CN112313832A - 具有加热和天线功能的窗组件 - Google Patents

Abstract

一种车辆玻璃，在车辆门户和红外反射涂层的周边边缘之间具有缝隙天线，所述红外反射涂层包括在涂层边缘之上的加热母线。天线缝隙可以直接由电压探头或共面耦合线在一位置上直接馈送，以激励多频带天线应用的基模和高阶模。部分红外反射涂层可在第一高阶模的零位处与窗框重叠，以将缝隙天线调谐到更高的频率。通过将红外反射涂层分成两个涂层面板，下涂层面板通过电容耦合连接到电性地，也可以将缝隙天线的谐振频率提高。可以在不同位置馈送多个天线以用于多频带应用和分集天线系统。

Description

具有加热和天线功能的窗组件

技术领域

本发明总体上涉及车辆天线，更具体地，涉及一种结合具有电加热导电涂层的玻璃所形成的天线。

背景技术

近年来，具有额外功能(例如降低太阳能负荷)的窗玻璃已经在汽车和建筑结构中变得越来越流行，为了减少车辆或建筑物内部的热量积聚，可以在玻璃上涂覆反射太阳能的太阳能控制膜(solar control film)，这种太阳能控制膜通常是透明的、导电的薄膜。另外，窗玻璃上的透明金属薄膜可以用于车窗，以便在施加直流电压到金属涂层时使直流电流穿过车窗。这样的实施例通常用于对车窗除霜(即融化雪和冰)或除雾。

在汽车透明体，例如挡风玻璃和后窗中，用于无线电波(例如AM,FM,TV,DAB,RKE等)接收和/或传输的天线通常安装在透明体上或并入透明体中。这些天线可以由在透明体上印制的银或铜等导电线形成，或由连接到透明体上的金属线或金属条形成。使用金属涂层窗的后果之一是，它会减弱射频信号通过窗户的传输。因此，进出于使用金属涂层窗来减少热负荷的建筑物、车辆和其他结构的无线通信会受到限制。针对于金属涂层会干扰信号传输通过窗户的应用，一种解决方案是去除干扰天线的金属涂层的一部分。去除涂层有利于射频信号通过被去除涂层的窗口部分的传输。然而，去除金属涂层往往会增加太阳能向车辆内部的传输，这会升高车辆的温度。另外，在某些情况下，去除金属涂层可能会破坏通过玻璃的直流电流，并在玻璃上形成非加热区。

一些现有的结构已将天线与窗户集成在一起。已经提出了使用形成于窗户的金属框架和导电透明薄膜或涂层之间的四分之一波长或半波长天线或缝隙天线。例如，美国专利号4,849,766、4,768,037、5,670,966和4,864,316示出了由车窗上的薄膜形成的各种天线形状。美国专利号4,707,700、5,355,144、5,898,407、7,764,239和9,337,525公开了不同的缝隙天线结构。

欧洲专利申请DE 10 2012 008 033 A1公开了一种机动车车窗，该车窗可以用加热装置进行部分加热，并利用非加热车窗的一部分作为用来发射和接收电磁波的天线。美国专利申请2017/0317399示出了一种带有天线的可电加热窗。该天线在两个位置馈送(fed)，顶部馈源(top feed)直接连接到可加热涂层，而底部馈源(bottom feed)电容耦合到加热板。然而，为了满足对天线增益、辐射场型和天线阻抗特性的不断增长的天线性能需求，需要对这些天线进行改进。

随着车辆电子技术的迅速发展，车辆所需的天线越来越多。特别是在调频(FM)和电视频率(TV)方面，车辆系统需要多个天线进行分集操作(diversity operation)以克服多径效应和衰落效应(multipath and fading effects)。目前，在大多数情况下，采用单独的天线和天线馈源来满足AM、FM、TV、气象频段、遥控无钥匙进入和数字音频广播(DAB)频段III频率的要求，这些中的大部分都集成在后窗玻璃上。可以通过使用电网将单独的天线信号结合起来以避免采用从天线到接收器的多条同轴电缆。然而，这样的网络增加了独立模块的复杂性和费用。为了限制玻璃上天线系统的复杂性和费用，应当限制天线馈源的数量。因此，提供一种天线，特别是一种具有用于不同应用的多个频段的可电加热的红外反射隐藏窗天线，将是有利的非常有用。

本发明的目的是通过先进的天线匹配和频率调谐(frequency tuning)方法，减少车辆上的天线数量，以简化天线和相关电子器件的设计。优选的是，该天线在满足系统性能要求的同时，还保留了热反射涂层的所有太阳能优势和优良的美观性。

发明内容

本发明公开了一种适合在车辆应用中使用的缝隙天线。所公开的具有多种天线馈送方式的天线具有改进的阻抗匹配和频率调谐能力。改进了缝隙天线在VHF和UHF频段的性能，同时也保留了热反射涂层的太阳能优势，除霜、除冰或除雾的窗加热能力和优良的美观性。

缝隙天线形成于窗的金属框架和粘结在窗玻璃上的一层导电透明薄膜或涂层之间。涂层的两个侧边与连接至外部电路的高导电母线(high conductive buses)相连。当直流电压通过母线施加到涂层上时，电流流过导电透明薄膜并穿过窗户以加热窗户。当没有电流流过涂层时，涂层就起到了太阳能控制膜的作用。两条导电母线和涂层定义了一个外周缘，该外周缘与窗框的内边缘间隔开来以形成缝隙天线。缝隙尺寸被设计成支持感兴趣的频段内的基本模式和更高阶模式(fundamental and higher order modes)。优选的是，环形缝隙的总缝隙长度对于基本激励模式(fundamental excitation mode)为一个波长，对于第一更高阶激励模式(first higher order excitation mode)为两个波长。

缝隙天线可以由电压源(如连接到缝隙的对边的平衡平行传输线)来激励，或由连接到缝隙的对边的同轴传输线来激励。缝隙天线也可以由共面线探针(coplanar lineprobe)馈送。在共面线探头中，内导体沿缝隙的中心延伸以形成共面传输线，有效地提供电容电压馈电。施加在缝隙天线上的能量会引起电流在窗的导电涂层、加热母线和金属框架中流动。电流并不局限于缝隙的边缘，而是分散在导电片和加热母线上。然后从导电片和加热母线的边缘和两侧产生辐射。

对于典型的轿车，后窗上的缝隙长度在FM频率(76MHz-108MHz)上具有第一高阶模谐振。对于具有较大后窗的汽车，谐振频率可能在FM频段的下半部分。为了移动第一高阶模(first higher mode)到FM频段的中心处谐振，导电涂层的周缘的一部分向外延伸，使其覆盖窗框的边缘。该覆盖层沿缝隙纵向位于电场的“零(null)”位置，以最小化对第一高阶模的负载影响。延伸的涂层边缘和窗框边缘的叠加通过电容耦合导致涂层对窗框短路(short)。由于涂层对电气上的地的短路使缝隙的总长度减小，第一高阶模的谐振频率变得更高。通过调整沿缝隙的重叠的纵向位置和调整涂层边缘与窗框边缘之间的尺寸，可以将第一高阶模的谐振频率调到FM频段的中心，以获得更好的天线性能。

也可以通过将导电红外涂层分成两块涂层面板，下涂层面板与玻璃底部附近的窗框重叠，来将第一高阶模的谐振频率调得更高。这使得下涂层板通过电容耦合电接地到窗框。然后只围绕上涂层面板的周边，即在上涂层面板顶部和侧面的窗框与涂层面板边缘之间，以及上涂层面板的下边缘与下涂层面板的上边缘之间，形成环形缝隙。由于缝隙的总长度减少，缝隙模式的谐振频率变得较大。可以调整两块图层面板的相对尺寸，以调整谐振模式频率。

AM频率(150KHz-1710KHz)的天线对电子噪声很敏感。这种噪声的来源包括窗加热电路、刹车灯、信号转向灯和风扇电机。AM天线必须与涂层面板分开，以减少由直流电源供电时电流在涂层上产生的低频噪声。还必须将AM天线与窗框边缘隔开，因为AM天线与地之间的耦合电容会降低天线的灵敏度。鉴于缝隙周围空间的限制，AM天线可能无法满足性能要求。可以将顶部或底部的一块涂层与加热板隔开，并作为AM天线使用。通常，当天线位于窗顶部附近时，AM天线的性能更好。

附图说明

为了更完整地理解本发明，现在应当参考本发明中在附图中更详细地示出并且在下面通过示例进行描述的实施例。附图中：

图1是包含目前所公开的本发明的特征的玻璃的示意图。

图2是沿图1中A-A线截取的剖视图。

图3示出了窗天线的基模的电场分布。

图4示出了窗天线的第一高阶模的电场分布。

图5示出了具有四个短路片(shorting strip)的窗天线的第一高阶模的电场分布。

图6为玻璃的示意图，其中短路片位于玻璃的底部中心附近。

图7为玻璃的示意图，其中反射涂层面板被分成两块，底部面板的部分与窗框重叠。

图8为玻璃的示意图，其中独立的AM天线位于玻璃的顶部附近。

图9为玻璃的示意图，其中独立的AM天线位于玻璃的底部附近。

图10为玻璃左侧的天线回波损耗图，其中示出了从50MHz至800MHz的天线谐振频段。

图11为玻璃右侧的天线回波损耗图，其中示出了从50MHz至800MHz的天线谐振频段。

具体实施方式

图1是包含本发明当前所公开的特征的天线背光灯10和相关结构的平面图。玻璃20被金属框架包围，该金属框架具有由本体30的窗边缘32限定的窗孔(window aperture)。在本实施例中，玻璃20的外边缘40与由导电的本体30形成的环形凸缘重叠以提供车辆的后窗。

在图1和图2的实施例中，玻璃20为夹层玻璃，其包括内透明层46和外透明层48，其可由玻璃构成。内层46和外层48通过中间层50粘合在一起。优选地，中间层50由聚乙烯醇缩丁醛(polyvinylbutyral)或类似材料制成。外层48具有定义了玻璃20的外部的外表面52(通常称为1号表面)和内表面54(通常称为2号表面)。内表面54与外表面52相反地位于外层48上。内层46具有内部朝向玻璃20的外表面56(通常称为3号表面)和定义玻璃20内部并内部朝向车辆的内表面58(通常称为4号表面)。中间层50定义了一个面向外层48的表面54的外表面60，以及一个与外表面60相对地位于中间层50上并面向内层46的表面56的内表面62。后窗玻璃10是由外玻璃层48和内玻璃层46形成的层叠车窗。

如图2所示，玻璃20可以包括遮蔽带64，例如涂料带，其通过围绕外层48的表面54的周边丝网印刷不透明墨水，然后烧制该外层的周边的方式施加到外层48上。遮蔽带64具有封闭的内边缘66，其定义了玻璃20的采光口(DLO)的边界。如下文所示和描述的，遮蔽带64足够宽，以覆盖所公开的后窗玻璃的天线元件以及包含在玻璃20的外周边附近的其它设备。

玻璃20还包括覆盖玻璃20的采光口的电导涂层68。电导涂层68反射入射的红外太阳辐射来为使用玻璃20的车辆提供太阳屏蔽。涂层68减少红外和紫外辐射通过玻璃的传输。优选地，涂层68是半透明的电导涂层，其按照本技术领域众所周知的工艺施加到外层48的表面54上(如图2所示)或内层46的表面56上。涂层68是导电的，并且可以具有单层或多层的含金属涂层，例如在Gillery等人的美国专利3,655,545、Gillery的美国专利3,962,488和Finley的美国专利4,898,789中所公开的涂层。通常，涂层68具有1Ω/□至3Ω/□范围的薄层电阻(sheet resistance)和约75％的光学透射率。

从玻璃20的外周边40和涂层68的缺失边缘(deletion edge)72之间的外层48的表面54去除涂层68的带，以形成带70。涂层68可以通过掩模删除或激光删除技术从玻璃20上去除。以这种方式去除涂层68有助于防止涂层68周边的腐蚀，并改善通过玻璃20的射频传输。缺失边缘72侧向地位于玻璃20上，在带64的内边缘66和玻璃20的周边边缘40之间。当玻璃20被导电本体30容纳以覆盖由窗边缘32限定的窗孔时，以这种方式去除涂层68提供了天线缝隙(antenna slot)的基本结构。

高导电性加热母线76a和76b被丝网印刷到覆盖外层48的表面54的部分遮蔽带64上和涂层68的部分表面78上，使得每个加热母线76a和76b都覆盖导电涂层68的缺失边缘72的纵向部分。加热母线76a和76b中的每一个都覆盖了遮蔽带64和外层48中与缺失边缘72相邻的部分，并且还覆盖了涂层68中与删除边缘72相邻的部分，这样加热母线76a和76b中的每一个都覆盖了缺失边缘72的各自的纵向部分。在加热母线76a和76b所覆盖的缺失边缘72的各自纵向部分内，加热母线76a和76b还分别覆盖横向上与涂层68的缺失边缘72相邻的带70的表面。以这种方式，通过加热母线76a的表面80a与涂层68和带64接触，以及加热母线76b的表面80b也与涂层68和带64接触，加热母线76a和76b形成各自与涂层68电连接的金属条。加热母线76a与导电部件或本体30以及与导电涂层68配合，在加热母线76a的边缘34a、导电涂层68的边缘72和导电本体30的周边边缘32之间定义缝隙天线。加热母线76b与导电部件或本体30以及导电涂层68配合，以在加热母线76b的边缘34b、导电涂层68的边缘72和导电本体30的周边边缘32之间定义缝隙天线。

玻璃20还包括一对扁平导电引线(flat conductive leads)80和82。引线80的一端通过焊接件88a与加热母线76a电连接。导线82的一端通过焊接件88b与加热母线76b电连接。导电引线80和82各自的另一端可以电连接到外部直流电源(未示出)的相对的端子上，以便在加热母线76a和加热母线76b之间施加电压。响应于施加在加热母线76a和76b之间的电压而流过金属涂层68的电流在后窗的外层48上产生热量，以达到除霜或除冰的目的。优选地，用塑料带84和86或其它电气绝缘材料覆盖扁平导电引线80和82，使其与窗框或本体30电隔离，并且在其通过的窗框表面的位置不会使直流电压短路。

玻璃20及其所关联的本体结构在位于一侧的窗框边缘32和与位于另一侧的导电涂层68的涂层边缘72相结合的加热母线边缘34a和34b之间定义了环形天线缝隙70。缝隙宽度必须足够大，以至于在工作频率下穿过(across)它的电容效应可以忽略不计，从而使信号不会被短路。优选地，缝隙宽度大于10毫米。优选地，环形缝隙的缝隙宽度为应用的谐振频率下波长的整数倍。优选地，非环形缝隙的缝隙宽度为相对于应用的谐振频率的波长的一半的整数倍。对于典型车辆的后窗玻璃10，缝隙的宽度使得在VHF频段的基模和第一高阶模处进行谐振，并且还对TV VHF频段和FM应用有益。

图3示出了基模的场分布，该基模的最大场强(开路)位于缝隙的上下两侧的中间处，最小场强(短路)位于缝隙的左右两侧的中间处。图4示出了第一高阶模的场分布，其在缝隙角处具有最大场强(开路)，在缝隙的上、下、右、左各侧的中间处具有最小场强(短路)。连接到直流电源的加热导电引线80和82必须穿过(across)缝隙放置。如图3和图4所示，如果它们对称地放置在左右缝隙侧的中间，导电引线80和82在基模和第一高阶模的“短路”点处穿过缝隙，从而基模和第一高阶模可以被激励，无需特意地从导电引线80和82加载这些模式。在不需要加热功能的时候，或者通过连接到射频扼流圈使加热导线80和82具有高阻抗的时候，模式的“短路”和“开路”的位置可以根据缝隙天线馈送位置和馈送条件而位于不同的纵向位置。

缝隙天线可以通过电压源激励，电压源例如连接到缝隙相对边缘的平衡平行传输线(balanced parallel transmission line)，也可以通过连接到缝隙相对边缘的同轴传输线激励。图3和图4示出了基模在缝隙的上侧和下侧的中心附近具有最大值，而第一高阶模在缝隙所有四侧的中心附近具有最小值。因此，用电压探头在缝隙天线的顶部或底部两侧的中心位置附近馈送，将只激励基模。将馈送置于第一高阶模的最小场强位置之间(例如在角处)，将同时激励基模和第一高阶模。辐射模式将根据被激励的模式的特定组合而有所不同。在较高的频率下，缝隙有效地更长，因此可以从相距λ/4波长的馈送位置激励一个以上的模式。

天线基模和第一高阶模的谐振频率主要由缝隙长度决定，缝隙长度可以被设计为使得天线模式谐振频率与典型车辆电子系统的工作频率相吻合。对于具有大车窗的车辆，缝隙天线的谐振频率对于这种应用来说可能太低。在这种情况下，可以通过在靠近场强的“短路”位置处用导电涂层68的一个或多个部分与车辆框架30的周边边缘32重叠来缩短缝隙长度。这在图5中以四个“短路”位置示出，其中涂层68的外周缘的部分向外延伸，以在第一高阶模的各个场强最小值(即“短路”)所在位置与线性部分的窗边缘32(即窗边缘32的一部分)重叠。图6示出了与图5中示出的重叠的线性部分(linear segments)进行比较，在靠近底部中心的“短路”位置处具有更长的短路重叠(shorting overlap)的窗缝隙天线。如图5和图6所示，涂层68和窗边缘32之间的重叠导致无线电频率信号通过电容耦合短接到车辆框架上。因为重叠发生在第一高阶模的“短路”位置，所以它不会显著地加载缝隙天线模式。但是，因为重叠发生在基模的最大场强(即“开路”)的位置，所以基模被抑制。对于第一高阶模，沿缝隙天线保持基本相同的场分布，但缝隙长度更短。涂层68以这种方式选择性重叠提供了一种将缝隙天线调整到更高的频段以实现更精确的天线匹配的技术。通过这样的方式，根据本发明的窗天线可以将天线谐振频率调谐得更高，以适应车辆电子系统的频率。

如图7所示，通过将涂层68分隔成由其中没有导电涂层的缝隙68c隔开的上涂层面板68a和下涂层面板68b，也可以将第一高阶模的谐振频率调谐得更高。下涂层面板68b的底部边缘延伸以与窗框的边缘32重叠，从而涂层面板68b通过电容耦合沿底部边缘电接地到窗框上。仅围绕涂层面板68a的周边形成环形缝隙，即在窗框30和沿着顶部和侧边的涂层面板68a的边缘之间，以及在窗框30和沿着涂层面板68a和68b之间的缝隙之间。与图1和图3的缝隙相比，由于缝隙的总长度较短，缝隙模式的谐振频率变得更高。两块涂层面板的相对尺寸可以改变，以进一步调整和调谐谐振模式频率。如图7所示，两根独立的导电引线80和82需要连接到直流电源上，以加热整个后窗，即分别加热面板68a和面板68b。

缝隙天线可以由电压源，如连接到缝隙相对边缘的平衡平行传输线，或由连接到缝隙的相对边缘的同轴传输线来激励。如图1所示，天线92a由与天线缝隙正交的短天线馈线馈送，并从玻璃的侧面连接到天线极板(antenna pad)上和加热母线76a，以确定天线馈送点。扁平天线连接器(未示出)在馈送点处连接到天线极板，然后将天线连接到外部模块。在馈送点处，天线馈送电压等于馈送点纵向位置的缝隙天线的口径场电压(aperturefield voltage)。参照图3和图4所示的场分布，在天线馈送点92a处，由于馈送点92a沿缝隙的纵向位置接近第一高阶模的最大场强(即“开路”)，并且远离基模的最小场强(即“短路”)，因此基模和第一高阶模都可以被激励。对于位于与天线92a相对一侧的玻璃角处的天线94a也是一样的。天线92a和94a在基模上相隔四分之一波长，所以它们是弱耦合的。天线92a和94a在第一高阶模下也相隔半个波长，因此在第一高阶模下相互隔离。因此，它们可以同时用于分集天线系统。在UHF频段，高阶模可以在相距四分之一波长的不同点被激励，以产生不同的天线场型，从而建立场型分集(establishing pattern diversity)。天线92a和94a已被设计用于从76MHz至108MHz的FM、从174MHz至240MHz的DAB和从470MHz至760MHz的TV UHF频段的宽带应用。这就要求缝隙天线被激励为用于FM的基模和第一高阶模，及用于DAB和TV频率的高阶模。

如图1所示，本发明所公开的缝隙天线也可以通过共面耦合线(coupled coplanarline)馈送。天线98包括不连接到加热母线76b或涂层68的共面线102，从而共面线102有效地提供电容电压馈送。由于共面线102是分布式馈送，所以共面线102可以交叉激励点(cross excitation points)，用于基模和高阶模。对于高频和多频段天线应用，例如TV天线或具有多个频段的天线，高阶模的激励是可取的。

在车辆上构造并测试了类似于图1所示的利用电压探头馈送和共面耦合线馈送的实施例。图10和图11中的虚线分别显示了缝隙天线92a和94a的回波损耗(S11)图。回波损耗是对输送到天线并从天线反射的功率即被天线“接收”并辐射的功率的量度。图10和图11显示，该天线在50兆赫至800兆赫的多个频段都可以很好地谐振，其覆盖了FM/TV频段II(76-108MHz)、TV频段III(174MHz-230MHz)、数字音频广播(DAB III)(174MHz-240MHz)、TV频段IV和V(474MHz-760MHz)。然而，天线92a和94a并不能完全覆盖FM频段(76MHz-108MHz)。为了改善FM频段较高部分的天线匹配，如图6所示，延伸靠近玻璃底部中心的导电涂层，使其与窗框30的边缘重叠。以这种方式重叠导电涂层和窗框边缘，通过电容耦合将射频信号短接到车辆框架上。因为重叠发生在第一高阶模的较弱场强(“短路”)位置，所以不会显著地加载第一高阶缝隙天线模式。第一高阶模沿缝隙天线的场分布基本保持不变，但缝隙长度更短。这就提供了一种将缝隙天线调谐到更高频段的方法，以便与典型的车辆模块进行更好的天线匹配。图10和图11中的实线分别表示当靠近玻璃底部中心的导电涂层与窗框30的边缘32重叠时，缝隙天线92b和94b的回波损耗(S11)图。图10和图11显示了在FM频段内回波损耗的显著改善。如图10和图11所示，由于涂层68和窗边缘32的重叠主要只用于第一更阶模(FM)，所有其它模式保持几乎相同的响应。远场增益测量的结果表明，该天线在包括FM、DAB和TV在内的所有频段都表现得非常好。缝隙天线展现了多频段应用的能力，可以减少所需的天线数量，简化天线放大器的设计，降低天线系统的整体成本。

如图1所示，天线96旨在用于AM接收(150KHZ-1710KHZ)。AM天线96必须与窗框30保持分开，以减少降低天线灵敏度的寄生电容负载(shunt capacitance load)。另一方面AM天线96对电子噪声敏感。这种电子噪声的来源包括车窗加热电路、刹车灯、信号转向灯和风扇电机。这些制约因素将AM天线96的位置限制在涂层边缘72和窗框的边缘32之间。图1中所示的AM天线96由两部分组成。第一部分包括三条水平线42，这些水平线与连接到天线连接板(antenna connection pad)的单线相连。AM天线96的第二部分是与AM天线96的连接板相连的垂直线43。取决于玻璃尺寸和导电涂层边缘72与窗框边缘32之间的缝隙宽度，AM天线可能无法满足某些性能要求。为了改善AM天线的性能，如图8所示，导电涂层68的一部分可以被分离出来并作为AM天线使用。图8包括被分离成上面板102a和下面板103的导电涂层。AM天线100包括导电线路(conductive trace)104和天线母线106。天线母线106与导电涂层102a电连接，导电涂层102a是导电涂层68的上部。AM天线利用足够宽的间隙与涂层面板103分开，以减少由直流源供电时涂层上的电流产生的低频噪声。优选地用激光删除来分开AM天线。激光删除在视觉上不太明显，并且激光删除窗口的大小和图案可以被设计并精确控制以满足性能要求。如图9所示，AM天线也可以通过涂层面板68的底部部分分离并连接到AM天线96来构造。通常，当天线位于玻璃的顶部附近时，AM天线的性能更好。

虽然已经参照某些优选的实施例和实施方案对本发明进行了描述和说明，但应该理解，在不脱离本发明的精神或以下权利要求的范围的情况下，可以采用各种修改。

Claims (36)

1.一种天线，所述天线包括在窗组件中，窗组件可容纳在导电的框架部件中，框架部件具有定义窗开口的边缘，所述天线包括：

至少一个具有由外周缘定义的表面的层；

位于所述层的表面上的光学透明导电涂层，所述导电涂层具有外周缘，所述外周缘的至少一部分从所述层的外周缘向内隔开；

第一加热母线，所述第一加热母线的导电性大于所述光学透明导电涂层的导电性，所述第一加热母线部分位于所述导电涂层的边缘上，部分位于所述层的表面上，所述第二加热母线具有第一边缘，从而，所述窗组件容纳于所述框架部件时，所述第一加热母线的第一边缘横向间隔在所述导电涂层的外周缘和所述框架部件的边缘之间，所述第一加热母线与所述框架部件和所述导电涂层配合以定义缝隙天线；

第二加热母线，所述第二加热母线的导电性大于所述光学透明导电涂层的导电性，所述第二加热母线部分位于所述导电涂层的边缘上，部分位于所述层的表面上，所述第一加热母线与所述第一加热母线相对地位于所述导电涂层上，并具有第一边缘，从而，所述窗组件容纳于所述框架部件时，所述第二加热母线的第一边缘横向间隔在所述导电涂层的外周缘和所述框架部件的边缘之间，所述第二加热母线与所述框架部件和所述导电涂层配合以定义缝隙天线；

与所述第一加热母线电连接的第一导电体和与所述第二加热母线电连接的第二导电体，所述第一导电体还可与直流电压源的一个端子连接，所述第二导电体还可与所述直流电压源的一个与所述第一端子电极性相反的第二端子连接，从而，当第一导电体和第二导电体与直流电压源连接时，电流流过所述导电涂层以加热所述层；以及

天线馈线，位于所述层上，并与所述第一加热母线或所述第二加热母线之一电连接。

2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一加热母线还具有自所述导电涂层的外周缘向内侧间隔的第二边缘，从而，所述第一加热母线至少与所述导电涂层的外周缘的部分长度重叠，并且其中所述第二加热母线还具有自所述导电涂层的外周缘向内侧间隔的第二边缘，从而，所述第二加热母线至少与所述导电涂层的外周缘的部分长度重叠。

3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一加热母线和所述第二加热母线与所述导电涂层的周边边缘配合以定义所述缝隙天线的一侧，并且所述框架部件的边缘定义所述缝隙天线的相对侧。

4.如权利要求3所述的天线，其特征在于，其中所述天线馈线穿过所述第一母线或所述第二加热母线之一的第一边缘，并且还穿过所述框架部件的边缘。

5.如权利要求3所述的天线，其特征在于，根据所述天线馈线的尺寸和位置、所述加热连接器的位置、天线缝隙的长度、所述第一加热母线的第一边缘与所述框架部件的边缘之间的间隙、所述第二加热母线的第一边缘与所述框架部件的边缘之间的间隙确定所述缝隙天线在不同模式下的阻抗。

6.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线通过电压探头或同轴电缆馈送，所述同轴电缆的外导体与所述框架部件连接，所述同轴电缆的中心导体与所述馈线和所述加热母线连接。

7.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线由共面耦合线馈送，所述共面耦合线横向间隔在所述第一加热母线的第一边缘和所述框架部件的边缘之间，或者在所述第二加热母线的第一边缘和所述框架部件的边缘之间。

8.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线具有基模，其最大场强沿着所述缝隙天线纵向位于相对地设置在所述导电涂层上的所述缝隙天线的部分的中心，且所述第一导电体和第二导电体沿所述缝隙天线纵向位于所述缝隙天线的最小场强的位置。

9.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线定义了通过左侧和右侧连接的上侧和下侧，所述上侧和下侧与所述左侧和右侧配合在所述侧之间形成角，所述缝隙天线具有在所述缝隙天线的角处具有最大场强的第一高阶模，所述第一导电体和第二电导体沿所述缝隙天线纵向设置在所述缝隙天线场强最小的位置。

10.如权利要求9所述的天线，其特征在于，所述光学透明导电涂层具有在最小场强的纵向位置与所述框架部件部分重叠的周边边缘，所述光学透明导电涂层在所述最小场强位置处通过电容耦合与所述框架部件电连接。

11.如权利要求10所述的天线，其特征在于，所述光学透明导电涂层与所述框架部件在最小场强位置的电连接不会改变沿所述缝隙天线的场分布，且所述缝隙天线的缝隙长度通过电容耦合缩短，使所述缝隙天线的谐振频率变得更高。

12.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述天线馈线可以沿所述第一加热母线或所述第二加热母线的任何位置与所述天线馈送点连接。

13.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述天线馈线横向位于所述第一加热母线或所述第二加热母线的第一边缘与所述层的外周缘之间，以定义天线设计。

14.如权利要求13所述的天线，其特征在于，所述窗组件包括多个天线设计，用于各个天线的天线馈线在所述第一加热母线或所述第二加热母线的第一边缘与所述层的外周缘之间具有横向位置，以定义各个的天线设计。

15.一种用于车辆的天线，所述车辆包括具有定义窗开口的内边缘的导电部件，所述天线包括：

(a)窗组件，被配置为容纳于所述窗开口上，所述窗组件包括：

至少一个具有由外周缘定义的表面的透明层；

位于所述透明层的表面上的光学透明导电涂层，所述导电涂层具有外周缘，所述外周缘的至少一部分与所述车辆的导电部件的内边缘在横向上向内隔开；

加热母线，所述加热母线部分地位于所述透明层的表面之上，所述加热母线的导电性大于所述透明导电涂层的导电性，所述加热母线具有第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分中的每一部分分别具有在所述导电涂层的外周缘和所述车辆的导电部件的内边缘之间横向间隔的第一边缘，所述加热母线的第一部分和第二部分中的每一部分还分别具有第二边缘，所述第二边缘的至少一部分与所述导电涂层的外周缘横向向内隔开，并在所述导电涂层之上，从而，所述加热母线的一部分与所述导电涂层的外周缘的至少一部分重叠，所述加热母线与所述导电部件以及与所述导电涂层配合，以在所述加热母线的第一边缘和所述导电部件的内边缘之间定义缝隙天线；

天线馈线，位于所述加热母线的第一边缘和所述导电部件的内边缘之间的所述透明层上；以及

天线馈送点，将所述天线馈线与所述加热母线电连接；

(b)第一加热线和第二加热线，所述第一加热线在所述加热母线的所述第一部分的相对端之间的中点处与所述加热母线的第一部分电连接，所述第二加热线在所述加热母线的所述第二部分的相对端之间的中点处与所述加热母线的第二部分电连接；

(c)天线馈送电缆，与所述天线馈线电连接；以及

(d)电接地，在所述天线馈送电缆和所述车辆的导电部件之间。

16.如权利要求15所述的天线，其特征在于，还包括围绕窗组件的周边的不透明涂层带，所述天线馈电横向地位于所述不透明涂层带的宽度内。

17.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线的缝隙宽度足以在工作频率下使跨越缝隙天线的电容效应无效。

18.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述窗组件的天线馈送点包括与天线馈线和加热母线连接的导电线。

19.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述加热母线与所述导电涂层电连接。

20.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线具有环形配置，并且所述缝隙天线的缝隙长度在基本激励模式下为一个波长。

21.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线具有环形配置，并且所述缝隙天线的缝隙长度在第一高阶激励模式下为两个波长。

22.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线定义了上部和下部，所述上部和下部分别在各自的端部由左侧部分连接，并在各自相对的端部由右侧部分连接，所述基模在所述缝隙天线的上部的中心和所述缝隙天线的下部的中心具有最大场强，且所述第一加热线和第二加热线在各自的最小场强位置处穿过所述缝隙天线。

23.如权利要求22所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线的上部和下部与所述缝隙天线的左部和右部配合，在所述左部与所述上部和下部之间以及在所述右部与所述上部和下部之间定义缝隙天线的角，第一高阶模在所述缝隙天线的角处具有最大场强，所述加热线在最小场强位置处穿过所述缝隙天线。

24.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述光学透明导电涂层具有在所述第一高阶模的最小场强的纵向位置与所述框架部件部分重叠的周边边缘，所述光学透明导电涂层在所述最小场强位置处通过电容耦合与所述框架部件电连接。

25.如权利要求24所述的天线，其特征在于，所述光学透明导电涂层与所述框架部件在最小场强的纵向位置的电连接，其中，即使缝隙天线的有效缝隙长度被缩短，这种电连接也不会改变所述缝隙天线的场分布，从而，所述缝隙天线的谐振频率变得更高，使得在FM、DAB或TV频段与天线更紧密地匹配。

26.如权利要求25所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线可以通过电压探头或同轴电缆馈送，所述同轴电缆的外导体与所述车辆的所述导电部件连接，所述同轴电缆的中心导体与所述馈线和所述加热母线连接。

27.如权利要求26所述的天线，其特征在于，所述电压探头穿过基模和高阶模的电压激励点，高阶模的激励对于高频率和多频段的天线应用是可取的，所述天线应用包括FM、DAB、TV天线或具有一个以上频段的天线。

28.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线由共面耦合线馈送，所述共面耦合线横向间隔于所述加热母线的第一边缘和所述车辆的所述导电框架的边缘之间。

29.如权利要求28所述的天线，其特征在于，所述共面耦合线的尺寸被选择为使缝隙天线阻抗与输入设备的阻抗相匹配。

30.如权利要求28所述的天线，其特征在于，所述共面耦合线缝隙天线馈送同时激励VHF和UHF频段中的基本模式和更高阶模式用于多频段应用。

31.如权利要求29所述的天线，其特征在于，所述探头电压和共面耦合线被配置为在所述窗组件的周边的预选纵向位置处馈送天线。

32.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线具有单级馈电，并且在FM的从76MHz至108MHz频段、DAB的从174MHz至240MHz频段、TV应用的从470MHz至760MHz频段起作用。

33.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线由多个电压探头和共面馈线馈送，所述电压探头和共面馈线分别位于所述缝隙天线的不同纵向位置，以提供一个天线分集系统，所述天线分集系统激励缝隙天线的不同模式以提供各自不同的场分布。

34.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述光学透明导电涂层被电性分离成顶部面板和底部面板，所述底部面板的周边边缘延伸至与所述框架部件的边缘重叠，所述导电底部面板与所述框架组件的重叠形成电接地连接。

35.如权利要求34所述的天线，其特征在于，所述顶部面板具有比顶部和底部导电涂层面板的周边边缘短的周边边缘，从而，所述缝隙天线的共振频率改变至与FM、DAB或TV频率更紧密匹配的更高的频率。

36.如权利要求34所述的天线，其特征在于，所述顶部面板或底部面板的区域作为AM天线使用。

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