EP0429754A1

EP0429754A1 - Fahrzeugantenne

Info

Publication number: EP0429754A1
Application number: EP19900113523
Authority: EP
Inventors: Horst Dörrie; Uwe Dipl.-Ing. Militz; Heinrich Dipl.-Ing. Wilken
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-11-23
Filing date: 1990-07-14
Publication date: 1991-06-05

Abstract

Bekannte Fahrzeugantennen, die aus einem länglichen Schlitz in einer elektrisch leitenden Wand des Fahrzeuges bestehen, haben den Nachteil, daß ihr horizontales Richtdiagramm unsymmetrisch ist. Die Aufgabe besteht darin, eine Fahrzeugantenne mit möglichst rundem horizontalen Richtdiagramm zu erhalten.
Dazu besteht die Fahrzeugantenne aus zwei Schlitzen (11, 12) in einer horizontalen Wand (10) des Fahrzeuges. Die Schlitze sind L- oder T-förmig angeordnet und weisen einen Abstand (a) voneinander auf. Die Einspeisepunkte (15, 16) der beiden Schlitze sind durch ein Koaxialkabelstück (14) miteinander verbunden, von dem ein koaxiales Antennenkabel (19) abzweigt.

Description

Die Erfindung geht von einer Fahrzeugantenne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Stand der Technik

Es ist eine derartige Fahrzeugantenne bekannt, die sich im Vergleich zu einer Stabantenne zwar durch eine geringe Ausdehnung in vertikaler Richtung auszeichnet, deren horizontales Richtdiagramm jedoch erheblich von der angestrebten Kreisform abweicht und zum Beispiel die Form zweier Keulen aufweist, die quer zu der Längsachse des Schlitzes liegen.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugantenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß sie ein horizontales Richtdiagramm mit möglichst runder Form aufweist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Antennengewinn unter Beibehaltung der runden Form des horizontalen Richtdiagramms zu erhöhen.

Lösung

Diese Aufgabe wird bei einer Fahrzeugantenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich ein annähernd kreisrundes, horizontales Richtdiagramm ergibt. Um bei einer derartigen Fahrzeugantenne einen höheren Antennengewinn bei gleicher Form des horizontalen Richtdiagramms zu erzielen, wird die Fahrzeugantenne vorzugsweise gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 oder 3 ausgebildet.

Beschreibung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeugantenne in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 ein horizontales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 1,
Fig. 3 ein vertikales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 1,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugantenne in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 5 ein horizontales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 4,
Fig. 6 ein vertikales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 4,
Fig. 7 eine Schnittansicht einer in eine Isolierstoffwand eingebetteten Fahrzeugantenne,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugantenne in einer dritten Ausführungsform,
Fig. 9 ein horizontales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 8 und
Fig. 10 ein vertikales Richtdiagramm einer Fahrzeugantenne nach Fig. 8.

In Fig. 1 bezeichnet 10 eine horizontale elektrisch leitende Wand eines Fahrzeuges, zum Beispiel das Dach eines Kraftfahrzeuges. Die Wand enthält einen ersten geraden Schlitz 11 einer Länge l₁ = λ/2, wobei λ die mittlere Betriebswellenlänge ist. In einem Abstand a und um etwa 90° zu dem ersten Schlitz versetzt ist in der Wand 10 ein zweiter gerader Schlitz 12 vorhanden, der eine Länge l₂ =λ/2 aufweist. Beide Schlitze 11 und 12 bilden eine Fahrzeugantenne 13. Ein an der Unterseite der Wand 10 vorgesehenes Koaxialkabelstück 14 verbindet zwei Einspeisepunkte 15 und 16 der Schlitze 11 und 12 miteinander, und zwar sind die Enden der Innenleiter 17 des Koaxialkabelstücks 14 an eine Längswand je eines der Schlitze 11 und 12 und die Enden der Außenleiter 18 an die jeweils gegenüberliegende Längswand des Schlitzes angeschlossen, vorzugsweise angelötet.
Von dem Koaxialkabelstück 14 zweigt ein koaxiales Antennenkabel 19 ab, das in bekannter Weise mit einem in dem Fahrzeug eingebauten Funksende- und/oder -empfangsgerät in Verbindung steht.
Die Lage der Einspeisepunkte 15, 16 der Schlitze 11, 12 ist so gewählt, daß sich eine optimale Anpassung der Impedanz des Koaxialkabels an die Impedanz der Schlitze 11, 12 ergibt. Ein horizontales Richtdiagramm gemäß Fig. 2 zeigt, daß die Fahrzeugantenne gemäß Fig. 1 mit den Schlitzen 11, 12 eine annähernd kreisrunde Charakteristik aufweist. Ein in Fig. 3 gezeigtes vertikales Richtdiagramm der Fahrzeugantenne nach Fig. 1 ist kreisförmig. Der Abstand a zwischen den beiden Schlitzen 11 und 12 ist verhältnismäßig unkritisch und beträgt beispielsweise λ/10.
Eine Fahrzeugantenne nach Fig. 4 weist ebenfalls zwei in einer elektrisch leitenden Wand 40 enthaltene Schlitze 41 und 42 auf. An der Unterseite der Wand 40 ist je Schlitz ein Kasten 43 und 44 aus elektrisch leitendem Material vorgesehen, der den zugehörigen Schlitz umgreift, wobei die Längssymmetrieachse eines jeden Schlitzes vorzugsweise einen Abstand zu der Längssymmetrieachse des zugehörigen Kastens aufweist. Die vorzugsweise quaderförmigen Kästen 43 und 44 haben eine Länge, die etwas größer ist als die Länge der Schlitze 41 und 42. Die Breite b beträgt etwa λ/4 und die Höhe h etwa λ/40.
In den Fig. 5 und 6 ist je ein horizontales und vertikales Richtdiagramm einer Fahrzeugantenne nach Fig. 4 gezeigt. Diese Richtdiagramme lassen erkennen, daß der Antennengewinn erheblich größer als bei einer Fahrzeugantenne nach Fig. 1 ist, wobei die runde Charakteristik des horizontalen Richtdiagramms erhalten bleibt. Durch die Kästen 42, 43 bedingt, entfällt die untere Hälfte des vertikalen Richtdiagramms.
Die Schlitze 11 und 12 nach Fig. 1 bzw. 41 und 42 nach Fig. 2 werden zweckmäßigerweise durch eine Folie aus elektrisch isolierendem Material abgedeckt oder mit einem isolierenden Material ausgefüllt, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutzpartikeln zu verhindern.
Die in der Fig. 1 mit 10 bezeichnete horizontale Wand eines Fahrzeuges kann gegebenenfalls auch eine elektrisch leitende Platte sein, die in eine horizontale Fahrzeugwand 61 aus Isolierstoff eingesetzt oder eingebettet ist; vgl. Fig. 7.
Das in Fig. 4 mit 45 bezeichnete Koaxialkabelstück kann wie das Koaxialkabelstück 14 nach Fig. 1 mit den Einspeisepunkten der Schlitze 41, 42 verbunden sein, wobei es durch die Seitenwände der Kästen 43, 44 geführt werden muß. Alternativ kann das Koaxialkabelstück 45, wie in Fig. 4 im Bereich des Kastens 43 angedeutet, mit seinem Außenleiter mit der Bodenwand 46 des Kastens 43 und mit seinem Innenleiter 47 mit der Unterseite der Wand 40 verbunden sein. Bei der Fahrzeugantenne gemäß den Fig. 1 und 4 sind die beiden Schlitze 11, 12; 41, 42 T-förmig angeordnet. Es kann aber auch von Vorteil sein, die Schlitze L-förmig anzuordnen.
In dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugantenne weist eine horizontale, elektrisch leitende Wand 70 eines Fahrzeuges vier quadratisch angeordnete,λ/2 lange gerade Schlitze 71, 72, 73, 74 auf. An der Unterseite 75 der Wand 70 ist je Schlitz ein quaderförmiger Kasten 76, 77, 78 und 79 aus elektrisch leitendem Material angebracht, der den zugehörigen Schlitz umschließt. Einspeisepunkte 80 bis 83 der Schlitze 71 bis 74 sind über Koaxialkabelstücke 85 bis 88 mit einem gemeinsamen Antennenkabel 89 verbunden.
Die Abmessungen der Kästen entsprechen denen gemäß Fig. 4, und die Anschlüsse der Koaxialkabelstücke an die Einspeisepunkte der Schlitze entsprechen denen der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 oder 4.
Die sich bei einer Fahrzeugantenne nach Fig. 8 ergebenden Richtdiagramme sind in den Fig. 9 und 10 gezeigt, wobei das horizontale Richtdiagramm gemäß Fig. 9 einen deutlichen Antennengewinn gegenüber dem Richtdiagramm in Fig. 5 und darüber hinaus eine bessere Annäherung an die gewünschte Kreisform erkennen läßt. Das vertikale Richtdiagramm gemäß Fig. 10 weist zwei nach oben gerichtete Halbkreise symmetrisch zur Ordinate auf.

Claims

1. Fahrzeugantenne, die aus einem λ/2 langen Schlitz in einer elektrisch leitenden Wand des Fahrzeuges besteht und deren Einspeisepunkt mit einem koaxialen Antennenkabel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine horizontale Wand (10) des Fahrzeuges zwei λ/2 lange, L- oder T-förmig angeordnete Schlitze (11, 12) enthält, die einen Abstand (a) voneinander aufweisen, und daß die Einspeisepunkte (15, 16) der beiden Schlitze mit einem gemeinsamen Antennenkabel (19) verbunden sind.

2. Fahrzeugantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Wand (40) je Schlitz (41, 42) ein elektrisch leitender Kasten (43, 44) vorgesehen ist, der den zugehörigen Schlitz umschließt, dessen Länge etwas größer als die Länge (l₁, l₂) des Schlitzes ist, dessen Breite (b) etwa λ/4 beträgt und dessen Höhe (h) etwa λ/40 beträgt, und der in Verbindung mit der Wand (40) einen Hohlraumresonator bildet.

3. Fahrzeugantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Wand (70) vier quadratisch angeordnete, λ/2 lange Schlitze (71 ... 74) enthält, daß jeder Schlitz von einem an der Unterseite (75) der Wand vorgesehenen elektrisch leitenden Kasten (76 ... 79) umgeben ist und daß die Einspeisepunkte (80 ... 83) der Schlitze über je ein Koaxialkabelstück (85 ...88) mit einem gemeinsamen Antennenkabel (89) verbunden sind.

4. Fahrzeugantenne nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisepunkte (15, 16) über ein Koaxialkabelstück (14, 45) miteinander verbunden sind und daß von dem Koaxialkabelstück das Antennenkabel (19) abzweigt.

5. Fahrzeugantenne nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspeisepunkt für den Außenleiter des Koaxialkabelstücks (45) an der Bodenwand (46) des Kastens (43, 44) und für den Innenleiter (47) an der Unterseite der Wand (40) liegt.

6. Fahrzeugantenne nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (10, 40) dem Dach eines Fahrzeuges entspricht.

7. Fahrzeugantenne nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (10, 40) eine elektrisch leitende Platte (60) ist, die in eine horizontale Fahrzeugwand (61) aus Isolierstoff eingesetzt oder eingebettet ist.

8. Fahrzeugantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (11, 12) durch ein isolierendes Material abgedeckt oder ausgefüllt sind.