车辆的无线电接收的天线分集装置
2020-01-06

车辆的无线电接收的天线分集装置

一种用于车辆无线电接收的天线分集装置,包括接收机、具有多个带天线馈入线(2a)的天线(A1,A2,...AN)的多天线装置(2)、用于选择根据分集另外的接收信号的换接设备以及分析电路(19),其中分析电路对正好到达接收机(1)的接收信号(8)的接收质量进行分析,以便在出现干扰时通过换接将根据分集另外的接收信号引至接收机(1)。

这种类型的具有开关分集(Schaltdiversity)的天线分集装置优选地被应用于超短波(UKW)无线电接收,并且例如已由DE19607045公开。此外,由EP1126631公开了一种分集系统,该系统目的在于,通过两个或多个天线信号的同相叠加获得比以一个单独天线所获得的更大的有效信号,以便因此在具有多径传播的领域中降低电平扰动(Pegeleinbruechen)的可能性。由此,在和信号中得到关于接收噪声的平均更有利的信噪比。然而,天线信号的同相求和的无问题的工作方式受限于,在接收位置叠加的部分波(瑞利接收场)在其瞬时频率中仅仅细微地不同,使得因此不产生可听到的接收干扰。在如例如在EP1126631的图1中所示的接收情形-其中具有不同传播时间τ^至τ3的波束在接收位置叠加-中,所接收的部分波不再是频率相同的,并且通过叠加导致频率干扰增加(Frequenzstoerhueben),其中频率干扰增加在频率解调之后在行驶期间经常导致自发出现的干扰。在接收位置,具有不同传播时间的波束分别按照瑞利分布的标准叠加,其中瑞利分布在车辆的不同天线情形中不同地起作用,使得车辆上两个分集天线的天线信号特别是在电平衰减的区域中也可具有不同的瞬时频率。这些频率的区别取决于高频载波的频率调制,并且通常非常大,并且如果信号在其它信号路径中没有频率干扰增加,则由此得出的相差必须通过信号路径中的移相部件来调整。另一方面,在快速相位调整中,在第一信号路径中被干扰的信号通过调节过程而将其干扰反映到第二信号路径上,并且因此在和信号中强制干扰。纯粹的相位调节系统的另一缺点是限制在两个天线信号上,使得以该系统不能获得足够的根据分集的效果。相邻信道干扰由于中频平面中受限的选择而以类似方式起作用。通过其它UKW发射机的互调制而出现在接收信道中的信号与电平扰动一起导致有效信号上的频移干扰(Frequenzhubstoerung),这些频移干扰不能借助具有相同相位的相位调节系统来消除。因此,为了改善这种状况,在EP1126631中,其中多天线装置包含可控的逻辑开关设备,在该开关设备中,以不同开关位置分别将根据分集不同接收信号馈送到接收设备的两个输入端的至少一个,并且求和后的信号被馈送到干扰检测器,用于极快速地识别通过频率干扰增大干扰的和信号,其干扰识别信号在存在接收干扰时将逻辑开关设备转接到另一开关位置中。

基本移相部件37

曲线4)和曲线5):另外的移相部件的可用性不导致技术上可利用的、最大可实现的分集效率的提高。

分集处理器17

曲线1)和3):如图14a)中的分集效率用于比较;

图12:示出了依赖于移相部件的被调整的移相角的分集效率;例a)在UKW频带的下端,b)在UKW频带的上端。

c=η:没有叠加的天线分离地可用+具有角度值差别2π/n的所有叠加。

曲线3):对于6种可能的、可借助可寻址的信号选择开关12调整的不同天线组合的每一种,分别有两个相应的、最佳的移相部件35^3¾的角度组合可供使用(例如如在图11中)。(平均值2.3)

图11:示出了对应于图IOd)的根据本发明的装置,然而具有组合的、多级移相部件32和多级相位选择开关33,以及具有带存储器11和分集处理器17的电子控制设备,用于控制可寻址的信号选择开关12和多级相位选择开关33。

在多天线装置2的构型中,当在求和部件9的输入端可测量的天线Al、A2、...AN的方向图在方位角平均值中彼此不非常偏离时,是有利的。为了使得该偏离不超过例如6dB,可以以有利的方式在天线ApA2、...An中(参见图4)或在天线馈入线加中引入幅度校正部件36。在图17a和b中示出了根据幅度在方位角上具有相同平均值的方向图。

其中η表示装置的分集效率的特征量。该参考值在以下用于描述分集天线装置的能力。因此,借助本发明要达到的目的是,以尽可能小的技术开销实现尽可能大的分集效率。