzelantenne 11 ist in Fig. 3 durch die Quelle 25 dargestellt, wobei die komplexe Impedanz 26 dieser Einzelantenne entspricht. Die komplexe Impedanz 27 stellt die über die Koaxialleitung 6 bzw. 6′ und 6′′ transformierte Abschlußimpedanz des Radioempfängers dar.

Die auf das elektrische Feld koppelnde Einzelantenne 4 mit der Quelle 21 und der komplexen Impedanz 23 ist zur anderen, an das elektrische Feld koppelnden Antenne 5 mit der Quelle 22 und der komplexen Impedanz 24 parallel ge­ legt, während die an das Magnetfeld koppelnde Einzelan­ tenne 11 mit der Quelle 25 und der komplexen Impedanz 26 zu den an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen 4, 5 in Reihe gelegt ist. Die den Radioempfänger darstel­ lende komplexe Impedanz 27 ist zu den parallel geschalte­ ten, an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen 4, 5 ebenfalls parallel gelegt.

Mit der in Fig. 3 schematisch dargestellten Zusammen­ schaltung der komplexen Antennenimpedanzen 23, 24 und 26 sowie den transformierenden, eine viertel Wellenlänge langen Leitungsteilen 6′ und 6′′, und einem geeigneten Übersetzungsverhältnis des Übertragers 14, ist in beson­ ders vorteilhafter Weise eine Kompensation der Blindkompo­ nenten am Anschluß 7 (vgl. Fig. 2) der Antennenkombi­ nation möglich. Dabei können die Blindkomponenten der komplexen Impedanzen 23 und 24 mit Verlängerungsspulen und/oder Dachkapazitäten der Antennen definiert werden. Die komplexe Impedanz 26, die der an das Magnetfeld koppelnden Einzelantenne 11 entspricht, verhält sich wie die eines Faltdipols, der - wie aus Fig. 2 zu ersehen ist - durch einen Teil der Karosserie 1, die beiden Abstands­ halter 17 eines Stoßfängers und die Außenleiter der je­ weils eine viertel Wellenlänge langen Koaxialleitungs­ teile 6′ und 6′′ gebildet wird. Die komplexe Impedanz 26 der an das Magnetfeld koppelnden Einzelantenne 11 wird auf besonders einfache und vorteilhafte Weise dadurch vermindert, daß beispielsweise die Außenleiter der eine viertel Wellenlänge langen Koaxialleitungsteile 6′, 6′′ durch eine leitende Metallfolie oder durch in einem Abstand parallel geführte leitende Drähte verbreitert wird. Die Metallfolie bzw. die leitenden Drähte sind da­ bei an den jeweiligen Enden der Koaxialleitungsteile 6′ bzw. 6′′ mit deren Außenleiter leitend verbunden.

Die erfindungsgemäße Antennenkombination ist für die Integration in die Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs beson­ ders geeignet, und zwar sowohl hinsichtlich ihres Wir­ kungsgrads und ihrer elektrischen Eigenschaften, als auch insbesondere durch die Möglichkeit, die gesamte Antennen­ struktur nunmehr in einer Ebene anzulegen. Kunststoff- Stoßfänger an Kraftfahrzeugen bestehen üblicherweise aus einer äußeren Schale und einer inneren tragfähigen Struk­ tur, die entweder schalenförmig als starres Kunststoff­ teil aufgebaut, aber auch als Schaumkern das Volumen zwi­ schen Stoßfänger und Karosserie ausfüllen kann. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung müssen dies an das elektrische Feld koppelnden Einzelan­ tennen bzw. Elemente dieser Antennen das innere Tragege­ rüst oder sogar den Schaumstoffkern durchdringen, was den konstruktiven Aufwand und insbesondere den Montageaufwand bei der Fertigung des Stoßfängers wesentlich erhöht. Die­ ser Mehraufwand kann mit der erfindungsgemäßen Antennen­ kombination gemäß Fig. 3 vermieden werden, da die gesamte Antennenstruktur jetzt auf einer Fläche, zum Beispiel auf der Innenseite der äußeren Stoßfängerschale angeordnet werden kann.

Für den Herstellungs- und Montagevorgang ist eine Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Antennenstruktur beson­ ders vorteilhaft und kostengünstig, wenn die gesamte An­ tennenstruktur bereits bei der Fertigung in eine Kunst­ stoff-Folie eingebettet und/oder eingeschweißt wird, wie dies in der nicht vorveröffentlichten DE 42 15 659 A1 derselben Anmelderin beschrieben ist. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird insofern auf diese Anmeldung verwie­ sen.

Claims (29)

1. Antennenkombination mit einem elektrisch leitenden Gebilde (1), auf dem sich ein im wesentlichen resonanter Stromkreis (9, 10) ausbildet, und mit wenigstens zwei Ein­ zelantennen (4, 5), die an sein elektrisches Feld koppeln, gekennzeichnet durch wenigstens eine weitere Einzelan­ tenne (11), die an das Magnetfeld des resonanten Strom­ kreises (9, 10) koppelt.

2. Antennenkombination nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an das elektrische Feld koppelnden Ein­ zelantennen (4, 5) an Kanten (2, 3) des elektrisch leiten­ den Gebildes (1) vorgesehen sind.

3. Antennenkombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei an das elektrische Feld koppelnde Einzelantennen (4, 5) in einem Abstand von im wesentlichen der halben Resonanzwellenlänge angeordnet sind.

4. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen (4, 5) im wesentlichen gegenphasig addiert werden.

5. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen (4, 5) über eine Hochfrequenzleitung (6) parallel geschal­ tet sind.

6. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzlei­ tung (6) im wesentlichen halb so lang wie die Reso­ nanzwellenlänge ist.

7. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzlei­ tung (6) als eine Koaxialleitung ausgebildet ist.

8. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an das elektri­ sche Feld koppelnden Einzelantennen (4, 5) lineare Anten­ nen sind.

9. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an das magneti­ sche Feld koppelnde Einzelantenne (11) zwischen den an das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen (4, 5) an­ geordnet ist.

10. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an das magneti­ sche Feld koppelnde Einzelantenne (11) eine geschlossene Leiterschleife ist.

11. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an das Magnet­ feld koppelnde Einzelantenne (11) zu den an das elektri­ sche Feld koppelnden Einzelantennen (4, 5) in Serien ge­ schaltet ist.

12. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an das Magnet­ feld koppelnde Einzelantenne (11) in der Mitte der Hoch­ frequenzleitung (6) angeschlossen ist.

13. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des An­ schlußpunktes der auf das Magnetfeld koppelnden Einzelan­ tenne (11) zu den auf das elektrische Feld koppelnden Einzelantennen (4,5) jeweils im wesentlichen eine viertel Resonanzwellenlänge ist.

14. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übertrager (14) zum Anschließen der an das Magnetfeld koppelnden Einzel­ antenne (11) in Serie zu den an das elektrische Feld kop­ pelnden Einzelantennen (4, 5) vorgesehen ist.

15. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelantennen (4, 5, 11) verkürzte Antennen sind.

16. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelantennen (4, 5, 11) Verlängerungsspulen und/oder Dachkapazitäten aufweisen.

17. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch lei­ tende Gebilde (1) Teil einer Fahrzeugkarosserie, und die Einzelantennen (4, 5, 11) Fahrzeugantennen sind.

18. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei auf das elektrische Feld koppelnde Einzelantennen (4, 5) an den Ecken (2, 3) eines Stoßfängers, eines Fahrzeugdaches, eines Kofferraumdeckels und/oder einer Motorhaube ange­ ordnet sind.

19. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzlei­ tung (6) als Koaxialleitung in einem Abstand zur Karosse­ rie (1) angeordnet ist, und daß die äußeren Enden des Au­ ßenleiters der Koaxialleitung (6) mit der Karosserie lei­ tend verbunden sind.

20. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (14) in der Mitte der Koaxialleitung (6) angeordnet ist, und daß seine Primärwicklung (15) die Außenleiter und seine Sekundärwicklung (13) die Innenleiter verbindet.

21. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (14) ein Wicklungsverhältnis ungleich 1 aufweist.

22. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenkombina­ tion in einer Ebene angeordnet ist.

23. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenkombina­ tion in einem Stoßfänger integriert ist.

24. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einzelkompo­ nenten der Antennenkombination einstückig aus einer elek­ trisch leitenden Anordnung bestehen.

25. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzlei­ tung (6) eine Streifenleitung ist.

26. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenleiter der als Hochfrequenzleitung (6) verwendeten Koaxialleitung mit wenigstens einer leitenden Folie und/oder einem leitenden Draht zum Verbreitern und/oder Verlängern der Außenleiter verbunden sind.

27. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch lei­ tende Anordnung in wenigstens einer elektrisch nicht lei­ tenden Folie eingebettet ist.

28. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenkombina­ tion in und/oder an einem Schaumstoffkern vorgesehen ist.

29. Antennenkombination nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Antennenkombination mittels eines Thermoform-Verfah­ rens in eine Kunststoff-Folie eingebettet ist.