(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のアンテナ湾曲部（１）を有するハーフループアンテナであって、該アンテナ湾曲部（１）はアースとして設計された接地面（２）に対向して配置されており、前記アンテナ湾曲部（１）は一方の側（４）では前記接地面（２）に接続されており、他方の側（３）ではアンテナ信号のための接続部を有し、
前記アンテナ湾曲部（１）は金属製の面（５）を含み、
該面（５）の外側縁部（６）は凸型曲線を形成し、すなわち外側へと湾曲されている、アンテナ湾曲部（１）を有するハーフループアンテナにおいて、
前記アンテナ湾曲部（１）に含まれる面（５）は前記一方の側（４）では前記接地面（２）に対して傾斜し、かつ前記他方の側（３）では前記接地面（２）に平行に配置されており、
前記アンテナ湾曲部（１）のアンテナ信号側（３）においてインダクタンス（７）が挿入されており、
前記アンテナ湾曲部（１）と接地面（２）との間の接続は他のインダクタンス（８）によって行われていることを特徴とする、アンテナ湾曲部（１）を有するハーフループアンテナ。
【請求項２】
前記アンテナ湾曲部に含まれる面（５）は接地面（２）に対して外側へと湾曲されて配置されていることを特徴とする、請求項１記載のハーフループアンテナ。
【請求項３】
アンテナはレーダドームを有することを特徴とする、請求項１または２記載のハーフループアンテナ。
【請求項４】
１つのインダクタンス（７）乃至は複数のインダクタンス（７，８）はスプリングとして形成されており、該スプリングの回復力は前記アンテナ湾曲部（１）に含まれる面（５）又は該面（５）の部分をレーダドームに向かって押すことを特徴とする、請求項１または３記載のハーフループアンテナ。
【請求項５】
レーダドームは誘電体として作用する、請求項３又は４記載のハーフループアンテナ。
【請求項６】
前記アンテナ湾曲部（１）に含まれる面（５）はレーダドームの内側に設けられている、請求項３から５のうちの１項記載のハーフループアンテナ。
【請求項７】
前記アンテナ湾曲部（１）に含まれる面（５）は外側に誘電体を有する、請求項１から６のうちの１項記載のハーフループアンテナ。
【請求項８】
前記面（５）は線状の金属導体（９）により取り囲まれており、且つ該金属導体（９）が前記面（５）の外側縁部（６）を形成している骨格状のアンテナとして実現されている、請求項１から７のうちの１項記載のハーフループアンテナ。
【請求項９】
アンテナ湾曲部（１）とアンテナ接続部（３、４）のうちの１つとの間には給電回路網（１０）が挿入されており、
該給電回路網（１０）は少なくとも１つの第１の共振回路（４０；５０）を有し、
該第１の共振回路（４０；５０）はインダクタンス（１５；１６）及びキャパシタンス（２０；２１）を含むことを特徴とする、請求項１から８のうちの１項記載のハーフループアンテナ。
【請求項１０】
少なくとも１つの第１の共振回路（４０）は並列共振回路として形成されていることを特徴とする、請求項９記載のハーフループアンテナ。
【請求項１１】
少なくとも１つの第１の共振回路（５０）は直列共振回路として形成されていることを特徴とする、請求項９記載のハーフループアンテナ。
【請求項１２】
給電回路網（１０）は給電地点（３）に接続されていることを特徴とする、請求項９から１１のうちの１項記載のハーフループアンテナ。
【請求項１３】
給電回路網（１０）は接地面（２）に接続されていることを特徴とする、請求項９から１２のうちの１項記載のハーフループアンテナ。
【請求項１４】
給電回路網（１０）は少なくとも１つの第１の付加的なインピーダンス（２５、２６）を含み、
該少なくとも１つの第１の付加的なインピーダンス（２５、２６）は、前記給電回路網（１０）が予め設定されたインピーダンスに前記給電回路網（１０）に接続されたアンテナ接続部（３，４）において適合されるように選択されることを特徴とする、請求項１０から１３のうちの１項記載のハーフループアンテナ。
【請求項１５】
少なくとも１つの第１の付加的なインピーダンス（２５、２６）は少なくとも１つの第１の共振回路（４０；５０）の回路分岐に又は前記少なくとも１つの第１の共振回路（４０；５０）に直列に又は並列に配置されていることを特徴とする、請求項１４記載のハーフループアンテナ。
【請求項１６】
給電回路網（１０）は異なる共振周波数を有する複数の共振回路（４０、４５、５０、５５）を有することを特徴とする、請求項９から１５のうちの１項記載のハーフループアンテナ。
【請求項１７】
２つの並列共振回路（４０、４５）は直列に接続されていることを特徴とする、請求項１６記載のハーフループアンテナ。
【請求項１８】
２つの直列共振回路（５０、５５）は並列接続されていることを特徴とする、請求項１６又は１７記載のハーフループアンテナ。
【請求項１９】
直列共振回路（５０、５５）及び並列共振回路（４０、４５）は並列に又は直列に接続されていることを特徴とする、請求項１６から１８のうちの１項記載のハーフループアンテナ。
【請求項２０】
直列共振回路（５０、５５）は複数の並列共振回路（４０、４５）から成る直列共振回路に並列接続されていることを特徴とする、請求項１６から１９のうちの１項記載のハーフループアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はハーフループアンテナ、とりわけ自動車において使用するためのハーフループアンテナに関する。文献から周知のハーフループアンテナは、図５に図示されているような接地面（接地プレーン）上に半円形状に導かれた金属導体又はアンテナ湾曲部から成る。公知のハーフループアンテナの作動方法は折り返しモノポールの作動方法に相応する。さらに、その放射パターンは垂直面及び水平面においてほぼモノポールの、例えばλ/４放射器の放射パターンである。λ/２の共振長に設計されたハーフループアンテナはλ/４放射器の８３％の構造高さを有する。導体湾曲部の一方の側に給電し、他方の側を接地面又はアース面に接触させると、アンテナはその共振周波数において１００Ωより上のインピーダンスを有する。さらに、アンテナのキャパシタンスの増大は周波数帯域において比較的広帯域の放射特性を惹起する。さらに、アンテナのキャパシタンスの増大はアンテナの寸法の拡大によって効果的にその電圧最大値において達成される。λ/２ハーフループアンテナはその電圧最大値を半分のアンテナ長において、すなわち、アース面上の導体湾曲部の最高点において有する。
【０００２】
ＥＰ-０６８４６６１からアンテナユニットが公知である。このアンテナユニットは基板及びこの基板の上に固定された放射器を有す。この放射器の放射部分は平坦なプレートであり、この平坦なプレートは基板に対してパラレルに配置されている。この放射部分は供給端子及びアース端子を有する。
【０００３】
さらに、ＤＥ１９５１４５５６からＧＨｚ領域における周波数のための平坦アンテナ装置が公知である。この平坦アンテナ装置は衛星支援車両ナビゲーション（ＧＰＳ）のためのアンテナ及び少なくとも１つの移動無線用アンテナから成る。これらのアンテナは共通のハウジングにおいて比較的大きな広がりの導電性の面上に、とりわけ車両ボディの上に配置されている。この場合、ＧＰＳアンテナは有利には横型放射を有するループ導体アンテナとして形成され、一方の側においてアース面として全体的に誘電性材料から構成され、他方の側において放射方向に部分的な金属化によって設けられている。移動無線アンテナは水平方向放射パターンにおける全方位特性を有し、このアンテナのために大きな導電面がアース関連面として使用される。
【０００４】
公知の面アンテナにおける欠点はとりわけ自動車で使用する場合のその必要不可欠な所要面積である。
【０００５】
本発明の課題は、とりわけ自動車の領域において移動無線のために使用できるハーフループアンテナを開発し、良好なアンテナ特性を維持しつつできるだけコンパクトかつ小面積の構造形態を実現することである。
【０００６】
上記課題は、請求項１の特徴部分記載の構成によって解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項の対象である。
【０００７】
金属製アンテナ湾曲部を有する本発明のハーフループアンテナでは、この金属製アンテナ湾曲部はアースとして設計された接地面に対向して配置され、このアンテナ湾曲部は一方の側で接地面に接続されており、他方の側でアンテナ信号を有し、このアンテナ湾曲部は面によって形成され、この面の外側縁部は凸形曲線を形成し、すなわち外部へと湾曲されている。
【０００８】
有利にはアンテナ湾曲部の面は接地面に対してパラレルに又は外部へと湾曲されて配置されている。さらに、アンテナ湾曲部の面は接地面に対して傾斜して配置されている。
【０００９】
有利な実施形態では、アンテナ湾曲部の形はその端部において先が尖っている楕円形を有する。
【００１０】
アンテナの構造高さをさらに低減するために、アンテナ湾曲部のアンテナ信号側においてインダクタンスが挿入されている。さらに、アンテナ湾曲部と接地面との間の接続は他のインダクタンスによって行われている。
【００１１】
有利には、面状のアンテナ湾曲部はその外面に誘電体を有する。さらに、アンテナはレーダドームによって保護されている。このレーダドームは誘電体として使用される。
【００１２】
１つのインダクタンス乃至は複数のインダクタンスはスプリングとして形成されており、このスプリングの回復力はアンテナ湾曲部の金属面又はこの金属面の部分をレーダドームに向かって押圧する。
【００１３】
金属アンテナ湾曲部は金属面としてレーダドームの内側に取り付けられている。
【００１４】
さらに、ハーフループアンテナのアンテナ面は骨格アンテナとして実現され、アンテナ湾曲部は面は薄い金属導体によって形成され、この金属導体はアンテナ面の外側縁部を形成する。
【００１５】
有利には、凸型の縁部を有する面としてのアンテナ湾曲部の実施形態によって最小の接地面の場合にアンテナのキャパシタンスの増大が惹起され、これによって周波数帯域における比較的広帯域の放射特性が実現される。さらに、アンテナの固有キャパシタンスの増大によって共振乃至は動作周波数におけるインピーダンスは例えば５０Ωのような比較的低い値にシフトされる。有利には、水平放射パターンも垂直放射パターンも選択された幾何学的構成によって影響を受けないか乃至はほんの僅かしか影響を受けない。キャパシタンスの増大によって導体湾曲部の機械的な長さを短縮する可能性が与えられ、この結果、導体湾曲部の機械的な長さの相応の短縮において構造高さはλ/４放射器の５０％にまで低減される。
【００１６】
とりわけ有利には、アンテナ湾曲部とアンテナ接続部のうちの１つとの間には、給電回路網が挿入されており、この給電回路網は少なくとも１つの第１の共振回路を有し、この第１の共振回路はインダクタンス及びキャパシタンスを含む。こうして、ハーフループアンテナは少なくとも２つの周波数領域において信号を放射及び/又は受信する。従って、マルチバンド性能を有するハーフループアンテナが実現される。このマルチバンド性能を有するハーフループアンテナは同時にできるだけコンパクトかつ小さい面積の構造形式を有する。
【００１７】
さらに別の利点は、給電回路網は少なくとも１つの第１の付加的なインピーダンスを含むことである。この少なくとも１つの第１の付加的なインピーダンスは、ハーフループアンテナのインピーダンスが給電地点における所定のインピーダンスに適合されるように選択される。こうして、ハーフループアンテナのインピーダンスの微調整がそれぞれ使用される周波数帯域において実現される。
【００１８】
さらに別の利点は、給電回路網は異なる共振周波数を有する複数の共振回路を有することである。こうして、同時にハーフループアンテナのコンパクトかつ小さい面積の構造形式においてハーフループアンテナが信号を送信及び/又は受信できる２つより多くの周波数領域が実現される。
【００１９】
本発明の有利な実施形態を以下において図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明のハーフループアンテナの第１の実施形態である。
【００２１】
図２は本発明のハーフループアンテナの第２の実施形態である。
【００２２】
図３は本発明のハーフループアンテナの第３の実施形態である。
【００２３】
図４は本発明のハーフループアンテナの第４の実施形態である。
【００２４】
図５は周知のハーフループアンテナである。
【００２５】
図６は第１の実施形態における挿入された給電回路網を有するハーフループアンテナを示す。
【００２６】
図７は第２の実施形態における給電回路網を示す。
【００２７】
図８は第３の実施形態における給電回路網を示す。
【００２８】
図９は第４の実施形態における給電回路網を示す。
【００２９】
図１０は第５の実施形態における給電回路網を示す。
【００３０】
図１１は第６の実施形態における給電回路網を示す。
【００３１】
図１２は第７の実施形態における給電回路網を示す。
【００３２】
図１３は第８の実施形態における給電回路網を示す。
【００３３】
図１４は第９の実施形態における給電回路網を示す。
【００３４】
図１は本発明のハーフループアンテナの第１の実施形態を示し、この第１の実施形態は面状の金属製アンテナ湾曲部１から成り、このアンテナ湾曲部１は接地面２の上方に配置されている。アンテナ湾曲部１は地点３においてその給電部を、すなわちアンテナ信号を有し、他方で、地点４で接地面２に接触している。従って、このハーフループアンテナは折り返しモノポールとして作用する。有利な実施形態では、アンテナ湾曲部１の面５は形においてその端部において先が尖っている楕円形の形式を有する。一般にアンテナ面５を制限する縁部６は凸型の、すなわち外へ向かって湾曲した閉じた曲線である。この面状の実施形態によってアンテナのキャパシタンスの増大が惹起され、この結果、周波数帯域において比較的広帯域の放射特性が実現される。さらに、固有キャパシタンスの増大によってこのアンテナのインピーダンスが共振乃至は動作周波数において比較的低い値に、例えば５０Ωにシフトされる。しかし、水平放射パターンは垂直放射パターンのように面状の、このケースの湾曲された幾何学的構成によって影響されない乃至はほんの少ししか影響されない。
【００３５】
さらに、キャパシタンスの増大は導体湾曲部の機械的な長さの短縮の可能性を与える。例えば導体湾曲部の機械的長さの短縮において構造高さがλ/４放射器のほぼ５０％に低減される。
【００３６】
さらに、面状の幾何学的構造が設けられたアンテナは文献から公知のハーフループアンテナに対して送信源乃至は受信器に適合されたインピーダンス、比較的大きい帯幅幅ならびに不変の放射パターンにおける比較的小さい構造高さを有する。アンテナ幾何学的構造拡張はその作用においてλ/４放射器におけるヘッドキャパシタンス（Kopfkapazitaet）に相応する。
【００３７】
図２はハーフループアンテナの他の実施形態を示す。アンテナ湾曲部１の機械的な長さを短縮するために、インダクタンス７、すなわち延長コイルがアンテナ湾曲部１に挿入される。ここに図示された第２の実施形態では延長コイル７は給電地点３に挿入される。この場合、アンテナ湾曲部１の形式として形において１つの端部においてだけ先が尖っている楕円形が生じる。さらに、アンテナ湾曲部１の面５は、接地面１に対して（アース地点４では）基本的に傾斜しているが、（この図における面６の後部の縁においては）接地面１に対してパラレルに延在する。λ/２ハーフループアンテナはその電流最大値を導体湾曲部端部、すなわち給電地点３及びアースプレート２に対するコンタクト地点４において有するので、このハーフループアンテナはそこでその最大の作用を発揮する。延長コイル７をアンテナ湾曲部１の給電箇所３において挿入することによって放射器として、短縮により残った残余セグメント、すなわち導体湾曲部１の面５が得られる。これにより構造高さをλ／４放射器の３０％にさらに低減し、構造長も短縮することができる。これは０．０８λの構造高さに相当する。ヘッドキャパシタンスにより放射器のバンド幅が前もって格段に増大されているから、延長コイルにより生じたバンド幅減少は甘受することができる。さらにこの第２実施例によるアンテナから放射される出力は有効周波数バンドにおいてはλ／４放射器の出力に対して格別の損失を有していない。
【００３８】
図３は本発明のハーフループアンテナの第３実施例を示す。このアンテナでは、別の延長コイル８（インダクタンス）がアンテナ湾曲部１に挿入されている。別の延長コイル８は、接地面３と接触するアンテナ湾曲部１の個所４で挿入されており、全体インダクタンスを２つの延長コイルに導体湾曲部で分割する。このことにより次のように構成された放射器が得られる。すなわち比較的に大きく広がる金属面５が接地面２（アースプレート）上でこれから所定の間隔を有する放射器が得られる。
【００３９】
このアンテナを移動機器に使用する場合には、このアンテナをレーダドームにより天候の影響に対して保護すると有利である。
【００４０】
さらにアンテナキャパシタンスの増大は最も効率的には、その寸法をその電圧最大において拡大するか、ないしは誘電体をこの個所に被覆することにより達成される。従ってこれら３つの実施形態によるアンテナの上側には誘電体が被覆されており、これによりアンテナキャパシタンスが増大される。
【００４１】
従って上記の実施例によるアンテナでは、誘電体としてのレーダドームの作用が最適に利用される。さらにアンテナの構造高さをできるだけ小さくするために、アンテナとレーダドームとの間隔を最小にすることが努められる。アンテナ湾曲部の金属面をレーダドームに直に当接すれば、誘電体としてのレーダドームの作用により湾曲部面積およびひいては構造長および構造幅をさらに低減することができる。さらにレーダドームと金属面との間隔が製造公差のために種々異なることにより生じる、アンテナの離調が阻止される。
【００４２】
従って上記３つの実施例全てに対して、アンテナ湾曲部の金属面またはその上部をレーダドームの内側に直接固定するか、または有利には蒸着し、アンテナ湾曲部１の残余部と接触するようにする。
【００４３】
さらに延長コイル７，８を第２または第３実施例に相応して次のように構成することができる。すなわち延長コイルがばねとして機能し、その回復力がアンテナ湾曲部１の金属面またはその上部をレーダドームに対して押圧するように構成することができる。
【００４４】
図４は、本発明のハーフループアンテナの別の実施例を示す。この実施例では、ヘッドキャパシタンスがスケルトンアンテナの形態で構成されている。言い替えると、アンテナ湾曲部１の金属面は細い金属導体９により置換される。この金属導体は面５の外側縁部６となる。ここにはスケルトンアンテナが第２実施例に相応して図示されている。有利にはこの種のアンテナでは、ハーフループアンテナに付加的アンテナ、例えばＧＰＳアンテナを配属することができる。
【００４５】
無線通信の増大する要請に対応するため、マルチバンドアンテナを使用することが増加している。
【００４６】
２バンドモードではいわゆる２バンドアンテナが使用される。この２バンドアンテナは２つの動作周波数で電磁波を送信／受信することができる。このような２バンドアンテナはこの２つの動作周波数でそれぞれ共振を有する。
【００４７】
このようなマルチバンド適用に対するトレンドではとりわけ、容易に組み込むことができるか、または例えば自動車に隠して組み込むのに適した扁平アンテナがある。このような扁平アンテナで複数の動作周波数で信号を放射および／または受信することができるようにするため、共振周波数の異なる複数の共振素子が必要であるか、または複数の周波数で発振することのできる放射素子が使用される。前記共振素子は共通の給電地点と接続されるか、または寄生共振子として主共振子に結合される。
【００４８】
複数の共振素子を使用する場合でも、複数の周波数で発振することのできる放射素子を使用する場合でも空間が必要であり、この空間がしばしば十分に使用できない場合がある。
【００４９】
従ってこのような扁平アンテナにおいて、複数の周波数で発振することのできない１つの共振素子だけを使用する場合であっても、複数の動作周波数での送信動作および／または受信動作が実現できるように構成することが課題である。
【００５０】
この課題は、アンテナ湾曲部１と、アンテナ端子３，４の１つとの間に給電網１０が挿入されており、この給電網１０は少なくとも１つの共振回路４０；５０を有し、この共振回路はインダクタンス１５；１６およびキャパシタンス２０；２１を含むことによって解決される。ここでアンテナ端子３，４は、一方では給電地点３であり、他方では基準電位を形成する接地面２への接点４である。
【００５１】
図６によれば給電網１０がアンテナ湾曲部１と給電地点３との間に配置されている。しかし同様にアンテナ湾曲部１と、接地面２への接点４との間に挿入することもできる。ここで給電網１０は第１の共振回路として第１の並列共振回路４０を有する。第１の並列共振回路４０はここでは、第１のインダクタンス１５と第１のキャパシタンス２０からなる並列回路である。
【００５２】
すでに述べたように、アンテナ湾曲部１に挿入されたインダクタンスによってアンテナ湾曲部１の機械的長さが共振周波数が同じままであっても低減される。反対にアンテナ湾曲部１に挿入されたキャパシタンスによってアンテナ湾曲部１の機械的長さを、共振周波数を同じにしたまま延長することができる。すでに述べたようにアンテナ湾曲部１ではアンテナ湾曲部１に挿入されたインピーダンスはその最大の効果をハーフループアンテナの最大電流において発揮する。これは既述のλ／２ハーフループアンテナの場合、給電地点３ち接地面２への接点４である。従って給電網１０も給電地点３ないし接点４にその最大効率を有する。
【００５３】
図６の給電網１０では第１のインダクタンス１５が第１の共振周波数ｆｒ１に作用する。この第１の共振周波数ｆｒ１は、アンテナ湾曲部をハーフループアンテナに対して単独で使用した場合、すなわち給電網なしで使用した場合に達成されることとなる共振周波数よりも下にある。第２のキャパシタンス２０は第２の共振周波数ｆｒ２に作用する。この第２の共振周波数ｆｒ２は、第１の共振周波数ｆｒ１より大きく、アンテナ湾曲部をハーフループアンテナに対して単独で使用した場合、すなわち給電網なしで使用した場合に達成されることとなる共振周波数よりも上にある。従って第１の共振周波数ｆｒ１を中央周波数として有する第１の周波数領域と、第２の共振周波数ｆｒ２を中央周波数として有する第２の周波数領域とを信号の送受信のために含む２バンドアンテナが得られる。ここでハーフループアンテナの共振周波数は、アンテナ湾曲部１を単独で使用する場合、すなわち給電網１０なしの場合には２つの周波数領域の間に来ることとなる。第１のインダクタンス１５と第１のキャパシタンス２０はここで、第１の並列共振回路４０の共振周波数が２つの実現された周波数バンドの間、ないし２つの共振周波数ｆｒ１，ｆｒ２の間になるように選定しなければならない。
【００５４】
第１の共振周波数ｆｒ１に基づいて構成されたシングルバンドハーフループアンテナに対して、アンテナ湾曲部１の構造サイズは減少されている。
【００５５】
さらに給電網１０のインピーダンスを次のように選定すると有利である。すなわち、このインピーダンスがアンテナ湾曲部１のインピーダンスと共に、信号の送信および／または受信のために使用される２つの周波数領域において給電地点３に所定のインピーダンスが生じるように選定すると有利である。給電網１０を接地面２への接点４に接続する際には、この接点４に対して設定されるインピーダンスを、給電網１０のインピーダンスの適切な選定により相応に調整する。給電地点３、または接地面２への接点４での所望のインピーダンスは、第１の並列共振回路４０の共振周波数を第１の共振周波数ｆｒ１と第２の共振周波数ｆｒ２の間に維持する必要がある場合には、第１のインダクタンス１５と第１のキャパシタンス２０の相応の選定により行うことができる。第１のインダクタンス１５と第１のキャパシタンス２０とを、所望のインピーダンスが給電地点３ないし接地面２への接点４で達成されるように選定できない場合には、本発明では少なくとも１つの付加的インピーダンスを給電網に配属する。この付加的インピーダンスは、ハーフループアンテナが、給電網１０と接続されたアンテナ端子３，４で所定のインピーダンスに適合されるよう選定される。ここで少なくとも１つの第１の付加的インピーダンスは第１の並列共振回路４０の回路分岐に、または第１の並列共振回路４０に直列または並列に配置することができる。図７によれば、図６の実施例から出発して、第１の並列共振回路４０が例えば次のように拡張されている。すなわち、第１のキャパシタンス２０に適合インダクタンス２５が直列に接続されるように拡張されている。この適合インダクタンス２５は所定のインピーダンスが給電地点３で調整されるように選定されている。図８の別の実施例では、このような適合インダクタンス２５が第１の並列共振回路４０にも直列に接続されている。これにより図６の給電地点のインピーダンスに所望のように適合することができる。インピーダンス適合のためには図９では、相応に選定された適合コンデンサ２６を使用することもできる。この適合コンデンサ２６は例えば図９では並列共振回路４０に直列に接続されている。しかし第１のインダクタンス１５に対して直列に並列共振回路４０内で接続することもできる。
【００５６】
インピーダンス適合のために１つ以上の付加的インピーダンスを給電網１０に設け、前記のように並列共振回路４０と接続することもできる。このようにして、ハーフループアンテナのインピーダンスを、給電網１０が接続されたアンテナ端子３，４に微同調することができる。給電地点３に接続する場合は、例えば５０Ωの所定のインピーダンスを設けることができる。
【００５７】
例えば図６で、第１のインダクタンス１５と第１のキャパシタンス２０を備える第１の並列共振回路４０を有する給電網１０は、ハーフループアンテナを実現するための簡単で安価な解決手段である。このハーフループアンテナは２つの異なる周波数領域で信号を送信および／または受信することができる。
【００５８】
相応にして給電網１０は、図１１に第１の直列共振回路５０に基づき示したように直列共振回路として構成することもできる。第１の直列共振回路５０はここで第２のインダクタンス１６を有し、この第２のインダクタンスは第２のキャパシタンス２１に直列に接続されている。第１の直列共振回路５０のインピーダンスを、ハーフループアンテナの所定のインピーダンスを給電地点３ないし接地面２への接点４で達成するために同調または微同調ことは次のようにして達成される。すなわち１つまたは複数の相応に選定された付加的インピーダンスを給電網１０に挿入するのである。このことは例えば、別のキャパシタンスを第２のインダクタンス１６または第１の直列共振回路全体に対して並列に接続することにより行われる。相応してこのことは、第２のキャパシタンス２１または第１の直列共振回路全体に別のインダクタンスを並列に接続することによっても行われる。
【００５９】
信号の送信および／または受信に対する２つ以上の周波数バンドをハーフループアンテナによって実現するために、給電網１０は共振周波数の異なる複数の共振回路を有することができる。ここで給電網１０は、例えば２つの直列共振回路５０，５５からなる並列回路を有することができる。このことは図１２に示されている。ここで図１２によれば、第１の直列共振回路５０に第２の直列共振回路５５が並列に接続されている。この第２の直列共振回路５５は第４のインダクタンス３１，およびこれに直列に接続された第４のキャパシタンス３６から形成される。図１０による別の実施例では、給電網１０が直列に接続された２つの並列共振回路４０，４５を有する。ここで図１０の第１の並列共振回路４０には第２の並列共振回路４５が直列に接続されており、この第２の並列共振回路は第３のインダクタンス３０と第３のキャパシタンス３５からなる並列回路を形成する。図１３によれば別の例として、第１の並列共振回路４０と第１の直列共振回路５０との並列回路が示されている。ここでこの並列回路は給電網１０を形成する。
【００６０】
相応にして、３バンドハーフループアンテナを、並列共振回路と直列共振回路との直列回路によって実現することもできる。
【００６１】
図１０または図１２で２つの共振回路を使用する場合には、３つの周波数領域が実現され、この３つの周波数領域でハーフループアンテナは信号を送信および／受信することができる。ここでは２つのそれぞれの共振回路のインダクタンスとキャパシタンスは、個々の共振回路の共振周波数が送信および／または受信に使用可能なハーフループアンテナの周波数領域の間になるように選定される。
【００６２】
ハーフループアンテナによる送信および／または受信をさらに多数の周波数バンドで行うことはさらなる共振回路を使用することによって達成される。従って２つ以上の並列共振回路を直列に、または２つ以上の直列共振回路を並列に接続することができる。複数の直列および並列共振回路を相互に直列または並列に接続することもできる。このときに、２つの直列共振回路が相互に直列に接続されないことと、２つの並列共振回路が相互に並列に接続されないことに注意しなければならない。ここで共振回路はそれぞれ、その共振周波数が信号の送信および／または受信のために使用される、ハーフループアンテナの個々の周波数領域の間になり、かつ相互に異なるように選定される。一般的にｎ個の共振回路を有する給電網１０において、ｎ＋１の周波数領域がハーフループアンテナに対する送信および／または受信のために実現される。図１４は例として、第１の直列共振回路５０と、第１の並列共振回路４０と第２の並列共振回路４５からなる直列回路との並列回路を示す。ここで第１の直列共振回路５０は例えば、２つ以上の並列共振回路からなる直列回路、または複数の並列共振回路と１つの直列共振回路からなる直列回路に並列に接続することもできる。
【００６３】
このような、２つ以上の周波数領域を信号の送信および／または受信のために有するハーフループアンテナでのインピーダンス適合の微同調はすでに図７，８，９で述べたように付加的インピーダンスを相応に挿入することによって行われる。ここで１つまたは複数の付加的インピーダンスを使用することができる。これらの付加的インピーダンスは既述のように、給電網１０の各共振回路の１つまたは複数の回路分岐路に、またはこれに直列または並列に配置することができる。
【００６４】
この種の２バンドハーフループアンテナまたはマルチバンドハーフループアンテナでは、強い相互作用が一方では給電網１０とアンテナ湾曲部１１との間で、他方では給電網１０のインピーダンス間で生じる。とりわけ給電網１０はアンテナ湾曲部１に特別の電流密度を形成し、この電流密度はハーフループアンテナの全ての動作周波数領域において良好な放射を可能にする。アンテナ湾曲部１を前記のように相応に扁平構成することによって、またこれと結び付いたアンテナ湾曲部１の容量を相応に選定することによって、アンテナ湾曲部１を給電網１０と関連して次のように同調することができる。すなわち、ハーフループアンテナから動作周波数領域へ放射される出力が、λ／４放射器に対して非常に小さな損失しか有しないように同調することができる。ここでハーフループアンテナの放射ダイアグラムは垂直および水平面において、近似的にモノポール、例えばλ／４放射器に近似する。
【００６５】
有利な実施例によるアンテナは側面図でも平面図でも、鋭角に延在するプロフィールを有する。このプロフィールは空気力学的に良好な特性を有する。インダクタンスを非対称に分散できる２つの延長コイルを使用する場合には、側方プロフィールの上昇角ないしプロフィールの形状自体を変更することができる。これにより線形に上昇するプロフィールも、湾曲部と共に上昇するプロフィールも実現することができる。さらにレーダドームをこの二重くさび形に適合すれば、アンテナ全体はその良好な空気力学的特性に基づいて、車両での移動適用に対して優れた適性を有する。ここでは車両屋根またはトランクルーム蓋が有利な取り付け位置である。その良好な空気力学的特性の他に、アンテナはオンガラスアンテナとしても適する。なぜならアンテナはフロントウインドウまたはリアウインドウの上部エッジでの取り付け位置では、そのくさび形状によりボディーへの滑らかな経過を形成するからである。
【００６６】
上記の扁平アンテナの使用領域はとりわけ、信号をＧＳＭバンドで送信および受信することである。ＧＳＭバンドでの信号送受信用に別のアンテナが組み込まれたラジオ受信用ロッドアンテナが存在しないか、またはリアウインドアンテナの形態で実現されたため使用することができない場合には、この種のＧＳＭアンテナを別個の取り付けることができる。有利にはこの種の扁平アンテナは、アンテナが車両幾何形状に組み込まれるべき場所に取り付ける。さらにアンテナが全方向指向特性を有する場合に、このアンテナの取り付け位置が車両屋根であれば乗客への輻射を最小にすることができる。
【００６７】
アンテナの相応の選定によってこのアンテナを、他の周波数バンド、例えばＥネット等での垂直偏向電磁波の送受信のために使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のハーフループアンテナの第１の実施形態である。
【図２】  本発明のハーフループアンテナの第２の実施形態である。
【図３】  本発明のハーフループアンテナの第３の実施形態である。
【図４】  本発明のハーフループアンテナの第４の実施形態である。
【図５】  周知のハーフループアンテナである。
【図６】  第１の実施形態における挿入された給電回路網を有するハーフループアンテナを示す。
【図７】  第２の実施形態における給電回路網を示す。
【図８】  第３の実施形態における給電回路網を示す。
【図９】  第４の実施形態における給電回路網を示す。
【図１０】  第５の実施形態における給電回路網を示す。
【図１１】  第６の実施形態における給電回路網を示す。
【図１２】  第７の実施形態における給電回路網を示す。
【図１３】  第８の実施形態における給電回路網を示す。
【図１４】  第９の実施形態における給電回路網を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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