EP1073141A2 - Glashaftantenne - Google Patents

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EP1073141A2
EP1073141A2 EP00115119A EP00115119A EP1073141A2 EP 1073141 A2 EP1073141 A2 EP 1073141A2 EP 00115119 A EP00115119 A EP 00115119A EP 00115119 A EP00115119 A EP 00115119A EP 1073141 A2 EP1073141 A2 EP 1073141A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
antenna
gate
glass
adhesive
signals
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00115119A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1073141A3 (de
Inventor
Uwe Militz
Carsten Zeitz
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1073141A2 publication Critical patent/EP1073141A2/de
Publication of EP1073141A3 publication Critical patent/EP1073141A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • H01Q1/1285—Supports; Mounting means for mounting on windscreens with capacitive feeding through the windscreen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • 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 glass adhesive antenna according to the The preamble of claims 1, 2 or 4.
  • Glass adhesive antennas are already being used for the most diverse Frequency ranges in vehicles and in particular Motor vehicles used.
  • They consist of one Antenna base with a frequency-tuned (resonant) Spotlight on the outside of a pane and in particular a window pane is glued and the other from one Connection module that is glued to the inside of the pane.
  • the signals are included Capacitive capacitance by using different sized capacitor plates transfer the disc. This coupling is especially for Frequencies from 140 kHz to approx. 1,500 MHz are suitable. At Signals with frequencies higher than 1,500 MHz is the capacitive coupling inefficient since the capacitor plates blast yourself. For low-loss coupling for signals with frequencies above 1,500 MHz Can slot antennas used as described in U.S. Patent No. 5,451,966 are.
  • the body mass can be used as a reference mass at low frequencies be used over a short as possible Earth strap ( ⁇ ⁇ / 4) brought up to the connection module becomes. From approx. 400 MHz, balanced counterweights are used, So-called radials, which are on both sides of the connection module be glued to the pane. When pairing the reference ground is surrounded by slot antennas (from approx. 1,500 MHz) the slot.
  • Combination antennas with screwable antenna base are also state of the art.
  • Robert Bosch GmbH offers antennas for DAB (digital audio broadcast), i.e. Band III + L-Band, antennas for C-network and D-network, i.e. 450 MHz + 900 MHz and other combinations are offered.
  • DAB radio programs are to be received with a glass adhesive antenna, a combination antenna must be used in any case, since DAB programs are in the frequency bands Band III ", ie between 174 and 240 MHz and L-band ", ie between 1,452 and 1492 MHz.
  • the cable loss in common antenna cables for the use in vehicles in volume III is (only) approx. 0.2 dB / m and in the L-band at approx. 0.8 dB / m. To this damping to compensate, it makes sense especially in the L-band, to use an antenna amplifier.
  • Today will an active antenna switch in its own, from the glass adhesive antenna spaced housing used.
  • the object of the invention is a glass adhesive antenna (also referred to as on-glass antenna) with a simple structure, where the capacitive transformer and the associated Circuit or connection elements simply implemented are. Furthermore or alternatively, the invention Glass adhesive antenna and at least one frequency band below as well as at least one frequency band above a certain frequency, such as 1.450 MHz can transmit.
  • a DAB glass adhesive antenna is intended can be specified with a multi-range coupler, which is not only good for Band III, but also for the L-Band receives.
  • the invention can be used in particular for the reception of radio programs in DAB (Digital Audio Broadcast) format be used.
  • DAB Digital Audio Broadcast
  • DAB is divided into the frequency bands Band III: 174 to 240 MHz and L-band: 1,452 to 1.492 MHz.
  • connection module an L-band amplifier is provided; this will not only get a very small structure, but it will also be particularly affected by cable loss L-band signals amplified particularly effectively.
  • connection module circuit boards are in the antenna base and provided in the connection module circuit boards are, the surfaces facing the disc, the conductive are formed, form the capacitive transformer, and the opposite surfaces of connection and / or circuit elements wear. This not only gives you one particularly inexpensive construction, but also particularly short signal paths.
  • Coupling through a disc is the case with the glass adhesive antenna according to claim 4, a slot antenna for the upper Frequency band with a capacitive coupling for the lower one Frequency band combined. It is particularly preferred if the conductive surface surrounding the slot antenna as a capacitor plate for coupling the lower frequency band is used, with the antenna rod on one side and the inner conductor of the common coaxial Connection cable on the other side of the pane each via a high / low pass combination to the coupling elements be connected.
  • the reference mass for the upper frequency band Slot surrounding conductive surface used.
  • For the lower one Frequency band is possible at frequencies ⁇ 400 MHz short earth strap ( ⁇ ⁇ / 4) used for the body, Radials tuned at frequencies between 400 and 1,450 MHz.
  • the reference masses are a high / low pass combination to the outer conductor of the common coaxial Connection cable connected. In the simplest case, you can these high / low pass combinations by one coil each a capacitor can be realized.
  • a DAB glass adhesive antenna the antenna signals from the antenna base tapped behind the window. This happens with With the help of a capacitor plate for both frequency ranges or with a combination of a capacitor plate for band III and a slot antenna for the L-band.
  • These coupling elements know without additional effort as a printed circuit board be carried out. Be on this circuit board now housed the electronic components required for a crossover and an antenna amplifier are required become.
  • Another advantage of the invention is that by using the invention as a glass adhesive antenna Combination antenna for two frequency bands, one below and one above 1,450 MHz can. This is used to transmit two frequency bands only one antenna and only one connection cable required, without drilling a hole for a cable entry got to.
  • connection module a glass adhesive antenna without the hassle of an additional one Assembly, i.e. an additional circuit board with mechanical Bracket, equipped with an amplifier that compensates for the attenuation of an antenna cable. This way the additional cost for one Antenna amplifier minimized.
  • the glass adhesive antenna points a combination antenna rod that the Reception of the desired frequency bands allowed.
  • Fig. 1 shows the basic structure of an inventive Glass adhesive antenna.
  • 1 denotes an antenna rod, by a separating element 2, which is preferably a coil can be divided into two areas.
  • the lower part 3 is used as a radiator for the upper frequency range used, while the entire rod 1 as an emitter is used for the lower frequency range.
  • the radiator is preferably by a mechanical coupling 4 a screw thread, connected to the antenna base 5, on a disk in a manner known per se 12 of a vehicle is placed.
  • the clutch 4 is still electrical with the first Goal of a low pass 6 and the first goal of a high pass 7 connected.
  • the second goal of low pass 6 is over a through-contact 8 with a printed circuit board 9 connected to a conductive surface 10 surrounding the slot.
  • the second gate of the high pass 7 is with a feed line a slot antenna 11 connected.
  • connection module 13 Located on the opposite side of the disc 12 a connection module 13.
  • a connection cable 14 is with its inner conductor 15 to the first gate of a high pass 16 and connected to the first gate of a low pass 17.
  • the second gate of the high pass 16 is connected to a feed line of a slot antenna 18 on the Inside the pane 12.
  • the second gate of the low pass 17 is via a via 19 through a circuit board 20 with a conductive surface surrounding the slot 21 connected.
  • the outer conductor 22 of a connecting cable 14 is connected to the first Gate of a high pass 23 and to the first gate of one Low pass 24 connected.
  • the second goal of the low pass 24 is connected to a ground strap 25, which is conductive is connected to the body of the vehicle.
  • Embodiment shown is the conductive connection via a screw 26 with the body 27 above the disc 12 made.
  • the second The gate of the high pass 23 is through the via 28 connected to the conductive surface 21 surrounding the slot. This makes this surface the reference mass for the high frequencies of the upper band.
  • FIG. 2 shows the basic structure of the printed circuit board 9, which is in the antenna base 5 on the outside of the Disk 12 is located. With 29 the connection point is designated to which the clutch 4 is connected, the mechanically holds the radiator 1. The function of the elements 6, 7, 9, 10 and 11 is already in the description of Fig. 1 has been explained.
  • Fig. 2 is also the slot 30 in the conductive surface 10 for the slot antenna 11 shown. The slot 30 is located on the underside the printed circuit board 9.
  • Fig. 3 shows the basic structure of the circuit board 20, see the connection module 13 on the inside of the Disk 12 is located.
  • connection point for the Inner conductor 15 of the connecting cable 14 denotes. This is via elements 16 and 17 to elements 18 and 19 connected, their function already in the description 1 has been explained.
  • a slot 32 is shown in the conductive surface 21. This slot is located on the underside of the circuit board 20.
  • connection point for the outer conductor 22 of the cable 14 denotes.
  • the connection point 33 is about elements 23 and 24 with element 28 and connected to the connection point 34 for the element 25, the Function ready explained in the description of FIG. 1 has been.
  • Fig. 4 shows a modification of that shown in Fig. 1 Embodiment of a glass adhesive antenna according to the invention with detailed structure of the coupling elements and connection cable. With this modification, too capacitive coupling for band III and a slot antenna coupling used for the L-band.
  • the antenna rod is designated by a separating element 2, preferably a coil, in two areas is divided, with part 3 the radiator for represents the upper frequency range and the entire staff 1 the radiator for the lower frequency range.
  • the Radiator is preferably by a mechanical coupling 4 a screw thread, connected to the antenna base 5.
  • This clutch is electrical to gate 1 one Low pass 6 and the gate 1 of a high pass 7 connected, the gate 2 of the low pass 6 via a via 8 through the circuit board 9 with the conductive Surface 10 surrounding the slot is connected.
  • There $ goal 2 of the high pass 7 is with the feed line 11 Slot antenna connected. This way the high Frequencies of the upper band on the slot antenna and the lower frequencies of the lower band on the conductive surface surrounding the slot.
  • connection module 13 Located on the opposite side of the disc 12 the connection module 13.
  • the feed line 18 of the Slot antenna is connected to the gate 1 via the amplifier 35 of the high pass 16 connected.
  • Gate 2 of the high pass is connected to the inner conductor 15 of the connecting cable 14.
  • the L-band passes through this through the disc transferred, reinforced and separated from the lower band the cable passed.
  • the conductive surface 21 surrounding the slot, the capacitive the band III transmits is via via 19 connected to the gate 1 of the low pass 17.
  • the Gate 2 of the low pass is also with the inner conductor 15 of the connecting cable 14 connected. Here are L-Band and Volume III merged again.
  • the outer conductor 22 of the Connection cable 14 is at the gate 1 of the high pass 23 and connected to the gate 1 of the low pass 24.
  • Gate 2 the low pass 24 is connected to the ground strap 25, which via the screw 26 with the body 27 above the disc 12 is connected. This will make the reference mass for the lower frequencies of the lower frequency band from the body 27 to the connection module 13 introduced.
  • the gate 2 of the high pass 23 is over the Via 28 with the conductive surface 21, the surrounds the slot connected. This will make this area to the reference mass for the high frequencies of the upper band.
  • FIG. 5 shows the basic structure of the printed circuit board 9, which are in the antenna base 5 on the outside of the pane 12 is located. With 29 the connection point is referred to which the coupling 4 is connected, which the radiator 1 holds mechanically. The function of elements 6, 7, 9, 10 and 11 has already been explained in the description of FIG. 4 been. 5, slot 30 is additionally shown in the conductive surface 10, which is on the Underside of the circuit board.
  • Fig. 6 shows the basic structure of the circuit board 20, which is in the connection module 13 on the inside the disc 12 is located. At 32 there is a slot in the conductive surface 21, which is located on the underside the circuit board. This is about the elements 18, 35 and 16, whose function was prepared in the description 4 has been explained, to the connection point 31 for the inner conductor 15 of the connecting cable 14 connected.
  • connection point for the outer conductor 22 of the Cable 14 designated. It is about items 23 and 24 with the element 28 and the connection point 34 for the element 25 connected, their function already in the description 4 has been explained.
  • Fig. 7 shows the corresponding structure in the event that both bands are capacitively coupled through the disc.
  • the antenna 1 is connected directly to the via 8 to the conductive surface 10 on the back the circuit board 9 connected.
  • From the conductive surface 21 of the circuit board 20 on the inside of the disc 12 become the capacitively coupled antenna signals via the via 19 on the high pass 16 and Low pass 17 headed.
  • the 2nd gate of the high pass 16 with the input connection of the amplifier 35 connected.
  • the output connector the amplifier 35 is connected to the high-pass filter 23.
  • the second gate leads the signal to the inner conductor 15 of the connecting cable 14. At this point also the signals of the low-frequency band over the Low pass 24 coupled again with the L-band.
  • reference mass was used for both frequency ranges the body 27 used to the over the screw 26 is connected to the earth strap 25, which in the connection module 13 with the outer conductor 22 of the cable 14 is connected. It is also a variant with glued on Counterweights, so-called radials, for the L-band conceivable.
  • the elements 29, 31, 33 and 34 are solder pads, to which the drawn connections are soldered.
  • the invention enables a multi-range coupler get where the conductive surface which surrounds the slot antenna as a capacitor plate for the coupling of the lower frequency band is used, the antenna rod on one side and the inner conductor of the common coaxial connection cable the other side of the disc via a high / low pass combination connected to the coupling elements become
  • the conductive surface surrounding the slot can be used as a reference mass be used for the upper frequency band.
  • connection module L-band amplifiers and / or circuit boards provided, the surfaces facing the disc, which are conductive are the capacitive transformer, and their opposite surfaces of connection and / or circuit elements wear.

Landscapes

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Abstract

Beschrieben wird Glashaftantenne insbesondere mit einem Mehrbereichskoppler zur Übertragung des L-Bandes und des Bandes III für DAB-Empfang zwischen einem Antennenfuß und einem Anschlußmodul durch eine Scheibe. Erfindungsgemäß sind im Anschlußmodul ein L-Band-Verstärker und/oder Leiterplatten vorgesehen, deren der Scheibe zugewandte Flächen, die leitend ausgebildet sind, den kapazitiven Übertrager bilden, und deren gegenüberliegende Flächen Anschluß- und/oder Schaltungselemente tragen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Integration einer Schlitzantenne in einen kapazitiven Übertrager vorgesehen sein. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Glashaftantenne gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 2 oder 4.
Stand der Technik
Glashaftantennen werden bereits für die verschiedensten Frequenzbereiche in Fahrzeugen und insbesondere Kraftfahrzeugen eingesetzt. Sie bestehen zum einen aus einem Antennenfuß mit einem frequenzabgestimmtem (resonantem) Strahler, der von außen auf eine Scheibe und insbesondere eine Fensterscheibe geklebt wird und zum anderen aus einem Anschlußmodul, das von innen auf die Scheibe geklebt wird.
Zwischen diesen beiden Teilen muß eine Signalübertragung durch die Scheibe stattfinden:
Bei den bekannten Glashaftantennen werden die Signale mit Hilfe verschieden großer Kondensatorplatten kapazitiv durch die Scheibe übertragen. Diese Kopplung ist insbesondere für Frequenzen von 140 kHz bis ca. 1.500 MHz geeignet. Bei Signalen mit höheren Frequenzen als 1.500 MHz ist die kapazitive Kopplung ineffizient, da die Kondensatorplatten selber abstrahlen. Für eine verlustarme Kopplung für Signale mit Frequenzen über 1.500 MHz Können Schlitzantennen verwendet werden, wie sie in der US-PS 5 451 966 beschrieben sind.
Als Bezugsmasse kann bei niedrigen Frequenzen die Karosseriemasse verwendet werden, die über ein möglichst kurzes Masseband (<< λ/4) an das Anschlußmodul herangeführt wird. Ab ca. 400 MHz verwendet man abgestimmte Gegengewichte, sogenannte Radials, die beidseitig des Anschlußmoduls auf die Scheibe aufgeklebt werden. Bei Kopplung mit Schlitzantennen (ab ca. 1.500 MHz) umgibt die Bezugsmasse den Schlitz.
Kombinationsantennen mit schraubbarem Antennenfuß sind ebenfalls Stand der Technik. Beispielsweise die Robert Bosch GmbH bietet Antennen für DAB (Digital-Audio-Broadcast), d.h. Band III + L-Band, Antennen für C-Netz und D-Netz, d.h. 450 MHz + 900 MHz und andere Kombinationen angeboten.
Wenn mit einer Glashaftantenne DAB-Radioprogramme empfangen werden sollen, muß in jedem Falle eine Kombinationsantenne eingesetzt werden, da DAB-Programme in den Frequenzbändern
Figure 00020001
Band III", d.h. zwischen 174 bis 240 MHz und L-Band", d.h. zwischen 1.452 bis 1492 MHz übertragen werden.
Die Kabeldämpfung bei gebräuchlichen Antennenkabeln für den Einsatz in Fahrzeugen liegt im Band III bei (nur) ca. 0,2 dB/m und im L-Band bei ca. 0,8 dB/m. Um diese Dämpfung zu kompensieren, ist es vor allem im L-Band sinnvoll, einen Antennenverstärker einzusetzen. Heute wird hierzu eine aktive Antennenweiche in einem eigenen, von der Glashaftantenne beabstandeten Gehäuse eingesetzt.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Glashaft-Antenne (auch als on-glass-Antenne bezeichnet) mit einfachem Aufbau anzugeben, bei der der kapazitive Übertrager und die zugehörigen Schaltungs- bzw. Anschlußelemente einfach realisiert sind. Weiterhin oder alternativ soll die erfindungsgemäße Glashaftantenne sowohl wenigstens ein Frequenzband unterhalb als auch wenigstens ein Frequenzband oberhalb einer bestimmten Frequenz, wie beispielsweise 1.450 MHz übertragen können.
Weiterhin oder alternativ soll erfindungsgemäß eine DAB-Glashaftantenne mit Mehrbereichskoppler angegeben werden, die nicht nur das Band III, sondern auch das L-Band gut empfängt.
Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe, die alternativ oder kumulativ einsetzbar sind, sind in den Patentansprüchen 1, 2 und 4 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung. sind Gegenstand der Ansprüche 3 und 5 folgende.
Die Erfindung kann insbesondere für den Empfang von Radioprogrammen im Format DAB (Digital Audio Broadcast) verwendet werden. DAB ist aufgeteilt in die Frequenzbänder Band III : 174 bis 240 MHz und L-Band: 1.452 bis 1.492 MHz. Weitere Anwendungen der Erfindung liegen bei Antennen für z.B. analogen Rundfunk + E-Netz oder D-Netz + E-Netz.
Bei der im Anspruch 1 angegebenen Lösung ist im Anschlußmodul ein L-Band-Verstärker vorgesehen; hierdurch wird nicht nur ein sehr kleiner Aufbau erhalten, sondern es werden auch die durch die Kabeldämpfung besonders betroffenen L-Band-Signale besonders effektiv verstärkt.
Bei der im Anspruch 2 beschriebenen Lösung sind im Antennenfuß und im Anschlußmodul Leiterplatten vorgesehen sind, deren der Scheibe zugewandte Flächen, die leitend ausgebildet sind, den kapazitiven Übertrager bilden, und deren gegenüberliegende Flächen Anschluß- und/oder Schaltungselemente tragen. Hierdurch erhält man nicht nur einen besonders kostengünstigen Aufbau, sondern auch besonders kurze Signalwege.
Um zwei Frequenzbänder, beispielsweise eines unterhalb und eines oberhalb von 1.450 MHz, die mit einer Kombinationsantenne abgestrahlt bzw. empfangen werden sollen, durch eine Scheibe zu koppeln, wird bei der Glashaftantenne gemäß Anspruch 4 eine Schlitzantenne für das obere Frequenzband mit einer kapazitiven Kopplung für das untere Frequenzband kombiniert. Besonders bevorzugt ist es, wenn die leitende Fläche, die die Schlitzantenne umgibt, als Kondensatorplatte für die Kopplung des unteren Frequenzbandes verwendet wird, wobei der Antennenstab auf der einen Seite und der Innenleiter des gemeinsamen koaxialen Anschlußkabels auf der anderen Seite der Scheibe jeweils über eine Hoch-/Tiefpaßkombination an die Koppelelemente angeschlossen werden.
Als Bezugsmasse wird für das obere Frequenzband die den Schlitz umgebende leitende Fläche verwendet. Für das untere Frequenzband wird bei Frequenzen < 400 MHz ein möglichst kurzes Masseband (<<λ/4) zur Karosserie verwendet, bei Frequenzen zwischen 400 und 1.450 MHz abgestimmte Radials. Die Bezugsmassen werden über eine Hoch-/Tiefpaßkombination an den Außenleiter des gemeinsamen koaxialen Anschlußkabels angeschlossen. Im einfachsten Fall können diese Hoch-/Tiefpaß-kombinationen durch je eine Spule und einen Kondensator realisiert werden.
Des weiteren werden erfindungsgemäß im Anschlußmodul einer DAB-Glashaftantenne die Antennensignale vom Antennenfuß hinter der Scheibe abgegriffen. Dies geschieht mit Hilfe einer Kondensatorplatte für beide Frequenzbereiche oder mit einer Kombination aus einer Kondensatorplatte für Band III und einer Schlitzantenne für das L-Band. Diese Koppelelemente kennen ohne Mehraufwand als Leiterplatte ausgeführt werden. Auf dieser Leiterplatte werden nun die elektronischen Bauteile untergebracht, die für eine Frequenzweiche und einen Antennenverstärker benötigt werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch den Einsatz der Erfindung eine Glashaftantenne als Kombinationsantenne für zwei Frequenzbänder, eines unterhalb und eines oberhalb von 1.450 MHz, ausgeführt werden kann. Dadurch wird zur Übertragung von zwei Frequenzbändern nur eine Antenne und nur ein Anschlußkabel benötigt, ohne daß ein Loch für eine Kabeldurchführung gebohrt werden muß.
Vorteilhaft ist es, daß bei der gemeinsamen Übertragung von Frequenzen < 400 MHz und Frequenzen >1.400 MHz (z.B. DAB) die Sicht durch die Scheibe dabei nicht durch aufgeklebte Radials beeinträchtigt wird.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Anschlußmodul einer Glashaftantenne ohne den Aufwand einer zusätzlichen Baugruppe, d.h. einer zusätzlichen Leiterplatte mit mechanischer Halterung, mit einem Verstärker ausgestattet werden kann, der die Dämpfung eines Antennenkabels ausgleicht. Auf diese Weise werden die Zusatzkosten für einen Antennenverstärker minimiert.
Bei dem Einsatz als Mehrbereichsantenne weist die Glashaftantenne einen Kombinationsantennenstab auf, der den Empfang der gewünschten Frequenzbänder erlaubt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungebeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der zeigen:
Fig. 1
den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Glashaftantenne
Fig. 2
den Aufbau einer im Antennenfuß eingesetzten Leiterplatte,
Fig. 3
den Aufbau einer im Anschlußmodul eingesetzten Leiterplatte,
Fig. 4
eine Modifikation des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5
den Aufbau einer im Antennenfuß eingesetzten Leiterplatte,
Fig. 6
den Aufbau einer im Anschlußmodul eingesetzten Leiterplatte für die Modifikation gemäß Fig. 4,
Fig. 7
den Aufbau eines zweiten Ausführungabeispiels einer erfindungsgemäßen Glashaftantenne, und
Fig. 8
den Aufbau einer im Antennenfuß eingesetzten Leiterplatte,
Fig. 9
den Aufbau einer im Anschlußmodul eingesetzten Leiterplatte für das zweite Ausführungebeispiel,
Darstellung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Glashaftantenne. Mit 1 ist ein Antennenstab bezeichnet, der durch ein Trennelement 2, das vorzugsweise eine Spule sein kann, in zwei Bereiche geteilt wird. Der untere Teil 3 wird als Strahler für den oberen Frequenzbereich verwendet, Während der gesamte Stab 1 als Strahler für den unteren Frequenzbereich eingesetzt wird.
Der Strahler ist durch eine mechanische Kupplung 4, vorzugsweise ein Schraubgewinde, mit dem Antennenfuß 5 verbunden, der in an sich bekannter Weise auf eine Scheibe 12 eines Fahrzeugs aufgesetzt ist.
Die Kupplung 4 ist weiterhin elektrisch mit dem ersten Tor eines Tiefpasses 6 und dem ersten Tor eines Hochpasses 7 verbunden. Das zweite Tor des Tiefpasses 6 ist über eine Durchkontakeierung 8 durch eine Leiterplatte 9 mit einer leitenden Fläche 10 verbunden, die den Schlitz umgibt. Das zweite Tor des Hochpasses 7 ist mit einer Einspeiseleitung einer Schlitzantenne 11 verbunden.
Durch diese Ausbildung werden die hohen Frequenzen des oberen Bandes auf die Schlitzantenne 11 und die tieferen Frequenzen des unteren Bandes auf die den Schlitz umgebende leitende Fläche 10 geleitet.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Scheibe 12 befindet sich ein Anschlußmodul 13. Ein Anschlußkabel 14 ist mit seinem Innenleiter 15 an das erste Tor eines Hochpasses 16 und an das erste Tor eines Tiefpasses 17 angeschlossen. Das zweite Tor des Hochpasses 16 ist verbunden mit einer Einspeiseleitung einer Schlitzantenne 18 auf der Innenseite der Scheibe 12. Das zweite Tor des Tiefpasees 17 ist über eine Durchkontaktierung 19 durch eine Leiterplatte 20 mit einer den Schlitz umgebenden leitenden Fläche 21 verbunden.
Auf diese Weise werden wiederum die hohen Frequenzen des oberen Bandes auf die Schlitzantenne und die tieferen Frequenzen des unteren Bandes auf die den Schlitz umgebende leitende Fläche geleitet.
Der Außenleiter 22 eines Anschlußkabels 14 ist an das erste Tor eines Hochpasses 23 und an das erste Tor eines Tiefpasses 24 angeschlossen. Das zweite Tor des Tiefpasses 24 ist verbunden mit einem Masseband 25, daa leitend mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die leitende Verbindung über eine Schraube 26 mit der Karosserie 27 oberhalb der Scheibe 12 hergestellt.
Durch die Anordnung wird die Bezugsmasse für die niedrigen Frequenzen des unteren Frequenzbandes von der Karosserie 27 an das Anschlußmodul 13 herangeführt. Das zweite Tor des Hochpasses 23 ist über die Durchkontaktierung 28 mit der leitenden Fläche 21, die den Schlitz umgibt, verbunden. Dadurch wird diese Fläche zur Bezugsmasse für die hohen Frequenzen des oberen Bandes.
Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Leiterplatte 9, welche sich im Antennenfuß 5 auf der Außenseite der Scheibe 12 befindet. Mit 29 ist der Anschlußpunkt bezeichnet, an den die Kupplung 4 angeschlossen wird, die den Strahler 1 mechanisch hält. Die Funktion der Elemente 6, 7, 9, 10 und 11 ist bereits in der Beschreibung zur Fig. 1 erläutert worden. In Fig. 2 ist ferner der Schlitz 30 in der leitenden Fläche 10 für die Schlitzantenne 11 dargestellt. Der Schlitz 30 befindet sich auf der Unterseite der Leiterplatte 9.
Fig. 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Leiterplatte 20, die sieh im Anschlußmodul 13 auf der Innenseite der Scheibe 12 befindet. Mit 31 ist der Anschlußpunkt für den Innenleiter 15 des Anschlußkabels 14 bezeichnet. Dieser ist über die Elemente 16 und 17 an die Elemente 18 und 19 angeschlossen, deren Funktion bereits in der Beschreibung zu Fig. 1 erläutert worden ist. Zusätzlich ist in Fig. 3 ein Schlitz 32 in der leitenden Fläche 21 dargestellt. Dieser Schlitz befindet sich auf der Unterseite der Leiterplatte 20. Mit 33 ist der Anschlußpunkt für den Außenleiter 22 des Kabels 14 bezeichnet. Der Anschlußpunkt 33 ist über die Elemente 23 und 24 mit dem Element 28 und dem Anschlußpunkt 34 für das Element 25 verbunden, deren Funktion bereite in der Beschreibung zu Fig. 1 erläutert worden ist.
Fig. 4 zeigt eine Modifikation des in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Glashaftantenne mit detailliertem Aufbau der Koppelelemente und Anschlußkabel. Auch bei dieser Modifikation wird eine kapazitive Kopplung für das Band III und eine Schlitzantennenkopplung für das L-Band verwendet.
Mit 1 ist wiederum der Antennenstab bezeichnet, der durch ein Trennelement 2, vorzugsweise eine Spule, in zwei Bereiche geteilt wird, wobei der Teil 3 den Strahler für den oberen Frequenzbereich darstellt und der gesamte Stab 1 den Strahler für den unteren Frequenzbereich. Der Strahler ist durch eine mechanische Kupplung 4, vorzugsweise ein Schraubgewinde, mit dem Antennenfuß 5 verbunden. Diese Kupplung ist elektrisch an das Tor 1 eines Tiefpasses 6 und das Tor 1 eines Hochpasses 7 angeschlossen, wobei das Tor 2 des Tiefpasses 6 über eine Durchkontaktierung 8 durch die Leiterplatte 9 mit der leitenden Fläche 10, die den Schlitz umgibt, verbunden ist. Da$ Tor 2 des Hochpasses 7 ist mit der Einspeiseleitung 11 der Schlitzantenne verbunden. Auf diese Weise werden die hohen Frequenzen des oberen Bandes auf die Schlitzantenne und die tieferen Frequenzen des unteren Bandes auf die den Schlitz umgebende leitende Fläche geleitet.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Scheibe 12 befindet sich das Anschlußmodul 13. Die Einspeiseleitung 18 der Schlitzantenne ist über den Verstärker 35 an das Tor 1 des Hochpasses 16 angeschlossen. Das Tor 2 des Hochpasses ist mit dem Innenleiter 15 des Anschlußkabels 14 verbunden. Über diesen weg wird das L-Band durch die Scheibe übertragen, verstärkt und vom unteren Band getrennt auf das Kabel geleitet.
Die den Schlitz umgebende leitende Fläche 21, die kapazitiv das Band III überträgt, ist über die Durchkontaktierung 19 mit dem Tor 1 des Tiefpasses 17 verbunden. Das Tor 2 des Tiefpasses ist ebenfalls mit dem Innenleiter 15 des Anschlußkabels 14 verbunden. Hier werden L-Band und Band III wieder zusammengeführt. Der Außenleiter 22 des Anschlußkabels 14 ist an das Tor 1 des Hochpasses 23 und an das Tor 1 des Tiefpasses 24 angeschlossen. Das Tor 2 des Tiefpasses 24 ist verbunden mit dem Masseband 25, welches über die Schraube 26 mit der Karosserie 27 oberhalb der Scheibe 12 verbunden ist. Dadurch wird die Bezugsmasse für die niedrigeren Frequenzen des unteren Frequenzbandes von der Karosserie 27 an das Anschlußmodul 13 herangeführt. Das Tor 2 des Hochpasses 23 ist über die Durchkontaktierung 28 mit der leitenden Fläche 21, die den Schlitz umgibt, verbunden. Dadurch wird diese Flache zur Bezugsmasse für die hohen Frequenzen des oberen Bandes.
Fig. 5 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Leiterplatte 9, die sich im Antennenfuß 5 auf der Außenseite der Scheibe 12 befindet. Mit 29 ist der Anschlußpunkt bezeichnet, an dem die Kupplung 4 angeschlossen wird, welche den Strahler 1 mechanisch hält. Die Funktion der Elemente 6, 7, 9, 10 und 11 ist bereits in der Beschreibung zu Fig. 4 erläutert worden. In Fig. 5 ist zusätzlich der Schlitz 30 in der leitenden Fläche 10 dargestellt, die sich auf der Unterseite der Leiterplatte befindet.
Fig. 6 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Leiterplatte 20, welche sich im Anschlußmodul 13 auf der Innenseite der Scheibe 12 befindet. Mit 32 ist ein Schlitz in der leitenden Fläche 21 bezeichnet, die sich auf der Unterseite der Leiterplatte befindet. Dieser ist über die Elemente 18, 35 und 16, deren Funktion bereite in der Beschreibung zu Fig. 4 erläutert worden ist, an den Anschlußpunkt 31 für den Innenleiter 15 des Anschlußkabels 14 angeschlossen.
Mit 33 ist der Anschlußpunkt für den Außenleiter 22 des Kabels 14 bezeichnet. Er ist über die Elemente 23 und 24 mit dem Element 28 und dem Anschlußpunkt 34 für das Element 25 verbunden, deren Funktion bereits in der Beschreibung zu Fig. 4 erläutert worden ist.
Fig. 7 zeigt den entsprechenden Aufbau für den Fall, daß beide Bänder kapazitiv durch die Scheibe gekoppelt werden. Dabei wird die Antenne 1 direkt über die Durchkontaktierung 8 an die leitende Fläche 10 auf der Rückseite der Leiterplatte 9 angeschlossen. Von der leitenden Fläche 21 der Leiterplatte 20 auf der Innenseite der Scheibe 12 werden die kapazitiv übergekoppelten Antennensignale über die Durchkontaktierung 19 auf den Hochpaß 16 und den Tiefpaß 17 geleitet. Um das L-Band allein verstärken zu können, wird das 2. Tor des Hochpasses 16 mit dem Eingangsanschluß des Verstärkers 35 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Verstärkers 35 ist an den Hochpaß 23 angeschlossen. Dessen 2. Tor führt das Signal auf den Innenleiter 15 des Anschlußkabels 14. An dieser Stelle werden auch die Signale des niederfrequenten Bandes über den Tiefpaß 24 wieder mit dem L-Band zusammengekoppelt.
Als Bezugsmasse wurde in diesem Beispiel für beide Frequenzbereiche die Karosserie 27 verwendet, an die über die Schraube 26 das Masseband 25 angeschlossen ist, welches im Anschlußmodul 13 mit dem Außenleiter 22 deS Kabels 14 verbunden ist. Es ist auch eine Variante mit aufgeklebten Gegengewichten, sogenannten Radials, für das L-Band denkbar.
Die Fig. 8 und 9 zeigen den Aufbau der Leiterplatten 9 und 20. Die Elemente 29, 31, 33 und 34 sind dabei Lötflächen, an denen die gezeichneten Anschlüsse angelötet werden.
Vorstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens beschrieben worden, wie es sich insbesondere aus den Ansprüchen ergibt.
Insbesondere kann man durch die Erfindung einen Mehrbereichskoppler erhalten, bei dem die leitende Fläche, welche die Schlitzantenne umgibt, als Kondensatorplatte für die Kopplung des unteren Frequenzbandes verwendet wird, wobei der Antennenstab auf der einen Seite und der Innenleiter des gemeinsamen koaxialen Anschlußkabels auf der anderen Seite der Scheibe jeweils über eine Hoch-/Tief-paßkombination an die Koppelelemente angeschlossen werden
Die den Schlitz umgebende leitende Fläche kann als Bezugsmasse für das obere Frequenzband benutzt werden.
Insbesondere kann man eine DAB-Glashaftantenne mit integriertem L-Band-Verstärker zum gleichzeitigen Empfang bzw. zur gleichzeitigen Abstrahlung eines Frequenzbandes unterhalb und eines Frequenzbandes oberhalb von 1450 MHz realisieren.
In jedem Falle sind erfindungsgemäß im Anschlußmodul ein L-Band-Verstärker und/oder Leiterplatten vorgesehen, deren der Scheibe zugewandte Flächen, die leitend ausgebildet sind, den kapazitiven Übertrager bilden, und deren gegenüberliegende Flächen Anschluß- und/oder Schaltungselemente tragen.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Integration einer Schlitzantenne in einen kapazitiven Übertrager vorgesehen sein.

Claims (19)

  1. Glashaftantenne mit einem Mehrbereichskoppler zur Übertragung des L-Bandes und des Bandes III für DAB-Empfang zwischen einem Antennenfuß (5) und einem Anschlußmodul (13) durch eine Scheibe (12),
    dadurch gekennzeichnet, daß im Anschlußmodul ein L-Band-Verstärker vorgesehen ist.
  2. Glashaftantenne mit einem kapazitiven Übertrager zur Übertragung von Signalen zwischen einem Antennenfuß (5) und einem Anschlußmodul (13) durch eine Scheibe (12) oder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Antennenfuß und im Anschlußmodul Leiterplatten (9,20) vorgesehen sind, deren der Scheibe (12) zugewandte Flächen (10,21), die leitend ausgebildet sind, den kapazitiven Übertrager bilden, und deren gegenüberliegende Flächen Anschluß- und/oder Schaltungselemente tragen.
  3. Glashaftantenne nach Anspruch 2,
    gekennzeichnet durch folgende Merkmale;
    der kapazitive Übertrager überträgt die Signale mit Frequenzen sowohl unterhalb als auch oberhalb einer bestimmten Frequenz durch die Scheibe,
    im Anschlußmodul ist eine erste Frequenzweiche (16,17) vorgesehen, die die übertragenene Signale in Signale mit Frequenzen unterhalb und Signale mit Frequenzen oberhalb der bestimmten Frequenz aufteilt,
    es ist ein Verstärker (35) vorgesehen, der die Signale mit Frequenzen oberhalb der bestimmten Frequenz verstärkt,
    eine zweite Frequenzweiche (23,24) faßt die Signale mit Frequenzen unterhalb und oberhalb der bestimmten Frequenz zusammen.
  4. Glashaftantenne mit einem Mehrbereichskoppler zur Übertragung wenigstens eines Frequenzbandes unterhalb und wenigstens eines Frequenzbandes oberhalb einer bestimmten Frequenz zwischen einem Antennenfuß (5) und einem Anschlußmodul (13) durch eine Scheibe (12) oder nach Anspruch 1 und/oder 2,
    mit folgenden Merkmalen:
    eine erste Frequenzweiche teilt das zu übertragende Signal in Signale mit Frequenzen unterhalb einer bestimmten Frequenz und Signale mit Frequenzen oberhalb der bestimmten Frequenz auf,
    ein kapazitiver Übertrager überträgt die Signale mit Frequenzen unterhalb der bestimmten Frequenz durch die Scheibe,
    eine Schlitzantenne überträgt die Signale mit Frequenzen oberhalb der bestimmten Frequenz durch die Scheibe,
    eine zweite Freguenzweiche faßt die übertragenenen Signale zusammen.
  5. Glashaftantenne nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Frequenz ca. 1.450 MHz ist.
  6. Glashaftantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß als Bezugsmasse für den kapazitiven Übertrager die Karosserie des Fahrzeugs und/oder sogenannte Radials dienen.
  7. Glashaftantenne nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Masseband die Schaltung mit der Karosserie verbindet.
  8. Glashaftantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß Schlitze (30,32) in den leitenden Flächen (10,21) die Schlitzantenne bilden.
  9. Glashaftantenne nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Flachen (10,21) die Bezugsmasse für die Schlitzantenne sind.
  10. Glashaftantenne nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrbereichskoppler Signale zwischen dem Antennenfuß und dem Anschlußmodul in beiden Richtungen überträgt.
  11. Glashaftantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Hochpaß und ein Tiefpaß die Frequenzweichen bilden.
  12. Glashaftantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antennenkupplung (4) mit dem ersten Tor eines Tiefpasses (6) und dem ersten Tor eines Hochpasses (7) verbunden, daß das zweite Tor des Tiefpasses (6) über eine Durchkontaktierung (8) durch die Leiterplatte (9) mit deren leitender Fläche (10) verbunden ist, und daß das zweite Tor des Hochpasses (7) mit einer Einspeiseleitung für die Schlitzantenne verbunden ist.
  13. Glashaftantenne nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter (15) eines Anschlußkabels (14) mit dem ersten Tor eines Hochpasses (16) und mit dem ersten Tor eines Tiefpasses (17) verbunden ist, daß das zweite Tor des Hochpasses (16) mit einer Einspeiseleitung der Schlitzantenne (18) auf der Innenseite der Scheibe (12) verbunden ist, und daß das zweite Tor des Tiefpasses (17) über eine Durchkontaktierung (19) durch die Leiterplatte (20) mit der leitenden Fläche 21 verbunden ist.
  14. Glashaftantenne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter (22) des Anschlußkabels (14) mit dem ersten Tor eines Hochpasses (23) und mit dem ersten Tor eines Tiefpasses (24) verbunden ist, und daß das zweite Tor des Tiefpasses (24) leitend mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist.
  15. Glashaftantenne nach Anspruch 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Tor des Hochpasses (23) über die Durchkontaktierung (28) mit der leitenden Fläche (21) verbunden ist.
  16. Glashaftantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei Frequenzen < 400 MHz ein möglichst kurzes Masseband (<<λ/4) zur Karosserie verwendet wird, daß bei Frequenzen zwischen 400 und 1450 MHz abgestimmte Radials verwendet werden, und
    daß die Bezugsmassen über eine Hoch-/Tiefpaßkombination an den Außenleiter des gemeinsamen koaxialen Anschlußkabels angeschlossen sind.
  17. Glashaftantenne nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet,, daß je eine Spule und ein Kondensator die Hoch-/Tiefpaßkombination bilden.
  18. Glashaftantenne mit einem Mehrbereichskoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Antennenstab (1) durch ein Trennelement (2) in zwei Bereiche geteilt ist, von denen der untere Teil (3) als Strahler für den oberen Frequenzbereich dient, und der gesamte Stab (1) als Strahler für den unteren Frequenzbereich eingesetzt wird.
  19. Glashaftantenne nach Anspruchs 18,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (2) eine Spule ist.
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