接收和/或發射裝置的天線尤其是汽車的車頂天線的製作方法
2023-10-19 18:53:27
專利名稱：接收和/或發射裝置的天線尤其是汽車的車頂天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及權利要求1前序部分所述接收和/或發射裝置的天線尤其是汽車的車頂天線。
例如從DE 197 37 395 A1已知一種接收裝置尤其是裝在汽車中的無線電接收機。該接收裝置包括一個接收部分，該接收部分具有至少一個接頭，通過該接頭可與其它元件連接。在該接收部分的上方可插裝一根棒形天線。
例如DE 298 21 723 U1也提出了一種汽車天線。該天線包括一個天線座，該天線座由一個殼體狀或罩狀的保護罩和一塊裝在車頂上的底板組成。在該罩和底板之間的內腔中安放各種電氣裝置。其中，一根導線12引到從天線座向外伸出的輻射裝置。為此，使用了一個所謂的複合輻射器，該輻射器在其下端設置了一段螺紋連續段，以便可把螺紋輻射器擰入和擰出座上的一個螺紋套中。
也可在天線座內安放一些其他裝置，以便最後通過一根或多根高頻導線接收不同的頻率範圍。亦即這類天線例如適用於不同網絡的移動無線電範圍(例如D-網絡或E-網絡，但也適用於大約1900兆赫至2170兆赫的新式通用移動通信系統(UMTS)的頻率範圍)。此外，另外必要時也可接收和處理全球定位系統(GPS)信號和/或接收超短波節目。
市場上迄今為止可買到的天線原則上都是可靠的，儘管有不同的轉換原理。
但就最後提到的那類天線而言，卻存在這樣的問題，即這種天線具有一個所謂的「複合輻射器」而不適用於DoCoMo波段、高級行動電話業務(AMPS)波段和/或全球通(GSM)1800和/或全球通900波段(即1710至1990兆赫範圍)正常的移動無線電範圍，也不適用於通用移動通信系統標準。即適用於上述整個範圍的天線含有這樣的意思在傳輸高頻的情況下，用於這種高頻範圍的輻射器和輻射器元件必須設計得較小即較短，對於天線弓來說也是這樣。但這會帶來這樣的後果，即整個天線包括現有的輻射器都必須進行修改。這是有悖於所謂的等同件方案的，因為按這種方案對不同的使用目的例如應當用一種型號的輻射器。
US 6 191 747 B1提出了一種雙波段天線。它涉及在使用線圈移相來構成一個單極增益輻射器情況下的一種多波段天線。
WO 0 171 847 A1提出了一種雙波段汽車天線，該天線具有一個天線座，該天線座的連接線通過一段中間線與輻射裝置連接。
所以，本發明的目的是從上述先有技術出發，提出一種改進的多波段天線裝置。
根據本發明，這個目的是通過權利要求1所述的特徵來實現的。本發明的諸多有利方案可從各項從屬權利要求中得知。
原則上一種很可靠的汽車用的天線從現在起例如也可用於通用移動通信系統標準，即普遍適用於高得多的頻帶，而且不減小結構高度或結構尺寸，這是完全令人驚異的。這是通過一根引到一個較高頻率範圍的輻射器的饋電線或一個引到較高頻率範圍的輻射器的天線弓設置一個延長段來實現的。該延長段可這樣變化，即饋電線延長超出了輻射器與饋電線電接通的一個連接點或接觸點並最好自由結束。如果饋電線由一個導電弓構成，則該導電弓可延長超過帶有第一輻射器的接觸點，這個接觸點在這裡同時作為該輻射器的連接點或者甚至固定點使用。但這個延長段不必是導電線或導電弓的連續不斷的延長，而是也可構成一段引回的導線段的形式。也可以是超出饋電線或導電弓與高頻率範圍用的電輻射器之間的連接點向下進行的延長段，該延長段必要時可在車頂不遠的部位結束。
延長段例如設計成一個盤狀或者也是適用的，並最好設置在饋電線或饋電弓與高頻範圍用的輻射器之間的連接點上。
但通常的方式不只是使用一個最好呈螺栓狀的高頻範圍用的輻射器，而是在這個輻射器的延長段上還使用了一個線圈和另一個與之連接的輻射元件。
在這種情況下，必須注意的是在低頻範圍時，亦即在長波、中波、短波和超短波時，整個輻射裝置包括天線弓起輻射器的作用；在DoCoMo波段、高級無線電業務(AMPS)以及全球通900波段(相當於810至960兆赫)時，則天線弓和輻射裝置的下部亦即通常為此設計的輻射器螺栓的下部共同與上述線圈的一部分起輻射器作用。但如果頻率繼續增加，即例如在全球通1800或全球通1900波段(相當於1710兆赫至1990兆赫)時，則只有天線弓和下部天線螺栓起輻射器作用。而在通用移動通信系統波段(1900至2170兆赫)時，則只有天線弓及其延長段起輻射器作用。
下面結合附圖的一些實施例來說明本發明。這些附圖分別表示
圖1本發明第一實施例的示意側視圖；圖2圖1所示實施例的延長的弓的示意俯視圖；圖3一個相應於圖2的俯視圖，但弓的延長段設計得較短和較寬。
圖4圖1和圖2的一個變型實施例；圖5另一個變型實施例的側視圖；圖6又一個變型實施例。
在圖1中用示意側視圖示出一輛汽車的一塊車身鋼板1的輪廓橫截面，特別是接近後窗玻璃的車頂範圍，在這個範圍應安裝一根相應的天線。
圖1的發射和/或接收裝置包括一個做成殼體5的天線座3。
殼體5包括一個最好呈罩狀的保護罩5a和一塊底板5b，通過適當的措施例如用粘接層、絕緣材料等可固定該底板。
此外，車身鋼板1通常至少設置一個孔9，通過該孔可從汽車裡面敷設到天線的電連接線、同軸電纜等等。為此，天線外殼的底板也相應地安裝在車頂上，此時一般(雖在圖中未畫出，但這是人所熟知的)用一個作成空心螺紋棒的螺紋套，將它錨固在該底板中並通過車頂的孔9伸入汽車內部。然後通過該螺紋套向裡敷設導線。最後可從汽車裡面把一個中心螺母擰到該螺紋套上，於是天線就被牢固地固定在車頂上。
從一個設置在天線座3中的連接點11把一根連接線13引到天線裝置15本身，在所示實施例中，該天線裝置由第一個輻射器17、一個最好布置在第一輻射器17的軸向延長段內的閉鎖線圈19和一個連接在閉鎖線圈19的軸向延長段內的第二輻射器21組成。
第一輻射器17例如可用一個金屬的導電螺栓製成或具有螺栓結構。第二輻射器21應儘可能具有彈性並可例如用一個玻璃纖維芯製成，該玻璃纖維芯上纏繞相應線圈狀的電導體。適用於相應使用目的的全部可能的天線結構都是可用的。
在這種情況下，必須注意的是在低頻範圍時，亦即在長波、中波、短波和超短波時，整個輻射裝置包括天線弓起輻射器的作用；在DoCoMo波段、高級無線電業務AMPS以及全球通900波段(相當於810至960兆赫)時，則天線弓和輻射裝置的下部亦即通常為此設計的輻射器螺栓的下部共同與上述線圈的一部分起輻射器作用。但如果頻率繼續增加，即例如在全球通1800或全球通1900波段(相當於1710兆赫至1990兆赫)時，則只有天線弓和下部天線螺栓起輻射器作用。而在通用移動通信系統波段(1900至2170兆赫)時，則只有天線弓及其延長段起輻射器作用。
在高頻範圍時，例如在E-網絡中(大約1800兆赫)或尤其是用於通用移動通信系統標準(大約1900至2170兆赫)時，線圈19閉鎖，所以這時只有第一輻射器17與電連接線13共同起輻射元件作用。
上述連接線13最好也可用一個至少具有輕微彈性的或部分彈性的弓13』製成，該弓最好在輻射器方向預張緊。亦即在預張力的作用下，在安裝輻射器時，該天線弓傾向於貼合到輻射器的下連接點上(在外殼的內部)，所以可在該處不存問題地建立永久的電接觸。輻射裝置15通常用螺絲與天線外殼5連接，所以特別是在汽車駛入一個洗車設備時，可不成問題地事先擰下天線，並在洗完車後又重新擰上。擰到外殼上的輻射裝置15最後通過外殼本身保持和保護。
為了使這個天線裝置從現在起也可用於高頻範圍，需要進行高頻範圍的調諧，不僅以一根螺栓17形式出現的第一輻射器而且電連接線13也必須相應減小。
但這是與等同件方案相矛盾的，根據該方案，例如一個也適用其他使用目的已經存在的輻射裝置也應當可以用於本例中，這就導致了必須尋求別的解決方案。
為此，按圖1和2的實施例，本發明設置了一個延長段25。在這個實施例中，這個延長段25作為連接線13的延長段並由此優選是弓13』的延長段。該延長段超過連接、固定和/或接觸點27延伸，在該點上，為高頻範圍設置的輻射器17即整個輻射裝置必要時通過一段跨接段固定並保持在電連接線13或弓13』上。
延長段25必須這樣設計，使天線可在整個要求的高頻範圍內正確調諧。這種調諧可按不同的方式進行，如下面所述。
圖2表示延長段25在其超出連接點和/或固定點和/或接觸點27延長區域內的示意俯視圖。從圖可以看出，這個延長段原則上可作成導線形，儘管它優選設計成較有剛性的、外形穩定的和儘可能具有彈性的弓13』。
除了圖1和2實施例所示的延長段外，如果象圖3俯視圖示出的那樣，把延長段25設計得比圖1和2實施例中的延長段較寬一些時，則延長段25也可設計得較短一些。
圖4所示實施例表示延長段25幾乎作為弓形的單獨元件最好從連接點或固定點27開始並且其自由端不斷增加平行於輻射器17延伸。這個延長段25的長度和寬度同樣可進行不同選擇，以便對希望的高頻範圍進行要求的調諧。圖1至4所示實施例的共同點是，從電氣上看，延長段25都是自由結束的。
在圖5所示的實施例中，延長段25表示一種變形形式，即延長段25設計成一個盤25』。亦即這個盤25』不僅可在連接線13即弓13』的方向內延伸，而是在圓周方向內可做成平面元件。
最後，圖6表示延長段25可作為相對於第一輻射器17的延長段25理解和/或構成。亦即根據這個實施例，延長段25是最好做成螺栓形式的第一輻射器17的軸向延長段25』，即作為到一個短的、從連接線13的連接點27引到第一輻射器17的導電跨接段的延長段。
權利要求
1.汽車的接收和/或發射裝置的天線，具有如下特徵-帶一個天線座(3)；-帶一根設置在天線座(3)中的連接線(13)，用來與一個輻射裝置(17，21)進行電連接；-輻射裝置(17，21)包括至少一個第一輻射器(17)；-輻射裝置(17，21)除了輻射裝置(17)外，最好包括另一個通過閉鎖線圈(19)與該輻射裝置(17)連接的輻射裝置(21)，在低頻時，閉鎖線圈(19)打開，而且第一和第二輻射裝置(17，19)作為共同的輻射裝置工作，而在高頻時，閉鎖線圈(19)則閉鎖；其特徵在於，-到輻射裝置(17，21)的連接線(13)和/或輻射裝置(17)本身設置有一個導電的延長段(25；25』，25」)；-延長段(25；25』，25」)設置在天線座(3)的範圍內或設置在一個屬於天線座(3)的殼體的範圍內；-延長段(25；25』，25」)設計為相對於包括了連接線(13)和輻射裝置(17)的布線的支線。
2.按權利要求1的天線，其特徵為，延長段(25；25』，25」)布置在天線座(3)內，最好布置在一個天線座外殼(5)內。
3.按權利要求1或2的天線，其特徵為，延長段(25，25』)是電連接線(13)的直接分出的延長段，其中電連接線(13)延長超出了一個連接、固定和/或接觸點(27)，而且連接、固定和/或接觸點(27)表示到第一輻射裝置(17)或到一段引向第一輻射裝置(17)的跨接段(31)的電連接。
4.按權利要求1或2的天線，其特徵為，延長段(25)是單獨的元件和/或在形成一個拐點的情況下設計為到連接線(13)的延長段，最好呈弓(13』)形。
5.按權利要求1至4任一項的天線，其特徵為，延長段(25，25』)相對於第一輻射裝置(17)位於與連接線(13)相同的一側上。
6.按權利要求4的天線，其特徵為，延長段(25)呈弓形，且其自由端以一定的側向偏移不斷增加平行於第一輻射裝置(17)的軸向延長線。
7.按權利要求1至5任一項的天線，其特徵為，延長段(25，25』)和饋電線(13)與輻射裝置(17)相對布置。
8.按權利要求1至4任一項的天線，其特徵為，延長段(25)是一個平面元件(25」)，最好呈盤狀或圓盤狀。
9.按權利要求1或2的天線，其特徵為，延長段(25)是相對於第一輻射裝置(17)的延長段(25」)，該延長段向天線座(3)的底板(5b)的方向延長超出了連接、固定和/或接觸點(27)。
10.按權利要求1至9任一項的天線，其特徵為，延長段(25)做成金屬線形、棒形或板形。
11.按權利要求1至10任一項的天線，其特徵為，延長段(25)尺寸比金屬線形、棒形或板形的延長段短而寬。
12.按權利要求1至11任一項的天線，其特徵為，連接線(13)做成一個弓(13』)形。
13.按權利要求12的天線，其特徵為，延長段(25；25』，25」)與連接線(13)構成一個共同的弓形(13』)。
全文摘要
汽車的接收和/或發射裝置具有一個最好呈外殼(5)狀的天線座(3)。通過一根內連接線(13)實現到一個輻射器(17)的電連接，該輻射器最好又通過一個閉鎖線圈(19)與另一個輻射器(21)電連接。本發明改進的接收和/或發射裝置具有這樣的特徵連接線(13)最好呈弓形(13』)和/或第一輻射器(17)具有一導電的延長段(25，25』，25」)。
文檔編號H01Q21/30GK1507676SQ03800174
公開日2004年6月23日 申請日期2003年2月20日 優先權日2002年2月22日
發明者P·K·普拉斯邁爾, P K 普拉斯邁爾, C·馬格 申請人:凱特萊恩工廠股份公司