[发明专利]用于机动车的多波段天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种多波段天线，尤其是用于机动车中的、适用于车对车通信的多波段天线。

背景技术

在欧洲有多个频率段尤其用于移动通信，例如用于GSM的890-960MHz和1710-1880MHz和用于UMTS的1920-2170MHz。因此需要在机动车中使用多波段天线，即该天线可以用于多个频率带。也就是说，在机动车中使用的天线应该适用于发送和接收不同频率带中的无线信号。

除了当前存在的频率带，例如用于电信通信服务，无线电信号也应被用于数字广播以及未来的服务如LTE、WiMAX、WiBro、WLAN和UWB。这些附加的服务例如能够使用另外的位于5.9GHz附近的频率段，以用于传递车辆之间的信息，也就是用于车对车通信。

对于所有频率波段所期望的是，所用的多波段天线的接收和发射特性对于所有所期望的频率波段在水平面中是不依赖方向的，并且不会在特定方向上由单独的发射元件产生阻断。对于多波段天线这意味着，方向图在较高的带宽上具有很好的全向性，也就是没有较大的缩窄(Einzüge)，并且能够均匀地沿水平方向发射至通信接收者。

文献DE 10 2007 061 740 A1公开了一种具有两个单极的多波段天线，其垂直于平面延伸。所述单极具有下部的天线部段，其V形地从天线根部点延伸至平面上。在其中一个臂上连接有简单的、朝垂直平面定向的单极部段。在另一个臂上连接有L形单极部段。

由文献EP1 189 305 A2已知一种圆锥天线，其嵌入到介电材料中。圆锥天线设置在圆板上，并且从基板开始随着间距得增大而扩展。

由文献US 7 286 095还已知一种圆锥天线，其部分地容纳在塑料体内。该圆锥天线设置在盘形的基板上，因此利用其尖部竖立在基板上。

在文献US 2003/0103008 A1中描述一种多波段天线结构，其中圆锥形天线部段以其尖部设置在基板上。在圆锥形天线部段的宽的端部上连有圆柱形部段。天线结构从圆柱形部段的边缘平行于基板延伸，天线结构平行于基板定向。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种尤其用于机动车中的多波段天线，其具有在多个频域中的与方向无关的全向性。

发明内容

所述技术问题由根据权利要求1所述的多波段天线以及根据并列的权利要求所述的多波段天线装置所解决。

本发明更多有利的设计方案由从属权利要求给出。

根据本发明的第一主题设置尤其用于机动车的多波段天线。该多波段天线包括：

-具有对称轴线的锥形发射器，用于使锥形发射器以其缩窄端垂直于接地面地放置；和

-第一单极发射器，其沿对称轴的方向与锥形发射器相连，其中第一单极发射器与锥形发射器的侧面电连接。

上述多波段天线的理念在于，通过锥形发射器(锥形的发射器)和第一单极发射器的单独发射器元件的堆叠布置避免在水平面中在特定方向上出现阻断，所述水平面垂直于锥形发射器的对称轴线。此外优选的是，多波段天线的整体高度通过锥形发射器与第一单极发射器的主动耦连而被降低，并且因此尤其对于较低的频率能够实现非常宽带的天线性能。这尤其这样实现，即锥形发射器设计用于较高的频域，并且单极发射器设置在圆锥放射器上。如果所述装置的整体高度被使用，单极发射器必须与锥形发射器的侧面相连。此外在上述多波段天线中可行的是，发射器元件的阻抗适配(Impedanzanpassung)对于起自2-3GHz的频域仅通过设置锥形发射器的尺寸来进行。在直至2-3GHz的下部频域中通过设置单极发射器的尺寸实现阻抗适配。

此外，第一单极发射器可以与锥形发射器的侧面齐平地相连。尤其能够设置第二单极发射器，其沿对称轴方向与锥形发射器相连，其中，第二单极发射器与锥形发射器的侧面电相连。

按照另一种实施形式，第二单极发射器与锥形发射器的侧面齐平地相连。第二单极发射器尤其可以与锥形发射器齐平地、与第一单极发射器对置地设置。

此外，第二单极发射器具有顶部电容，其尤其横向于对称轴线在锥形发射器上方延伸。

多波段天线在锥形发射器的缩窄端通过同轴电缆的内导线成为能接触的。

此外，锥形发射器的较宽的端部具有导电的锥体端面，在该锥体端面上设置GPS天线，其中GPS天线通过与锥形发射器绝缘的、穿过锥形发射器的导线成为能接触的。

可以设置连接适配器，用于将同轴导线的内导线和锥形发射器相互连接。