专利名称：用于移动车辆的分集天线系统的制作方法
分集天线系统被用在车辆中来改善接收质量。
车辆中经常应用一个安装在轿车后窗玻璃中的细分的加热区，必要时还应用另外两个安装在轿车前窗玻璃或其它地方的天线系统，并且构成一个所谓的天线分集系统。持续地且以离散的步距完成对接收信号的评测，以在有规定的劣化情况下切换到另一个天线上。从而保证了最佳可能的接收。
例如EP 1021000A2公开了一种用于车辆的扫描天线系统。根据该方案，用于车辆的天线系统具有一个多天线设备和至少两个天线，由这两个天线的接收电压形成至少两个天线信号。这些信号被馈送到一个逻辑切换装置，该装置可以用不同的切换位置分别将散布的不同切换信号接入接收机。用一个由接收信号导出的中频信号控制一个分集处理器，在存在接收干扰时该处理器不间断地继续将逻辑切换装置切换到另一个切换位置。
此外EP0792031A2也公开了一种分集天线系统。该已公开的天线设备同样包括一个可控制的切换装置和一个通过天线导线连接的接收机。在接收机中有一个干扰检测器，在接收信号或中频信号中出现接收干扰时通过一个指示信号指示此干扰。具有可控制切换装置的天线设备包括多个单天线或天线部件。此外提供了一个共用的天线连接位置，接收机通过一个天线导线连接在此位置上。通过一个切换开关，在出现干扰时可分别由一个天线切换到另一个天线上。
按此方案最好使用一个在车辆中的加热区作为天线装置，并且最好应用一个分开的天线区域。在一个实施例中集成在后窗玻璃中的加热区的两个半区在输出侧分别连接一个放大器，同时这两个放大器又连接到一个切换装置上，切换装置具有引到无线接收机的连接导线。此外提供了多个其它的天线连接点，在这些连接点上可以引出相应的天线接收信号，以实现一个尽可能宽阔的分集系统。
由EP0792031A2，还例如由DE2036809C2原则上已知，通过切换各个天线连接位置或导体或具有电抗的导线组合可以改变构成天线的导体区域的辐射性能。
DE 2036809C2具有单键调节的问题，因为这里需要在作为一方面的天线调节与作为另一方面的变频器振荡频率的调节之间非常精确的同步。同时产生以下缺点在这种调节中由于在天线和接收机中的调谐电抗在位置上是分开的，这些电抗处于不同的环境负荷之下，尤其是不同的温度，这使得同步非常困难，且通常完全不可能同步。为解决此问题，因此建议在放大器的输出端没有较长的中间导线来连接混频级与振荡器，其中振荡器的频率调谐回路具有一个第二电抗，其阻抗可借助于一个直流电压被改变。
按照上面提到的EP0792031A2，不是在后窗玻璃中集成的加热区上，而是在多个天线连接位置上连接电抗形式的阻抗，并且与这些阻抗串接开关，这些开关可以通过一个切换装置来控制。这样可通过分集处理器在出现干扰时分别通过加热区上的另一个连接点取出天线信号。在一个实施例中，在多个天线部件连接中端的一个连接端上还提供了可控制的切换开关，以根据需要连接不同的电抗到一个对应它们的天线连接端上，并从而改变天线的方向性。
所有这些解决方案中总是涉及制造方面相应准备和配合的解决，以根据接收尽可能无干扰的发送信号的要求连接不同的电抗到不同的天线连接位置上。
DE 10033336A1也公开了一种用于车辆中分集天线设备的分集天线。在此方案中描述了这种分集天线系统的多个不同的实施例，其中加热区也被用作天线，它可包括一个或多个电气上隔离的可控制段。其中加热区通常具有两个汇流条，它们分别连接于一个加热导线。此外加热区具有分开的天线连接端，其上可连接例如一台无线电。例如在第二个天线连接端上连接阻抗网络和一个切换装置，这样保证了在天线信号中出现接收干扰时转换至少一个电可控阻抗网络的阻抗值，从而在阻抗网络输出端形成一个分集散布的不同的天线信号。为此在阻抗网络中应用两个开关二极管，通过它们产生4个不同的电抗。
本发明的目的在于给出一种改进了的分集天线系统，其结构简单，并且用它可以在出现干扰时实现相应的切换，以接收到更好的天线信号，同时此天线系统也可以增补装配。
上述任务在本发明中按权利要求1或7所给出的特征来完成。本发明具有优点的实施例在从属权利要求中给出。
本发明从单个的有源天线出发，它最好由车辆后窗玻璃中的加热导线构成。在天线连接点上至少间接地连接一个放大器，原来用于无线电的接收盒在空间上可与此放大器分开。当然放大器也可集成在无线电中。此外以已知的方式通过一个分集处理器对所接收的天线信号的质量进行相应的评估。
加热区，例如在车辆后窗玻璃上，通常具有两个汇流条，其上分别引出一根加热导线或具有连接用的加热连接端子。这样实现用于对加热区进行加热的电流通路。为使本发明所述系统具有增补装配的可能性，不需要原来在加热区旁或在汇流条上提供分开的天线连接端，而是通过两个加热连接端子或两根加热导线或两个汇流条实现连接。换言之，本发明所述装置可以增补装配，因为不需要在加热区、在汇流条等上增加连接点，而是在需要时应用已有的从汇流条或从加热区引出的两根加热导线或加热连接端子。
按照本发明，一个调节盒和/或切换盒被连接到第二个天线连接点上。通过此调节盒，模拟地或以离散的单步转换方式如此改变电抗，使得可以分别接收到最佳的天线信号。
在调节盒的情况下，首先通过分集处理器经数模变换器产生一个模拟信号(即一个调节电压)，此信号被送至调节盒。这样电抗被相应改变，从而由加热区构成的天线装置的方向性可相应被改变。
如果应用一个切换盒，则可通过分集处理器实现不同电抗间的切换。
按照本发明，在加热区中只在两个连接位置上进行连接，即在一个连接位置上至少间接地连接于无线电，而在第二个连接位置上连接于一个调节盒或切换盒，它至少间接地通过分集处理器的控制改变天线的方向性。
此电路结构的主要优点在于，整个装置费用非常低，并且为此仅需一个放大器，不需要具有附加连接位置的专用加热导体辐射器，并且由于以上原因，现有加热区的具有用于正极或负极的两个连接位置可被用作对增补装配的分集天线系统的连接位置。
下面借助实施例详细说明本发明，附图中
图1是具有一个调节盒的分集天线系统的第一个实施例，以及图2是具有一个切换盒的分集天线系统。
图1简要示出一个加热区1，它由两个相对放置的汇流条3和多根在汇流条之间通常平行走向的加热线5构成。这种加热区通常安装在车辆的后窗玻璃中。加热线被嵌在玻璃中或印在玻璃上。
这种加热区1同时也被用作窗玻璃天线7，下面也简称为天线7。
加热区1以已知的方式连接于一个车辆蓄电池11，其中例如蓄电池的正极13通过扼流圈15连接于加热区1的第一个连接端17，此连接端构成与一个汇流条3的连接。负极19通常通过接地21最终与第二个连接端23电气连接，它形成与第二汇流条3的连接。
为了增补装配一个分集天线系统，按本发明一个放大器25的输入端至少间接地连接于加热区1或天线7的第一连接端17，并且放大器25的输出端与原来的接收部件或无线电27相连接。
通过无线电产生一个中频信号，它可以在后接的分集处理器29中被分析。在图1所示实施例中应用一个调节盒31来实现分集天线系统，使调节器被模拟地控制。为此分集处理器29的输出端连接到数模变换器33的输入端，数模变换器的输出端连接于调节盒31的输入端35。
在调节盒中可有多个适合的调节回路，以改变连接的电抗并从而对天线基点施加不同的负载。从而改变作为天线7的加热区1的方向性。
所示实施例中调节盒为此具有三个并联的支路37a至37c，它们最终被连接在第二个连接端23与至少间接地第二个极19或接地21之间。在第一个支路37a中串联连接一个电阻R1和一个电容C1，在第二个支路37b中串接一个电感L，一个电容C2和一个变容二极管D1，而在第三个支路37C中串接一个电容C3和一个变容二极管D2。
连接于数模变换器33的控制线41通过一个电阻R2连接至第三个支路37C中电容器C3与变容二极管D2之间的连接点43，同时控制线41可通过电阻R3继续引至或延长至第二个连接点43′，它连接在第二个支路37b中的电容器C2和变容二极管D1之间。
此外在接地(负极)和第二个连接端23之间还必需连接一个电感45，用于导入加热电流。
如果分集处理器确定了发送信号的劣化，则一直相应地改变电抗，直到在天线上重新接收到一个改善了的输入信号。其中甚至可以将一一个预制的表存储在一个存储装置中(例如在无线电中或在分集处理器中)，从而确定接下来在什么方向上和/或调到什么值上通过控制调节盒来改变电抗。
根据尺寸和/或调节电压可以在调节盒中在规定频率范围内调节到任意的连接阻抗(可变电导)。
图2所示实施例与图1所示实施例的区别在于，不采用连续的，即模拟的可控调节盒31，而是采用一个切换盒31′。因此在图2所示实施例中也不需要数模变换器33，因为这里由分集处理器29直接完成对切换盒31′的相应控制。
切换盒同样连接在接地端23或负极19与第二个天线连接端23之间，并且切换盒具有一个控制输入端43，通过它接收来自分集处理器29′的切换信号。
切换盒31′也同样具有三个支路37a至37c，即具有一个电感11的第一个支路37a，与其并联的具有一个电容C4和与电容C4串联的电阻R4的第二个支路37b，以及具有一个电容C5的第三个支路37c。所有三个支路共同连接到地，而在天线区域一侧设置有一个切换开关47，它通过分集处理器来进行相应的控制。这样在接收出现干扰时以离散的步距在切换盒中进行切换，以改变电抗并从而改变天线的方向性。
图1所示上下调节盒31或图2所示切换盒31′只是作为例子给出的。此调节盒31或切换盒31′也可以有另外的结构，并且根据需要也可有更多的支路。
权利要求
1.用于车辆的分集天线系统，车辆具有一个用作天线的加热区(1)，其中加热区(1)包括两个加热连接端(17，23)和/或两根加热连接导线(17a，23a)以及两个天线连接端(17′，23′)，该系统具有以下特征-在第一个天线连接端(17′)上可连接或连接有一个放大器(25)，放大器的输出端在电气上可连接或连接于一个接收部件或无线电(27)，-设置了一个分集处理器(29)，它主要分析接收部件或无线电(27)的中频信号，-第一个天线连接端(17′)和/或放大器(25)和/或接收部件或无线电(27)与分集处理器(29)相连接，并且-在第二个天线连接端(23′)上连接一个用于产生不同的连接阻抗或不同大小电抗的装置，该装置尤其是至少间接地由分集处理器(29)来控制，其特征在于，-分集天线系统是可增补装配的，-第一个天线加接端(17′)由第一个加热连接端(17)，第一根加热导线(17a)和/或加热区(1)的第一汇流条(3)构成，-第二个天线连接端(23′)由第二个加热连接端(23)，第二根加热导线(23a)和/或加热区(1)的第二汇流条(3′)构成，-用于产生不同的连接阻抗或不同大小电抗的装置由一个调节盒(31)构成，并且-调节盒(31)具有一个或多个回路，通过这些回路可以连续地或模拟地调节在调节盒中所形成的连接阻抗或电抗的大小。
2.如权利要求1所述的分集天线系统，其特征在于，用于产生不同大小的连接阻抗或不同大小的电抗的装置包括分集处理器(29)。
3.如权利要求1或2所述的分集天线系统，其特征在于，分集处理器(29)至少间接地与一个数模变换器(33)相连接，数模变换器的输出端通过调节线(43)连接于调节盒(31)的控制输入端，用于模拟地改变连接阻抗或电抗。
4.如权利要求1至3中任一项所述的分集天线系统，其特征在于，在调节盒(31)中设置的回路或支路(37a至37c)由至少一个串联的电阻(R1)和电容(C1)组成，或由一个电感(L)，一个电容(C2)和一个变容二极管(D1)组成，或由一个电容(C3)和一个变容二极管(D2)组成。
5.如权利要求4所述的分集天线系统，其特征在于，来自模数变换器(33)的调节线(41)直接或通过一根中间连接线(41′)连接于一个二极管连接端，用于调节支路或回路(37a至37c)中的变容二极管(D1，D2)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的分集天线系统，其特征在于，调节盒(31)具有用于连续地改变连接阻抗或电抗的变容二极管(D1，D2)。
7.用于车辆的分集天线系统，车辆具有一个用作天线的加热区(1)，其中加热区(1)包括两个加热连接端(17，23)和/或两根加热连接导线(17a，23a)以及两个天线连接端(17′，23′)，该系统具有以下特征一在第一个天线连接端(17′)上可连接或连接有一个放大器(25)，放大器的输出端在电气上可连接或连接于一个接收部件或无线电(27)，-设置了一个分集处理器(29)，它主要分析接收部件或无线电(27)的中频信号，-第一个天线连接端(17′)和/或放大器(25)和/或接收部件或无线电(27)与分集处理器(29)相连接，并且-在第二个天线连接端(23′)上连接一个用于产生不同的连接阻抗或不同大小电抗的装置，该装置尤其是至少间接地由分集处理器(29)来控制，其特征在于，一分集天线系统是可增补装配的，一第一个天线连接端(17′)由第一个加热连接端(17)，第一根加热导线(17a)和/或加热区(1)的第一汇流条(3)构成，-第二个天线连接端(23′)由第二个加热连接端(23)，第二根加热导线(23a)和/或加热区(1)的第二汇流条(3′)构成，并且-用于产生不同的连接阻抗或不同大小电抗的装置由一个切换盒(31′)构成，切换盒具有至少三个集成的、产生不同连接阻抗或电抗的回路。
8.如权利要求7所述的分集天线系统，其特征在于，至少三个的回路(37a至37c)在其一端至少间接地连接于蓄电池(11)的一个极(19)，支路或回路(37a至37c)的另一端经过一个切换开关(47)可与加热区(1)或天线的第二个连接端(23)相连接。
9.如权利要求7或8所述的分集天线系统，其特征在于，各个支路或回路(37a至37c)具有优点地由一个电感(11)组成，或由一个串联的电容(C4)和电阻(R4)组成，或由一个电容(C5)组成。
10.如权利要求7至9中任一项所述的分集天线系统，其特征在于，用于产生不同大小的连接阻抗或不同大小的电抗的装置包括分集处理器(29)。
全文摘要
本发明涉及一种用于移动车辆的改进了的分集天线系统，其特征在于，分集天线系统是可增补装配的，第一天线连接端(17′)由第一个加热连接端(17)，第一根加热连接导线(17a)和/或加热区(1)的第一汇流条(3)构成，第二个天线连接端(23′)由第二个加热连接端(23)，第二根加热连接导线(23a)和/或加热区(1)的第二汇流条(3′)构成，用于产生不同的连接阻抗或不同大小电抗的装置由一个调节盒(31)构成，并且调节盒(31)具有一个或多个回路，通过它们可以连续地或模拟地调节在调节盒中所形成的连接阻抗或电抗的大小，或者上述装置是一个切换盒(31′)，它具有至少三个集成的、产生不同连接阻抗或电抗的回路。
文档编号H01Q1/22GK1509506SQ03800260
公开日2004年6月30日 申请日期2003年3月6日 优先权日2002年3月14日
发明者弗罗瑞恩·海德切尔, 彼得·K·普拉斯梅尔, K 普拉斯梅尔, 弗罗瑞恩 海德切尔 申请人:凯瑟雷恩工厂两合公司