CN103636060B - 用于天线结构的扁平导体连接元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于天线结构(5)的扁平导体连接元件，所述天线结构布置在片材(4)中或布置在片材处，并且至少包括：扁平导体(2)，具有-基层(9)，-印制导线(3)，其布置在基层(9)之上，-第一介电层(10)，其布置在印制导线(3)之上，-屏蔽部(7)，其至少分段地布置在第一介电层(10)之上，以及-第二介电层(11)，其布置在屏蔽部(7)之上；以及金属框架(8)，其中印制导线(3)与天线结构(5)导电连接，并且扁平导体(2)通过片材(4)的边缘(6)向外伸展，以及扁平导体(2)至少分段地与金属框架(8)相邻地布置，且屏蔽部(7)通过金属框架(8)以电容的方式与参考地耦合。

Description

用于天线结构的扁平导体连接元件
技术领域
本发明涉及一种用于天线结构的扁平导体连接元件及其制作方法。
背景技术
当前机动车辆需要大量的技术装置来发送和接收基本服务，例如优选在频带AM、FM或DAB中的无线电广播接收，在频带GSM900、GSM1800和UMTS中的移动电话业务，以及卫星辅助导航(GPS)。
装入在常规车辆片材内的天线为线状辐射器类型。这里，术语“线状辐射器”描述了适合于接收和发送电磁波的线状天线。线状辐射器具有超过其几何学宽度多个数量级的几何学长度。线状辐射器的几何学长度是指位于该天线底点和天线上侧之间的距离，几何学宽度为与之垂直的尺寸。通常，对于线状辐射器，以下关系适用：长度/宽度≥100。在线状辐射器的情况下，相应的适用于其几何学高度，将其几何学高度可以理解为既垂直于其长度又垂直于其宽度的尺寸，其中，通常，关系长度/高度≥100适用。
线状辐射器也允许被用于机动车辆的挡风玻璃中，前提条件是，它们在遵守法律规定下并不影响驾驶员的视野。这可以例如通过直径为典型地10到150μm的细线实现。令人满意的天线信号可以在地面频带II到V的范围内由线状辐射器提供。依据国际电信联盟(ITU=InternationalTelecommunicationUnion)的定义，这是从87.5MHz到960MHz的频率范围(频带II：87.5-100MHz，频带III：162-230MHz，频带IV：470-582MHz，频带V：582-960MHz)。然而，在频带I(41-68MHz)的之前的频率范围中通过线状辐射器不再能够获得令人满意的接收功率。同样也适用于低于频带I的频率。
平面状天线更好地适用于频带I范围内的频率接收。这样的平面状天线或平面天线适用于电磁波的接收和发送，并且下文也被称为平面辐射器。
平面辐射器基于平坦的、导电的、透明的涂层，并例如从出版物DE10106125A1，DE10319606A1，EP0720249A2，US2003/0112190A1和DE19832228C2中已知。导电涂层以电流的方式或以电容的方式与耦合电极耦合，并且在片材(Scheibe)的边缘区域中在所谓的天线底点处提供天线信号。
通过线状辐射器和平面辐射器的适当组合，在机动车辆中可提供用于接收和发送电磁波的非常宽频带的混合天线。
典型地在中间连接天线放大器的情况下，天线信号通过连接导体被输送给接收设备。通常，用作连接导体的是无屏蔽多股绞合线或扁平导体。这些具有相对低的欧姆电阻并且仅引起小的欧姆功率损耗。这样的无屏蔽多股绞合线或扁平导体不允许定义的信号传输，因为由于不可避免的位置容差而可能发生与导电车辆车身或相邻导体的未定义的耦合，使得重要的天线特性比如带宽、效率和线路阻抗的波动范围相对大。此外，轻微的电磁干扰通过这样的无屏蔽连接导体耦合到系统中，并被转发至天线放大器中。
US3459879A公开了一种挠性的多芯扁平导体。各个芯线或被布置为与接地线路成对或具有一个共同的单侧平面接地线路。
DE19536131C1公开了一种用于制造配备有连接元件的分集式天线片材的方法。在玻璃片材上将包含屏蔽线路和接地线路的多个天线元件的连接面在片材的边缘区域中的位置处地点相邻地聚集在一起。将连接元件的连接面与玻璃片材的连接面焊接。
DE102004056866A1公开了一种扁平导体，其具有多个印制导线，其中至少一个印制导线被构造为接地导体并与屏蔽部连接。扁平导体可简单和成本有益地通过挤压法制造。
DE10351488A1公开了一种用来发送和接收电磁信号的天线装置，其中天线装置包括由介电材料制成的扁平载体衬底。第一印制导线被施加到载体衬底的一个表面上，所述印制导线在其一个端部处具有用于引入或引出信号的接触点并且在其相对的端部处具有第一偶极。第二印制导线被施加到载体衬底的另一表面上，所述第二印制导线在其一个端部处具有用于引入或引出信号的接触点并且在其相对的端部处具有第二偶极。第一和第二偶极形成交叉偶极。
DE19735395A1描述了一种窗片材天线，其主要元件由对于光透明的并且在窗片材的区域中平面地施加的薄的导电层形成，并且如此形成的导电面固定在窗玻璃上。施加在窗片材上的导电面由具有不可忽略的表面电阻的仅有限导电的层构成。由导电材料制成的基本上平坦地装备的电极形成到该层上以高频地连接到该层上，所述电极至少在其边界区域中与有限导电的面高频地、低损耗地连接。
DE10301352B3公开了一种用于电导体的至少一个接触面的焊接连接元件，所述接触面可以与在衬底上所设置的导体结构焊接。电导体至少在要朝向衬底的侧被绝缘覆盖薄膜覆盖，覆盖薄膜在接触面的区域中配备有凹处，其边缘环形地包围接触面。
WO2009/015975A1描述了一种多芯扁平导体，其具有焊接连接元件，用于例如在玻璃片材上接触导电结构。焊接连接元件在环形围绕每个要焊接的接触点的区域中包含粘合剂，用于固定焊接连接元件的位置和防止通过熔化的焊料引起的短路。
DE20210286U1描述了一种以挠性连接件外形的转接器用于将机动车辆窗片材上的导电结构连接到片材外部的延续网络。导电结构例如是天线。转接器由挠性薄膜状载体材料制成，其中印制导线在所述载体材料上伸展。转接器包括具有金属弹簧簧片的由非导电材料制成的座，所述弹簧簧片被按压在导电结构的接触面上。
FR2913141A3描述了一种用于接触片材表面上的导电结构的挠性扁平导体。各个印制导线被布置为彼此平行伸展并且位于两个塑料薄膜之间，其中塑料薄膜之一通过粘合面与片材连接。
DE202004019286U1公开了一种用于窗片材的扁平导体外部连接元件，其具有至少一个与布置在窗片材处或窗片材中的电器件电连接并且越过片材面的边缘向外延伸的印制导线和包围所述印制导线的绝缘部，所述绝缘部配备有针对机械磨损的局部强化部。强化部由粘附在绝缘部上的、流线型的和优选对表面损伤自愈的材料构成。
信号丢失可通过使用专门的高频导体(例如同轴导体)来避免，所述高频导体除了信号导体之外还随之拥有至少一个接地导体。然而，这样的高频导体是耗费的和成本密集的，并且需要相对多的结构空间。此外，它们需要同样耗费的连接技术。
发明内容
与此相对，本发明的任务在于，提供具有改善的信号传输和对干扰信号的低易受影响性的带有扁平导体连接元件的天线片材。带有扁平导体连接元件的天线片材此外应当可简单和成本有益地被制造，具有简单的连接技术，并且相对于在装入到金属框架或车辆车身中时的位置容差是不敏感的。该任务和其他任务根据本发明的建议通过具有独立权利要求的特征的用于天线结构的扁平导体连接元件来解决。本发明的有利构型通过从属权利要求的特征进行说明。
用于制造带有天线结构的扁平导体连接元件的方法以及带有天线结构的扁平导体连接元件的应用由其他独立权利要求得知。
在机动车辆中，天线放大器与导电车辆车身电连接，其中通过该电连接为天线信号预先给定在高频技术上有效的基准电势，下文称为参考地。由天线信号的电势和参考地的电势之间的差得出可使用的天线电压。
在本发明的扁平导体连接元件情况下，天线结构被布置在片材中或片材处。扁平导体包括：
-基层，
-印制导线，其布置在基层之上，
-第一介电层，其布置在印制导线之上，
-屏蔽部，其至少分段地布置在第一介电层之上，以及
-第二介电层，其布置在屏蔽部之上。
优选以电流的方式或以电容的方式，印制导线通过连接面导电地与天线结构连接。扁平导体通过片材的边缘向外伸展。在片材外部，扁平导体至少分段地与金属框架相邻地伸展。屏蔽部由此通过金属框架以电容的方式与参考地耦合。
术语“在...之上”这里涉及扁平导体的层顺序中的位置。这意味着，扁平导体包括以下相继的层：
-基层，
-印制导线，其布置在基层之上，
-第一介电层，其布置在印制导线上，并且如果印制导线窄于基层，也布置在暴露的基层上，
-屏蔽部，其至少分段地布置在第一介电层上，以及
-第二介电层，其布置在屏蔽部上。
扁平导体的不同的层可通过附加的粘合层相互粘接。
在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，屏蔽部布置在印制导线和金属框架之间。金属框架不是扁平导体连接元件的一部分而是例如窗框或车辆车身的一部分。屏蔽部、第二介电层和金属框架的子区域形成电容器装置，通过所述电容器装置，屏蔽部以电容的方式与金属框架耦合。
在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，扁平导体的屏蔽部在片材之外的扁平导体的面的至少50％上、优选在至少75％上并且特别优选在至少90％上伸展。扁平导体的面在这种情况下意指扁平导体的平坦侧的表面。为了改善屏蔽部，所述屏蔽部也可以被布置在片材中或片材上的区域中。
在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，金属框架包括车辆车身或可移动的金属框架，特别是金属窗框。金属框架不必一定封闭地围绕片材外部包络伸展。在本发明意义上，金属框架也包括金属的和/或导电的区段，例如板条、L形的或U形的框架，其可用作天线结构的参考地。
在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，屏蔽部在30mm2到200mm2的面的区域中以距金属框架为0.2mm到2mm的距离布置。基层、第一介电层和/或第二介电层具有1到6、优选为2到4，并且特别优选为3到3.5的相对介电常数数值。
至少屏蔽部、第二介电层和金属框架形成电容器。在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，电容器的电容为5nF到10pF，并且优选为0.1nF到2nF。高通滤波器由电容器形成。高通滤波器的截止频率fG之上的电磁干扰辐射从屏蔽部通过高通滤波器被引导至参考地。
在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，从屏蔽部到参考地的信号传输的截止频率是20MHz到1000MHz。
在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，基层、第一介电层和/或第二介电层包含塑料，优选为聚酰亚胺(PI)，聚酰胺(PA)，聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)，聚碳酸酯(PC)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚丁二烯，聚氯乙烯(PVC)，或聚四氟乙烯(PTFE)及其混合物和/或其共聚物。基层、第一介电层和/或第二介电层还可包含漆层，优选为醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂或聚氨酯，或包含粘合剂，优选为丙烯酸酯粘合剂、甲基丙烯酸甲酯粘合剂、聚氨酯、聚烯烃、氰基丙烯酸酯粘合剂、聚环氧树脂、硅酮粘接剂和/或硅烷交联聚合物粘合剂、RTV硅酮橡胶、HTV硅酮橡胶、过氧化物交联硅酮橡胶和/或添加交联硅酮橡胶及其混合物和/或其共聚物。
第二介电层还可包含气体，优选空气，其中在屏蔽部和金属框架之间的距离例如由间隔器形成。
此外，第二介电层可通过塑料层或漆层形成于金属框架上，例如，车辆车身上的色层。
在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，片材包含单片材或复合片材。单片材或复合片材的各个片材包含例如玻璃和/或塑料。
在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，印制导线和/或屏蔽部包含金属薄膜、金属化塑料薄膜、导电塑料薄膜或金属线网。印制导线还可包含金属线。印制导线和/或屏蔽部优选包含高导电性金属，特别优选是铜、铝、锡、金、银或其混合物。
在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，屏蔽部具有比印制导线的宽度大的宽度。屏蔽部的宽度和印制导线的宽度的比率此外确定扁平导体的阻抗并且为2∶1到1000∶1，优选5∶1到30∶1，并且特别优选10∶1到20∶1。
在根据本发明的扁平导体连接元件的一个有利构型中，天线结构包括至少一个线状辐射器、平面辐射器或由线状辐射器和平面辐射器组成的混合结构。
平面辐射器包括至少一个导电的、优选为透明的涂层，该涂层至少分段地覆盖单片材或复合片材的至少一个位于内部或位于外部的侧，并至少分段地用作平面状天线以接收电磁波。导电涂层适当地被构造用于作为平面天线使用，并且能够为此目的大面积地覆盖片材。天线结构此外包括至少一个与导电涂层电耦合的耦合电极，以从平面天线耦合输出天线信号。耦合电极可以例如以电容的方式或以电流的方式与导电涂层耦合。
线状辐射器包括至少一个线状天线导体，其例如以导线的形式铺设于复合片材内或由金属印刷膏例如通过丝网印刷被印刷到单片材或复合片材的各个片材的至少一侧上。
在混合天线结构中，将平面辐射器和线状辐射器彼此组合，并且将天线信号优选地提供给共同的天线底点。为了这个目的，天线导体和共同的天线底点通过第二连接导体彼此导电连接。
本发明的另一方面包括片材，其具有扁平导体连接元件和布置在片材中或片材处的天线结构。
本发明的另一方面包括一种用于制造用于天线结构的扁平导体连接元件的方法，其中：
a)在第一片材上将扁平导体的印制导线与天线结构连接，
b)将扁平导体通过第一片材的外部边缘引出，
c)将第一片材装入到金属框架内，
其中扁平导体的屏蔽部至少分段地与金属框架相邻地布置在至少一个第二介电层上，并且屏蔽部通过金属框架以电容的方式与参考地耦合。
在根据本发明的方法的另一个实施方式中，在第二步b)中，将扁平导体通过第一片材的外部边缘引出，并且第一片材通过热塑性粘合层平面地与第二片材连接。
本发明的另一方面包括用于天线结构的扁平导体连接元件在陆上、水上或空中的推进装置的车辆车身或车门中、在建筑物的金属框架内、优选在外正面或建筑物窗户的金属框架内，或在功能性和/或装饰性单零件中以及作为家具和设备内的装入件的应用。
不言而喻，根据本发明的天线结构的不同构型可单独或任意组合地实现。特别是，上文提及的和下文将要阐明的特征可以不仅以所说明的组合方式，而且以其他组合方式或单独地被使用，而不背离本发明的范围。
本发明此外包括带有扁平导体连接元件的片材装置，其具有在与参考地连接的金属框架内的片材(例如机动车辆车身中的挡风玻璃或后窗玻璃)、布置在片材中或片材处的天线结构以及与天线结构连接的扁平导体连接元件。
根据本发明的具有用于天线结构的扁平导体连接元件的片材装置至少包括：
-片材，其布置在金属框架中，
-天线结构，其布置在片材中或片材处，
--扁平导体，其具有
--基层，
--印制导线，其布置在基层之上，
--第一介电层，其布置在印制导线之上，
-屏蔽部，其至少分段地布置在第一介电层之上，以及
--第二介电层，其布置在屏蔽部之上，
并且金属框架与参考地连接，其中印制导线与天线结构导电连接，并且扁平导体通过片材的边缘向外伸展，并且扁平导体至少分段地与金属框架相邻地布置，并且屏蔽部通过金属框架以电容的方式与参考地耦合。
不言而喻，扁平导体连接元件的构型特征也适用于片材装置中的扁平导体连接元件。
附图说明
本发明在下文根据附图和例子进行更详细阐述。附图不完全按比例绘制。本发明决不通过附图来限制。其中：
图1A示出用于天线结构的扁平导体连接元件的剖面图，
图1B示出沿图1A的剖线A-A’的剖面图，
图2以俯视图示出根据本发明的扁平导体的示意图，
图3示出沿图2的剖线B-B’的剖面图，
图4示出沿图3的剖线D-D’的剖面图，
图5示出沿图3的剖线E-E’的剖面图，
图6示出根据本发明的扁平导体的另一个实施例的剖面图，
图7示出根据本发明的方法的一个实施例的流程图，以及
图8示出具有比较测量的图解。
具体实施方式
图1A示出了带有用于天线结构5的扁平导体连接元件1的片材布置的剖面图，其中天线结构5布置在复合片材4的内部中。
复合片材4包括两个单片材，也就是刚性第一片材4.1和刚性第二片材4.2，它们通过热塑性粘合层4.3彼此固定连接。单片材大致具有相同的尺寸，并例如由玻璃、特别是浮法玻璃、铸造玻璃和陶瓷玻璃制成，其中它们同样地还可以由非玻璃材料、例如塑料、特别是聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)、聚酯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制造。一般来讲，具有充分透明度、足够的耐化学性以及适合的形状和尺寸稳定性的每种材料都可被使用。对于在其他方面的使用，例如，作为装饰性部分，也可能从挠性和/或非透明材料中制造第一片材4.1和第二片材4.2。第一片材4.1和第二片材4.2各自的厚度根据应用可广泛地变化并且，对于玻璃，可例如在1到24mm的范围内。
通常地，用罗马数字I-IV表示片材面，其中侧I对应于第一片材4.1的外侧，侧II对应于第一片材4.1的内侧，侧III对应于第二片材4.2的内侧，以及侧IV对应于复合片材4的第二片材4.2的外侧。在作为挡风玻璃的应用中，侧I朝向外部环境而侧IV朝向机动车辆的乘客舱。
用来连接第一片材4.1和第二片材4.2的粘合层4.3优选包含优选基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯(PU)的粘合塑料。粘合层4.3可例如也被构造为三层。在三层的情况下，包含例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的薄膜被布置在粘合塑料的两层之间。PET薄膜可用作导电层的载体，并因此可以是天线、特别是平面辐射器的组成部分。
复合片材4对于可见光例如在从350nm到800nm的波长范围中是透明的，其中术语“透明度”可以被理解为超过50％、优选超过70％且尤其优选超过80％的光可透过性。
复合片材4通过粘合段13粘入到金属框架8、例如车辆车身19或车门中。复合片材4用作例如机动车辆的挡风玻璃，不过其中所述复合片材也可用在其他方面。
此外，第二片材4.2配备有不透明的色层，其施加在侧II上，并形成框架状环绕的掩蔽条，这在图中未更详细描述。色层优选由不导电的、染为黑色的材料制成，该材料可被烘烤成第一片材4.1或第二片材4.2。一方面，掩蔽条阻碍到将复合片材4粘接到车辆车身19中所利用的粘合段13的视野；另一方面，它用作用于所使用的粘合材料的UV保护装置。
以嵌入粘合层4.3的方式，线状的无屏蔽的天线导体5形式的天线结构5位于复合片材4的边缘区内。天线导体5用作线状天线用以接收优选在地面无线电广播频带II到V的频率范围内的电磁波，并且为此目的适当地被构造。在现有的实施例中天线导体5以优选长于100mm并且窄于1mm的导线的形式实施。天线导体5的线电导率优选小于20Ohm/m，特别优选小于10Ohm/m。在所示实施例中天线导体5的长度是大约650mm，宽度是0.75mm。其线电导率为例如5Ohm/m。
天线导体5具有到片材边缘6的充分的距离，由此抵抗与车辆车身19的耦合。
在另一个实施例中，天线结构5包括平面天线。平面天线包含例如布置在第二片材4.2的侧III上的透明导电涂层。在另一个实施例中，天线结构5包括由平面天线和线状天线组成的混合天线结构，所述平面天线和线状天线的信号通过共同的天线底点20被引导向外部。
在混合天线结构中，透明的导电涂层根据物质组成可履行其他功能。例如，它可用作热辐射反射涂层以用于遮阳、温度调节、或绝热的目的，或用作加热层以电加热复合片材4。这些功能对于本发明具有次要重要性。
天线结构5通过其天线底点20与扁平导体2的印制导线3的电连接面18连接。天线底点20和电连接面18之间的连接例如通过焊接、超声接合、粘接或夹住进行。
图1B示出沿图1A的剖线A-A’的根据本发明的扁平导体2的剖面图。扁平导体2包括基层9，其包含绝缘材料或介电材料的薄膜，优选为塑料比如聚酰亚胺(PI)。基层9优选具有10μm到500μm并且例如为25μm的厚度。
印制导线3布置在基层9之上。印制导线3包含高导电性金属(例如铜)的薄膜。印制导线3的厚度从10μm到500μm，并且例如为35μm。
第一介电层10布置在印制导线3之上。第一介电层10包含介电材料的薄膜，优选为塑料比如聚酰亚胺(PI)。第一介电层10具有从10μm到2000μm并且例如为100μm的厚度。
屏蔽部7布置在第一介电层10之上。屏蔽部7包含高导电性金属(例如，铜)的薄膜。屏蔽部7的厚度从10μm到500μm，并且例如为35μm。
印制导线3、第一介电层10和屏蔽部7形成所谓的不对称微条导体，其中天线结构5的信号以有益的方式被引导。
第二介电层11布置在屏蔽部7之上。第二介电层11包含介电材料的薄膜，优选为塑料比如聚酰亚胺(PI)。第二介电层11具有从10μm到500μm并且例如为25μm的厚度。
基层9、印制导线3、第一介电层10、屏蔽部7和第二介电层11通过适合的粘合层12相互粘接，例如通过丙烯酸酯粘合剂相互粘接。
扁平导体2通过复合片材4的边缘6向外伸展。扁平导体2布置在与车辆车身19相邻的面F的区域内。在此，扁平导体2的上侧V朝向车辆车身19。扁平导体2的上侧V是第二介电层11的位于外面的侧。屏蔽部7布置在第二介电层11之下。屏蔽部7到车辆车身19的距离d由第二介电层11的厚度和在屏蔽部7和第二介电层11之间的粘合层12的厚度确定。
屏蔽部7、第二介电层11、粘合层12和车辆车身19在面F的区域中形成电容器。电容器的电容C通过面F、第二介电层11的厚度和其介电常数数值以及位于屏蔽部7和第二介电层11之间的粘合层12的厚度和粘合层12的介电常数数值得出。屏蔽部7通过电容器以电容的方式被耦合到车辆车身19上并且因此被耦合到参考地上。高通滤波器由电容器形成，通过所述高通滤波器，高通滤波器的截止频率fG之上的电磁干扰辐射被引导至参考地。
面F优选为从30mm2到200mm2，在所述面F处，以距车辆车身19距离为d地有屏蔽部7。面F的宽度对应于例如屏蔽部7的宽度为bA=12mm。面F的长度是例如20mm。面F是例如240mm2。距离d对应于第二介电层11的厚度，并且为例如25μm。在忽略在屏蔽部7和第二介电层11之间的粘合层12情况下，得出例如0.3nF的电容C。印制导线2的电阻为例如大约2Ohm。由电容器形成的高通滤波器的截止频率fG为例如fG=1/(2*Pi*R*C)≈275MHz。
在根据本发明的扁平导体连接元件1的一个有利构型中，扁平导体2的上侧V可通过另一粘合层与车辆车身19连接。
在根据本发明的扁平导体连接元件1的一个有利构型中，扁平导体2的上侧V可布置在背离车辆车身19的侧。屏蔽部7于是通过第一介电层10和基层9以及布置于其间的粘合层12以电容的方式与车辆车身19耦合。
图2示出根据本发明的扁平导体2的俯视图。印制导线3的位置和在扁平导体2内部中的屏蔽部7的位置用虚线示出。扁平导体2在一个端部处具有印制导线3的电连接面18。扁平导体2在其另一个端部处具有插接件14。插接件14与印制导线3连接。天线信号可通过插接件14被引导到另一个连接线路上，例如屏蔽同轴电缆，或直接被引导到接收电子设备的输入端。
在图3中示出了沿图2的剖线B-B’的剖面图。扁平导体2具有带有屏蔽部7的区域16和不带有屏蔽部7的区域15。图4示出沿图3的剖线D-D’的带有屏蔽部7的区域16的剖面图，而图5示出沿图3的剖线E-E'的剖面图。在不带有屏蔽部7的区域15内，扁平导体2具有较小的厚度，并且在很大程度上布置在复合片材4内部。
印制导线3的宽度bL从0.01mm到20mm，并且例如为0.3mm。在描述的实施例中，印制导线沿基层9的中线布置。
屏蔽部7的宽度bA从0.02mm到30mm，并且例如为12mm。屏蔽部7的宽度bA优选是印制导线3的宽度bL的5到30倍。
基层9、第一介电层10和第二介电层11的宽度优选比屏蔽部7的宽度bA宽0.5mm到5mm，并且例如为15mm。可靠的电绝缘和保护印制导线3和屏蔽部7免于腐蚀通过凸出的边缘实现。
基层9、第一介电层10和第二介电层11的介电常数数值为从1到6，优选为从3到4，并且例如为3.4。粘合层12的粘接剂的介电常数数值为例如大约3。
基层9、第一介电层10和第二介电层11、粘合层12、印制导线3和屏蔽部7的宽度和厚度被如此选择以使得薄膜导体2的线路阻抗大约为50Ohm。薄膜导体2的线路阻抗由此被匹配于商业上常见的天线放大器的输入阻抗。
薄膜导体2的线路阻抗基本上由印制导线2和屏蔽部7的相互位置固定的布置来确定。由此，根据本发明的扁平导体2相对于在装入到车辆车身19中时的位置容差是不敏感的。
图6示出根据本发明的扁平导体2’的另一个实施例的剖面图。扁平导体2’在其屏蔽区域16中被设计为对称微条导体。为避免不必要的重复，仅描述与图4的实施例的差异并且另外，参考在那里所进行的阐明。另一屏蔽部7’布置在扁平导体2’的基层9和印制导线3之间。另一第一介电层10’布置在屏蔽部7′和印制导线3之间。在根据本发明的扁平导体2’的该实施方式中，印制导线3在下侧以及在上侧均被屏蔽。屏蔽部7根据本发明，通过车辆车身19以电容的方式耦合到参考地。屏蔽部7’通过相对于屏蔽部7相邻地平面地布置而以电容的方式与该屏蔽部7耦合。通过这种电容性耦合，屏蔽部7’也以电容的方式与参考地耦合。在扁平导体2’的一个有利构型中，屏蔽部7以电流的方式与屏蔽部7’连接。以电流方式连接例如通过将屏蔽部7和7′在其边缘区域进行连接来实现。
图7示出根据本发明的方法的实施例的流程图。
图8示出根据现有技术的扁平导体连接元件(测量1)和根据本发明的扁平导体连接元件1(测量2)之间的比较测量的图表。天线结构5是平面天线和线状天线组成的混合结构。在图表中示出了关于入射高频辐射的频率的相对天线电平。高频辐射被水平地偏振化。图表中示出的相对天线电平是在方向图的天线电平上的求平均。
对根据现有技术的扁平导体连接元件(测量1)测量的相对天线电平从大约600MHz的频率开始显示出比对根据本发明的扁平导体连接元件1测量的相对天线电平明显更大的减弱。根据现有技术的扁平导体连接元件(测量1)的相对天线电平，相比于根据本发明的扁平导体连接元件1，在例如800MHz的频率处减弱4dB。因此，根据本发明的扁平导体连接元件1比根据现有技术的扁平导体连接元件更好地适合于转发高频信号，例如用于地面电视接收的信号。
根据本发明的扁平导体连接元件1可以简单地和成本有益地被制造。由于扁平导体连接元件1的屏蔽部7以电容的方式耦合到参考地，因此除了印制导线3的连接之外，不需要另外的连接技术。具有根据本发明的扁平导体连接元件1的片材可简单和快速地被装入到车辆中。同时，根据本发明的扁平导体连接元件1的线路阻抗对在装入到车辆车身19中时的位置容差是不敏感的。
这个结果对于技术人员来说是出乎意料的和令人吃惊的。
附图标记列表
1具有扁平导体连接元件的片材
2，2’扁平导体
3印制导线
4片材，复合片材
4.1第一片材
4.2第二片材
4.3热塑生粘合层
5天线结构
6片材4的边缘
7，7’屏蔽部
8金属框架
9基层
10，10’第一介电层
11第二介电层
12粘合层
13粘合段，与车辆车身19的粘接连接
14插接件
15非屏蔽区域
16屏蔽区域
17电容耦合的面
18印制导线3的电连接面
19车辆车身
20天线底点
A-A’剖线
B-B’剖线
D-D′剖线
E-E’剖线
bA屏蔽部7的宽度
bL印制导线3的宽度
d屏蔽部7和金属框架8之间的距离
C电容
fG截止频率
F面，耦合面
R印制导线2的电阻
I第一片材4.1的外侧，片材4的外侧
II第一片材4.1的内侧
III第二片材4.2的内侧
IV第二片材4.2的外侧，片材4的内侧
V扁平导体2的屏蔽侧

Claims (21)

1.片材装置，包括：
-片材(1)，所述片材布置在金属框架(8)中，其中金属框架(8)与参考地连接，
-天线结构(5)，所述天线结构布置在片材(1)中或布置在片材(1)处，
-与天线结构(5)连接的扁平导体连接元件，所述扁平导体连接元件包括：
扁平导体(2)，其具有
-基层(9)，
-印制导线(3)，其布置在基层(9)之上，
-第一介电层(10)，其布置在印制导线(3)之上，
-屏蔽部(7)，其至少分段地布置在第一介电层(10)之上，以及
-第二介电层(11)，其布置在屏蔽部(7)之上，
其中印制导线(3)与天线结构(5)导电连接，并且扁平导体(2)通过片材(4)的边缘(6)向外伸展，以及
扁平导体(2)至少分段地与金属框架(8)相邻地布置，并且屏蔽部(7)通过金属框架(8)以电容的方式与所述参考地耦合。
2.根据权利要求1的片材装置，其中屏蔽部(7)布置在印制导线(3)和金属框架(8)之间。
3.根据权利要求1或2的片材装置，其中屏蔽部(7)在片材(4)之外的扁平导体(2)的面的至少50％上延伸。
4.根据权利要求1或2的片材装置，其中屏蔽部(7)在片材(4)之外的扁平导体(2)的面的至少75％上延伸。
5.根据权利要求1或2的片材装置，其中屏蔽部(7)在片材(4)之外的扁平导体(2)的面的至少90％上延伸。
6.根据权利要求1的片材装置，其中可移动的金属框架是金属窗框。
7.根据权利要求1或2的片材装置，其中屏蔽部(7)以30mm2到200mm2的面(F)以距金属框架(8)为0.02mm到2mm的距离(d)布置，并且第二介电层(11)具有1到6的相对介电常数数值。
8.根据权利要求1或2的片材装置，其中屏蔽部(7)和金属框架(8)之间的电容为5nF到10pF。
9.根据权利要求1或2的片材装置，其中基层(9)、第一介电层(10)和/或第二介电层(9)包含塑料，
漆层，
粘合剂，
或气体。
10.根据权利要求9的片材装置，其中所述塑料包括聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丁二烯、聚氯乙烯(PVC)或聚四氟乙烯(PTFE)及其混合物和/或其共聚物。
11.根据权利要求9的片材装置，其中所述漆层包括醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂或聚氨酯。
12.根据权利要求9的片材装置，其中所述粘合剂包括丙烯酸酯粘合剂、甲基丙烯酸甲酯粘合剂、聚氨酯、聚烯烃、氰基丙烯酸酯粘合剂、聚环氧树脂、硅酮粘合剂和/或硅烷交联聚合物粘合剂、RTV硅酮橡胶、HTV硅酮橡胶、过氧化物交联硅酮橡胶和/或添加交联硅酮橡胶及其混合物和/或其共聚物。
13.根据权利要求9的片材装置，其中所述气体包括空气。
14.根据权利要求1或2的片材装置，其中印制导线(3)和/或屏蔽部(7)包含金属薄膜、金属化聚合物薄膜、金属线或金属线网。
15.根据权利要求1或2的片材装置，其中印制导线(3)和/或屏蔽部(7)包含铜、铝、锡、金、银或其混合物。
16.根据权利要求1或2的片材装置，其中屏蔽部(7)包含金属薄膜，并且金属薄膜具有大于印制导线(3)的宽度(bL)的宽度(bA)。
17.根据权利要求1或2的片材装置，其中天线结构(5)包括至少一个线状辐射器、平面辐射器或由线状辐射器和平面辐射器组成的混合结构。
18.用于制造根据权利要求1到17之一的片材装置的方法，其中：
a)在第一片材(4.1)上将扁平导体(2)的印制导线(3)与天线结构(5)连接，
b)将扁平导体(2)通过第一片材(4.1)的外部边缘(6)引出，
c)将第一片材(4.1)装入到金属框架(8)中，其中将扁平导体(2)的屏蔽部(7)至少分段地与金属框架相邻地布置在至少一个第二介电层(11)之上，并且将屏蔽部(7)通过金属框架(8)以电容的方式与参考地耦合。
19.根据权利要求18的用于制造片材装置的方法，其中，在步骤b)，将扁平导体(2)通过第一片材(4.1)的外部边缘(6)引出，并且将第一片材(4.1)通过热塑性粘合层(4.3)平面地与第二片材(4.2)连接。
20.根据权利要求1到17之一的片材装置的应用，其中用于天线结构(5)的所述片材装置在陆上、水上或空中推进装置的车辆车身(19)或车门中、在建筑物的金属框架中、或在功能性和/或装饰性单零件中以及作为在家具和设备的装入件被使用，其中所述天线结构布置在单片材处或布置在复合玻璃片材中或复合玻璃片材处。
21.根据权利要求20所述的应用，其中建筑物包括外正面或建筑窗户。
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