DE10127681A1

DE10127681A1 - Integratable hybrid antenna system has one or more vehicle accessories in form of holder for one or more antenna systems for radio communications or vehicle navigation

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

The integratable hybrid antenna system consists of an arrangement of geometrically defined conductive an/or partially conductive and/or non-conductive coatings. One or more vehicle accessories, e.g. mirrors, lights or sensors, is in the form of a holder for one or more antenna systems for radio communications or navigation.

Description

Aim of the invention

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. The basis of the invention is the availability of an extreme miniaturized and primarily extensive Antenna system with the property of the producibility of a linear vertically polarized omnidirectional or sector radiation in the azimuthal plane and a sector radiation in the elevation plane, preferably in the Spectral ranges between 824 MHz and 894 MHz, 890 MHz and 960 MHz, 1710 MHz and 1880 MHz, 1850 MHz and 1990 MHz as well between 1885 MHz and 2200 MHz. The basis is also in the availability of an extremely miniaturized and primarily extensive radiator with the property of Generability of a circularly polarized sector radiation for the Frequency 1575.42 MHz. Based on the availability of the described radiator systems, the aim of the invention is in the Equipment of vehicle-relevant equipment components or Accessory systems, preferably inside and / or outside mirrors or Vehicle taillights or interior brake lights or vehicle Fog lights or vehicle interior lights or vehicle Headlights or sensors relevant to the vehicle, in particular Rain sensors, with integrable antenna systems for the needs vehicle-based radio communication and vehicle Navigation. The goal is to configure it vehicle-relevant equipment components or accessory systems, preferably the aforementioned system components, their Features related to radio communication and to expand vehicle-based navigation and positioning in order to increase the Initial vehicle equipment based on antenna technology to enable system-relevant equipment components that Multifunctionality of system-relevant equipment components increase as well as the initial equipment costs both from logistical Point of view as well as from the point of view of installation expenses optimize. Furthermore, the subject invention is said to be a powerful substitution solution for linear antennas or other antenna systems developed in the vehicle sector that have an inconspicuous or camouflaged radio transmission and Reception mode enabled.

Field of application of the invention

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. The field of application of the invention relates primarily to the vehicle area, preferably the area of the vehicle Original equipment, and affects the vehicle pre-installation with the relevant antenna technology for the needs of radio communication as well as vehicle-based navigation and vehicle location.

Characteristic of the known prior art

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. Known antenna solutions for the area of Mobile radio applications are based on linear antenna designs in Form of monopole or dipole arrangements in shortened or unabridged design. These linear antennas are both external mountable antennas and also known as glass mountable antennas and are afflicted with different directives and efficiency. The glass antenna-mountable flat antenna solutions are based on flat, dipole-like configurations or flat resonator arrangements using electrical shortening structure support, the geometry for the case of abbreviated arrangements only the wavelength dependency reflects and thus excludes miniaturization and the by means of the dielectric structural supports used Arrangements shortened from the susceptibility profile with the resulting Reduced efficiency go hand in hand.

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. Known miniature solutions based on asymmetrical Waveguide resonators in microstrip technology are based on the Combination of conductive foils and dielectric loading elements, such solutions are technologically very complex. These combination solutions also go with the Disadvantage of the spectral narrow band.

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. The electrical and usage properties are more well known Antenna solutions include achieving the goals of the subject invention, so that with the subject Invention the technology that can be used for the named fields of application is expanded compared to the known prior art.

Presentation of the nature of the invention

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. The object of the invention is the configuration vehicle-relevant accessory systems or equipment components, preferably the interior and / or exterior mirrors or the rear lights or the interior brake lights or the fog lights or the Vehicle headlights or the interior lights or vehicle relevant Sensors, especially the rain sensors, their performance characteristics to the issues of radio communication and vehicle navigation and vehicle tracking can be expanded. The task according to the invention also consists in the configuration of mandatory or optional vehicle-relevant system components, preferably vehicle lifting or vehicle sunroof systems or elements whose Features related to radio communication and Vehicle navigation and vehicle location are expanded. in this connection becomes the basis of the solution of the problem according to the invention created by the functional antenna systems as passive and / or active radiator systems or passive radiator systems with separate upstream or downstream amplifier system or passive Spotlight systems with separate upstream or downstream selection and amplifier system within the vehicle-relevant accessories, Equipment or system components under system conceptual Integration of the electromagnetic or radiation geometrical determining properties or functional parameters of the respective vehicle-related accessories or equipment or System components are integrated. The task according to the invention is solved on this basis by one or more extreme miniaturized and extensive spotlight systems with the property of Producibility of a linearly vertically polarized round or Sector radiation in the azimuthal plane or a sector radiation in the Elevation level preferably in the spectral range between 824 MHz and 960 MHz or between 1452 MHz and 1472 MHz or between 1710 MHz and 2200 MHz and a circularly polarized one Sector radiation in both the azimuth and elevation planes with clockwise sense of polarization for the frequency 1575.42 MHz in one or more of the designated vehicle-relevant accessories, Equipment or system components are integrated, the Configuration and dimensioning of the integrable spotlight systems including the electromagnetically relevant valve parameters the accessories, equipment or system components. The Wiring two of the designated accessory systems or Equipment components each with a spotlight system to each other identical spectral vibration conditions and / or identical or non-identical radiation parameters form the basis for the Application or integration to optimize reception 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. The object according to the invention furthermore consists in the configuration a radiator system that meets the aforementioned conditions, whose basic solution allows a quick spectral modification and thus quick transferability to any user-relevant Spectral ranges enabled.

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. The object is achieved in that a conductive plate or film ( 1 ) with circular, elliptical, triangular, square, rectangular, pentagonal, hexagonal or any boundary, preferably a boundary combined from the aforementioned forms, in the form of linear, rectangular or circular sector , edged, preferably rectilinear or non-rectilinear, strip-shaped waveguide sections ( 1.1 ) to (1.n) coupled both galvanically and capacitively with n = 1, 2,. , ., defined waveguide length and width is partialized, the galvanic coupling of the waveguide sections ( 1.1 ) to (1.n) preferably in each case on the narrow sides of the preferably rectangular or circular sector-shaped waveguide sections and the capacitive coupling of the waveguide sections preferably via the parallel and rectilinear or Sector-shaped or non-parallel and curvilinear, preferably parallel and rectilinear or sector-shaped, long sides or both over the preferably parallel and rectilinear or sector-shaped long sides of the waveguide sections ( 1.1 ) to (1.n) as well as the narrow sides of the waveguide sections, preferably with a rectangular or circular sector shape ( 1.1 ) to. (1.n) takes place. The waveguide sections ( 1.1 ) to (1.n) can be coupled both capacitively and galvanically with waveguide discontinuities of any boundary, preferably rectangular or circular sector-shaped boundary, their geometric dimensioning and their coupling type and location being determined by the spectral oscillation condition to be synthesized or the electromagnetic scattering parameter characteristics to be synthesized are determined. The geometrical arrangement of the waveguide sections ( 1.1 ) to (1.n) takes place within a plane plane or within several plane planes that are the same or different from each other or within a cylindrical plane or several cylinder planes that are equal or different from each other or one spherical plane or several spherical planes that are identical or different Planes or coupled planes, one or more plan, cylindrical and spherical planes that are the same or different from one another, preferably within a common plan plane, whereby in the case of several plan planes or cylindrical planes or spherical planes, the respective planes can be arranged in any angular relationship to one another, so that the possibilities of further geometric miniaturization and the targeted synthesis of the electromagnetic system scattering parameters are given on this basis.

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. Within the waveguide plane ( 1 ) or within its sub-planes, the waveguide sections ( 1.11 ) to (1.n) are arranged geometrically to one another in a frame-like or loop-shaped manner, preferably by the frame-like or loop-shaped arrangement comprising one or more interlocking sub-frame or sub-loop structures is generated from an outer and an inner subframe or subloop structure, it being possible for both one and a plurality of subframe or subloop structures to be arranged within an identical plane or within two or more waveguide subplanes with a parallel or non-parallel plane profile.

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. The waveguide sections, which are geometrically defined and arranged with one another and coupled to one another within a plane or cylindrical or spherical or arbitrarily designed plane, are parallel or non-parallel over a conductive and / or partially conductive and / or non-conductive plane or parallel or non-parallel within a network of two or more in parallel or non-parallel to each other conductive and / or partially conductive and / or non-conductive levels with circular, elliptical, square, rectangular, pentagonal, hexagonal or any position, these levels partially or holistically by the system elements of the respective vehicle-related accessories, equipment or System components are formed and the respective positioning distance of the waveguide level ( 1 ) relative to the conductive and / or partially conductive and / or non-conductive level or the lei capable and / or partially conductive and / or non-conductive levels with respect to the entire surface of the waveguide level depending on the location or location, preferably location-dependent with both discrete and continuous variability. On this basis, the mechanical combination of the waveguide level ( 1 ) integrated within the network of the conductive and / or partially conductive and / or non-conductive levels, consisting of one waveguide level or several galvanically or inductively or capacitively coupled sub-levels, with the partially or holistically enclosing conductive levels and / or partially conductive and / or non-conductive levels as a complex coupled radiator system, with the dimensioning of structure, contour, position and geometric extent of the partially or holistic conductive and / or partially conductive and / or non-conductive levels and their location-dependent distance to the waveguide level ( 1 ) there is the possibility of controlling the radiation diagram.

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. The mechanical spacing and positioning of the waveguide level ( 1 ) or its sub-levels with respect to the partially or entirely surrounding conductive and / or partially conductive and / or non-conductive levels of the vehicle-relevant accessories, equipment or system components is carried out by means of conductive and / or partially conductive and / or non-conductive, preferably dielectric, spacer elements, the spacer elements along the radiator axis being structured homogeneously or inhomogeneously, preferably discontinuously in layers, or spatially orthogonally to the radiator axis homogeneously or inhomogeneously, preferably discontinuously or homogeneously in layers, with respect to the susceptibility profile of the spacer elements. The electromagnetic excitation of the radiator system is preferably carried out by means of coaxial waveguides at the location of the gap section ( 2 ), in that the outer conductor of the coaxial waveguide is galvanically coupled to a gap-limiting waveguide section of the waveguide plane ( 1 ) and the inner conductor of the coaxial waveguide is lengthened axially and transversely with respect to the axis of the is gap section (2) via the gap portion (2) and galvanically coupled with the complementary slit-limiting waveguide portion of the waveguide layer (1), wherein the position of the gap portion (2) and the assignment between the inner and outer conductor of the coaxial waveguide and the respective gap-limiting waveguide section of the waveguide plane ( 1 ) is determined by the input impedance profile of the radiator system to be synthesized. In addition to the coaxial direct coupling, there is also the possibility of coaxial aperture coupling. In the same way, the radiator system can be excited electromagnetically via planar waveguide systems of microstrip, microslot or coplanar technology, in that for the cases of microstrip and coplanar technology, the stripline is galvanically connected to a gap-limiting waveguide section of the waveguide level ( 1 ) or for the case, the Micro slot technique performed by means of a preferably circular executed aperture axially through the conductive half-plane of the Micro slot arrangement and spatially orthogonal to both the aperture axis and the optic axis of the Micro slot waveguide distance close a gap-limiting waveguide portion of the waveguide layer (1) with respect to with respect to a relation to the conductive half-planes, the signal coupling degree determining, level above the slot structure delimited by the two complementary conductive half-planes and galvanically with the complementary conductive half-plane ne of the microslot system is coupled. Here, the gap-limiting waveguide section of the waveguide plane ( 1 ) can be synthesized from one or more waveguide subsections of the same or different edges as well as the same or different geometric dimensions and the same or different axis guidance.

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. The wiring of the gap section ( 2 ) by means of external and concentrated variable or invariable reactance elements enables the control of the resulting vibration characteristics and thus the resulting scattering behavior of the electromagnetic two-port system, which in particular gives the possibility of the uncomplicated compensation of reactive components as a result of subsequently or additionally implemented system components. The possibility of controlling the resulting vibration characteristic and thus the resulting scattering behavior of the electromagnetic two-way port is furthermore provided by the location-dependent external single or multiple connection of the narrowly as well as longitudinally capacitively coupled and preferably strip-shaped waveguide sections by means of reactive two-pole, each with one pole of the Two-pole is coupled to one of the capacitively coupled waveguide sections or the two poles of the reactance two-pole are galvanically coupled to two identical coupling points with an identical waveguide section, or the external circuitry combined from both coupling elements is implemented. In this context, there is also the possibility of simulating and substituting the reactant bipoles to be synthesized by circuit structures with distributed parameters, the coupling of which can be designed on the basis of both galvanic and capacitive coupling mechanisms.

embodiment

Die gegenständliche Erfindung soll mittels zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. The present invention is intended to be carried out using two exemplary embodiments are explained in more detail.

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. The configuration of a areal spotlight system in microslot technology for the Spectral ranges 824 MHz to 894 MHz, 890 MHz to 960 MHz, 1710 MHz up to 1880 MHz, 1850 MHz to 1990 MHz and 1885 MHz to 2200 MHz as well as in the case of implementation in the vehicle exterior mirror of the Volkswagen Audi A3 (BJ2001).

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. According to Fig. 1, a conductive metallic plate ( 1 ) with the border shown in the figure, consisting of copper, aluminum or brass, preferably consisting of brass, in the form of strip-shaped, galvanically and capacitively coupled waveguide sections ( 1.1 ) to ( 1.9 ) partialized waveguide section contour, section length and section width. The geometrical arrangement of the waveguide sections ( 1.1 ) to ( 1.9 ) takes place here within a plane plane which is enclosed on all sides by the system components of the exterior mirror in question, the waveguide plane ( 1 ) using a dielectric spacer element, preferably consisting of polyvinyl chloride or a Luran composition, is positioned in relation to the conductive system components of the outer mirror mounted on the mirror side and is covered by the dielectric mirror containment on the rear side of the mirror.

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. The signal coupling takes place by means of a coaxial waveguide, the outer conductor of which is galvanically connected to the waveguide section ( 1.1 ) which delimits the gap ( 2 ) and the inner conductor of which is axially extended and guided transversely with respect to the axis of the gap section ( 2 ) via the gap section ( 2 ), and galvanically and is selectively ( 3 ) connected to the waveguide section ( 1.6 ).

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. Using a second exemplary embodiment, the configuration of a planar radiator system in microslot technology for the spectral ranges 824 MHz to 894 MHz, 890 MHz to 960 MHz, 1710 MHz to 1880 MHz, 1850 MHz to 1990 MHz and 1885 MHz to 2200 MHz and for the case of implementation shown in the vehicle interior mirror of the Daimler / Chrysler S-Class (BR 220 / BJ2000).

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. According to Fig. 2 is a conductive metallic plate ( 1 ) with the border shown in the figure, consisting of copper, aluminum or brass, preferably consisting of brass, in the form of strip-shaped, both galvanically and capacitively coupled waveguide sections ( 1.1 ) to ( 1.9 ) defined waveguide section contour, waveguide section length and waveguide section width partialized. The geometrical arrangement of the waveguide sections ( 1.1 ) to ( 1.9 ) takes place within a plane plane, which is mounted in parallel and by means of a dielectric spacer layer, in particular consisting of foamed or unfoamed, preferably foamed, polyethylene, opposite the vehicle glazing, in particular the windscreen glazing, and inside the vehicle distance from the mirror containment, in particular the dielectric containment of the mirror mounting armature, is covered. The surface section of the waveguide plane ( 1 ) delimited by the waveguide sections ( 1.2 ) to ( 1.5 ) and ( 1.7 ) serves to accommodate vehicle-relevant sensors, the receptors of which need to be placed directly on the vehicle glazing, preferably rain or light intensity sensors.

Claims

1. Integrable hybrid radiator system for vehicle applications, consisting of an arrangement of geometrically defined conductive and / or partially conductive and / or non-conductive layers, characterized in that
one or more of the vehicle-relevant accessory systems or the vehicle-relevant equipment components or the vehicle-relevant mandatory or optional system components, preferably the interior or exterior mirrors or the rear lights or the interior brake lights or the fog lights or the vehicle headlights or the interior lights or vehicle-related sensors, in particular rain sensors , or the lifting or sliding roof systems are designed as receiving containment or system carriers for the inclusion or integration of one or more vehicle-relevant antenna systems for the purposes of radio communication or vehicle navigation or vehicle location;
an extremely miniaturized and primarily planar radiator system or several extremely miniaturized and primarily planar radiator systems with the ability to generate linearly polarized circular or sector radiation in the azimuthal plane or sector radiation in the elevation plane, preferably in the spectral ranges between 88 MHz and 108 MHz or between 223 MHz and 230 MHz or between 824 MHz and 894 MHz / 890 MHz and 960 MHz or between 1452 MHz and 1472 MHz or between 1710 MHz and 1880 MHz / 1850 MHz and 1990 MHz or between 1885 MHz and 2200 MHz as well as a right-handed circularly polarized sector radiation both in the azimuthal and in the elevation plane for the frequency 1575.42 MHz in one or more of the designated vehicle-relevant accessory systems or equipment or system components, including the electromagnetically relevant valve parameters Accessories system e or the equipment or system components are integrated;
a conductive plate or foil ( 1 ) with a circular, elliptical, triangular, square, rectangular, pentagonal, hexagonal or any boundary, preferably a boundary combined from the aforementioned forms, in the form of linear, rectangular or sector-shaped edges, preferably strip-shaped waveguide sections ( 1.1 ) to (1.n) with n = 1, 2,. , ., defined waveguide geometry, preferably defined waveguide length and waveguide width, is partialized;
the waveguide sections ( 1.1 ) to (1.n) within a plane or within several planes that are the same or different from each other or within a cylindrical plane or several cylindrical planes that are the same or different or within a spherical plane or several spherical planes that are the same or different Plane and / or cylindrical and / or spherical elements coupled, one or more mutually identical or unequal planes, preferably arranged within a common plane;
for the case of several plane levels or cylindrical planes or spherical planes or several plane levels and cylindrical planes and spherical planes or several planes formed from plane and / or cylindrical and / or spherical elements, the respective planes are arranged in the same or different or any angular relationships to one another ;
the waveguide sections ( 1.1 ) to (1.n) within the radiator plane ( 1 ) are arranged geometrically in the form of a frame or a loop;
the waveguide sections ( 1.1 ) to (1.n) are arranged geometrically in a frame or loop shape to one another by the frame or loop arrangement being synthesized from a frame or loop structure or a plurality of subframe or loop structures, both a frame or loop structure as Several subframe or loop structures within an identical waveguide plane ( 1 ) or within two or more mutually parallel or non-parallel subplanes of the same or different dimensions, borders and structuring are or are generated and the subframe or subloop structures, preferably consisting of an outer and an inner subframe or sub-loop structure, geometrically separated or interlocking;
the waveguide sections or waveguide subsections within the waveguide plane ( 1 ) with maximized mutual distances between the longitudinal and inside margins, ie with minimized axial length ratios of the waveguide sections or waveguide subsections forming sub-frames or sub-loops, the waveguide sections positioned and preferably in the form of strips or loops or Waveguide subsections are arranged;
the geometrically defined and arranged within one or more plane planes or one or more cylindrical planes or one or more spherical planes or one or more planes synthesized from plane and / or cylindrical and / or spherical elements and coupled to one another parallel or non-parallel waveguide sections or waveguide subsections , in mutually identical or unequal distances, preferably in discrete or continuously location-dependent distances, above a conductive, partially conductive or non-conductive level or over two or more conductive and / or partially conductive and / or non-conductive levels or within a network of two or more Conductive and / or partially conductive and / or non-conductive planes with circular, elliptical, square, rectangular, pentagonal, hexagonal or any boundary, parallel or not to each other parallel course, the same or different geometry as well as the same or different material composition or the same or different susceptibility profiles;
the mutual positioning of the waveguide level or the waveguide planes and the level or planes covering the waveguide plane or the waveguide planes is carried out by means of conductive and / or partially conductive and / or non-conductive, preferably dielectric, spacer elements, the spacer elements being along the radiator axis homogeneous or inhomogeneous, preferably discontinuously in layers, and spatially orthogonal to the radiator axis, homogeneous or inhomogeneous, preferably discontinuously or homogeneously in layers, with respect to the susceptibility profile;
the radiator system is excited electromagnetically via asymmetrical waveguides by connecting the gap-limiting waveguide sections generated by means of a gap section ( 2 ) galvanically or by coupling concentrated or distributed reactance elements, preferably galvanically, to the waveguide components of the asymmetrical waveguides;
the gap section ( 2 ) is connected to external and concentrated reactance elements by coupling the gap-limiting waveguide sections to one pole of the two-pole reactance, or the two-pole reactance to be connected in rows between the inner conductor of the exciting waveguide, which is preferably made in coaxial technology, and the gap-limiting waveguide section or Two-pole reactance is coupled in a row between the outer conductor of the exciting waveguide, which is preferably implemented in coaxial technology, and the gap-limiting waveguide section;
the waveguide sections (1.n) and the gap section ( 2 ) are arranged within identical or non-identical planes, preferably an identical plane.

2. Integrable hybrid radiator system for vehicle applications according to claim 1, characterized in that the structural elements of the waveguide level ( 1 ) or its sub-levels covering, covering or enclosing in the form of a composite conductive and / or partially conductive and / or non-conductive level or levels within a plane or within several planes that are the same or different, or within a cylindrical plane or several planes that are the same or different, or a spherical plane or several planes that are the same or different, or coupled, one or more planes that are the same or different, cylindrical and spherical planes, preferably arranged within a common plane, wherein for the case of several plane or cylindrical planes or spherical planes or plan and / or cylindrical and / or spherical elements of synthesized planes, the respective planes are arranged in any angular relationship to one another.

3. Integrable hybrid radiator system for vehicle applications according to claim 1, characterized in that the waveguide level ( 1 ) or its sub-levels partially or completely covering, covering or including conductive and / or partially conductive levels are galvanically coupled to one another or arranged uncoupled.

4. Integrable hybrid radiator system for vehicle applications according to claim 1, characterized in that two or more, preferably two of the designated vehicle-relevant Accessory systems and equipment components, especially the outside mirrors arranged on both sides or on both sides arranged tail lights or the mutually arranged Headlights or the mutually arranged fog lights, with each have a radiator system according to claim 1 to one another identical or non-identical, preferably identical, Radiation parameters can be connected.