(57)【要約】  本発明は、平坦な広帯域アンテナに関する。このアンテナは平たい、楕円状のアンテナ装置２、３、４を有している。この楕円状のアンテナ装置２、３、４は、中央アンテナ部材２と、第１の展開されたアンテナ部材３と、第２の展開されたアンテナ部材４を有している。中央アンテナ部材２は支持体１に対して平行に配置されている。展開されたアンテナ部材３、４は、楕円状アンテナ装置２、３、４の対向する２つのセグメントによって構成されており、展開されたアンテナ部材３、４は、支持体１の方向を指している。第１の展開されたアンテナ部材３には基部点１３が取り付けられており、この基部点を介して信号の供給が行われる。インピーダンス整合装置７は、第２の展開されたアンテナ部材４を基部点１３近傍に位置するアース点１２に接続する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦な広帯域アンテナであって、
支持体（１）と、平たい楕円状アンテナ装置（２、３、４）と、インピーダンス整合装置（７）を有しており、
前記平たいアンテナ装置は前記支持体（１）に固定されており、中央アンテナ部材（２）と、第１の展開されたアンテナ部材（３）と、第２の展開されたアンテナ部材（４）を有しており、
前記中央アンテナ部材（２）は前記支持体（１）に対して平行に配置されており、
前記展開されたアンテナ部材（３、４）は、前記楕円状アンテナ装置（２、３、４）の対向する２つのセグメントによって構成されており、
前記展開されたアンテナ部材（３、４）は、前記支持体（１）の方向を指しており、
信号の供給は前記第１の展開されたアンテナ部材（３）の基部点（１３）で行われ、
前記インピーダンス整合装置は、前記第２の展開されたアンテナ部材（４）を前記基部点（１３）近傍のアース点（１２）に接続する、
ことを特徴とする、平坦な広帯域アンテナ。
【請求項２】
前記インピーダンス整合装置（７）は平たく、楕円状である、請求項１記載の平坦な広帯域アンテナ。
【請求項３】
前記インピーダンス整合装置（７）は展開された部材を有している、請求項２記載の平坦な広帯域アンテナ。
【請求項４】
前記インピーダンス整合装置（７）は個別構成部材を有している、請求項２または３記載の平坦な広帯域アンテナ。
【請求項５】
前記アンテナ装置（２、３、４）および／またはインピーダンス整合装置（７）は円形である、請求項１から４までのいずれか１項記載の平坦な広帯域アンテナ。
【請求項６】
前記支持体（１）は導電性であり、アースと接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の平坦な広帯域アンテナ。
【請求項７】
前記インピーダンス整合装置（７）とアンテナ装置（２、３、４）の間に遮蔽装置が取り付けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の平坦な広帯域アンテナ。
【請求項８】
前記インピーダンス整合装置（７）とアンテナ装置（２、３、４）は、前記支持体（１）の対向面上に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の平坦な広帯域アンテナ。
【請求項９】
楕円形状が多角形形状によって近似されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の平坦な広帯域アンテナ。
【請求項１０】
前記インピーダンス装置（７）は個別構成部材を有している、請求項１記載の平坦な広帯域アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は平坦な広帯域アンテナに関する。
【０００２】
本発明は、車両内に配置されるアンテナに関連して記載されているが、本発明はこれに制限されるものではない。
【０００３】
ますます多くの、無線通信を行う機器が車両内で使用されるようになってきている。これらの機器が車両外の基地局と通信できるようにするために、ないし基地局との通信を改善するために、車両にはアンテナが取り付けられている。ここでは、使用される全ての周波数帯域に対して、アンテナが１つのみ配置されるのが望ましい。無線周波数スペクトルの使用される中央帯域は８００ＭＨｚから５ＧＨｚの間である。これまでには平坦な逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）が使用されており、この逆Ｆアンテナは、自身のアンテナ構造において多数の非連続的な共振を可能にする。ＰＩＦＡの平坦な面部材においてスリットを適切に設計することによって次のことが可能になる。すなわち、アンテナの放射特性を必要な周波数帯域に合わせることが可能になる。しかしこの場合には、相応する放射特性を得るために、ＰＩＦＡをその周囲に依存して合わせることが必要となる。なぜなら、非連続の共振周波数が周囲に依存してずれるからである。従って、このアンテナの設計は、各新たな車両毎に新たに合わせられなければならない、または車両にこのアンテナを異なって配置する毎に新たに合わせられなければならない。
【０００４】
別のアンテナは円形ディスクモノポールであり、これは、円形のアンテナ部材を有している。このアンテナ部材は、支持体に対して垂直に配置されている。円形アンテナ部材は、同軸ケーブルの心線と接続されている。円形ディスクモノポールの放射特性は最小周波数を有しており、この最小周波数から、ほぼ連続的なモノポールの放射特性が周波数領域において生じる。従って円形ディスクモノポールを周囲に合わせる必要はない。円形ディスクモノポールの欠点はその垂直な構造、ひいては場所を取るということである。円形アンテナ部材は典型的に約１０ｃｍの直径を有する。これに加えて、突出している丸いアンテナ部材を機械的影響から保護するために措置が講じられなければならない。
【０００５】
本発明の課題は、高さが低い、改善された広帯域アンテナを提供することである。
【０００６】
発明の利点
上述の課題は本発明では、請求項１の特徴部分に記載された構成を有する平坦な広帯域アンテナによって解決される。本発明の基になる着想は、平坦な広帯域アンテナが平たい楕円状アンテナ装置を有するというものである。この楕円状アンテナ装置は、中央アンテナ部材と、第１および第２の展開されたアンテナ部材を有している。中央アンテナ部材は支持体に対して平行に配置されている。展開されたアンテナ部材は、楕円状アンテナ装置の対向する２つのセグメントによって構成されている。展開されたアンテナ部材は支持体の方向を指している。第１の展開されたアンテナ部材には基部点（Fusspunkt）が取り付けられている。この基部点を介して信号が供給される。インピーダンス装置は第２の展開されたアンテナ部材をアース点と接続する。ここでこのアース点は基部点の近傍に位置している。
【０００７】
本発明は、公知の解決方法とは異なり、次のような利点を有している。すなわち、平坦な広帯域アンテナの高さが僅かであるという利点を有している。さらに平たい楕円状アンテナ装置によって、ほぼ連続的な放射特性が広域の周波数帯域において得られる。この放射特性はほぼ、円形ディスクモノポールアンテナの放射特性に相応する。
【０００８】
従属請求項には、請求項１に記載された平坦な広帯域アンテナの有利な発展形態および改良形態が記載されている。
【０００９】
有利な発展形態ではインピーダンス整合装置は平たく、楕円形である。インピーダンス整合装置および楕円状アンテナ装置をほぼ対称に構成することによって、非常に良好なインピーダンス整合が得られる。これと相応に、別の発展形態のインピーダンス整合装置は展開された部材を有している。
【００１０】
別の有利な発展形態では、インピーダンス装置は個別構成部材を有している。
【００１１】
別の有利な発展形態では、アンテナ装置および／またはインピーダンス装置は円形である。
【００１２】
別の発展形態では、支持体は導電性であり、アースと接続されている。
【００１３】
別の発展形態では、遮蔽装置がインピーダンス整合装置とアンテナ装置の間に取り付けられる。有利にはこの遮蔽装置によって、空気を介してアンテナ装置に届く、インピーダンス整合装置からの不所望な信号伝送が阻止される。
【００１４】
別の発展形態ではインピーダンス整合装置は、支持体の対向する面に配置されている。
【００１５】
別の発展形態では、楕円形状は多角形形状によって近似される。
【００１６】
図面
本発明の実施例並びに有利な発展形態を図示し、以下の明細書でより詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態の三次元図であり、
図２は、本発明の実施形態の平面図と側面図であり、
図３は、本発明の実施形態の、第２の方向から見た側面図である。
【００１８】
実施例の説明
図面では特にことわりがなければ、同じ参照番号は同じ素子または同じ機能を有する素子をあらわしている。
【００１９】
図１、２および３では、本発明の実施形態が示されている。導電性の支持体１上方には、楕円状の平たいアンテナ装置が配置されている。このアンテナ装置は中央アンテナ部材２および展開された第１のアンテナ部材３および展開された第２のアンテナ部材４から構成されている。中央アンテナ部材２はほぼ楕円形状である。この楕円には２つの対向しているセグメントが欠如しているだけである。展開されたアンテナ部材はまさに、この欠如したセグメントの形状を有している。アンテナ装置の相応する形状は、楕円の２つのセグメントを折り取ることによって得られる。
【００２０】
展開された第１のアンテナ部材３の頂点には基部点１３が取り付けられている。この基部点１３は、同軸ケーブル９の心線１１と接続されている。同軸ケーブル９は広帯域アンテナを送信装置および／または受信装置と接続させる。同軸ケーブルは例えば、高周波数信号を伝送するのに適している導体である。
【００２１】
展開された第２のアンテナ部材４の頂点はインピーダンス整合装置７と接続されている。整合装置７は同じように楕円形に形成されている。インピーダンス整合装置７は、第２のアンテナ部材４の頂点をアース点１２と接続させる。このアース点１２は基部点１３の近傍に位置している。アース点１２は同軸ケーブル９の保護部１０と接続されている。
【００２２】
図示された実施形態でインピーダンス整合装置７は、中央アンテナ部材２と同じ、支持体１の面上に位置している。別の実施形態では、インピーダンス装置７は支持体１の別の面に配置される。このために支持体１内に穿孔部が設けられ、この穿孔部によって第２のアンテナ部材４がインピーダンス装置７と接続される。
【００２３】
この平坦な広帯域アンテナの利点は、高さが低いということである。高さはある実施形態では約２ｃｍである。アンテナ装置とインピーダンス整合装置７を楕円形に構成することによって、次のような放射特性が得られる。すなわち、有利には円形ディスクモノポールのように幅の広い放射帯域を有する放射特性が得られる。従ってこのアンテナは全般的に大きい周波数スペクトルに対して使用可能であり、しかも設置場所の周囲に合わせる必要はない。
【００２４】
この広帯域アンテナは、支持体面において有利な放射方向を有しておらず、円放射式に放射する。このことはアンテナを、動いている車両内で使用するのに必要である。なぜなら、走行中にアンテナを正しい方向に向けるのには大きなコストがかかってしまうからである。
【００２５】
インピーダンス整合装置７が、１つまたは複数の付加的なアース面によって遮蔽されてもよい。このようにして、中央アンテナ部材２とインピーダンス整合装置７との間の相互作用が抑制される。この相互作用はインピーダンスからの放射によって生じてしまう。
【００２６】
これによって、相互作用が導電性コンタクトを介してのみ行われ、干渉作用が回避されることが保証される。
【００２７】
本発明を有利な実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれに制限されるものではなく、多様に修正可能である。
【００２８】
アンテナ部材の形状は多角形によって近似され得る。
【００２９】
さらにインピーダンス整合装置は個別構成部材を有してよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態の三次元図
【図２】本発明の実施形態の平面図と側面図
【図３】本発明の実施形態の、第２の方向から見た側面図
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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