EP1240685B1 - Fahrzeugantenne - Google Patents

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EP1240685B1
EP1240685B1 EP20000977423 EP00977423A EP1240685B1 EP 1240685 B1 EP1240685 B1 EP 1240685B1 EP 20000977423 EP20000977423 EP 20000977423 EP 00977423 A EP00977423 A EP 00977423A EP 1240685 B1 EP1240685 B1 EP 1240685B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle antenna
radiator
vehicle
antenna
piece
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP20000977423
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1240685A1 (de
Inventor
Dirk Wendt
Martin Kuhn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirschmann Electronics GmbH and Co KG
Hirschmann Electronics GmbH
Original Assignee
Hirschmann Electronics GmbH and Co KG
Hirschmann Electronics GmbH
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Publication date
Application filed by Hirschmann Electronics GmbH and Co KG, Hirschmann Electronics GmbH filed Critical Hirschmann Electronics GmbH and Co KG
Publication of EP1240685A1 publication Critical patent/EP1240685A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1240685B1 publication Critical patent/EP1240685B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/32—Vertical arrangement of element
    • H01Q9/38—Vertical arrangement of element with counterpoise
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3283—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle side-mounted antennas, e.g. bumper-mounted, door-mounted
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/321—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors within a radiating element or between connected radiating elements

Definitions

  • the invention relates to a vehicle antenna, which is preferably intended for mobile radio according to the preamble of claim 1.
  • Such antennas as they are known as so-called disc antennas (see for example DE 44 43 596 A1) with radiators integrated in vehicle windows are known, have the disadvantage that they are arranged in an undesirable manner visibly around the vehicle are and require complex connection equipment.
  • Vehicle antennas that are not visible are known, for example, from WO 99 21 247 A and DE 298 18 430 U.
  • the first-mentioned publication describes antennas which are integrated in a non-conductive housing, for example a rear view mirror or a third brake light.
  • the view cover is brought about by the non-transparent plastic housing.
  • the antenna known from DE 298 18 430 U is for an arrangement below a body part, such as the trunk lid, provided.
  • vehicle antennas that are not visible are also known from so-called bumper antennas.
  • DE 41 16 232 A1 describes an antenna integrated in a non-conductive vehicle bumper, which is not visible as a result, but is at great risk in the event of a crash. This applies in particular to training with two probes connected to one another in the corner regions of the bumper by a line and possibly a line coupler, because the antenna is no longer functional even if the connecting line is interrupted.
  • the required minimum distance of the spotlights from the metallic body serving as a reflector is increasingly rare in modern vehicles because the bumpers are no longer on display for design and safety reasons, but are arranged close to the body.
  • the mutual distance is sometimes less than 20 mm, which results in a too strong capacitive coupling in the frequency ranges provided for mobile radio, which practically causes a short circuit of the antenna.
  • a vehicle antenna known from DE 198 30 811 A1 such a small distance is also not possible because of the radar housing arranged on the inside of the bumper.
  • the known bumper antennas are therefore severely limited in their area of application.
  • an additional splash-proof opening is required to introduce the connecting line into the interior of the body, thereby increasing the manufacturing and assembly costs.
  • the invention is therefore based on the object of a vehicle antenna at the outset to create the type mentioned in the simplest and cheapest possible way not visible, easy to connect, independent of the body material as well as their structure is not restricted by the part receiving them is not reduced the driver's field of vision and the vehicle interior and has a low risk of crash damage, in its effectiveness is independent of the distance of the spotlight from the body and none special body bushing required for a connecting cable.
  • the characterizing features of claim 1 Because the antenna and the connecting line are not part of the attachment, the risk of damage, at least in the event of minor collisions, is significantly reduced in comparison to bumper antennas.
  • the add-on part acts as a visual cover without additional effort, so that there is no obvious indication of the presence of a mobile radio device with the associated risk of theft. Above all, however, the separation of the antenna and the covering add-on part means that both can be optimally designed without compromise according to their desired electrical and mechanical function and do not result in any restrictions on usable space.
  • the arrangement of the radiator in a body opening, in which the conductive body therefore does not serve as a reflector, also makes the antenna completely independent of the distance of the attachment from the radiator.
  • the antenna is therefore also suitable for use in modern vehicles in which this distance is increasingly reduced.
  • the support part can be designed without any effort so that any emitter structures can be attached to it.
  • no additional and specially sealed body opening is required to pass the antenna connection cable; rather, cabling on the structural side is made possible in a cost-saving manner.
  • the Counterweight can be connected to an additional reference potential such as For example, that of a metallic body can be dispensed with, thereby reducing the effort is further reduced in manufacture and assembly.
  • the training does as a coordinated counterweight and the dimensioning of the invention Body opening a lock for jacket shafts on the feed line.
  • a slot antenna according to claim 5 For installation sites with a low height, especially behind relatively narrow ones Crash protection strips, is an embodiment of the vehicle antenna according to the invention Suitable as a slot antenna according to claim 5, because the length of the body opening must be greater than ⁇ / 2, but its height (slot width) is small.
  • An embodiment of the vehicle antenna according to claim 6 is particularly effective, regardless of whether it is designed as a monopole or as a slot antenna. Because the reflector only emits radiation to the outside, ie in the desired direction, and this with increased performance. The distance of the reflector from the spotlight can be exact have the optimal radio frequency value and is not, as with the bumper antenna, compromise deteriorating as the radiation properties shorten.
  • the diagram is advantageous adaptable to the requirements of the individual case within certain limits.
  • the directivity can be increased in certain angular ranges become.
  • a dual-band antenna is created with minimal effort, which can be designed, for example, for the D and E network.
  • These locking elements are simple and expediently constructed as LC elements (claim 11). However, they can also be designed as line resonant circuits.
  • the board gives the radiator stability despite the thin conductor and is also much cheaper to attach than pure antenna wires.
  • the LC blocking elements are simple and can be inserted into the conductor tracks in accordance with both the mechanical and the electrical requirements, advantageously in accordance with claim 13 in SMD technology.
  • the dielectric of the circuit board also has an electrical shortening effect, so that the radiators and counterweights can be made smaller.
  • the vehicle antenna according to claim 14 is therefore provided, the entire circuit board to be splash-proof coated with insulating material. It's special about that simple and practical to encapsulate or cast this component. At this Execution it is also possible to create practically any outer contour so that the component can be optimally adapted to the shape of the mounting surface.
  • the potting compound also allows a defined component to be encased To give elasticity or to maintain its elasticity, especially then is advantageous if such components on strongly vibrating or vibrating Elements such as Vehicle parts are attached.
  • thermoplastic hot-melt adhesive as a potting material according to claim 15 is particularly advantageous because, because of its short solidification time and the possibility of carrying out the injection molding process in the low-pressure range, it enables time-saving and inexpensive production.
  • thermoplastic hot-melt adhesive due to the gluing by the hot-melt adhesive, an absolute tightness and at the same time a high strain relief of parts led out of the sheathing, such as cable sheaths, is achieved.
  • the thermoplastic hot-melt adhesive forms a chemical bond with them, at least on the surface, which is absolutely leak-proof and ensures high strain relief.
  • the circuit board is on an existing one for other purposes non-conductive support member attached (claim 16). This is not just one ensures stable arrangement, but this spotlight component at any time on the vehicle retrofitted. It can of course also be used as initial equipment on or in one Plastic carrier part can be integrated.
  • a particularly suitable mounting location for the antenna according to the invention is provided in most cars for pressure equalization when the vehicle doors are quickly closed on both sides of the trunk, which are covered by plastic bumpers and are not easily visible behind them (claim 17).
  • louvre-type ventilation flaps are usually fitted, which are provided with lugs that can be moved outwards, which open outwards under pressure from the vehicle interior and otherwise rest against the ventilation flaps to prevent the ingress of water.
  • the monopoly and possibly the counterweights having components according to claim 18 to be attached to the ventilation flaps, whereby, of course, the mobility of the rags must not be hindered.
  • a particularly simple and sufficiently stable attachment is listed in claim 19.
  • the holding pins are inexpensive according to claims 20 and 21 made in one piece with the ventilation flaps, for example by injection molding.
  • the the antenna part having the radiator is then only for mounting on the associated one To snap on the ventilation flap.
  • the vehicle antenna consists of two separate radiator parts 1, each with one Grid-shaped reflector, not shown, arranged towards the vehicle interior.
  • Each radiator part 1 consists of a monopole 2 and two adapted counterweights 3 connected to its base point A, which protrude in opposite directions orthogonally, and one LC blocking element 4 which is switched into the monopoly 2 and the counterweights 3.
  • Monopoly 2 and counterweights 3 are arranged as printed conductor tracks on a one-sided laminated T-shaped printed circuit board 5, into which the LC blocking elements designed as SMD components are connected in series. The total length of the monopole 2 and the counterweights 3 is matched to the D-network frequency range.
  • the LC blocking elements 4 are designed for the E-network frequency range and are arranged in such a way that their distance from the base point A of the monopole 2 corresponds approximately to 1 ⁇ 4 of the mean operating wavelength in this frequency range. This creates a broadband dual-band antenna that works in both the D and E network frequency ranges.
  • Each radiator part 1 is on the outward-facing side in a plastic injection molding process manufactured ventilation flap 6 attached. This points to this one-piece retaining pin 7 with locking lugs 8 on the 1 holes when the radiator part is mounted 9 penetrate the circuit board 5 and reach behind it with a click.
  • the fan flaps 6 each have a frame 10 and four sloping grille surfaces 11, each of which is attached to the frame 10 with the upper longitudinal edge this edge is assigned to movable tabs 12, of which only one in FIG. 2 is shown.
  • the fan flaps 6 are in body openings on both sides of the trunk of the vehicle 13 14 attached by the side extensions of the rear bumper 15 are arranged concealed. If there is excess pressure inside the vehicle, for example when a vehicle door is closed quickly, it is closed Air escaping from the fan flaps to the outside is broken down.
  • the Tabs 12 first pivoted outwards by the excess pressure; after pressure equalization they are then again close to the grid surfaces 11 and protect the Trunk so before splashing water.
  • the two radiator parts 1 are (in the known from DE 41 16 232 A1 Way) interconnected via feed lines and a line coupler and via a connection cable to a transceiver for the mobile radio areas of the D and E network supplied.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine vorzugsweise für Mobilfunk bestimmte Fahrzeugantenne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Antennen, wie sie durch sogenannte Scheibenantennen (siehe beispielsweise DE 44 43 596 A1) mit in Fahrzeugscheiben integrierten Strahlern bekannt sind, weisen den Nachteil auf, dass sie in unerwünschter Weise sichtbar um Fahrzeug angeordnet sind und aufwendige Anschlusseinrichtungen benötigen.
Nicht sichtbare Fahrzeugantennen sind beispielsweise aus der WO 99 21 247 A und der DE 298 18 430 U bekannt.
In der zuerst genannten Druckschrift sind Antennen beschrieben, die in einem nicht leitenden Gehäuse z.B. eines Rückspiegels oder einer dritten Bremsleuchte integriert sind. Die Sichtabdeckung wird dabei durch die nicht transparenten Kunststoffgehäuse bewirkt.
Die aus der DE 298 18 430 U bekannte Antenne ist für eine Anordnung unter einem Karosserieteil, etwa dem Kofferraumdeckel, vorgesehen.
Weiterhin sind nicht sichtbare Fahrzeugantennen auch von sogenannten Stoßfängerantennen bekannt. Beispielsweise ist in der DE 41 16 232 A1 eine in einem nicht leitenden Fahrzeug-Stoßfänger integrierte Antenne beschrieben, die dadurch zwar nicht sichtbar, aber im Crash-Fall stark gefährdet ist. Dies trifft insbesondere für die Ausbildung mit zwei durch eine Leitung und ggf. einem Leitungskdppler miteinander verbundenen, in den Eckbereichen des Stoßfängers angeordneten Sonden zu, weil dabei schon durch Unterbrechung der Verbindungsleitung die Antenne nicht mehr funktionsfähig ist.
Außerdem steht der erforderliche Mindestabstand der Strahler von der als Reflektor dienenden metallischen Karosserie in modernen Fahrzeugen immer seltener zur Verfügung, weil die Stoßfänger aus Design- und Sicherheitsgründen nicht mehr ausgestellt, sondern dicht an der Karosserie angeordnet werden. Der gegenseitige Abstand ist dabei teilweise kleiner als 20 mm, wodurch sich in den für Mobilfunk vorgesehen Frequenzbereiche in eine zu starke kapazitive Kopplung ergibt, die praktisch einen Kurzschluss der Antenne bewirkt.
Bei einer aus der DE 198 30 811 A1 bekannten Fahrzeugantenne ist ein derartig geringer Abstand auch wegen des an der Innenseite des Stoßfängers angeordneten Radargehäuses nicht möglich.
Die bekannten Stoßfängerantennen sind damit in ihrem Anwendungsbereich stark eingeschränkt. Überdies wird zur Einführung der Anschlussleitung in das Innere der Karosserie in dieser eine zusätzliche spritzwasserdichte Öffnung benötigt und dadurch der Herstellungs- und Montageaufwand erhöht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugantenne der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf möglichst einfache und kostengünstige Weise nicht sichtbar angeordnet, unkompliziert anschließbar, vom Karosseriematerial unabhängig sowie in ihrem Aufbau nicht durch das sie aufnehmende Teil eingeschränkt ist, den Sichtbereich des Fahrers und den Fahrzeuginnenraum nicht verringert und dabei eine geringe Gefährdung gegen Crash-Beschädigungen aufweist, in ihrer Wirksamkeit unabhängig von der Entfernung des Strahlers von der Karosserie ist und keine besondere Karosseriedurchführung für eine Anschlussleitung benötigt.
Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch, dass die Antenne und die Anschlussleitung keine Bestandteile des Anbauteils sind, ist die Gefahr einer Beschädigung, zumindest bei leichteren Zusammenstössen im Vergleich zu Stoßfängerantennen ganz wesentlich verringert. Dabei wirkt das Anbauteil ohne Mehraufwand als Sichtabdeckung, so dass kein offensichtlicher Hinweis auf das Vorhandensein einer Mobilfunkeinrichtung mit der damit verbundenen Diebstahlsgefahr gegeben ist.
Vor allem aber ist durch die Trennung von Antenne und abdeckendem Anbauteil ohne Mehrkosten erreicht, dass beide ohne Kompromisse entsprechend ihrer gewünschten elektrischen und mechanischen Funktion optimal gestaltbar sind und keine Nutzraumbeschränkungen bewirken.
Die Anordnung des Strahlers in einer Karosserieöffnung, bei der die leitende Karosserie also nicht als Reflektor dient, macht die Antenne darüber hinaus völlig unabhängig vom Abstand des Anbauteils vom Strahler. Die Antenne ist somit auch für den Einsatz in modernen Fahrzeugen geeignet, bei denen dieser Abstand immer mehr verringert ist.
Außerdem ist das Trägerteil ohne Aufwand so zu gestalten, dass darauf beliebige Strahlerstrukturen angebracht werden können.
Nicht zuletzt ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Fahrzeugantenne keine zusätzliche und speziell abzudichtende Karosserieöffnung zur Durchführung des Antennenanschlusskabels erforderlich, vielmehr ist in kostensparender Weise eine rohbauseitige Verkabelung ermöglicht.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungen bzw. Ausbildungen der Fahrzeugantenne nach Anspruch 1 angegeben.
Besonders vorteilhaft ist es, als Anbauteil ein bereits für andere Zwecke vorhandenes Element mitzubenutzen und damit zusätzliche Bauteile einzusparen. Die in den Ansprüchen 2 und 3 angeführten Alternativen weisen darüber hinaus den Vorteil auf, dass sich Stoßfänger wie auch Rammschutzleisten über größere Bereiche erstrecken, innerhalb derer die Karosserieöffnung angeordnet werden kann.
In Anspruch 4 ist eine vorteilhafte Ausführung der Antenne beschrieben. Durch das Gegengewicht kann auf eine Verbindung zu einem zusätzlichen Bezugspotenzial wie etwa demjenigen einer metallischen Karosserie verzichtet werden, wodurch der Aufwand in Herstellung und Montage weiter verringert ist. Außerdem bewirkt die Ausbildung als abgestimmtes Gegengewicht und die erfindungsgemäße Bemessung der Karosserieöffnung eine Sperre für Mantelwellen auf der Speiseleitung.
Bei Einbaustellen mit geringer Höhe, insbesondere auch hinter relativ schmalen Rammschutzleisten, ist eine Ausführung der erfindungsgemäßen Fahrzeugantenne gemäß Anspruch 5 als Schlitzantenne geeignet, weil dabei die Länge der Karosserieöffnung zwar größer als λ/2 sein muss, aber ihre Höhe (Schlitzbreite) gering ist.
Besonders effektiv ist eine Ausgestaltung der Fahrzeugantenne nach Anspruch 6, unabhängig davon, ob sie als Monopol- oder als Schlitzantenne ausgebildet ist. Denn der Reflektor bewirkt eine Abstrahlung nur nach außen, also in Sollrichtung, und dies mit vergrößerter Leistung. Der Abstand des Reflektors vom Strahler kann dabei exakt den hochfrequenztechnisch optimalen Wert aufweisen und ist nicht, wie bei der Stoßfängerantenne, als die Strahlungseigenschaften verschlechternder Kompromiss zu verkürzen.
Sofern ein Luftdurchtritt bzw. Druckausgleich wie bei der Ausführung nach Anspruch 17 erforderlich ist, stellt eine Ausbildung des Reflektors gemäß Anspruch 7 die optimale Lösung dar, die beiden Anforderungen gerecht wird und darüber hinaus auch noch material- und gewichtsparend aufgebaut ist.
Mit einer Antennenanordnung nach Anspruch 8 ist in vorteilhafter Weise das Diagramm den Anforderungen des Einzelfalls in bestimmten Grenzen anpassbar.
Beispielsweise kann die Richtwirkung in bestimmten Winkelbereichen verstärkt werden. Es ist aber auch möglich, durch eine Anordnung der beiden Sonden gemäß Anspruch 9 wenigstens näherungsweise ein Rundstrahldiagramm zu erzeugen, was für den Empfang bzw. das Senden gerade in Fahrzeugen wegen der ständig wechselnden Fahrtrichtungen in aller Regel erwünscht ist.
Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 10 ist mit minimalem Aufwand eine Dual-Band-Antenne geschaffen, die beispielsweise für das D- und E-Netz ausgelegt sein kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Frequenzbereich der Fahrzeugantenne durch Einschalten weiterer Sperrglieder noch zu vergrößern.
Diese Sperrglieder sind einfach und zweckmäßig als LC-Glieder aufgebaut (Anspruch 11). Sie können jedoch auch als Leitungsschwingkreise ausgebildet sein.
Ein in Herstellung und Montage besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau der Fahrzeugantenne ist in Anspruch 12 angegeben. Die Strahler- und Gegengewicht-Teile können dabei sehr exakt ausgeführt werden. Außerdem gibt die Platine dem Strahler trotz der dünnen Leiter Stabilität und ist darüber hinaus wesentlich günstiger befestigbar als reine Antennendrähte.
Überdies sind die LC-Sperrglieder einfach und sowohl den mechanischen als auch den elektrischen Anforderungen entsprechend in die Leiterbahnen einfügbar, in vorteilhafter Weise etwa gemäß Anspruch 13 in SMD-Technik.
Schließlich wirkt das Dielektrikum der Platine auch elektrisch verkürzend, so dass Strahler und Gegengewichte kleiner ausführbar sind.
In den meisten Anwendungsfällen werden die Karosserieöffnungen nicht dicht verschlossen oder durch Anbauteile abgedeckt sein. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Fahrzeugantenne nach Anspruch 14 ist daher vorgesehen, die gesamte Leiterplatine mit Isoliermaterial spritzwasserdicht zu umhüllen. Dazu ist es besonders einfach und zweckmäßig, dieses Bauteil zu umspritzen bzw. zu vergießen. Bei dieser Ausführung ist es überdies möglich, praktisch jede Außenkontur zu schaffen und damit das Bauteil der Form der Montagefläche optimal anzupassen.
Die Vergussmasse erlaubt es darüber hinaus, dem ummantelten Bauteil eine definierte Elastizität zu geben bzw. seine Elastizität beizubehalten, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn derartige Bauteile an stark vibrierenden oder schwingenden Elementen wie z.B. Fahrzeugteilen befestigt werden.
Dabei ist die Verwendung von thermoplastischem Heißschmelzkleber als Vergussmaterial nach Anspruch 15 von besonderem Vorteil, weil es aufgrund seiner kurzen Erstarrungszeit und der Möglichkeit den Spritzgussvorgang im Niederdruckbereich durchzuführen, eine zeitsparende und kostengünstige Herstellung erlaubt.
Darüber hinaus ist aufgrund der Verklebung durch den Heißschmelzkleber eine absolute Dichtheit und zugleich eine hohe Zugentlastung von aus der Ummantelung herausgeführten Teilen wie beispielsweise Kabelmänteln erreicht. Der thermoplastische Heißschmelzkleber geht bei Kabelmänteln aus thermoplastischem Kunststoff, z.B. PVC oder PE, mit diesen zumindest an der Oberfläche eine chemische Verbindung ein, die absolut dicht ist und eine hohe Zugentlastung gewährleistet.
Vorteilhafterweise ist die Leiterplatine an einem für andere Zwecke bereits vorhandenen nichtleitenden Trägerteil befestigt (Anspruch 16). Dadurch ist nicht nur eine stabile Anordnung gewährleistet, sondern dieses Strahlerbauteil jederzeit am Fahrzeug nachrüstbar. Es kann selbstverständlich auch als Erstausstattung an bzw. in einem Kunststoff-Trägerteil integriert sein.
Einen besonders geeigneten Montageort für die erfindungsgemäße Antenne stellen die in den meisten PKW zum Druckausgleich beim schnellen Schließen der Fahrzeugtüren an beiden Seiten des Kofferraums angeordneten Lüftungsöffnungen dar, die von Kunststoffstoßfängem abgedeckt und hinter diesen nicht ohne weiteres sichtbar sind (Anspruch 17).
In diesen Karosserieöffnungen sind in der Regel jalousieartige Lüftungsklappen angebracht, die mit nach außen beweglichen Lappen versehen sind, welche sich auf Druck vom Fahrzeuginneren nach außen öffnen und ansonsten an den Lüftungsklappen anliegen, um das Eindringen von Wasser zu verhindern.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, das den Monopol und ggf. die Gegengewichte aufweisende Bauteile gemäß Anspruch 18 an den Lüftungsklappen zu befestigen, wobei selbstverständlich die Beweglichkeit der Lappen nicht behindert werden darf.
Eine besonders einfache und ausreichend stabile Befestigung ist in Anspruch 19 aufgeführt. Die Haltezapfen sind dabei kostengünstig gemäß den Ansprüchen 20 und 21 einstückig mit den Lüftungsklappen, etwa im Spritzgussverfahren hergestellt. Das den Strahler aufweisende Antennenteil ist dann zur Montage lediglich auf die zugehörige Lüftungsklappe aufzurasten.
Wenn im Einzelfall die Höhe der Abdeckung nicht groß genug ist, um den als Monopol ausgebildeten Strahler zu überdecken, so kann dessen Höhe in an sich bekannter Weise nach Anspruch 22 durch eine Dachkapazität verkürzt und den Gegebenheiten angepasst werden.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines als an Lüftungsklappen angeordnete Mobilfunkantenne ausgebildeten Ausführungsbeispiels in den Figuren erläutert. Es zeigen
Fig. 1 -
eine perspektivische Ansicht des Strahlerteils der Fahrzeugantenne,
Fig. 2 -
eine perspektivische Ansicht der Lüftungsklappe mit daran angebrachtem Strahlerteil,
Fig. 3 -
eine Ansicht eines Haltezapfens und
Fig. 4 -
eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeug-Heckabschnitts mit der in einem aufgebrochenen Teil des Stoßfängers sichtbaren Lüftungsklappenantenne.
Die Fahrzeugantenne besteht aus zwei getrennten Strahlerteilen 1 mit jeweils einem zum Fahrzeuginneren hin angeordneten nicht dargestellten gitterförmigen Reflektor.
Jedes Strahlerteil 1 besteht aus einem Monopol 2 und zwei an seinem Fußpunkt A angeschlossenen, davon gegensinnig orthogonal abragenden angepassten Gegengewichten 3 sowie je einem in den Monopol 2 und die Gegengewichte 3 eingeschalteten LC-Sperrglied 4.
Monopol 2 und Gegengewichte 3 sind als gedruckte Leiterbahnen auf einer einseitig kaschierten T-förmigen Leiterplatine 5 angeordnet, in die die als SMD-Bauteile ausgebildeten LC-Sperrglieder in Reihe eingeschaltet sind.
Die Gesamtlänge des Monopols 2 und der Gegengewichte 3 ist jeweils auf den D-Netz-Frequenzbereich abgestimmt. Die LC-Sperrglieder 4 sind für den E-Netz-Frequenzbereich ausgelegt und so angeordnet, dass ihr Abstand vom Fußpunkt A des Monopols 2 etwa einem ¼ der mittleren Betriebswellenlänge in diesem Frequenzbereich entspricht. Damit ist eine breitbandige Dual-Band-Antenne realisiert, die sowohl im D- als auch im E-Netz-Frequenzbereich arbeitet.
Jedes Strahlerteil 1 ist an der nach außen weisenden Seite einer im Kunststoff-Spritzgussverfahren hergestellten Lüftungsklappe 6 befestigt. Dazu weist diese einstückige Haltezapfen 7 mit Rastnasen 8 auf, die bei montiertem Strahlerteil 1 Bohrungen 9 der Leiterplatine 5 durchdringen und rastend hintergreifen.
Die Lüfterklappen 6 weisen jeweils einen Rahmen 10 sowie vier schräge Gitterflächen 11 auf, denen je ein mit der oberen Längskante am Rahmen 10 befestigter, um diese Kante beweglicher Lappen 12 zugeordnet ist, von denen in der Figur 2 nur einer dargestellt ist.
Die Lüfterklappen 6 sind zu beiden Seiten des Kofferraums des Fahrzeugs 13 in Karosserieöffnungen 14 befestigt, die von den seitlichen Ausläufern des hinteren Stoßfängers 15 verdeckt angeordnet sind. Bei Überdruck im Fahrzeuginneren, der beispielsweise beim schnellen Schließen einer Fahrzeugtür entsteht, wird dieser durch aus den Lüfterklappen nach außen entweichende Luft abgebaut. Dabei werden die Lappen 12 zunächst durch den Überdruck nach außen geschwenkt; nach dem Druckausgleich liegen sie dann wieder dicht an den Gitterflächen 11 an und schützen den Kofferraum so vor dem Eindringen von Spritzwasser.
Die beiden Strahlerteile 1 (Sonden) sind (in der aus der DE 41 16 232 A1 bekannten Weise) über Zuführungsleitungen und einen Leitungskoppler zusammengeschaltet und über ein Anschlusskabel einem Sendeempfänger für die Mobilfunkbereiche des D- und E-Netzes zugeführt.

Claims (22)

  1. Fahrzeugantenne, insbesondere für Mobilfunk, mit wenigstens einem in einer Karosserieöffnung (14) integrierten Strahler (1) und einer Anschlussleitung, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Strahler (1) an einem in der Karosserieöffnung (14) angeordneten, von einem getrennten nicht transparenten und nicht leitenden Anbauteil (15) abgedeckten nicht leitenden Trägerteil (6) angebracht ist.
  2. Fahrzeugantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil ein Kunststoff-Stoßfänger (15) ist.
  3. Fahrzeugantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil eine Rammschutzleiste ist.
  4. Fahrzeugantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Strahler (1) als Monopol (2) mit abgestimmtem Gegengewicht (3) und die Karosserieöffnung (14) rechteckförmig ausgebildet ist, wobei deren Abmessung in Strahlerrichtung > 1/6 der mittleren Betriebswellenlänge (λ) und orthogonal dazu > λ/3 beträgt.
  5. Fahrzeugantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Strahler und Karosserieöffnung als Schlitzantenne ausgebildet sind.
  6. Fahrzeugantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Bezug auf den Strahler (1) zum Fahrzeuginneren hin angeordneter Reflektor vorgesehen ist.
  7. Fahrzeugantenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor gitterartig aufgebaut ist.
  8. Fahrzeugantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zusammengeschaltete Strahler (1) vorgesehen sind.
  9. Fahrzeugantenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahler (1) an den beiden Längsseiten der Fahrzeug-Karosserie (13) angeordnet sind.
  10. Fahrzeugantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Monopols (2) und - sofern vorhanden - der Gegengewichte (3) für einen unteren Frequenzbereich bemessen ist und dass jeweils ein Sperrglied (4) für einen oberen Frequenzbereich derart in den Monopol (2) und - sofern vorhanden - die Gegengewichte (3) eingefügt ist, dass ihre Länge zwischen Sperrglied (4) und Antennen-Anschlusspunkt (A) auf den oberen Frequenzbereich abgestimmt ist.
  11. Fahrzeugantenne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrglieder (4) LC-Glieder sind.
  12. Fahrzeugantenne nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Monopol (2) und - sofern vorhanden - die Gegengewichte (3) als gedruckte Leiterbahnen auf einer Leiterplatine (5) angeordnet sind.
  13. Fahrzeugantenne nach Anspruch 12 mit Sperrgliedern, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperr-Glieder (4) als SMD-Bauteile ausgebildet und in die Leiterbahnen eingefügt sind.
  14. Fahrzeugantenne nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatine (5), sofern vorhanden mit darauf angeordneten Sperrgliedern (4), mit Isoliermaterial umgeben, insbesondere vergossen ist.
  15. Fahrzeugantenne nach Anspruch 14. dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial ein Heißschmelzkleber ist.
  16. Fahrzeugantenne nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatine (5) an einem Trägerteil (6) aus Isoliermaterial befestigt ist.
  17. Fahrzeugantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Strahler (1) in einer Lüftungsöffnung (14) der Fahrzeugkarosserie (13) angeordnet ist.
  18. Fahrzeugantenne nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Strahler (1) an einer Lüftungsklappe (6) des Fahrzeugs befestigt ist.
  19. Fahrzeugantenne nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Strahlers (1) an der Lüftungsklappe (6) Haltezapfen (7) mit elastischen Rastnasen (8) vorgesehen sind, die bei montiertem Strahler (1) Ausnehmungen (9) desselben durchsetzen und rastend hintergreifen.
  20. Fahrzeugantenne nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltezapfen (7) einstückig mit dem Trägerteil, vorzugsweise den Lüftungsklappen (6), ausgebildet sind.
  21. Fahrzeugantenne nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass Trägerteil (6) und Haltezapfen (7) ein Spritzgussteil sind.
  22. Fahrzeugantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahler (1) eine Dachkapazität aufweist.
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