專利名稱：車輛的無線電接收的天線分集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛的無線電接收的天線分集裝置，該裝置包括接收機、具有多個帶天線饋入線2a的天線(A1，A2，…AN)的多天線裝置(2)、用于選擇根據(jù)分集(diversitaetsmaessig)另外的接收信號的換接設(shè)備以及分析電路19，其中分析電路對正好到達接收機1的接收信號8的接收質(zhì)量進行分析，以便在出現(xiàn)干擾時通過換接將根據(jù)分集另外的接收信號引至接收機1。
背景技術(shù)：
這種類型的具有開關(guān)分集(Schaltdiversity)的天線分集裝置優(yōu)選地被應(yīng)用于超短波(UKW)無線電接收，并且例如已由DE 19607045公開。此外，由EP 1126631公開了一種分集系統(tǒng)，該系統(tǒng)目的在于，通過兩個或多個天線信號的同相疊加獲得比以一個單獨天線所獲得的更大的有效信號，以便因此在具有多徑傳播的領(lǐng)域中降低電平擾動(Pegeleinbruechen)的可能性。由此，在和信號中得到關(guān)于接收噪聲的平均更有利的信噪比。然而，天線信號的同相求和的無問題的工作方式受限于，在接收位置疊加的部分波(瑞利接收場)在其瞬時頻率中僅僅細(xì)微地不同，使得因此不產(chǎn)生可聽到的接收干擾。在如例如在EP 1126631的圖1中所示的接收情形-其中具有不同傳播時間τ0至τ3的波束在接收位置疊加-中，所接收的部分波不再是頻率相同的，并且通過疊加導(dǎo)致頻率干擾增加(Frequenzstoerhueben)，其中頻率干擾增加在頻率解調(diào)之后在行駛期間經(jīng)常導(dǎo)致自發(fā)出現(xiàn)的干擾。在接收位置，具有不同傳播時間的波束分別按照瑞利分布的標(biāo)準(zhǔn)疊加，其中瑞利分布在車輛的不同天線情形中不同地起作用，使得車輛上兩個分集天線的天線信號特別是在電平衰減的區(qū)域中也可具有不同的瞬時頻率。這些頻率的區(qū)別取決于高頻載波的頻率調(diào)制，并且通常非常大，并且如果信號在其它信號路徑中沒有頻率干擾增加，則由此得出的相差必須通過信號路徑中的移相部件來調(diào)整。另一方面，在快速相位調(diào)整中，在第一信號路徑中被干擾的信號通過調(diào)節(jié)過程而將其干擾反映到第二信號路徑上，并且因此在和信號中強制干擾。純粹的相位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的另一缺點是限制在兩個天線信號上，使得以該系統(tǒng)不能獲得足夠的根據(jù)分集的效果。相鄰信道干擾由于中頻平面中受限的選擇而以類似方式起作用。通過其它UKW發(fā)射機的互調(diào)制而出現(xiàn)在接收信道中的信號與電平擾動一起導(dǎo)致有效信號上的頻移干擾(Frequenzhubstoerung)，這些頻移干擾不能借助具有相同相位的相位調(diào)節(jié)系統(tǒng)來消除。因此，為了改善這種狀況，在EP 1 126 631中，其中多天線裝置包含可控的邏輯開關(guān)設(shè)備，在該開關(guān)設(shè)備中，以不同開關(guān)位置分別將根據(jù)分集不同接收信號饋送到接收設(shè)備的兩個輸入端的至少一個，并且求和后的信號被饋送到干擾檢測器，用于極快速地識別通過頻率干擾增大干擾的和信號，其干擾識別信號在存在接收干擾時將邏輯開關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)接到另一開關(guān)位置中。
但是，EP1 126 631中所提供的裝置還具有以下缺點，即在通過不期望的無線電發(fā)射機-這些無線電發(fā)射機由于發(fā)射機的密集頻率占用而形成經(jīng)常的干擾原因-而出現(xiàn)同信道干擾或相鄰信道干擾的情況下，通過期望信號的同相的電平最大化通常并未消除干擾現(xiàn)象。而在這些情形中重要的是，改進有效信號與干擾信號的比例。若根據(jù)分集的不同接收信號的選擇未導(dǎo)致無干擾的接收，則期望信號的同相不能達到目的，因為干擾的同信道信號或相鄰信道信號因此在各種情況下都未被抑制。同樣也適用于接收情形，其中具有更大的不同傳播時間的波束在接收位置互相疊加。EP 1 126 631中所提供的裝置的另一特別的缺點在于實際的轉(zhuǎn)換，該轉(zhuǎn)換在經(jīng)濟的實現(xiàn)中強制相位調(diào)節(jié)設(shè)備被安置在接收機中，并且因此至少兩個分開的天線線路(Antennenleitung)必須被引到接收機。這意味著，在汽車制造中成本和空間開銷的提高，并且在那里對于車輛操作也被歸為不利。相位調(diào)節(jié)設(shè)備的另一缺點在具有深的信號擾動的瑞利場中產(chǎn)生，其中調(diào)節(jié)尤其在快速行駛時不能跟上這些信號擾動，并且這必須重新起振，由此發(fā)生具有干擾頻率增大的不受控的相位控制。這又可由于頻率解調(diào)而導(dǎo)致接收中的干擾。但是，對于EP 1 126 631中說明的解決方案的經(jīng)濟性特別嚴(yán)重的是高的材料開銷，這是由于到接收機的第二高頻線路結(jié)合為了分集功能而在接收機中需要第二調(diào)諧電路(Tunerschaltung)的必要性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，在根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的天線分集裝置中，避免這些缺點，并且構(gòu)建不但經(jīng)濟而且高效的天線分集裝置，該裝置在多個天線的情形中僅需要一個至接收機的高頻線路，并且因此在接收機中為了該目的不強制另外的調(diào)諧電路。
根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征部分解決。
借助本發(fā)明獲得的優(yōu)點主要在于實現(xiàn)了一種特別經(jīng)濟的天線分集裝置2、3，其在良好的信擾比方面對于同信道干擾或相鄰信道干擾具有天線信號的被相位調(diào)節(jié)的(gephasten)疊加的所有優(yōu)點，并且具有在同時車輛中線纜開銷最小時對于多個天線的可構(gòu)建性的優(yōu)點。若天線分集模塊6例如在緊湊的多天線裝置2附近，如例如在汽車后窗玻璃上，則在多個天線的情形中，僅需要一個至接收機的高頻線路4。根據(jù)本發(fā)明，關(guān)于同信道干擾或相鄰信道干擾的信擾比的改善僅以拋棄天線信號的同相求和來實現(xiàn)。特別有利地，該天線分集裝置2、3可用于汽車中的無線電接收，并且尤其用于UKW接收。用天線分集模塊6表示的與接收機分離的部件中的具有間距(Schritt)不同的相位或間距不同的電平傳輸值的信號的疊加和天線選擇功能的總和能夠?qū)崿F(xiàn)對于汽車制造不但經(jīng)濟而且關(guān)于操縱特別有吸引力的設(shè)計，其中該部件有利地定位在多天線裝置2附近，并且只具有一個連接線路到接收器。


在以下附圖中示出本發(fā)明的實施例。其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的具有多天線裝置2的天線分集設(shè)備2、3的框圖，其中輸入側(cè)信號路徑14a分支為(Aufzweigung)具有接收信號7a的第一單獨信號路徑15和具有接收信號7b的、帶有可調(diào)整移相設(shè)備10的第二單獨信號路徑16，并且具有求和部件9和可尋址的信號選擇開關(guān)12，其中通過該信號選擇開關(guān)12，通過位于接收機1中的分析電路19以及通過帶存儲器11的電子控制設(shè)備分別選擇天線。固定地可調(diào)整的移相設(shè)備10可有利地被構(gòu)建為可尋址的數(shù)字可調(diào)整的移相部件28，而相位調(diào)整信號14相應(yīng)地被構(gòu)建為邏輯地址信號。
圖2示出了如在圖1中的天線分集裝置2、3，但是具有天線分集模塊6中的分集處理器17，其中具有中頻(ZF)信號20的求和后的輸出信號8中的干擾經(jīng)過高頻線路4被饋送到分集處理器17。
圖3示出了如圖1中的天線分集裝置2、3，但是在接收機1中具有分集處理器17，并且在分集處理器17中生成地址選擇信號27，該地址選擇信號經(jīng)過高頻線路4被饋送到天線分集模塊6中具有存儲器11的電子控制設(shè)備。
圖4示出了如圖2中的天線分集裝置2、3和天線分集模塊6，但是在多天線裝置2中具有帶有源放大器元件25的天線以及被構(gòu)造為二極管的選擇開關(guān)5a、5b，其中選擇開關(guān)也能實現(xiàn)零開關(guān)位置24a、24b。
圖5示出了如圖2中的多天線裝置2和天線分集模塊6，但是具有無源天線，并且在分別具有高歐姆放大器前端22a、22b的第一信號路徑15和第二信號路徑16中具有天線放大器21a、21b。
圖6
示出了如圖5中的天線放大器21a、21b，但是分別具有可調(diào)整的變換部件29a、29b，其通過地址控制信號23a、23b被調(diào)整用于補償天線的頻率特性。
圖7示出了汽車的2個加熱區(qū)天線(Heizfeldantennen)(見圖8)的分集效率的例子，其中c作為角度范圍2π的線性劃分的數(shù)目。
c＝0沒有信號疊加的天線分離地可用。
c＝1沒有信號疊加的天線分離地可用(經(jīng)過零開關(guān)位置24a或24b)+具有角度值2π/1(相應(yīng)于角度值0)的信號的疊加。
c＝2沒有疊加的天線分離地可用+具有角度值差別2π/2的所有疊加。
c＝n沒有疊加的天線分離地可用+具有角度值差別2π/n的所有疊加。
圖8示出了用于UKW接收的天線分集裝置2、3的特別有利的高效經(jīng)濟的實施形式，其中天線分集模塊6在汽車后窗玻璃上，具有至作為導(dǎo)體而印上的無源天線的短的連接。天線分集模塊6僅與一個作為至接收機1的高頻線路4的連接線纜連接，用于傳輸求和后的輸出信號8以及例如傳輸ZF信號20。天線分集模塊6的直流電源也可有利地通過高頻線路4的內(nèi)導(dǎo)體實現(xiàn)。
圖9示出了具有根據(jù)本發(fā)明的天線分集模塊6的車輛后窗玻璃上的天線的典型有利的結(jié)構(gòu)。
a)天線A1和A4以引線2a通過至加熱區(qū)的母線(Sammelschienen)的連接而形成。另外兩個天線A2和A4被構(gòu)建為垂直于水平發(fā)熱體的交叉導(dǎo)體(Kreuzleiter)。
b)A1和A4如在a)中，A3作為交叉導(dǎo)體，A2作為加熱場和窗框之間的平面結(jié)構(gòu)。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的天線分集裝置的基本構(gòu)造的框圖，用于闡述工作原理。
a)根據(jù)本發(fā)明的一種裝置的簡單實施形式，具有兩個天線A1、A2；分支之前的共同信號路徑14a以及兩個開關(guān)5a、5b；單獨信號路徑(16)中的移相部件35和求和部件9。
b)如圖a)中的裝置，然而具有四個天線并且在共同信號路徑14a中具有三個移相部件35a、35b、35c，用于通過選擇合適的移相值來優(yōu)化和信號8中的分集效率。
c)如圖a)中的裝置，然而具有四個天線以及可轉(zhuǎn)換的0°或180°的移相值，并且具有基本移相部件(Grundphasendrehglied)37用于改善分集效率。
d)如圖b)中的裝置，然而具有帶合適移相角的移相部件35a、35b，用于優(yōu)化分集效率。
圖11示出了對應(yīng)于圖10d)的根據(jù)本發(fā)明的裝置，然而具有組合的、多級移相部件32和多級相位選擇開關(guān)33，以及具有帶存儲器11和分集處理器17的電子控制設(shè)備，用于控制可尋址的信號選擇開關(guān)12和多級相位選擇開關(guān)33。
圖12示出了依賴于移相部件的被調(diào)整的移相角的分集效率；例a)在UKW頻帶的下端，b)在UKW頻帶的上端。
曲線1)具有兩個天線的裝置的、依賴于圖10a中的移相部件35的移相角的、具有明確極大值(箭頭)的分集效率。
曲線2)如對于曲線1的裝置的分集效率，然而是在如圖10d中的另一移相部件附加可用時(但是僅具有兩個天線)?？偟氐玫酵ㄟ^箭頭標(biāo)識的極大值。
曲線3)在將系統(tǒng)擴展到總共三個移相部件時、如對于曲線2的裝置的分集效率，具有另一微小的、通過箭頭標(biāo)識的極大值升高。
曲線4)和曲線5)另外的移相部件的可用性不導(dǎo)致技術(shù)上可利用的、最大可實現(xiàn)的分集效率的提高。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的分別具有兩個移相部件35a、35b的優(yōu)選的特別經(jīng)濟的裝置，具有移相部件35a、35b的被固定調(diào)整的相位角，用于多天線裝置2的借助可尋址的信號選擇開關(guān)12所選出的天線對的所有組合。移相部件的相位優(yōu)選地與多天線裝置2的頻率響應(yīng)(Frequenzabhaengigkeit)匹配地根據(jù)頻率最佳構(gòu)建，如圖16b中所示。
圖14示出了在FM無線電廣播的頻率范圍中，在移相部件上具有不同技術(shù)開銷的、如圖8和9a中具有四個天線的多天線裝置2的例子中的分集效率。
a)曲線1)根據(jù)本發(fā)明在只有四個天線可用而沒有第二信號路徑的情況下的比較曲線。(平均值2.3)曲線2)圖13中的裝置的移相部件35a或35b的被調(diào)整的相位角為0°或90°。(平均值3.1)曲線3)對于6種可能的、可借助可尋址的信號選擇開關(guān)12調(diào)整的不同天線組合的每一種，分別有兩個相應(yīng)的、最佳的移相部件35a、35b的角度組合可供使用(例如如在圖11中)。(平均值2.3)b)曲線1)和3)如圖a)的曲線1)和3)的分集效率；曲線2)對于移相部件35a或35b的被調(diào)整的相位角為0°或180°的分集效率。
圖15示出了a)曲線2)如圖14b)中的曲線2)，對于移相部件35a或35b的被調(diào)整的相位角為0°或180°的分集效率，具有根據(jù)圖10c的帶有如圖15b中的優(yōu)化頻率特性的基本移相部件37。
曲線1)和3)如圖14a)中的分集效率用于比較；b)圖10c中的基本移相部件37的被優(yōu)化的移相角的頻率響應(yīng)。
圖16示出了a)曲線2)圖13中的特別經(jīng)濟的裝置的分集效率，分別具有帶固定調(diào)整的、對于相應(yīng)頻率優(yōu)化后的移相部件相位角的兩個移相部件35a、35b。
曲線3)為了比較，分別對于6種可能的、借助可尋址信號選擇開關(guān)12可調(diào)整的天線組合的每一種，具有兩種相應(yīng)的、優(yōu)化的移相部件的角度組合可供使用。
曲線1)根據(jù)本發(fā)明的在僅有四個天線而沒有第二單獨信號路徑可用的情形中的比較曲線。
圖17示出了a)天線A1、A2的方向圖(Richtdiagrammen)，以及b)圖9a中的多天線裝置2的與此鏡像的天線A3、A4。方向圖的方位角平均值通過幅度校正部件36彼此均衡。
圖18示出了伴隨根據(jù)圖13的分集裝置、來自圖19中示出的可用的方向圖的、在每個方位角情形中可供使用的極大值的方位角方向圖。
圖19示出了圖13中的裝置的方位角方向圖，分別具有兩個移相部件35a、35b，帶有固定調(diào)整的、對于相應(yīng)頻率優(yōu)化的、根據(jù)圖16b中的角度值的移相部件相位角，以及帶有根據(jù)圖16a中的曲線2)的分集效率。圖a)、c)、e)、g)、i)、k)分別示出了由可尋址的信號選擇開關(guān)12所選出的天線組合的兩個單圖；分別位于其旁邊的6個圖b)、d)、f)、h)、j)、l)示出了兩個在與所說明的移相部件組合時得到的方向圖。通過相位選擇開關(guān)33的選擇，總地得到四個單個天線的方向圖以及附加地總共12個方向圖。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的分集裝置的有利的實現(xiàn)形式，具有根據(jù)圖6的高歐姆放大器前端22a、22b，具有被附加地構(gòu)造為移相部件35a、35b的變換部件29a、29b，并且具有相位選擇開關(guān)33。
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的分集裝置的一種有利實現(xiàn)形式的分集效率，其中與不同的情形相比，如在圖10b中所示，具有在共同信號路徑14a中的移相部件35a、35b、35c。
曲線1)僅僅四個天線信號，沒有形成和信號。
曲線2)四個天線信號以及由所有可能的、分別由兩個天線在移相部件35a、35b、35c的有利移相值的前提下的組合形成和信號。
曲線3)如曲線2)中的裝置，然而沒有有效的移相部件35a、35b、35c，它們的移相值被調(diào)整為零。
具體實施例方式
分集效率用作對于天線分集裝置的能力的度量，其中分集效率對應(yīng)于假定可用的去相關(guān)的(dekorrelierte)接收信號的數(shù)目。從干擾降低中得到在由多徑傳播通過信號擾動(衰落)干擾的瑞利接收場中的接收的改善，其中這些干擾在UKW范圍內(nèi)經(jīng)常通過相鄰信道和同信道、以及在弱信號區(qū)域內(nèi)通過噪聲而引起。若在一接收區(qū)域中僅以一個天線接收時出現(xiàn)干擾的概率為ps，則在同一接收區(qū)域中在分集工作中出現(xiàn)干擾的概率降低為pd＝psn其中n表示裝置的分集效率的特征量。該參考值在以下用于描述分集天線裝置的能力。因此，借助本發(fā)明要達到的目的是，以盡可能小的技術(shù)開銷實現(xiàn)盡可能大的分集效率。
在瑞利接收場中接收時，在信擾比最大化方面，在兩個不同天線信號疊加時省略連續(xù)相位調(diào)節(jié)的可能性基于意外的效果，即超出一定數(shù)目c之后，2π角度空間的離散劃分對于可用的被不同相位調(diào)節(jié)的被疊加的信號不再產(chǎn)生改善。特別是在經(jīng)常出現(xiàn)的同信道干擾或相鄰信道干擾中，系統(tǒng)不尋找在和信號8中導(dǎo)致同相求和的相位調(diào)整，而是尋找提供最大信擾比的相位調(diào)整。
這由圖7中印象深刻地得出，其中兩個后窗天線的分集效率作為關(guān)于在線性角度步進(Winkelschritt)c中劃分?jǐn)?shù)目的決定性的量度(Mass)而被繪出，并且對于這種天線是典型的。在所有研究中都已表明，數(shù)目c＝5，以及在角度步進中線性劃分為大約70度，實際上足夠?qū)崿F(xiàn)最大可實現(xiàn)的分集效率。
另一種有利的解決方案在于，與2π的角度空間的線性劃分不同，檢測車輛上的天線(A1，A2，…，AN)的復(fù)數(shù)方向圖，并且分別對于多天線裝置2的2個天線，借助基于統(tǒng)計在瑞利接收情形中的分集效率的仿真計算，來求得考慮到分集效率的盡可能大的增長的、借助每個另外進行的角度劃分的最佳離散角度值。這為了對于角度范圍0…2π盡可能小數(shù)目的劃分而發(fā)生。由此，可被尋址的信號選擇開關(guān)12的每個確定的開關(guān)位置(a＝0，1，2，…N，b＝0，1，2，…N)分別被固定分配可調(diào)整的移相設(shè)備10的離散移相角Фi的一個相位向量(i＝1，2，…)。由此，可構(gòu)建最大數(shù)目為I＜5的不同移相角Фi。本發(fā)明的一個重要優(yōu)點在于這樣的事實，即由于沒有具有上述缺點的連續(xù)干預(yù)相位的調(diào)節(jié)過程，借助根據(jù)本發(fā)明的天線分集裝置2、3，少的開關(guān)步長(Schaltschritt)就足夠找到無干擾的信號作為求和后的輸出信號8。附加的可能性，即通過可尋址的信號選擇開關(guān)12從多天線裝置2中成對地選出多個天線組合，在很大程度上進一步提高了分集效率。
在本發(fā)明的一種特別有利的擴展方案中，為了盡可能有效地從可尋址的信號選擇開關(guān)12以及可調(diào)整的移相設(shè)備10的多種調(diào)整中構(gòu)建對未被干擾的信號的尋找過程，在分集處理器17中設(shè)置具有記憶裝置(Gedaechtnis)的邏輯處理器，在該邏輯處理器中，信號選擇開關(guān)12的開關(guān)位置(a＝0，1，2，…N，b＝0，1，2，…N)和移相設(shè)備10的離散移相角Φa，b，i的可用組合的干擾的強度和頻度被持續(xù)檢測和更新(aktualisieren)。從中不斷更新地(fortschreibend)形成優(yōu)先次序(Rangfolge)的排名列表-以具有最小干擾的組合開始。為此，干擾顯示信號18被作為邏輯地址選擇信號27被儲存，用于被儲存在具有存儲器11的電子控制設(shè)備中的開關(guān)位置(a＝0，1，2，…N，b＝0，1，2，…N)和移相角Φa，b，i的組合的有目的的可選性。在出現(xiàn)干擾時，借助于所形成的優(yōu)先次序有目的地?fù)Q接到能夠以更高可能性實現(xiàn)少干擾接收的組合。
離散移相角Φa，b，i的選擇可經(jīng)濟地借助于模擬可調(diào)整的移相部件26進行。為此，在具有存儲器11的控制設(shè)備中不但生成作為相位調(diào)整信號14的電壓，該電壓被輸送給模擬可調(diào)整的移相部件用于調(diào)整分別涉及的離散移相角Φa，b，i，而且還生成邏輯開關(guān)調(diào)整信號13，用于調(diào)整可尋址的信號選擇開關(guān)12的被分配的開關(guān)位置(a＝0，1，2，…N，b＝0，1，2，…N)。合適的模擬可調(diào)整的移相部件26例如可以已已知方式由3dB 90度的混合部件制造，這些混合部件借助于兩個變?nèi)荻O管在-90度和400度的角度范圍中無級地通過施加相應(yīng)的變?nèi)荻O管電壓而被調(diào)整。所有其他的在天線分集模塊6中對于控制天線分集裝置2、3所必需的塊都可以有利地經(jīng)濟和節(jié)省空間地作為集成電路被實現(xiàn)。
在將分集處理器17安裝在天線分集模塊6中時，有利的是，作為求和后的輸出信號8中的干擾的載體，ZF信號20通過高頻線路4以已知方式輸送給分集處理器17。附加地，最短有利的可以是，為了顯示換接活動，通過高頻線路4將靜噪脈沖(Mute-Pulse)引導(dǎo)至接收機1，并且借助位于其中的靜噪電路而完全不可聽見地構(gòu)建換接。
在將分集處理器17安裝在接收機1中時，對于結(jié)合以被分配的離散移相角Φa，b，i的開關(guān)位置(a＝0，1，2，…N，b＝0，1，2，…N)的調(diào)整的選擇所必需的地址選擇信號27被有利地通過高頻線路4引導(dǎo)至天線分集模塊6。
在具有大接收信號的區(qū)域中，具有變?nèi)荻O管的移相部件通過非線性效應(yīng)而受危害。在本發(fā)明的有利實施形式中，因此可有利地將固定調(diào)整的移相部件結(jié)合相位選擇開關(guān)而使用，使得通過多個天線組合和相位組合構(gòu)成多個關(guān)于求和部件9的輸出的方向圖。這些方向圖在不同的接收狀況中供通過分集處理器17的選擇而使用。在圖8中示出了用于UKW接收的天線分集裝置2、3的一種特別有利的、有效的并且經(jīng)濟有利的實施形式，具有在汽車后窗玻璃上的天線分集模塊6，該天線分集模塊具有至作為導(dǎo)體被印的無源天線結(jié)構(gòu)的短的連接。被印的天線結(jié)構(gòu)例如在圖9a和9b中分別借助四個天線信號而示出。天線分集模塊6優(yōu)選地僅與一個作為至接收機1的高頻線路4的連接線纜連接，用于傳輸求和后的輸出信號8以及例如ZF信號20。用于天線分集模塊6的直流電源也可有利地通過高頻線路4的內(nèi)導(dǎo)體而進行。借助以下描述闡述，可以以何種方式以成本有利的方式實現(xiàn)天線分集模塊6中兩個信號路徑15、16中信號的疊加，并且其中高的分集效率可以以最小開銷在移相部件35和相位選擇開關(guān)33上實現(xiàn)。
與開始時描述的、其中相位通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)來調(diào)整的相位調(diào)節(jié)系統(tǒng)相反，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，最大的分集效率可僅通過以下方式實現(xiàn)，即為了選擇而存在的固定調(diào)整的移相部件具有與多天線裝置2特定地匹配的、最優(yōu)的值。為了進行該匹配，必要的是根據(jù)相互的模(Betrag)和相位，對于包括所有天線饋入線2a和其它改變相位的元件的一個共同點，優(yōu)選地在測量技術(shù)上在天線測量領(lǐng)域中借助移相狀態(tài)(Drehstand)或必要時通過模型計算來求得天線A1，A2，…，AN的方向圖。該行為借助圖10a中的簡單例子來闡述，其中移相部件35被安裝在分離的信號路徑15、16的第二信號路徑15中。為了觀察這兩個分離信號路徑15、16中信號疊加的工作方式，它們分別在求和部件9的輸入端上的彼此相位(Phasenlage)是決定性的。由此，求和部件9的輸入端是參考點，這里兩個信號沒有另外的相位改變地被求和。為了可以為圖10a中的移相部件35求出相位值，則還必需的是，得知關(guān)于沒有移相部件35的參考點的天線方向圖。其中，在待疊加的信號情形中僅僅取決于它們的相位差。由此，在信號路徑之一中，例如事后引入的、改變相位的元件可以通過另一信號路徑中附加地引入相同相位改變而被補償。
若在移相部件35中的輸出相位消失的標(biāo)準(zhǔn)下參照求和部件9的信號輸入端的兩個天線的這些方向圖是已知的，則可通過上面提及的計算方法通過移相部件35中的移相角的改變而為分集效率找到最大值。結(jié)果在圖12a中在曲線1)中以通過箭頭標(biāo)識的極大值而示出。若天線A1、A2和天線饋入線2a中存在的、改變相位的元件恰好擁有對此必需的相位值，則用于分集效率極大值的移相部件35的角度值于是為零。相反，因此強制地得到，對于圖10a中的天線裝置，這些改變相位的元件可以這樣引入，使得可省略通過圖10a中的移相部件35的相位改變。
如上面已經(jīng)闡述的，通過上面說明的等式，由對于在具有一個天線以及在分集模式中的工作中干擾概率的認(rèn)識求得分集效率n。原則上，干擾概率可由行駛運行中的測量中求得。然而，如果要獲得相關(guān)的、基于具有瑞利多徑傳播的極多統(tǒng)計上不同的接收條件的結(jié)果，則該方法極其昂貴。特別是為了求得對于分集效率的最大值所必需的移相部件的角度變化值(Winkeldrehwert)，在實際的觀點中只有借助現(xiàn)代計算機的模型計算是可行的。其中，例如借助于在具有瑞利幅度分布的電磁波場中的計算機模擬的測試行駛，通過預(yù)給定干擾出現(xiàn)的空間分布的干擾場強度，在以參考天線運行中，干擾的時間部分與總觀察時間相比作為干擾概率ps而被確定，并且在分集模式運行中作為pd而被確定，從中求得分集效率n作為n個去相關(guān)的天線信號的等價物。在此，使用為相應(yīng)極化所測量或從中推導(dǎo)并且根據(jù)模和相位已知的方向圖。為了模擬瑞利多徑情形，例如通過多個虛構(gòu)的行駛段分別將足夠數(shù)目的、來自統(tǒng)計地選擇的入射方向、具有統(tǒng)計地選擇的幅度和相位的波分配給天線系統(tǒng)，從中可以求得對于分集效率的統(tǒng)計上可靠的值。不但關(guān)于在具有弱接收信號的接收區(qū)域中的噪聲干擾，而且關(guān)于具有優(yōu)選通過相鄰信道和同信道而決定的干擾的接收區(qū)域，該方法可用于求得分集效率。該計算方法例如在H.Lindenmeier等的SAETechnical Paper Series 981147(ISSN0148-7191)Diversity-Effectiveness…中被描述。
若在本發(fā)明的一種有利的擴展方案中，圖10a中的移相部件35不是被引入到分離的信號路徑16中，而是引入到分集接收設(shè)備3的共同信號路徑14a中-例如天線A1的引線中，則上面談及的分集效率的極大值(圖12a、b中的曲線1)在移相部件35的移相值的相應(yīng)調(diào)整中由于作用相同(Wirkungsgleichheit)而同樣可獲得。借助求和部件9的輸出端上的三個根據(jù)分集不同的信號8獲得該極大值。如果選擇開關(guān)5a交替地連通天線信號之一并且開關(guān)5b調(diào)整到零開關(guān)位置24a、24b并且不轉(zhuǎn)發(fā)信號，則天線A1和A2的兩個接收信號在求和部件9的輸出端可選地可供使用。在開關(guān)5b的換接以及天線A2的信號借助開關(guān)5a連通之后，得到所期望的求和后的輸出信號8。如由圖12中所表明的，通過添加該優(yōu)化后的求和后的輸出信號8，分集效率從大約1.65上升到2.3。
如在圖6中所示，在將多天線設(shè)備2擴展到例如四個天線以及在借助零開關(guān)位置24a、24b的可尋址信號選擇開關(guān)12的相應(yīng)擴展情況下，對于這些改變相位的元件，可關(guān)于分集效率確定有利的相位值。在圖10b中，該作用原理根據(jù)本發(fā)明擴展到具有四個天線的多天線裝置2上。為了該目的，在三個天線的信號線路中，移相部件35a、35b、35c被引入到共同的信號路徑14a中。移相角為了盡可能大的分集效率而被合適地調(diào)整。借助可尋址的、根據(jù)目的以開關(guān)二極管實現(xiàn)的信號選擇開關(guān)12，所有天線信號都可以分開地連通至求和部件9的輸出端。此外，在該具有四個天線的例子中，可以分別由具有其彼此的相位狀態(tài)的兩個天線信號形成所有六種可能的和信號的組合，如其由于移相部件而在可尋址的信號選擇開關(guān)12的輸入端而存在的那樣。移相部件35a、35b、35c中移相角的正確選擇的有效性由圖21中的圖中印象深刻地表明。在那里，對于UKW頻率范圍中的例子，根據(jù)圖10b的這種裝置的分集效率在曲線1中以最佳(optiminimalen)的移相角示出，并且在曲線2中為這樣的情況而示出，即移相部件未被包含在共同信號路徑14a中或者它們具有等于零的移相角。為了獲得盡可能大的分集效率，可以借助分集效率的統(tǒng)計評價求得移相角的有利值。
可以根據(jù)曲線2)，通過提供附加的、同樣在相位中被優(yōu)化并且以如圖10d中的相位選擇開關(guān)33可接通的移相部件獲得相對于圖10a中的裝置的分集效率的進一步提高。該行為可通過引入另外的移相部件和通過相應(yīng)的相位選擇開關(guān)33的擴展而被進一步提升，然而其中分集效率的增長更小。涉及UKW頻帶的下端或上端的圖12a和12b中的曲線圖的比較示出了針對涉及極大值的角關(guān)于頻率改變的相對小的變化。
圖12中的曲線圖示出了，分集效率的最大增長可以借助兩個第一移相部件實現(xiàn)。因此，在本發(fā)明的另一種有利的實施形式中建議，對于由兩個天線構(gòu)成的每種組合，分別僅提供兩個在移相角度中被最佳地調(diào)整的移相部件以供使用，使得這兩個天線分別地、以及附加地在移相部件的輸出端的兩個信號可用于求和。若例如假定具有四個天線A1…A4的多天線裝置2，則通過6種可能的成對組合得到對移相部件35a、35b的12種限定相位的需求。因此，根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，根據(jù)圖11在分離地實施的移相部件35a、35b的位置上設(shè)置具有12個輸出端的多級移相部件32以及相應(yīng)的多級相位選擇開關(guān)33。借助具有為天線的所有成對組合這樣優(yōu)化的相位的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)分集效率的顯著提升。這由圖14a和14b中的曲線3)分別與曲線1)的比較中得出，其中曲線1)描述了沒有根據(jù)本發(fā)明的以被相位調(diào)整的天線信號的求和的分集效率。由于干擾概率隨著分集效率增長而指數(shù)地降低，借助本發(fā)明實現(xiàn)了系統(tǒng)的一些顯著的改進。4.8-2.5＝2.3的平均值的區(qū)別例如意味著，在具有單天線的行駛中，在10％的干擾概率的情況下，其相對于沒有信號的被相位調(diào)整地求和的基本系統(tǒng)顯得平均降低了0.12.5＝大約1/300的因子。
如果替代所描述的優(yōu)化地設(shè)置的移相部件，對于所有天線組合僅僅提供圖10d中移相部件35a和35b的0°和90°的固定調(diào)整的相位值以供使用，則系統(tǒng)效率較低。由此得到的在圖14a中的曲線2)的平均值為3.1的分集效率雖然相對于基本系統(tǒng)獲得改進，然而值得一提的是仍位于由曲線3)所代表的可實現(xiàn)極大值之下。當(dāng)在系統(tǒng)中替代前述考慮而提供固定地調(diào)整的相位值0°和180°以供使用時，系統(tǒng)行為類似。然而，借助該系統(tǒng)可獲得的、圖14b中曲線2的3.9的分集效率平均值可在本發(fā)明的另一有利擴展方案中通過引入在移相角中被優(yōu)化的基本移相部件37而進一步提升，如在圖10c中所示。在此顯示出驚人的效應(yīng)，即通過在可尋址的信號選擇開關(guān)12和相位選擇開關(guān)33的所有位置上引入基本移相部件37，當(dāng)對于每種頻率情況下的相位選擇最佳值時，可平均地實現(xiàn)分集效率的提高。為此所必需的相位變化在UKW頻帶的頻率范圍上為一個例子而在圖15b中被示出。相位的該頻率變化可以借助高頻電抗電路或高頻濾波器而近似地實現(xiàn)。其中，基本移相部件37以所說明的相位插入在第二信號路徑16中還是以該相位的負(fù)值插入到第一信號路徑15中當(dāng)然是對等的。引入到信號路徑15和16中的這種可交換性類似地也適合于移相部件35a、35b的相位的所有以下進行的考慮。0°和180°的移相部件作為有源或無源反相部件(Invertierglieder)38而公知，并且能夠以成本有利的方式實現(xiàn)。借助于它們，在該例子中，本發(fā)明的該實施形式可以以4.2的高的平均分集效率值非常經(jīng)濟地實現(xiàn)。
在本發(fā)明的一種特別經(jīng)濟的實施形式中，圖10d或圖13中的移相部件35a、35b以這樣的方式作為低損耗的高頻電抗電路被實施，使得它們在預(yù)給定的頻率時具有為此求得的最佳相位，從而對于可尋址的信號選擇開關(guān)12和相位選擇開關(guān)33的所有位置平均地得到分集效率的最大值。在此顯示出驚人的效應(yīng)，即在本發(fā)明的這個極其經(jīng)濟的實施形式中，在整個頻率范圍上平均地為分集效率設(shè)置實際上與借助上面描述的具有為帶有根據(jù)圖11的布置的天線的所有成對組合分開地優(yōu)化的相位的系統(tǒng)(在例子4，8中)相同大小的數(shù)值(在例子4，7中)。在圖16a中，對于特別成本有利的解決方案的分集效率的走向在曲線2中、并且對于具有分開地優(yōu)化的相位的系統(tǒng)的分集效率的走向在曲線3中被相對地示出。為了實現(xiàn)曲線2所必需的兩個移相部件的相位走向在圖16中示出。這兩個不同開銷的系統(tǒng)的對等性可以通過方向圖的多樣性來解釋，這些方向圖在求和部件9的輸出端的求和后的輸出信號8中在可尋址的信號選擇開關(guān)12和相位選擇開關(guān)33的不同位置的情況下供選擇。這些方向圖可在天線測量場中借助求和部件9的輸出端以及由此在接收機1上的移相狀態(tài)(Drehstand)而證明。這些方向圖的模如上面已經(jīng)闡述的在圖19中被示出。統(tǒng)計上由不同的方位角空間方向上入射的有效信號以及同樣由統(tǒng)計上不同的方位角空間方向上入射的不期望的相鄰信道的信號或不期望的同信道的信號通過與信號選擇開關(guān)12和相位選擇開關(guān)33的相應(yīng)位置對應(yīng)的方向圖根據(jù)模和相位被分析，并且在求和部件9的輸出端導(dǎo)致有效信號與干擾信號的比例(信噪比)。現(xiàn)在表明，統(tǒng)計地看，由于可用方向圖的多樣性，始終可以這樣找到具有高信噪比的開關(guān)的有利位置，使得平均上設(shè)置與借助更昂貴的系統(tǒng)類似好的分集效率。圖19中示出的方向圖沒有一個大致具有對于未被多徑接收干擾的區(qū)域中的移動接收始終要求的無線電特性。從每個所示圖的替代可用性中，系統(tǒng)在需要時可以為每個空間方向選出最有利的信號，使得在移相狀態(tài)的測量中，圖18中所示的方位角方向圖可以被證明，其中方向圖以一些值得一提的4dB的饋送(Einzug)實際上示出了一個圓圖(Runddiagramm)。
在多天線裝置2的構(gòu)型中，當(dāng)在求和部件9的輸入端可測量的天線A1、A2、…AN的方向圖在方位角平均值中彼此不非常偏離時，是有利的。為了使得該偏離不超過例如6dB，可以以有利的方式在天線A1、A2、…AN中(參見圖4)或在天線饋入線2a中引入幅度校正部件36。在圖17a和b中示出了根據(jù)幅度在方位角上具有相同平均值的方向圖。
在本發(fā)明的另一種特別有利的實施形式中，使用天線放大器21a、21b，如它們結(jié)合圖6中的裝置所描述的那樣。該系統(tǒng)在圖20中示出，并且根據(jù)結(jié)合圖10d所描述的方法工作。在此特別的是，在兩個信號路徑15和16中的變換部件29以這種方式構(gòu)建，使得在求和部件9的輸入端設(shè)置必需的相位關(guān)系。
附圖標(biāo)記列表天線A1，A2，…，AN接收機1多天線裝置2天線饋入線2a分集接收設(shè)備3高頻線路4選擇開關(guān)5a，5b天線分集模塊6接收信號7a，b求和后的輸出信號8求和部件9可調(diào)整的移相設(shè)備10帶有存儲器的電子控制設(shè)備11可尋址的信號選擇開關(guān)12邏輯的開關(guān)調(diào)整信號13相位調(diào)整信號14輸入側(cè)的信號路徑14a第一分離信號路徑15第二分離信號路徑16分集處理器17干擾顯示信號18分析電路19ZF信號20天線放大器21a，21b高歐姆的放大器前端22a，22b地址控制信號23a，23b零開關(guān)位置24a，24b
有源放大器元件25可模擬調(diào)整的移相部件26地址選擇信號27可尋址的、可數(shù)字調(diào)整的移相部件28變換部件29a，29b多級移相部件32相位選擇開關(guān)33移相部件35，35a，35b幅度校正部件36基本移相部件37反相部件38離散電平傳輸值的電平傳輸值矩陣(Pa，b，i，j，其中j＝1，2，…)電平傳輸值Pa，b，i，j離散移相角的相位值矩陣Φa，b，i移相角向量(Φi，其中i＝1，2，…)移相角Φa，b，i移相角向量Φa，b，i開關(guān)位置(a＝0，1，2，…N，b＝0，1，2，…N)
權(quán)利要求
1.用于車輛中無線電接收的天線分集裝置，其中所述裝置包括接收機、具有天線饋入線2a的多個天線(A1，A2，...，AN)、用于選擇根據(jù)分集另外的接收信號的換接設(shè)備以及分析電路(19)，所述分析電路對正好到達所述接收機(1)的接收信號(8)的質(zhì)量進行分析，以便在出現(xiàn)干擾時，通過換接將根據(jù)分集另外的接收信號引至所述接收機(1)，其特征在于-所述換接設(shè)備設(shè)置在與所述接收機(1)分離的、輸入側(cè)與所述天線(A1，A2，...，AN)相連的天線分集模塊(6)中，其中所述天線分集模塊(6)在輸出側(cè)通過高頻引線(4)與所述接收機(1)連接，-在所述天線分集模塊(6)中，通過輸入側(cè)信號路徑(14a)的分支而存在至少一個第一和第二分離的信號路徑(15，16)，它們的輸出信號被饋送到求和部件(9)的輸入端并且在其中被求和，其中求和后的信號(8)通過所述高頻引線(4)被饋送到所述接收機(1)，-所述兩個分離的信號路徑(15，16)中每一個在輸入側(cè)都包括與所述天線(A1，A2，...，AN)相連的可尋址的邏輯信號選擇開關(guān)(12)，其中借助于所述信號選擇開關(guān)，不同開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)分別將根據(jù)分集不同的天線接收信號(7a，7b)饋送到所述信號路徑(15，16)的兩個輸入端中至少之一，-至少一個所述信號路徑(14a，15，16)包括在相位角移動方面被固定調(diào)整的移相設(shè)備(10)，具有這樣的效應(yīng)，即當(dāng)在所述信號選擇開關(guān)(12)的至少一個開關(guān)位置中，所述天線(A1，A2，...，AN)之一的接收信號被直接接通至所述求和部件(9)的兩個輸入端之一時，所述天線(A1，A2，...，AN)中另一個的接收信號才通過所述被固定調(diào)整的移相裝置(10)之一，并且隨后被接通至所述求和部件(9)的兩個輸入端中另一個，-在求和后的信號(8)中出現(xiàn)干擾的情況下，選擇所述可尋址的信號選擇開關(guān)(12)的開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)的根據(jù)分集另外協(xié)調(diào)的調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的天線分集裝置，其特征在于-所述兩個分離的信號路徑(15，16)中至少一個包括固定調(diào)整的移相設(shè)備(10)，其固定調(diào)整的移相角分別通過根據(jù)分集的換接而被改變，-所述天線分集模塊(6)在輸入側(cè)包括可尋址的邏輯信號選擇開關(guān)(12)，通過其不同的開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)，根據(jù)分集不同的接收信號(7a，7b)分別到達所述分離的信號路徑(15，16)的兩個輸入端中至少一個，其中在輸出側(cè)，所述求和后的信號(8)通過所述高頻線路(4)被引導(dǎo)至所述接收機(1)，-所述天線分集模塊(6)包括具有存儲器的電子控制設(shè)備(11)，用于協(xié)調(diào)地調(diào)整所述移相設(shè)備(10)的離散移相角Φi，其中所述移相角分別被固定地分配給所述可尋址的信號選擇開關(guān)(12)的特定開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)，并且作為相位向量(i＝1，2，...)被存儲在所述電子控制設(shè)備(11)的存儲器中，由此，在所述控制設(shè)備(11)中關(guān)于所述開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)存儲有離散移相角(Φa，b，i)的相位值矩陣，-在所述求和后的信號(8)中出現(xiàn)干擾-其中所述分析電路(19)的干擾顯示信號(18)被引導(dǎo)至所述電子控制設(shè)備(11)-時，選擇所述可尋址的信號選擇開關(guān)(12)和所述被分配的離散移相角Φa，b，i的開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)的根據(jù)分集另外的協(xié)調(diào)的調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的天線分集裝置，其特征在于，所述可調(diào)整的移相設(shè)備(10)的離散移相角Φi的分別被固定分配給所述可尋址的信號選擇開關(guān)(12)的特定開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)的移相角向量(Φi，其中i＝1，2，...)由I≤5個不同的具有相同相位角差2π/I的移相角Φi形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的天線分集裝置，其特征在于，-確定車輛上天線(A1，A2，...，AN)的復(fù)輻射圖，-所述可調(diào)整的移相設(shè)備(10)的離散移相角Φi的分別被固定分配給所述可尋址信號選擇開關(guān)(12)的特定開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)的移相角向量(Φi，其中i＝1，2，...)由I≤5個不同的移相角Φi組成，并且-借助于瑞利接收情形中分集效率的仿真計算，考慮到在盡可能小數(shù)量I的不同移相角Φi的情況下盡可能大的分集效率值，選擇所述移相角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的天線分集裝置，其特征在于，-所述可固定調(diào)整的移相設(shè)備(10)被構(gòu)造為電壓控制的、可模擬調(diào)整的移相部件(26)，并且-在所述具有存儲器的控制設(shè)備(11)中，一方面生成作為相位調(diào)整信號(14)的電壓，其中所述電壓被饋送到可模擬調(diào)整的移相部件用于調(diào)整相應(yīng)涉及的離散的、可固定調(diào)整的移相角Φa，b，i，并且另一方面生成相應(yīng)的邏輯開關(guān)調(diào)整信號(13)，用于調(diào)整所述可尋址的信號選擇開關(guān)(12)的相應(yīng)開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的天線分集裝置，其特征在于，所述可調(diào)整的移相設(shè)備(10)被構(gòu)造為可尋址的、可數(shù)字調(diào)整的移相部件(28)，并且所述相位調(diào)整信號(14)相應(yīng)地為邏輯地址信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的天線分集裝置，其特征在于，所述分析電路(19)通過如下方式被構(gòu)造用于確定接收質(zhì)量，即從所述接收機(1)中的和信號(8)所導(dǎo)出的中頻信號(20)被饋送到具有分集處理器(17)的天線分集模塊(6)，用于極其快速地識別干擾，其干擾顯示信號(18)在所述具有存儲器的控制設(shè)備(11)中同時導(dǎo)致所述可尋址的信號選擇開關(guān)(12)的根據(jù)分集另外的開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)的調(diào)整以及所述移相設(shè)備(10)的被分配給該開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)的離散的移相角Φa，b，i的調(diào)整。
8.如權(quán)利要求7中的天線分集裝置，其特征在于，所述分析電路(19)通過如下方式被構(gòu)造用于確定所述接收質(zhì)量，即所述分集處理器(17)被安置在所述接收機(1)中，并且所述干擾顯示信號(18)以已知方式被導(dǎo)送至所述天線分集模塊(6)和所述具有存儲器的電子控制設(shè)備(11)。
9.如在權(quán)利要求7和8中的天線分集裝置，其特征在于，-在所述分集處理器(17)中存在具有記憶裝置的邏輯處理器，其中在所述邏輯處理器中，在所述信號選擇開關(guān)(12)的開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)和所述移相設(shè)備(10)的離散移相角Φa，b，i的可用組合中出現(xiàn)的接收干擾的強度和頻度被持續(xù)檢測和更新，并且從中不斷更新地形成關(guān)于優(yōu)先次序的優(yōu)先列表，其從最小干擾的組合開始，并且-所述干擾顯示信號(18)以這樣的方式被構(gòu)造為邏輯的地址選擇信號(27)，用于有目的地選擇被儲存在所述具有存儲器的電子控制設(shè)備(11)中的開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)和移相角Φa，b，i的組合，使得在出現(xiàn)干擾時，借助于所形成的優(yōu)先次序有目的地?fù)Q接到能夠以更高概率實現(xiàn)少干擾的接收的另一組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的天線分集裝置，其特征在于，所述分集處理器(17)被設(shè)置在所述接收機(1)中，并且所述地址選擇信號(27)通過所述高頻線路(4)饋送到具有帶存儲器的電子控制設(shè)備(11)的天線分集模塊(6)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10的天線分集裝置，其特征在于，在所述天線(A1，A2，...，AN)中，為了信號放大以及為了所述天線彼此之間的去耦合，考慮到通過換接所引起的負(fù)載改變，包含有源放大器元件，并且位于所述可尋址的信號選擇開關(guān)(12)中的選擇開關(guān)(5a，5b)由開關(guān)二極管形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10的天線分集裝置，其特征在于，所述天線(A1，A2，...，AN)被構(gòu)造為無源天線，并且在所述第一信號路徑(15)和所述第二信號路徑(16)的輸入端分別設(shè)置具有輸入側(cè)高歐姆放大器前端(22a，22b)的天線放大器(21a，21b)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的天線分集裝置，其特征在于，-為了補償作為無源天線實現(xiàn)的天線(A1，A2，...，AN)的頻率特性，在所述天線放大器(21a，21b)中設(shè)置變換部件(29a，29b)，其中所述變換部件被邏輯可尋址地調(diào)整，并且-在所述具有存儲器的電子控制設(shè)備(11)中形成地址控制信號(23a，23b)，通過所述信號，在所述天線(A1，A2，...，AN)之一接通時，在相關(guān)天線放大器(21a，21b)中引起相應(yīng)的調(diào)整以補償所述變換部件(29a，29b)上的頻率特性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的天線分集裝置，其特征在于，作為無源天線實現(xiàn)的天線(A1，A2，...，AN)被作為車輛的窗玻璃上的傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)而被實施，其中所述結(jié)構(gòu)的端子通過短的連接線路與位于所述窗玻璃上或位于所述窗玻璃附近的天線分集模塊(6)連接，并且所述高頻線路(4)形成至遠處的接收機的單個信號連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的天線分集裝置，其特征在于，-在所述兩個信號路徑(15，16)中至少之一中，為了改變接收信號電平，存在電平傳輸調(diào)整設(shè)備(30)，并且-為了分別為所述可尋址信號選擇開關(guān)(12)的特定開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)和離散移相角Φa，b，i的組合協(xié)調(diào)地調(diào)整不同的離散的電平傳輸值，在所述具有存儲器的電子控制設(shè)備(11)中存儲用于不同的離散電平傳輸值(Pa，b，i，j，其中j＝1，2，...)的電平傳輸值矩陣，以及-為此形成電平傳輸調(diào)整信號(31)，通過所述信號，在所述電平傳輸調(diào)整設(shè)備(30)中調(diào)整相應(yīng)的電平傳輸值(Pa，b，i，j)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的天線分集裝置，其特征在于，-所述可調(diào)整的移相設(shè)備(10)由至少兩個具有固定調(diào)整的相位角的移相部件35a，35b以及后接的用于交替地選擇所述移相部件35a，35b的輸出信號中一個的可控的相位選擇開關(guān)33組成，并且-在所述具有存儲器的控制設(shè)備(11)中，一方面生成作為相位調(diào)整信號(14)的信號，其中所述信號被饋送到可模擬調(diào)整的移相部件用于調(diào)整相應(yīng)涉及的離散的移相角Φa，b，i；并且另一方面生成相應(yīng)的邏輯開關(guān)調(diào)整信號(13)，用于調(diào)整所述可尋址的信號選擇開關(guān)(12)的相應(yīng)開關(guān)位置(a＝0，1，2，...N，b＝0，1，2，...N)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的天線分集裝置，其特征在于，代替所述移相部件35a，35b，使用組合的多級移相部件32，其具有多個后接有相應(yīng)多級相位選擇開關(guān)33的輸出端。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的天線分集裝置，其特征在于，與所述多級移相部件32的不同級相關(guān)的移相以這種方式被調(diào)整，使得兩個關(guān)于分集效率優(yōu)化的相位對于所述天線A1，A2，...，AN的可能的成對組合可用。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的天線分集裝置，其特征在于，存在兩個帶有被構(gòu)造為切換開關(guān)的相位選擇開關(guān)33的具有固定調(diào)整的相位角的移相部件35a、35b，并且所述相位角以這種方式形成，使得對于所述可尋址的信號選擇開關(guān)12和所述相位選擇開關(guān)33的所有位置的平均值，在預(yù)給定的頻率時得到盡可能大的分集效率值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的天線分集裝置，其特征在于，所述兩個移相部件35a、35b被實現(xiàn)為低損耗的高頻電抗電路，并且它們的相位的頻率響應(yīng)被這樣構(gòu)建，使得所述分集效率在每個頻率時都盡可能大。
21.根據(jù)權(quán)利要求20結(jié)合權(quán)利要求12和14的天線分集裝置，其特征在于，在所述兩個信號路徑(15，16)中，附加地以這種方式構(gòu)造在具有輸入側(cè)高歐姆放大器前端(22a，22b)的天線放大器(21a，21b)中存在的變換部件(29a，29b)，使得在所述求和部件(9)的輸入端設(shè)置必需的相位關(guān)系。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的天線分集裝置，其特征在于，-所述兩個移相部件35a、35b具有相位值0°和180°，-經(jīng)濟地使用有源的或無源的反相部件38，以及-附加地存在基本移相部件37，其中根據(jù)頻率、考慮到盡可能大的分集效率而構(gòu)建其相位。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的天線分集裝置，其特征在于，為了避免所述天線A1，A2，...，AN的輻射圖的方位角平均值的太大偏差，在所述天線A1，A2，...，AN中或在所述天線饋入線2a中，接入幅度校正部件36作為補償。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的天線分集裝置，其特征在于，至少一個固定調(diào)整的移相設(shè)備(10)被接入到輸入側(cè)的信號路徑(14a)中，用于移動至所述可尋址的邏輯信號選擇開關(guān)(12)的引線中天線信號的相位角。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的天線分集裝置，其特征在于，在至可尋址的邏輯信號選擇開關(guān)(12)的N-1個引線中存在N個天線的情況下，接入固定調(diào)整的移相設(shè)備(10)，其中所述移相設(shè)備作為移相部件(35a，35b，35c)以及作為低損耗的高頻電抗電路被這樣實施，使得它們的相位值的頻率響應(yīng)在每個頻率時得到相應(yīng)的最大可能的分集效率。
26.根據(jù)權(quán)利要求1至25的天線分集裝置，其特征在于，通過選擇所述天線A1，A2，...，AN中以及所述天線饋入線2a中有利的、改變相位的元件，在所述天線分集模塊(6)中得到簡單實現(xiàn)的移相設(shè)備(10)。
全文摘要
一種用于車輛無線電接收的天線分集裝置，包括接收機、具有多個帶天線饋入線(2a)的天線(A1，A2，…AN)的多天線裝置(2)、用于選擇根據(jù)分集另外的接收信號的換接設(shè)備以及分析電路(19)，其中分析電路對正好到達接收機(1)的接收信號(8)的接收質(zhì)量進行分析，以便在出現(xiàn)干擾時通過換接將根據(jù)分集另外的接收信號引至接收機(1)。
文檔編號H04B7/04GK1933358SQ200610153938
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者海因茨·林登梅爾 申請人:海因茨·林登梅爾