CN101248553A - 多波段天线装置 - Google Patents
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Abstract
在车辆玻璃用的多波段天线装置中，在加热导体区(1，2)的侧面凹口(5)中设置有天线导体结构(7)。天线导体结构(7)以在高频上低欧姆性地、而非在电流上与加热导体区(1，2)相耦合。该装置在不受天线导体结构(7)影响的情况下在整个刷区域中确保使车辆玻璃上的冰融化。
Description
现有技术
本发明涉及一种特别是具有尤其在车辆玻璃上或中的加热导体区和天线导体结构的车辆玻璃用的天线装置，该天线导体结构以高频方式与加热导体区相耦合。
从DE 39 10 031 A1中公知了这种天线装置。WO 02/056412 A2展示了一种类似的天线装置。在那里设置有用于分集(Diversity)分析的两个天线元件。
WO 99/66587展示了一种分集运行用的天线装置。机动车窗玻璃的加热导体区与在电流上(galvanisch)不与加热导体区相连接并且位于加热导体区和车辆玻璃上边缘之间的附加线路结构相结合来用作天线用于接收LMK信号、UKW信号和选择性地接收TV信号。
也公知以下天线装置，这些天线装置由在电流上相接触的加热导体区来形成用于接收LMK和UKW的天线。这里由于在天线接入点和加热导体之间在电流上的连接，与车载网络解耦的滤波器元件对于UKW/TV和LMK接收是必要的(EP 0269723 B1)。加热导体基本上水平地且基本上并行于玻璃(Scheibe)的金属边界伸展。如果天线接入点与加热导体区在电流上相连接，则必须以已知的方式通过具有在高频技术上高欧姆性特性的组件来抑制由加热电流传输到用作天线的加热导体上的车载网络干扰。对于UKW/TV接收，这例如是棒状磁芯扼流圈，其中所述棒状磁芯扼流圈被集成到输送加热电流的线路部分中，并且通常位于加热导体区的加热电流端子的附近。
对于LMK接收，这是同样布置在加热电流引线中的电流补偿式环形磁芯扼流圈(AM陷波器(Sperrkreis))。该AM陷波器是一种成本很高的组件，该组件的自重(约200g)导致印制电路板以及螺栓连接点的高机械负荷，并且因此在质量安全的范畴内应被评价为极其临界的。在正常行驶条件下出现的振动导致使焊接位置受到强烈负荷。在紧凑型车辆中，该AM陷波器经常被安置在后部的车尾盖上，使得在使劲关上盖时可能出现约50g的加速度，并且使整个构件从螺栓连接点撕断。
在复合薄玻璃(例如轿车(PKW)的正面玻璃)中的天线装置同样是公知的。这里天线金属丝位于两个薄玻璃之间的中间空间中，由此在接触时产生提高了的耗费。经常利用在生产过程期间引入VSG玻璃中的所谓扁平线路来实现接触。在玻璃装配到车辆中之后，于是将该扁平线路与电子组件相连接。
本发明的优点
在唯一的窗玻璃中对LMK信号和可分集的UKW/TV信号的接收，可以利用按权利要求1的措施来实现，即尤其是在具有侧面凹口的车辆玻璃上或中的加热导体区、在加热导体区之外的用于至少两个接收波段的、基本上布置在加热导体区的侧面凹口中的天线导体结构、天线导体结构与加热导体区在高频上低欧姆性的、而非在电流上的耦合，其中该耦合对于至少两个接收波段之一是有效的，其中，要加热的区域尽可能大。尤其是可以完全加热在紧凑型车辆的尾部玻璃的情况下由玻璃刷扫过的区域，而不受天线导体结构影响，因为该天线导体结构基本上布置在加热导体区之外的不由玻璃刷扫过的侧面区域中。
本发明的装置因此克服了上述天线装置的主要缺点、也就是对例如在窗玻璃的上部区域中的面积的需要，该面积由于缺乏加热导体而不能被加热和因此不能使冰融化。恰恰在具有小玻璃的轿车中，所产生的可加热的区域不允许小。
本发明多波段天线结构具有以下的特殊优点，完全或至少主要部分地加热由尾部玻璃刷所扫过的区域。同时有独立的天线导体可供使用，其中可以在对加热区没有交互影响的情况下在最佳接收性能方面来设计该天线导体。为此，尤其是在玻璃的中间区域中设计加热导体的结构。通过舍弃加热导体区在电流上的接触(以在高频上低欧姆性、例如电容性的方式实现耦合)，经由加热电流所传输的车载网络(Bordnetz)干扰可以不太强烈地影响天线功能，并且可以显著更简单和成本低地实现或者必要时甚至可以取消滤波措施。
通过部分加热导体的印制导体宽度、即通过加热导体的所得出的欧姆电阻来确保玻璃的均匀凝露(Betauung)。
在从属权利要求中说明了本发明天线装置的有利扩展方案。
附图说明
借助附图来阐述本发明的实施例。
图1展示了本发明的多波段天线装置，
图2展示了均匀加热用的加热导体结构，
图3展示了具有两个天线接入点的多波段天线装置，
图4展示了具有在电流上互相分开的两个天线导体结构的多波段天线装置，
图5展示了其第二天线导体结构基本上由加热导体区构成的多波段天线装置，
图6展示了具有FM分集的多波段天线装置。
实施例的说明
图1展示了在共同使用加热导体区的情况下用于多波段接收、尤其是用于LMK和UKW接收的车辆盘形天线。互相平行地布置加热导体3。所述加热导体在将车辆玻璃在其全宽上填满的第一段1中分别在其左边和右边末端上汇入汇流排4中。加热导体区在上部区域中具有第二段2，该第二段2不在车辆玻璃的全宽上延伸，而是仅在由自由的玻璃刷末端扫过的该区域上延伸。将由玻璃刷扫过的玻璃区域6用虚线半圆示出。第二段2的宽度如此与玻璃刷的扫过区域相匹配，使得可以使整个刷区域上的冰融化，其中该第二段2同样具有两个汇流排4，并且在上部区域中并联在第一段1的最外部的加热导体上。在不影响使玻璃上的冰融化的情况下，由天线导体结构7使用车辆玻璃的侧面凹口5，其中通过仅在车辆玻璃宽度的部分区域中设置第二段2而产生所述侧面凹口。在图1中所展示的天线导体结构7不仅在左边、而且在右边的凹口5中分别由三个平行的导体所组成。上边缘上的天线导体8在左边和右边的凹口中连接天线导体结构。天线导体结构7的平行的单导体在右边凹口的区域中在一位置上会合到天线接入点9。所属的测量点10有利地位于包围车辆玻璃的金属车身的附近。分开地用于AM(LMK波段)和FM的天线信号放大器11位于附近。通过所连接的HF电缆12将天线信号引向无线电(Radio)13。通过HF电缆可以一起传输通向放大器11的供应电压Ub。天线接入点9在电流上仅与天线导体结构7相连接，而不与加热导体区1相连接。加热回路由加热导体区1的加热导体、汇流排4、FM扼流圈14和加热电流馈入源15所组成。
尤其是如此来实施图1中的天线导体结构，使得在UKW波段中出现谐振特性。同时所述天线导体结构尽可能长，以便确保LKM(AM)波段的足够的接收性能，并且存在对地的最佳接收电容量。在该实施方案中，由于天线导体结构的至少一个天线导体与加热区1邻近，附加地存在在高频技术上低欧姆性的、尤其是电容性的耦合，使得实际上整个加热导体区作为有效的天线面积可供UKW频率来使用。通过与加热导体区的这种在高频技术上低欧姆性的耦合，在此情况下又需要车载网络滤波器元件。可以将其它导体部分嵌入玻璃中，所述其它导体部分基本上不是为了接收、而是主要由于光学原因而被放置，以便生成均匀的光学表现图像。
优选地如此构造玻璃的加热导体结构，使得可以完全或以至少基本部分地来加热刷区域。根据图2，可以如下来实现上方的部分区域(段2)的均匀加热。加热导体的特征在于其电阻。在此，在整个玻璃区域上长度为L1的水平加热导体，具有欧姆电阻R1。从加热区的通过垂直导体近似三等分(L2＝L3＝1/3＊L1)出发，为了均匀地使玻璃上的冰融化，必须确保在中间区域中所示的长度为L2的三个水平加热导体与两个电阻R3的串联电路、又与根据R1的欧姆电阻相结合的并联电路。对于导体L1的导体宽度，从0.5 mm的标准值出发。此外，要求导体L2和L3(R2＝R3)的印制导体宽度相等。对于该情况，作为最上方的加热连接的等效电阻由以下等式得出等效电阻：
RGES＝R3+1/3*R2+R3也即RGES＝R3+1/3*R3+R3＝7/3*R3
该等效电阻必须与电阻R1一致：
R1＝7/3*R3
因此，导体L2和L3的印制导体宽度(Leiterbahnbreite)必须比导体L1的印制导体宽度小7/3倍，也即在本实例中约0.2mm。
在此，垂直的导体段拥有较大的宽度，以便确保在导体L2上的电流分布。通常用丝网印刷法将加热导体结构以上述额定宽度0.5mm放置到玻璃上，使得也在丝网的制造公差方面确保(于是具有0.2mm的宽度)导体L2和L3的通常印刷。
这里当然仅示范性地列举了印制导体宽度的尺寸设计。确切的尺寸设计必须结合玻璃大小、刷区域和丝网印制法的制造公差来确定。
通过常用的方法将线路结构安置到窗玻璃上，其中，是否涉及盘形安全玻片还是复合安全玻片(Verbundsicherheitsglas)，在本发明的意义上是不重要的。所述的窗玻璃由金属框架所包围，并且大多被实施为车辆的尾部玻璃。
图3展示了一个其它的实施例，其中，在具有天线接入点18和紧密相邻的接地端子16的相对左侧上，形成了具有多个天线导体的第二天线结构71。通过所连接的电子组件17也选择性地实现了TV接收。于是以此形成双天线系统，以便确保可分集的无线电广播和TV接收。尤其是对于UKW和/或TV接收，同样将第二天线结构71电容性地耦合到加热导体区1上。
图4展示了第三实施例，其中，由在电流上不与第一天线的导体结构7相连接的天线结构71来形成第二UKW天线。在这一点上，本发明的另一优点变得明显：在LMK接收时，非常决定性地取决于天线导体相对于车辆接地的电容。在按照现有技术的系统中，在双天线系统的情况下，通过使第二电子组件与一定的输入电容连接来针对天线接入点9提高装置的总电容。换言之，通过第二组件来对地引走所接收的LMK信号的一部分，并且因此使整个接收变差。在具有根据图4的独立天线结构的本发明天线装置中避免该情况。
图5展示了一种实施形式，其中，通过加热导体区1电流接触19以及紧密相邻的接地端子16来产生第二UKW天线结构。因此在此情况下，基本上由加热导体区形成第二天线结构。在另外的位置上，也还可以以相同的方式由加热导体区形成其它的天线，例如还形成两个附加的天线，以便尤其是为分集接收而生成四天线系统。导体72要么仅仅由于设计原因(对称的表现图像)而被设置，要么电容性地耦合到导体7上，用于改善谐振特性和/或提高天线增益。
在图6中，在相同的机械部件11中添加第二FM放大器。该第二FM天线由加热导体区1的电流接触来形成，而来自导体结构7的通向部件11的第一FM天线利用接触9来产生。部件11的两个输出端可以要么直接引向具有FM分集的无线电13，要么可替代地设置通向独立分集箱的引线。分集逻辑电路当然也可以集成在部件11中。
Claims (13)
1.尤其是车辆玻璃用的多波段天线装置，具有以下特征：
-尤其是在车辆玻璃上或中具有侧面凹口(5)的加热导体区(1，2)，
-在所述加热导体区(1，2)之外的用于至少两个接收波段的天线导体结构(7)，该天线导体结构(7)基本上布置在加热导体区(1，2)的侧面凹口(5)中，
-所述天线导体结构(7)与加热导体区(1，2)的在高频上低欧姆性的、而不是在电流上的耦合，所述耦合对于至少两个接收波段之一是有效的。
2.按权利要求1的天线装置，其特征在于，所述加热导体区(1，2)由至少两个互相联系的段(1，2)组成，如此布置所述段(1，2)，使得所述加热导体区(1，2)基本上覆盖车辆玻璃的整个刷区域。
3.按权利要求2的天线装置，其特征在于，设置第一段(1)，该第一段(1)在其完全的宽度上填满车辆玻璃；并且仅在车辆玻璃宽度的部分区域中设置第二段(2)，所述部分区域由自由的刷末端扫过。
4.按权利要求2或3之一的天线装置，其特征在于，第二段(2)的加热导体的印制导体宽度相对于第一段(1)的加热导体的印制导体宽度小这么多，使得确保使车辆玻璃上的冰基本上均匀融化。
5.按权利要求2至4之一的天线装置，其特征在于，基本上在车辆玻璃宽度的不被第二段(2)填满的该侧面部分区域/凹口(5)中设置用于至少两个接收波段的天线导体结构(7)。
6.按权利要求1至5之一的天线装置，其特征在于，如此设计所述天线导体结构(7)，使得所述天线导体结构在UKW接收波段中具有谐振特性。
7.按权利要求1至6之一的天线装置，其特征在于，所述天线导体结构(7)在其有效的导体长度方面如此来选择，使得在AM波段中有足够的接收性能。
8.按权利要求1至7之一的天线装置，其特征在于，所述天线导体结构(7)由互相平行的单导体组成，所述单导体至少在一位置上汇入天线接入点(9)，其中，这些单导体之一与加热导体区(1，2)的至少一个加热导体电容性耦合，使得整个加热导体区作为有效的天线面可供接收波段、优选地UKW波段使用。
9.按权利要求1至8之一的天线装置，其特征在于，对于另一接收波段和/或接收波段的分集运行，设置至少一个其它的天线导体结构(71)。
10.按权利要求9的天线装置，其特征在于，将该其它的天线导体结构(71)以通过第二段(2)分开的方式布置在天线导体结构(7)的对面。
11.按权利要求9或10的天线装置，其特征在于，将所述其它的天线导体结构(71)通过至少一个导体(8)与天线导体结构(7)相连接，其中，该至少一个导体(8)尤其是在第二段(2)的自由末端上方伸展。
12.按权利要求9至11之一的天线装置，其特征在于，使所述其它的天线导体结构(71)在电流上与天线导体结构(7)解耦。
13.按权利要求9至12之一的天线装置，其特征在于，基本上由加热导体区(1，2)形成所述其它的天线导体结构(71)。
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