DE10127681A1

DE10127681A1 - Integrierbares Hybridstrahlersystem für Fahrzeuganwendungen

Info

Publication number: DE10127681A1
Application number: DE2001127681
Authority: DE
Inventors: Lutz Rothe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-06-10
Publication date: 2003-01-23

Abstract

Die gegenständliche Erfindung betrifft die Erweiterung der Leistungsmerkmale fahrzeugrelevanter Zubehörsysteme bzw. System- und Ausstattungskomponenten hinsichtlich der Belange der fahrzeuggestützten Funkkommunikation sowie der Fahrzeug-Navigation und Fahrzeug-Ortung, insbesondere der diesbezüglichen sowohl passiven als auch aktiven Antennentechnik. DOLLAR A Deskriptoren: DOLLAR A Funkkommunikation, Fahrzeugnavigation, Fahrzeugortung, Mobilfunk, Linearstrahler, Monopol, Strahlersystem, Dualbandstrahler, Wellenleiterresonator, Resonatoranordnung, Mikroslottechnik, Polarisation, Linearpolarisation, Zirkularpolarisation, Strahlungsdiagramm, Rundstrahlung, Sektorstrahlung, Richtfaktor, Wirkungsgrad.

Description

Ziel der Erfindung

Die Grundlage der Erfindung besteht in der Verfügbarkeit eines extrem miniaturisierten und in erster Linie flächenhaft ausgedehnten Antennensystems mit der Eigenschaft der Erzeugbarkeit einer linear vertikal polarisierten Rund- oder Sektorstrahlung in der Azimutalebene sowie einer Sektorstrahlung in der Elevationsebene vorzugsweise in den Spektralbereichen zwischen 824 MHz und 894 MHz, 890 MHz und 960 MHz, 1710 MHz und 1880 MHz, 1850 MHz und 1990 MHz sowie zwischen 1885 MHz und 2200 MHz. Gleichfalls besteht die Grundlage in der Verfügbarkeit eines extrem miniaturisierten und in erster Linie flächenhaft ausgedehnten Strahlers mit der Eigenschaft der Erzeugbarkeit einer zirkular polarisierten Sektorstrahlung für die Frequenz 1575,42 MHz. Auf der Basis der Verfügbarkeit der beschriebenen Strahlersysteme besteht das Ziel der Erfindung in der Ausstattung fahrzeugrelevanter Ausstattungskomponenten bzw. Zubehörsysteme, vorzugsweise Innen- und/oder Außenspiegel oder Fahrzeug-Rückleuchten oder Innen-Bremsleuchten oder Fahrzeug- Nebelleuchten oder Fahrzeug-Innenleuchten oder Fahrzeug- Scheinwerfer oder fahrzeugrelevante Sensoren, insbesondere Regensensoren, mit integrierbaren Antennensystemen für die Belange der fahrzeuggestützten Funkkommunikation sowie der Fahrzeug- Navigation. Daraus abgeleitet besteht das Ziel in der Konfigurierung fahrzeugrelevanter Ausstattungskomponenten bzw. Zubehörsysteme, vorzugsweise der vorgenannten Systemkomponenten, deren Leistungsmerkmale um die Belange der Funkkommunikation sowie der fahrzeuggestützten Navigation und Ortung zu erweitern, um damit die Fahrzeugerstausstattung bezüglich der Antennentechnik auf der Basis systemrelevanter Ausstattungskomponenten zu ermöglichen, die Multifunktionalität systemrelevanter Ausstattungskomponenten zu erhöhen sowie den Erstausstattungsaufwand sowohl aus logistischer Sicht als auch aus der Sicht der Installationsaufwendungen zu optimieren. Desweiteren soll mit der gegenständlichen Erfindung eine leistungsfähige Substitutionslösung für Linearantennen oder anderweitige Antennensysteme des Fahrzeugbereiches entwickelt werden, die einen unauffälligen oder tarnbaren Funksende- und Empfangsbetrieb ermöglicht.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung bezieht sich vordergründig auf den Fahrzeugbereich, vorzugsweise den Bereich der Fahrzeug- Erstausstattung, und betrifft die Fahrzeug-Vorrüstung mit der einschlägigen Antennentechnik für die Belange der Funkkommunikation sowie der fahrzeuggestützten Navigation und Fahrzeug-Ortung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannte Antennenlösungen für den Bereich der Mobilfunkanwendungen beruhen auf Linearantennenkonzeptionen in Form von Monopol- oder Dipolanordnungen in verkürzter oder unverkürzter Ausführung. Diese Linearantennen sind sowohl als extern montierbare Antennen als auch als glasmontierbare Antennen bekannt und sind mit unterschiedlichem Richtfaktor und Wirkungsgrad behaftet. Die in gleicher Weise glasmontierbaren Flachantennenlösungen beruhen auf flächenhaft angeordneten, dipolähnlichen Konfigurationen bzw. flächenhaften Resonatoranordungen unter Verwendung elektrisch verkürzender Strukturträger, wobei die Geometrie für den Fall unverkürzter Anordnungen ausschließlich die Wellenlängenabhängigkeit widerspiegelt und somit eine Miniaturisierung ausschließt sowie die mittels der verwendeten dielektrischen Strukturträger in Abhängigkeit vom Suszeptibilitätsprofil verkürzten Anordnungen mit der resultierenden Reduzierung des Wirkungsgrades einhergehen.
Bekannte Miniaturlösungen auf der Basis unsymmetrischer Wellenleiterresonatoren in Microstriptechnik beruhen auf der Kombination leitfähiger Folien und dielektrischer Belastungselemente, wobei sich derartige Lösungen technologisch sehr aufwendig gestalten. Diese Kombinationslösungen sind darüber hinausgehend mit dem Nachteil der spektralen Schmalbandigkeit behaftet.
Die elektrischen sowie Gebrauchseigenschaften bekannter Antennenlösungen schließen die Erlangung der Ziele der gegenständlichen Erfindung aus, so daß mit der gegenständlichen Erfindung die für die benannten Anwendungsfelder einsetzbare Technik gegenüber dem bekannten Stand der Technik erweitert wird.

Darstellung des Wesens der Erfindung

Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht in der Konfigurierung fahrzeugrelevanter Zubehörsysteme bzw. Ausstattungskomponenten, vorzugsweise der Innen- und/oder Außenspiegel oder der Rückleuchten oder der Innen-Bremsleuchten oder der Nebelleuchten oder der Fahrzeug-Scheinwerfer oder der Innenleuchten oder fahrzeugrelevanter Sensoren, insbesondere der Regensensoren, deren Leistungsmerkmale um die Belange der Funkkommunikation sowie der Fahrzeug-Navigation und Fahrzeug-Ortung erweitert werden. Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht fernerhin in der Konfigurierung obligatorischer oder optionaler fahrzeugrelevanter Systemkomponenten, vorzugsweise Fahrzeug-Hub- oder Fahrzeugschiebedachsysteme bzw. -elemente, deren Leistungsmerkmale um die Belange der Funkkommunikation sowie der Fahrzeug-Navigation und Fahrzeug-Ortung erweitert werden. Hierbei wird die Grundlage der Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe geschaffen, indem die funktionstragenden Antennensysteme als passive und/oder aktive Strahlersysteme oder passive Strahlersysteme mit separiertem vor- bzw. nachgeschalteten Verstärkersystem oder passive Strahlersysteme mit separiertem vor- bzw. nachgeschalteten Selektions- und Verstärkersystem innerhalb der fahrzeugrelevanten Zubehör-, Ausstattungs- oder Systemkomponenten unter systemkonzeptioneller Einbindung der elektromagnetisch bzw. strahlengeometrisch bestimmenden Eigenschaften bzw. Funktionsparameter der jeweiligen fahrzeugrelevanten Zubehör- oder Ausstattungs- oder Systemkomponenten integriert werden. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf dieser Basis gelöst, indem ein oder mehrere extrem miniaturisierte und flächenhafte Strahlersysteme mit der Eigenschaft der Erzeugbarkeit einer linear vertikal polarisierten Rund- oder Sektorstrahlung in der Azimutalebene bzw. einer Sektorstrahlung in der Elevationsebene vorzugsweise in den Spektralbereichen zwischen 824 MHz und 960 MHz bzw. zwischen 1452 MHz und 1472 MHz bzw. zwischen 1710 MHz und 2200 MHz sowie einer zirkular polarisierten Sektorstrahlung sowohl in der Azimutal- als auch in der Elevationsebene mit rechtsdrehendem Polarisationssinn für die Frequenz 1575,42 MHz in eines oder mehrere der bezeichneten fahrzeugrelevanten Zubehör-, Ausstattungs- oder Systemkomponenten integriert werden, wobei die Konfigurierung und Dimensionierung der integrierbaren Strahlersysteme unter Einbindung der elektromagnetisch relevanten Armaturenparameter der Zubehör-, Ausstattungs- oder Systemkomponenten erfolgt. Die Beschaltung zweier der bezeichneten Zubehörsysteme bzw. Ausstattungskomponenten mit jeweils einem Strahlersystem zueinander identischer spektraler Schwingungsbedingungen und/oder identischer oder nichtidentischer Strahlungsparameter bildet die Basis für die Anwendung bzw. Einbindung empfangsoptimierender Diversitiyverfahren.
Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht fernerhin in der Konfigurierung eines die vorgenannten Bedingungen erfüllenden Strahlersystems, dessen Basislösung eine schnelle spektrale Modifizierung zulässt und damit eine schnelle Übertragbarkeit auf beliebige anwenderrelevante Spektralbereiche ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, indem eine leitfähige Platte oder Folie (1) mit kreisförmiger, elliptischer, dreieckiger, quadratischer, rechteckiger, pentagonaler, hexagonaler oder beliebiger Berandung, vorzugsweise einer aus den vorgenannten Formen kombinierten Berandung, in Form linearer, rechteckförmig oder kreissektorförmig, berandeter, vorzugsweise geradlinig oder ungeradlinig, streifenförmig ausgebildeter, sowohl galvanisch als auch kapazitiv miteinander gekoppelter Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.n) mit n = 1, 2, . . ., definierter Wellenleiterlänge sowie -breite partialisiert wird, wobei die galvanische Kopplung der Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.n) vorzugsweise jeweils an den Schmalseiten der vorzugsweise rechteckförmig oder kreissektorförmig berandeten Wellenleiterabschnitte und die kapazitive Kopplung der Wellenleiterabschnitte vorzugsweise über die parallel und geradlinig oder kreissektorförmig bzw. nichtparallel und krummlinig, vorzugsweise parallel und geradlinig oder kreissektorförmig, verlaufenden Längsseiten oder sowohl über die vorzugsweise parallel und geradlinig oder kreissektorförmig verlaufenden Längsseiten der Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.n) als auch die Schmalseiten der vorzugsweise rechteckförmig oder kreissektorförmig berandeten Wellenleiterabschnitte (1.1) bis. (1.n) erfolgt. Die Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.n) können hierbei sowohl kapazitiv als auch galvanisch mit Wellenleiterdiskontinuitäten beliebiger Berandung, vorzugsweise rechteckförmiger oder kreissektorförmiger Berandung, gekoppelt werden, wobei deren geometrische Bemessung sowie deren Kopplungsart und -ort durch die zu synthetisierende spektrale Schwingungsbedingung bzw. die zu synthetisierende elektromagnetische Streuparametercharakteristik bestimmt werden. Die geometrische Anordnung der Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.n) erfolgt innerhalb einer Planebene oder innerhalb mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher Planebenen oder innerhalb einer zylindrischen Ebene oder mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher zylindrischer Ebenen oder einer sphärischen Ebene oder mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher sphärischer Ebenen oder gekoppelter, jeweils einer oder mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher Plan-, zylindrischer und sphärischer Ebenen, vorzugsweise innerhalb einer gemeinsamen Planebene, wobei für die Fälle mehrerer Planebenen oder zylindrischer Ebenen oder sphärischer Ebenen die jeweiligen Ebenen in beliebigen Winkelbeziehungen zueinander angeordnet werden können, so dass auf dieser Grundlage die Möglichkeiten der weiteren geometrischen Miniaturisierung sowie der gezielten Synthese der elektromagnetischen System-Streuparameter gegeben sind.
Innerhalb der Wellenleiterebene (1) bzw. innerhalb deren Subebenen werden die Wellenleiterabschnitte (1.11) bis (1.n) geometrisch rahmen- oder schleifenförmig zueinander angeordnet, indem die rahmen- oder schleifenförmige Anordnung aus einem oder mehreren sowie ineinandergreifenden Subrahmen- oder Subschleifenstrukturen, vorzugsweise aus einer äußeren sowie einer inneren Subrahmen- oder Subschleifenstruktur, erzeugt wird, wobei sowohl eine als auch mehrere Subrahmen- oder Subschleifenstrukturen innerhalb einer identischen Ebene oder innerhalb zweier oder mehrerer Wellenleitersubebenen mit zueinander parallelem oder nichtparallelem Ebenenverlauf angeordnet werden können.
Die geometrisch definiert sowie innerhalb einer Plan- oder zylinderförmigen oder sphärischen oder beliebig gestalteten Ebene zueinander angeordneten und miteinander gekoppelten Wellenleiterabschnitte werden parallel oder nichtparallel über einer leitfähigen und/oder partiell leitfähigen und/oder nichtleitenden Ebene oder parallel oder nichtparallel innerhalb eines Verbundes zweier oder mehrerer parallel oder nichtparallel zueinander verlaufender leitfähiger und/oder partiell leitfähiger und/oder nichtleitender Ebenen mit kreisförmiger, elliptischer, quadratischer, rechteckiger, pentagonaler, hexagonaler oder beliebiger Berandung positioniert, wobei diese Ebenen partiell oder gesamtheitlich durch die Systemelemente der jeweiligen fahrzeugrelevanten Zubehör-, Ausstattungs- oder Systemkomponenten gebildet werden und der jeweilige Positionierungsabstand der Wellenleiterebene (1) gegenüber der leitfähigen und/oder partiell leitfähigen und/oder nichtleitenden Ebene bzw. den leitfähigen und/oder partiell leitfähigen und/oder nichtleitenden Ebenen bezüglich der gesamten Fläche der Wellenleiterebene ortsabhängig oder ortsunabhängig, vorzugsweise ortsabhängig mit sowohl diskreter als auch kontinuierlicher Veränderlichkeit, bemessen wird. Auf dieser Basis ist die mechanische Kombination der innerhalb des Verbundes der leitfähigen und/oder partiell leitfähigen und/oder nichtleitenden Ebenen eingebundenen Wellenleiterebene (1), bestehend aus einer Wellenleiterebene oder mehreren galvanisch oder induktiv oder kapazitiv gekoppelten Subebenen, mit den partiell oder gesamtheitlich umschließenden leitfähigen und/oder partiell leitfähigen und/oder nichtleitenden Ebenen als komplex gekoppeltes Strahlersystem aufzufassen, wobei über die Bemessung von Struktur, Kontur, Position und geometrischer Ausdehnung der partiell oder gesamtheitlich umschließenden leitfähigen und/oder partiell leitfähigen und/oder nichtleitenden Ebenen sowie über deren ortsabhängige Distanz zur Wellenleiterebene (1) die Möglichkeit der Strahlungsdiagrammsteuerung gegeben ist.
Die mechanische Distanzierung sowie Positionierung der Wellenleiterebene (1) bzw. deren Subebenen bezüglich der partiell oder gesamtheitlich umschließenden leitfähigen und/oder partiell leitfähigen und/oder nichtleitenden Ebenen der fahrzeugrelevanten Zubehör-, Ausstattungs- oder Systemkomponenten erfolgt mittels leitfähiger und/oder partiell leitfähiger und/oder nichtleitender, vorzugsweise dielektrischer, Distanzierungselemente, wobei die Distanzierungselemente entlang der Strahlerachse homogen oder inhomogen, vorzugsweise schichtweise diskontinuierlich, bzw. räumlich orthogonal zur Strahlerachse homogen oder inhomogen, vorzugsweise schichtweise diskontinuierlich oder homogen, bezüglich des Suszeptibilitätsprofils der Distanzierungselemente strukturiert werden. Die elektromagnetische Anregung des Strahlersystems erfolgt vorzugsweise mittels koaxialer Wellenleiter am Ort des Spaltabschnittes (2), indem der Außenleiter des koaxialen Wellenleiters galvanisch mit einem spaltbegrenzenden Wellenleiterabschnitt der Wellenleiterebene (1) gekoppelt wird und der Innenleiter des koaxialen Wellenleiters axial verlängert sowie transversal bezüglich der Achse des Spaltabschnittes (2) über den Spaltabschnitt (2) geführt und galvanisch mit dem komplementären spaltbegrenzenden Wellenleiterabschnitt der Wellenleiterebene (1) gekoppelt wird, wobei die Position des Spaltabschnittes (2) sowie die Zuordnung zwischen dem Innen- bzw. Außenleiter des koaxialen Wellenleiters und dem jeweiligen spaltbegrenzenden Wellenleiterabschnitt der Wellenleiterebene (1) durch das zu synthetisierende Eingangsimpedanzprofil des Strahlersystems bestimmt wird. Neben der koaxialen Direktkopplung besteht überdies auch die Möglichkeit der koaxialen Blendenkopplung. In gleicher Weise lässt sich das Strahlersystem über planare Wellenleitersysteme der Microstrip-, Microslot- oder Koplanartechnik elektromagnetisch anregen, indem für die Fälle der Microstrip- sowie der Koplanartechnik die Streifenleiter jeweils galvanisch mit einem spaltbegrenzenden Wellenleiterabschnitt der Wellenleiterebene (1) verbunden werden bzw. für den Fall der Microslottechnik der ein spaltbegrenzender Wellenleiterabschnitt der Wellenleiterebene (1) mittels einer vorzugsweise kreisförmig ausgeführten Blende axial durch die leitfähige Halbebene der Microslotanordnung geführt und räumlich orthogonal sowohl bezüglich der Blendenachse als auch bezüglich der Wellenleiterachse der Microslotwellenleitung in einer gegenüber den leitfähigen Halbebenen distanznahen, den Signalkopplungsgrad bestimmenden, Ebene über der durch die beiden komplementären leitfähigen Halbebenen begrenzten Schlitzstruktur geführt und galvanisch mit der komplementären leitfähigen Halbebene des Microslotsystems gekoppelt wird. Hierbei kann der spaltbegrenzende Wellenleiterabschnitt der Wellenleiterebene (1) aus einem oder mehreren Wellenleiterunterabschnitten gleicher oder ungleicher Berandung sowie gleicher oder ungleicher geometrischer Abmessungen sowie gleicher oder ungleicher Achsenführung synthetisiert werden.
Die Beschaltung des Spaltabschnittes (2) mittels externer und konzentrierter variabler oder unvariabler Reaktanzelemente ermöglicht die Steuerung der resultierenden Schwingungscharakteristik und damit des resultierenden Streuverhaltens des elektromagnetischen Zweitores, wodurch insbesondere die Möglichkeit der unaufwendigen Kompensation reaktanter Komponenten infolge nachträglich oder zusätzlich implementierter Systemkomponenten gegeben ist. Die Möglichkeit der Steuerung der resultierenden Schwingungscharakteristik und damit des resultierenden Streuverhaltens des elektromagnetischen Zweitores besteht überdies durch die ortsabhängige externe Ein- oder Mehrfach-Beschaltung der sowohl schmal- als auch längsseitig kapazitiv gekoppelten und vorzugsweise streifenförmig ausgeführten Wellenleiterabschnitte mittels reaktanter Zweipole, indem jeweils ein Pol des Zweipols mit einem der kapazitiv gekoppelten Wellenleiterabschnitte gekoppelt wird oder die beiden Pole des Reaktanz-Zweipols in zwei zueinander ortsversetzten Kopplungspunkten mit einem identischen Wellenleiterabschnitt galvanisch gekoppelt werden oder die aus beiden Kopplungselementen kombinierte externe Beschaltung umgesetzt wird. In diesem Zusammenhang besteht weiterhin die Möglichkeit der Nachbildung und Substitution der zu synthetisierenden reaktanten Zweipole durch Schaltungsstrukturen mit verteilten Parametern, deren Einkopplung auf der Basis sowohl galvanischer als auch kapazitiver Kopplungsmechanismen konzipiert werden kann.

Ausführungsbeispiel

Die gegenständliche Erfindung soll mittels zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Mittels eines ersten Ausführungsbeispiels wird die Konfiguration eines flächenhaften Strahlersystems in Microslottechnik für die Spektralbereiche 824 MHz bis 894 MHz, 890 MHz bis 960 MHz, 1710 MHz bis 1880 MHz, 1850 MHz bis 1990 MHz und 1885 MHz bis 2200 MHz sowie für den Fall der Implementierung in den Fahrzeug-Außenspiegel des Volkswagen Audi A3 (BJ2001) dargestellt.
Gemäß der Abb. 1 wird eine leitfähige metallische Platte (1) mit der in der Abbildung dargestellten Berandung, bestehend aus Kupfer, Aluminium oder Messing, vorzugsweise bestehend aus Messing, in Form streifenförmiger, sowohl galvanisch als auch kapazitiv miteinander gekoppelter Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.9) definierter Wellenleiterabschnittskontur, Wellenabschnittslänge sowie Wellenabschnittsbreite partialisiert. Die geometrische Anordnung der Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.9) erfolgt hierbei innerhalb einer Planebene, die von den Systemkomponenten des gegenständlichen Außenspiegels allseitig umschlossen wird, wobei die Wellenleiterebene (1) mittels eines dielektrischen Distanzelementes, vorzugsweise bestehend aus Polyvinylchlorid oder einer Luran-Komposition, definiert gegenüber den spiegelseitig montierten leitfähigen Systemkomponenten des gegenständlichen Außenspiegels positioniert wird und spiegelrückseitig durch das dielektrische Spiegelcontainment überdeckt wird.
Die Signalkopplung erfolgt mittels eines koaxialen Wellenleiters, dessen Außenleiter galvanisch mit dem spalt(2)-begrenzenden Wellenleiterabschnitt (1.1) verbunden wird und dessen Innenleiter axial verlängert und transversal bezüglich der Achse des Spaltabschnittes (2) über den Spaltabschnitt (2) geführt sowie galvanisch und punktuell (3) mit dem Wellenleiterabschnitt (1.6) verbunden wird.
Mittels eines zweiten Ausführungsbeispiels wird die Konfiguration eines flächenhaften Strahlersystems in Microslottechnik für die Spektralbereiche 824 MHz bis 894 MHz, 890 MHz bis 960 MHz, 1710 MHz bis 1880 MHz, 1850 MHz bis 1990 MHz und 1885 MHz bis 2200 MHz sowie für den Fall der Implementierung in den Fahrzeug-Innenspiegel der Daimler/Chrysler S-Klasse (BR 220/BJ2000) dargestellt.
Gemäß der Abb. 2 wird eine leitfähige metallische Platte (1) mit der in der Abbildung dargestellten Berandung, bestehend aus Kupfer, Aluminium oder Messing, vorzugsweise bestehend aus Messing, in Form streifenförmiger, sowohl galvanisch als auch kapazitiv miteinander gekoppelter Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.9) definierter Wellenleiterabschnittskontur, Wellenleiterabschnittslänge sowie Wellenleiterabschnittsbreite partialisiert. Die geometrische Anordnung der Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.9) erfolgt hierbei innerhalb einer Planebene, die parallel sowie mittels einer dielektrischen Distanzierungsschicht, insbesondere bestehend aus verschäumtem oder unverschäumtem, vorzugsweise verschäumtem, Polyethylen, gegenüber der Fahrzeugverglasung, insbesondere der Frontscheibenverglasung, montiert wird und fahrzeuginnenseitig distanziert durch das Spiegel- Containment, insbesondere das dielektrische Containment der Spiegelmontagearmatur, überdeckt wird. Der durch die Wellenleiterabschnitte (1.2) bis (1.5) sowie (1.7) begrenzte Flächenabschnitt der Wellenleiterebene (1) dient hierbei zur Aufnahme fahrzeugrelevanter Sensoren, deren Rezeptoren des unmittelbaren Aufsatzes auf der Fahrzeugverglasung bedürfen, vorzugsweise Regen- oder Lichtintensitätssensoren.
Die Signalkopplung erfolgt mittels eines koaxialen Wellenleiters, dessen Außenleiter galvanisch mit dem spalt(2)-begrenzenden Wellenleiterabschnitt (1.1) verbunden wird und dessen Innenleiter axial verlängert und transversal bezüglich der Achse des Spaltabschnittes (2) über den Spaltabschnitt (2) geführt sowie galvanisch und punktuell (3) mit dem Wellenleiterabschnitt (1.6) verbunden wird.

Claims

1. Integrierbares Hybridstrahlersystem für Fahrzeuganwendungen, bestehend aus einer Anordnung geometrisch definierter leitfähiger und/oder partiell leitfähiger und/oder nichtleitender Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß
eines oder mehrere der fahrzeugrelevanten Zubehörsysteme bzw. der fahrzeugrelevanten Ausstattungskomponenten bzw. der fahrzeugrelevanten obligatorischen oder optionalen Systemkomponenten, vorzugsweise der Innen- oder die Außenspiegel oder die Rückleuchten oder die Innen-Bremsleuchten oder die Nebelleuchten oder die Fahrzeugscheinwerfer oder die Innenleuchten oder fahrzeugrelevante Sensoren, insbesondere Regensensoren, oder die Hub- bzw. Schiebedachsysteme, als Aufnahmecontainment oder Systemträger für die Aufnahme bzw. Einbindung eines oder mehrerer fahrzeugrelevanter Antennensysteme für die Belange der Funkkommunikation bzw. der Fahrzeug-Navigation oder Fahrzeug-Ortung ausgebildet werden;
ein extrem miniaturisiertes und in erster Linie flächenhaft ausgebildetes Strahlersystem oder mehrere extrem miniaturisierte und in erster Linie flächenhaft ausgebildete Strahlersysteme mit der Eigenschaft der Erzeugbarkeit einer linear vertikal polarisierten Rund- oder Sektorstrahlung in der Azimutalebene bzw. einer Sektorstrahlung in der Elevationsebene vorzugsweise in den Spektralbereichen zwischen 88 MHz und 108 MHz bzw. zwischen 223 MHz und 230 MHz bzw. zwischen 824 MHz und 894 MHz/890 MHz und 960 MHz bzw. zwischen 1452 MHz und 1472 MHz bzw. zwischen 1710 MHz und 1880 MHz/1850 MHz und 1990 MHz bzw. zwischen 1885 MHz und 2200 MHz sowie einer rechtsdrehenden zirkular polarisierten Sektorstrahlung sowohl in der Azimutal- als auch in der Elevationsebene für die Frequenz 1575,42 MHz in eines oder mehrere der bezeichneten fahrzeugrelevanten Zubehörsysteme bzw. Ausstattungs- oder Systemkomponenten unter Einbindung der elektromagnetisch relevanten Armaturenparameter der Zubehörsysteme bzw. der Ausstattungs- oder Systemkomponenten integriert werden;
eine leitfähige Platte oder Folie (1) mit kreisförmiger, elliptischer, dreieckiger, quadratischer, rechteckiger, pentagonaler, hexagonaler oder beliebiger Berandung, vorzugsweise einer aus den vorgenannten Formen kombinierten Berandung, in Form linearer, rechteckförmig oder kreissektorförmig berandeter, vorzugsweise streifenförmig ausgebildeter Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.n) mit n = 1, 2, . . ., definierter Wellenleitergeometrie, vorzugsweise definierter Wellenleiterlänge sowie Wellenleiterbreite, partialisiert wird;
die Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.n) innerhalb einer Planebene oder innerhalb mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher Planebenen oder innerhalb einer zylindrischen Ebene oder mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher zylindrischer Ebenen oder innerhalb einer sphärischen Ebene oder mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher sphärischer Ebenen oder aus Plan- und/oder zylindrischen und/oder sphärischen Elementen gekoppelter, jeweils einer oder mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher Ebenen, vorzugsweise innerhalb einer gemeinsamen Planebene angeordnet werden;
für die Fälle mehrerer Planebenen oder zylindrischer Ebenen oder sphärischer Ebenen oder mehrerer Planebenen und zylindrischer Ebenen und sphärischer Ebenen oder mehrerer aus Plan- und/oder zylindrischen und/oder sphärischen Elementen gebildeter Ebenen die jeweiligen Ebenen in jeweils gleichen oder ungleichen oder beliebigen Winkelbeziehungen zueinander angeordnet werden;
die Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.n) innerhalb der Strahlerebene (1) geometrisch rahmen- oder schleifenförmig zueinander angeordnet werden;
die Wellenleiterabschnitte (1.1) bis (1.n) geometrisch rahmen- oder schleifenförmig zueinander angeordnet werden, indem die rahmen- oder schleifenförmige Anordnung aus einer Rahmen- oder Schleifenstruktur oder mehreren Subrahmen- oder Schleifenstrukturen synthetisiert wird, wobei sowohl eine Rahmen- oder Schleifenstruktur als auch mehrere Subrahmen- oder Schleifenstrukturen innerhalb einer identischen Wellenleiterebene (1) oder innerhalb zweier oder mehrerer zueinander paralleler oder nichtparalleler Subebenen gleicher oder ungleicher Abmessungen, Berandungen und Strukturierungen erzeugt wird bzw. werden und die Subrahmen- oder Subschleifenstrukturen, vorzugsweise bestehend aus einer äußeren sowie einer inneren Subrahmen- oder Subschleifenstruktur, geometrisch getrennt oder ineinandergreifend ausgeführt werden;
die Wellenleiterabschnitte bzw. Wellenleiterunterabschnitte innerhalb der Wellenleiterebene (1) mit maximierten gegenseitigen Distanzen zwischen den längs- sowie innenseitigen Berandungen, d. h. mit minimierten Achsenlängenverhältnissen der subrahmen- oder subschleifenbildenden Wellenleiterabschnitte bzw. Wellenleiterunterabschnitte, der innenrahmig bzw. innenschleifig positionierten und vorzugsweise streifenförmig ausgeführten Wellenleiterabschnitte bzw. Wellenleiterunterabschnitte angeordnet werden;
die geometrisch definiert sowie innerhalb einer oder mehrerer Planebenen oder einer oder mehrerer zylindrischer Ebenen oder einer oder mehrerer sphärischer Ebenen oder einer oder mehrerer aus Plan- und/oder zylindrischen und/oder sphärischen Elementen synthetisierter Ebenen angeordneten und miteinander gekoppelten Wellenleiterabschnitte bzw. Wellenleiterunterabschnitte parallel oder nichtparallel, in punktweise zueinander gleichen oder ungleichen Distanzen, vorzugsweise in zueinander diskret oder kontinuierlich ortsabhängigen Distanzen, über einer leitfähigen, partiell leitfähigen oder nichtleitenden Ebene oder über zwei oder mehreren leitfähigen und/oder partiell leitfähigen und/oder nichtleitenden Ebenen oder innerhalb eines Verbundes zweier oder mehrerer leitfähiger und/oder partiell leitfähiger und/oder nichtleitender Ebenen mit kreisförmiger, elliptischer, quadratischer, rechteckiger, pentagonaler, hexagonaler oder beliebiger Berandung, zueinander parallelem oder nichtparallelem Verlauf, gleicher oder ungleicher Geometrie sowie gleicher oder ungleicher stofflicher Zusammensetzung bzw. gleicher oder ungleicher Suszeptibilitätsprofile positioniert werden;
die gegenseitige Positionierung der Wellenleiterebene bzw. der Wellenleiterebenen sowie der die Weilenleiterebene bzw. die Wellenleiterebenen unterdeckenden, überdeckenden oder einschließenden Ebene bzw. Ebenen mittels leitfähiger und/oder partiell leitfähiger und/oder nichtleitender, vorzugsweise dielektrischer, Distanzierungselemente erfolgt, wobei die Distanzierungselemente entlang der Strahlerachse homogen oder inhomogen, vorzugsweise schichtweise diskontinuierlich, sowie räumlich orthogonal zur Strahlerachse homogen oder inhomogen, vorzugsweise schichtweise diskontinuierlich oder homogen, bezüglich des Suszeptibilitätsprofils strukturiert werden;
das Strahlersystem elektromagnetisch über unsymmetrische Wellenleiter angeregt wird, indem die mittels eines Spaltabschnittes (2) erzeugten spaltbegrenzenden Wellenleiterabschnitte galvanisch oder unter Einkopplung konzentrierter oder verteilter Reaktanzelemente, vorzugsweise galvanisch, mit den Wellenleiterkomponenten der unsymmetrischen Wellenleiter verbunden werden;
der Spaltabschnitt (2) mit externen sowie konzentrierten Reaktanzelementen beschaltet wird, indem die spaltbegrenzenden Wellenleiterabschnitte jeweils mit einem Pol des Reaktanz-Zweipols gekoppelt werden oder der Reaktanz-Zweipol reihenförmig zwischen dem Innenleiter des anregenden und vorzugsweise in Koaxialtechnik ausgeführten Wellenleiters und dem spaltbegrenzenden Wellenleiterabschnitt oder der Reaktanz-Zweipol reihenförmig zwischen dem Außenleiter des anregenden und vorzugsweise in Koaxialtechnik ausgeführten Wellenleiters und dem spaltbegrenzenden Wellenleiterabschnitt gekoppelt wird;
die Anordnung der Wellenleiterabschnitte (1.n) sowie des Spaltabschnittes (2) innerhalb identischer oder nichtidentischer Ebenen, vorzugsweise einer identischen Ebene, erfolgt.

2. Integrierbares Hybridstrahlersystem für Fahrzeuganwendungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente der die Wellenleiterebene (1) bzw. deren Subebenen unterdeckenden, überdeckenden oder in Form eines Verbundes einschließenden leitfähigen und/oder partiell leitfähigen und/oder nichtleitenden Ebene bzw. Ebenen innerhalb einer Planebene oder innerhalb mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher Planebenen oder innerhalb einer zylindrischen Ebene oder mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher zylindrischer Ebenen oder einer sphärischen Ebene oder mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher sphärischer Ebenen oder gekoppelter, jeweils einer oder mehrerer zueinander gleicher oder ungleicher Plan-, zylindrischer und sphärischer Ebenen, vorzugsweise innerhalb einer gemeinsamen Planebene angeordnet werden, wobei für die Fälle mehrerer Planebenen oder zylindrischer Ebenen oder sphärischer Ebenen oder aus Plan- und/oder zylindrischen und/oder sphärischen Elementen synthetisierter Ebenen die jeweiligen Ebenen in beliebigen Winkelbeziehungen zueinander angeordnet werden.

3. Integrierbares Hybridstrahlersystem für Fahrzeuganwendungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Wellenleiterebene (1) bzw. deren Subebenen partiell oder vollständig unterdeckenden, überdeckenden oder einschließenden leitfähigen und/oder partiell leitfähigen Ebenen galvanisch untereinander gekoppelt oder ungekoppelt angeordnet werden.

4. Integrierbares Hybridstrahlersystem für Fahrzeuganwendungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere, vorzugsweise zwei, der bezeichneten fahrzeugrelevanten Zubehörsysteme bzw. Ausstattungskomponenten, insbesondere der beiderseitig angeordneten Außenspiegel oder der beiderseitig angeordneten Rückleuchten oder der beiderseitig angeordneten Scheinwerfer oder der beiderseitig angeordneten Nebelleuchten, mit jeweils einem dem Anspruch 1 gemäßen Strahlersystem zueinander identischer oder nichtidentischer, vorzugsweise identischer, Strahlungsparameter beschaltet werden.