Entwurfskonzept einer Car2Car-Multiband-Dachantenne

Abstract

Due to the vastly increasing use of wireless services in the car, such as WiFi, Car2Car and LTE, the requirements on bandwidth and radiation pattern of the roof antenna systems become more challenging. In this work, a design concept for multi-band roof antenna systems is presented. We aim to get a higher bandwidth and an almost circular radiation pattern on the horizontal plane. Moreover, the antenna length is considered in order to fulfill the requirements set by construction ECE-regulations (ECE, 2010). The applicability of the design concept is not limited to multi-band roof antennas, it can also be used for a general wideband antenna design. For illustration of this concept, a multi-band roof antenna with a bandwidth of 780 MHz to 5.9 GHz and a near circular radiation pattern with an average gain of Combining double low line 3 dBi (at 5.9 GHz) on the horizontal plane is designed. The simulation and measurement results are presented. © 2012 Author(s).

Aufgrund der immer umfangreicheren Nutzung neuer Funkdienste im KFZ, wie WLAN, Car2Car und LTE, steigen die Anforderungen bezüglich der Bandbreite und der Strahlungscharakteristik der verwendeten Antennensysteme stetig an. In dieser Arbeit wird ein Entwurfskonzept für eine Car2Car-Multiband-Dachantenne vorgestellt. Ziele bei einem solchen Entwurf sind eine möglichst hohe Bandbreite sowie ein in horizontaler Ebene hoher und gleichmäßig verteilter Antennengewinn. Hierbei muss die amtliche Vorgabe (ECE, 2010) für die Antennenhöhe berücksichtigt werden. Die Anwendbarkeit des Verfahrens beschränkt sich nicht nur auf Multiband-Dachantennen, sondern kann ebenso für den allgemeinen Breitbandantennenentwurf genutzt werden. Als Beispielanwendung wird mit dem hier vorgestellten Konzept eine Multiband-Dachantenne mit einer Bandbreite von 780 MHz bis 5,9 GHz und einer nahezu runden Strahlungscharakteristik sowie einem durchschnittlichen Antennengewinn von G = 3 dBi (bei 5,9 GHz, in horizontaler Ebene) entworfen. Zusätzlich werden die Simulations- und Messergebnisse vorgestellt.