DE102008017052B4

DE102008017052B4 - Antennenfeld für eine Kraftfahrzeug-Scheibe

Info

Publication number: DE102008017052B4
Application number: DE102008017052A
Authority: DE
Inventors: Thomas Lankes; Anton Ilsanker; Gerald Schillmeier; Bülent SOLAN
Original assignee: Kathrein Werke KG
Current assignee: Kathrein SE
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2028-04-04
Also published as: ES2367098T3; KR20100133360A; WO2009121521A1; JP5422642B2; EP2225795A1; DE102008017052A1; CN101953020B; ATE511223T1; US20100321258A1; JP2011517197A; EP2225795B1; KR101578844B1; CN101953020A

Abstract

Antennenfeld für eine Kraftfahrzeug-Scheibe, insbesondere eine Heckscheibe mit folgenden Merkmalen:
– es ist zumindest ein Heizfeld (7) mit mehreren Leitern (9) vorgesehen,
– die das zumindest eine Heizfeld (7) bildenden Leiter (9) sind zwischen zumindest zwei Sammelschienen (11a, 11b) verlaufend in oder auf der Scheibe (1) vorgesehen, vorzugsweise in äquidistanter Anordnung,
– das Heizfeld (7) ist ganz oder teilweise als Antennenfeld (5) geschaltet und/oder es ist zumindest zusätzlich zu einem Heizfeld (7) zumindest ein separates Antennenfeld (5') mit zumindest einem Antennenleiter (105) vorgesehen,
– alle Sammelschienen (11a, 11b) sind auf einer oder zwei nicht gegenüberliegenden Seiten der Scheibe (1) vorgesehen,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:
– zwischen einer der zumindest beiden Sammelschienen (11a, 11b) und mindestens einem zwischen 20% und 80% der Gesamtlänge eines Heizdrahtes (9; 9a, 9b, 9c) gebildeten mittleren Abschnitts (9c) des Heizdrahtes (9a, 9b, 9c) ist zumindest eine Kapazität...

Description

Die Erfindung betrifft ein Antennenfeld für eine Kraftfahrzeug-Scheibe, insbesondere eine Kraftfahrzeug-Heckscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist hinlänglich bekannt, dass beispielsweise ein in der Heckscheibe eines Personenkraftwagens vorgesehenes Heizfeld auch als Antennenfeld benutzt werden kann. Üblicherweise ist in der rechteck- oder trapezförmig gestalteten Heckscheibe an der linken und rechten Seite eine Sammelschiene vorgesehen, zwischen denen in Parallelrichtung zueinander die einzelnen Heizdrähte verlaufen. Jede der beiden Sammelschienen ist mit dem Pol einer Fahrzeugbatterie verbunden.
Auf Äquipotential-Linien können querverlaufende Sekundärleiter vorgesehen sein, die grundsätzlich geeignet sind, die Empfangsqualitäten einer derartigen Heckscheibenantenne zu verbessern. Da diese Sekundärleiter auf den erwähnten Äquipotential-Linien verlaufen, ist im Wesentlichen sichergestellt, dass hier zwischen den Heizdrähten keine Querströme fließen.
Eine derartige, als Antennenfeld dienende Heckscheibenheizung kann ein Heizfeld oder mehrere Heizfelder umfassen. Möglich ist auch, dass neben dem Heizfeld ein separates oder zusätzliches Antennenfeld vorgesehen ist. Selbst dann, wenn nur ein vom Heizfeld völlig getrenntes Antennenfeld in einer Scheibe, insbesondere in der Heckscheibe des Kraftfahrzeuges vorgesehen wäre, würde das benachbart dazu liegende Heizfeld Rückwirkungen auf das Antennenfeld haben, d. h. letztlich die Empfangsqualität des Antennenfeldes mit beeinflussen.
Die in den Heckscheiben untergebrachten Antennen- und/oder Heizfelder dienen häufig dem Rundfunkempfang, insbesondere dem Empfang von Radio- und TV-Programmen im LW-, MW-, KW-, UKW- und/oder Mikrowellenbereich.
Entsprechende Heiz- und/oder Antennenfelder sind beispielsweise aus der DE 100 33 336 A1 , der DE 43 21 805 A1 , der EP 1 366 540 B1 sowie der DE 43 23 239 C2 bekannt geworden. Dabei ist beispielsweise aus der vorstehend erwähnten DE 100 33 336 A1 auch zu ersehen, dass in einer Ausführungsvariante gemäß 6 eine Kapazität zwischen den beiden Sammelschienen zusätzlich geschaltet ist.
Aus der DE 195 41 083 A1 ist eine Scheibenantenne für eine Heckscheibe als bekannt zu entnehmen, wobei das Heizfeld auch als Antennensystem dient. Gemäß dieser Vorveröffentlichung wird als Lösung vorgeschlagen eine Scheibenantenne zu schaffen, die eine bessere Sicht des Fahrers nach hinten gewährleistet. Die Antenne selbst umfasst dazu eine Vielzahl von im Wesentlichen in Horizontalrichtung ausgerichtete und parallel mit Versatz zueinander angeordnete Heizdrähte, die von einer linken zu einer rechten Sammel schiene verlaufen. In der Mitte ist quer dazu verlaufend auf einer mittleren Äquipotential-Linie ein Leiterdraht vorgesehen, der die Vielzahl der quer dazu verlaufenden Heizdrähte elektrisch-galvanisch verbindet. Schließlich ist am obersten Heizdraht parallel dazu noch ein weiterer kürzerer Leiterdraht angeordnet, der eine kapazitive Kopplung zu den benachbarten Heizdraht ergibt. Über diesen Leiterdraht erfolgt dann der Antennenabgriff. Gemäß dieser Vorveröffentlichung soll die Kapazität kleiner als 40 pF sein, da es andererseits unsinnig wäre die Kopplungskapazität über 40 pF hinaus zu vergrößern.
Die DE 195 41 083 A1 beschreibt dabei im Rahmen eines Ausführungsbeispiels, dass ein zu den horizontal verlaufenden Scheibenheizdrähten vertikal verlaufender Leiterdraht zusätzlich vorgesehen ist. Davon getrennt ist im unteren Heizfeld ebenfalls ein vertikaler Leiterdraht vorgesehen, der mit dem im oberen Heizfeld vorgesehenen vertikalen Leiterdraht über einen Kondensator kapazitiv gekoppelt ist, der durch die Heizdrähte selbst aber durch einen ggf. einstellbaren Chip-Kondensator gebildet wird.
Von herkömmlichen Heizleiter-Geometrien abweichende heizbare Scheiben mit integrierten Antenneneinrichtungen sind beispielsweise auch aus der DE 101 26 869 A1 sowie der DE 103 56 607 A1 bekannt geworden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes, in einer Scheibe integriertes Antennenfeld zu schaffen, das ganz oder teilweise aus dem Heizfeld besteht oder dieses umfasst ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im Rahmen der Erfindung wird nunmehr ausgehend von einer neuartigen Design-Gebung (die sich beispielsweise auch von dem vorbekannten Heiz- und Antennenfeld gemäß der DE 101 26 869 A1 und der DE 103 56 607 A1 unterscheiden) eine Anpassmaßnahme zur Verbesserung der Empfangsqualität eines in der Scheibe integrierten Antennenfeldes vorgeschlagen, welche durch den Stand der Technik nicht nahegelegt ist. Die erfindungsgemäßen Vorteile ergeben sich aber nicht nur dann, wenn das gesamte Heizfeld auch als Antennenfeld genutzt wird, sondern vor allem auch dann, wenn das Heizfeld in mehrere Heizfelder aufgespalten wird, einzelne Heizfelder beispielsweise auch als Antennenfeld dienen oder sogar ein von dem einen oder von mehreren Heizfeldern abgesetztes reines Antennenfeld vorgesehen ist.
Bei der vorliegenden Erfindung wird von einer Sammelschienen-Struktur ausgegangen, bei der die Sammelschienen auf einer oder zumindest auf zwei nicht gegenüberliegenden Seiten der Scheibe vorgesehen sind, in der Regel an der unteren üblicherweise mehr oder weniger horizontal verlaufenden Fensterseite. Möglich soll im Rahmen der Erfindung auch sein, dass die beiden Sammelschienen ganz oder im Wesentlichen nicht an gegenüberliegenden Seiten eines Fensters oder einer Scheibe vorgesehen sind, also beispielsweise ganz oder teilweise an der Unterseite eines Fenster und ganz oder teilweise an einer rechten oder linken Seite des Kraftfahrzeugfensters.
Insbesondere bei einer derartigen Ausführungsform wird eine Verbesserung der Antenneneigenschaft, insbesondere der Empfangsqualität, dadurch realisiert, dass eine Sammelschiene und ein mittlerer Abschnitt eines Heizdrahtes (wobei der mittlere Abschnitt zwischen 20% und 80% der Gesamtlänge eines entsprechenden Heizdrahtes liegen soll) mittels einer Kapazität verbunden ist. Ergänzend kann eine Kapazität auch zwischen zwei mit den jeweiligen Sammelschienen verbundenen Heizdrähten geschaltet sein, nämlich bevorzugt zwischen einem mittleren Abschnitt zweier entsprechender Heizdrähte, wobei der mittlere Abschnitt der beiden Heizdrähte ebenfalls wieder bevorzugt zwischen 20% und 80% der Gesamtlänge des betreffenden Heizdrahtes liegen soll. Ebenso kann ergänzend vorgesehen sein, dass eine Kapazität direkt zwischen den beiden Sammelschienen geschaltet ist.
Dabei sollen die erwähnten Kapazitäten, d. h. die jeweils zumindest eine Kapazität möglichst in einer direkten Verbindung zwischen den betreffenden Anschlussstellen an den Sammelschienenabschnitten und den bevorzugt mittleren Abschnitten der erwähnten Heizdrähte geschaltet und/oder vorgesehen sein, da bevorzugt neben der Kapazität auch noch gegebenenfalls andere Bauteile, wie z. B. eine Induktivität unter Erzeugung eines Serienschwingkreises vorgesehen sein kann.
Bevorzugt ist diese Kapazität noch in Höhe des Scheibenmaterials vorgesehen. Die Kapazität wird in Form eines diskreten oder konzentrierten Bauteils realisiert.
Die zumindest eine Kapazität kann dabei beispielsweise als Elektrolytkondensator (ELKO-Kapazität) über Drähte angelö tet sein. In Frage kommen auch Keramik-Kondensatoren, flexible Leiterplatten etc..
Eine günstige Größenordnung für die Kapazität liegt beispielsweise zwischen 50 pF und 10 μF. Häufig werden Werte über 0,1 nF oder über 0,1 μF und insbesondere über 0,5 nF oder über 0,5 μF für den UKW-Empfang ausreichend sein.
Grundsätzlich kann die kapazitative Kopplung auch durch mehrere, hintereinander geschaltete Kondensatoren realisiert werden oder beispielsweise auch durch einen Serienschwingkreis aus Kondensator und Spule etc.. Dabei käme auch ein Mittenabgriff zwischen zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren in Betracht, der direkt oder z. B. über eine Drossel auf Masse gelegt ist (insbesondere auf Karosseriemasse). Eine Verbindung von mehreren Kapazitäten über Masse jedoch würde die Antennen-Eigenschaften und Empfangsqualitäten nachteilig beeinflussen.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass durch die erfindungsgemäße Lösung Antenneneigenschaften realisierbar sind, die gegenüber einem vergleichbaren Antennen- und Heizfeld eine geringere Frequenzabhängigkeit, d. h. also eine größere Bandbreite aufweisen. Darüber hinaus lässt sich im Rahmen der Erfindung eine Unterdrückung oder Verschiebung des Resonanzverhaltens der Heizleiter für Hochfrequenz-Signale realisieren.
Die Erfindung eignet sich insbesondere bei neuen Geometrien für Heizfelder. Die Erfindung weist von daher besondere Vorteile dann auf, wenn Heizfelder verwendet werden, die beispielsweise trapezförmig im Abstand zueinander angeordnete oder sogar nach konzentrischen Kreisen oder Ovalen etc. gebildete Heizleiter umfasst. Da die Heizleiter grundsätzlich eine ähnliche Gesamtlänge aufweisen sollten (damit sich eine etwa vergleichbare Dicke der Heizleiter ergibt – um vergleichbare Gesamtwiderstände pro Heizdraht zu erzeugen), kann bei einem aus konzentrischen Kreisen in einer vergleichbaren Anordnung gebildeten Heizfeld daran gedacht werden, im Inneren liegende Heizleiter an einem Ende zu verbinden, um insgesamt längere Heizleiter zu erzeugen. In diesem Fall können an den entsprechenden Stellen zu einer der Sammelschienen und/oder auch zwischen den Heizleitern untereinander oder zwischen einem Heizleiter und einer Sammelschiene ebenfalls jeweils zumindest eine Kapazität direkt geschaltet werden, die zu ähnlichen Verbesserungen des Antennenfeldes beitragen, wie oben anhand der zwischen den Sammelschienen geschalteten Kapazität erläutert wurde. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn aufgrund der Zusammenschaltung von Leitern zur Erzeugung von Heizleitern mit größerer Gesamtlänge, keine auf Äquipotentialflächen liegende Sekundärleiter zuschaltbar sind.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen im Einzelnen:
1: ein erstes schematisches Ausführungsbeispiel eines Heiz- und Antennenfeldes mit einem zwischen Sammelschienen geschalteten Kondensator, wie er als zusätzliche Maßnahme im Rahmen eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles nach 2 eingesetzt werden kann;
2: ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei welchem zwei Heizleiter über eine Verbindungsleitung zusammengeschaltet sind, wobei zwischen der Verbindungsleitung und einer Sammelschiene ein Kondensator vorgesehen ist;
3: ein weiteres abgewandeltes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei welchem die Sammelschienen an zwei nicht gegenüberliegenden Seiten einer Heckscheibe vorgesehen sind; und
4: ein zu 2 geringfügig abgewandeltes, weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit einer zusätzlich vorgesehenen kapazitiven Verbindung zwischen zwei Heizleitern, die jeweils an den entsprechenden beiden Sammelschienen angeschlossen sind.
In 1 ist in schematischer Frontansicht eine Scheibe 1, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Heckscheibe 1' angedeutet, die in schematischer Betrachtung eine obere Begrenzung oder Begrenzungskante 1a, eine untere Begrenzung oder Begrenzungskante 1b sowie eine linke und eine rechte Begrenzung oder Begrenzungskante 1c bzw. 1d aufweist. In der Praxis sind diese Begrenzungskanten nicht paarweise parallel zueinander, sondern gekrümmt, eher einer Trapezform oder dergleichen angenähert, da die Fenster von oben nach unten in der Regel breiter werden. Einschränkungen bezüglich der Formgebung der Scheiben sind insoweit nicht gegeben, so dass sogar beliebige kurvige Begrenzungslinien denkbar sind.
In der so gebildeten Scheibe ist ein Heizfeld 7 integriert, welches eine Vielzahl von außen oder innen in der Scheibe verlaufenden Leitern 9 umfasst, die im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 1 zwischen einer ersten und einer zweiten Sammelschiene 11, im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen der linken Sammelschiene 11a und sich einer daran anschließenden rechten Sammelschiene 11b verlaufen. Das Heizfeld 7 bildet bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 ein Antennenfeld 5.
Jeder Sammelschiene ist eine Speise- oder Anschlussleitung 13a bzw. 13b zugeordnet, wobei beispielsweise die Anschlussleitung 13a mit dem Batteriestromnetz an Bord des Kraftfahrzeuges (üblicherweise der Pluspol) und die andere Speiseleitung 13b mit dem anderen Pol, beispielsweise der Karosseriemasse, verbunden ist. In den Anschluss- oder Speiseleitungen befinden sich üblicherweise Sperrkreise, um ein Abfließen der hochfrequenten Ströme zu verhindern.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind aufgrund der gewählten Geometrie für das Heizfeld die einzelnen Leiter 9 in mehr oder weniger äquidistanter Anordnung zwischen den Sammelschienen verlaufend vorgesehen, wobei ein stets gleichbleibender Abstand nicht zwingend notwendig ist oder zumindest nicht über die gesamte Länge der einzelnen Heizleiter notwendig ist. Dabei ist die Geometrie so gewählt, dass die beiden Sammelschienen 11a und 11b auf einer Seite der Scheibe vorgesehen sind, im gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich der unteren Begrenzung 1b, wobei die Sammelschienen symmetrisch zu einer mittleren Symmetrie-Ebene 14 angeordnet sind. Die Heizleiter 9 sind dabei z. B. teilkreisförmig oder im gezeigten Ausführungsbeispiel sogar halbkreisförmig ausgebildet, können aber auch andere Kurvenformen aufweisen, hier halbovalförmig etc., wobei die Radien oder Durchmesser von innen nach außen zunehmend größer werden, damit auch die Länge der einzelnen Heizleiter von innen nach außen zunimmt.
Ferner ist eine Sekundärleitung 15 vorgesehen, die die äußeren acht Heizleiter mittig miteinander verbindet und als Antennenabgriffsleitung 17 dient. Eine derartige Sekundärleitung 15 liegt galvanisch betrachtet auf Äquipotentialflächen, wodurch die Gleichstromverteilung des Heizfeldes nicht verändert wird. Gleichwohl wird hierdurch die Antennenempfangscharakteristik verbessert, was hinlänglich bekannt ist. Ferner sind an den jeweils gegenüberliegenden äußeren Enden der beiden Sammelschienen 11a und 11b zwei weitere Antennenabgriffsleitungen 117 angeschlossen, die aber auch an anderer Stelle der Sammelschiene oder des Heizfeldes angeschlossen sein können, gegebenenfalls sogar mit den Speiseleitungen 13a oder 13b zusammenfallen können.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind also somit zwei Heizfeld-Anschlüsse 13a und 13b und drei Antennenabgriffsanschlüsse 17, 117 vorgesehen. Die Zahl der Anschlüsse kann aber auch unterschiedlich sein, insbesondere dann, wenn beispielsweise aufgespaltene Heizfelder vorgesehen sind, die nicht nur zwischen zwei Sammelschienen verlaufen (beispielsweise bekannt aus der DE 100 33 336 A1 oder der DE 43 21 805 A1 ).
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Sammelschienen 11 ferner eher in einer Horizontallinie liegend vorgesehen, und zwar in axialer Verlängerung zueinander (auch wenn die Scheibendraufsicht gekrümmt sein kann), wobei die beiden Sammelschienen an ihrem innen liegenden Ende 11'a und 11'b über eine zwischengeschaltete Kapazität 19 miteinander verbunden sind.
Es liegt somit eine direkte Verbindung zwischen den beiden Sammelschienen 11a und 11b unter Zwischenschaltung einer Kapazität vor. Diese Kapazität ist dabei so angeordnet, dass quasi der kürzeste Abstand zwischen den beiden Sammelschienen überbrückt wird. Die Kapazität soll also bevorzugt noch in Höhe der Scheibe 1 vorgesehen sein, auch wenn natürlich eine Bedrahtung aus dem Scheibenbereich weg und zu der jeweils anderen Sammelschiene wieder zum Scheibenbereich hin zurückverlaufen kann. Mit einer Vergrößerung der über die Kapazität verlaufenden Verbindungsstrecke 21 ist jedoch eine gewisse Verschlechterung bezüglich der Antennencharakteristik feststellbar.
Der zwischen den beiden Enden 11'a und 11'b der beiden Sammelschienen 11a und 11b gebildete Abstandsraum 121 ist klein dimensioniert und weist eine Länge zwischen den beiden Sammelschienen auf, die vorzugsweise weniger als dem Fünffachen, Vierfachen, insbesondere weniger als dem Drei- oder sogar Zweifachen des Abstands zwischen zwei benachbarten Heizleitern entspricht.
Die Kapazität kann aus einem oder mehreren diskreten oder konzentrierten Bauteilen bestehen, vorzugsweise aus einem durch Bedrahtung angeschlossenen Kondensator 119. Bevorzugt kann dieser als SMD-Baustein ausgebildet sein, obgleich auch aus parallel zur Scheibenoberfläche aufgebrachten Kondensatorflächen oder -folien eine Kapazität mit zumindest zwei planparallelen Kapazitätsflächen und einer dazwischengeschalteten Isolatorfläche denkbar sind.
Die Kapazität kann auch aus einem Elektrolyt-Kondensator mit entsprechender Verdrahtung, aus Keramikkondensatoren, aus flexiblen Leiterplatten etc. bestehen. Beschränkung auf bestimmte Kondensatorausführungen oder Kondensatortypen bestehen nicht.
Die in Rede stehenden Kapazitäten sollten bevorzugt zwischen 50 pF und 10 μF liegen, insbesondere in einem Bereich von größer als 0,1 nF oder 0,1 μF und insbesondere größer als 0,5 nF oder größer als 0,5 μF.
Somit sollen also die Kapazitäten wenn möglich größer als 50 pF, 0,1 nF, 0,25 nF, 0,5 nF, 1 nF sein oder auch größer als 3 nF oder 5 nF bzw. größer als 0,1 μF, 0,25 μF, 0,5 μF, 1 μF oder auch größer als 3 μF oder sogar 5 μF sein. Andererseits sind Kapazitätswerte kleiner als 10 μF, kleiner als 5 μF, kleiner als 1 μF und gegebenenfalls sogar kleiner als 0,5 μF für bestimmte Einsatzfälle sinnvoll und möglich.
Eine derart ausgebildete Antenne eignet sich vor allem im Frequenzbereich von beispielsweise 125 KHz bis 1,6 GHz. Im Rundfunkbereich ist die Antenne insbesondere für Frequenzbereiche von 70 MHz bis 900 MHz geeignet.
Da im gezeigten Ausführungsbeispiel in 1 die innen liegenden Heizleiter sehr viel kürzer sind als die außen liegenden, müssten die äußeren, d. h. längeren Heizleiter an sich zunehmend dicker gestaltet sein, um vergleichbare Heizleistungen pro Heizleiter zu erzeugen.
Um hier einen Ausgleich bezüglich der Länge der Heizleiter zu schaffen, also starke Unterschiede bezüglich der Heiz leiterdicken zu vermeiden, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 vorgesehen, dass beispielsweise die beiden zur Innenseite liegenden Heizleiter zusammengeschaltet werden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist also vorgesehen, dass die beiden zur Innenseite liegenden Heizleiter 9a und 9b benachbart zu der rechts liegenden Sammelschiene 11b an diese nicht angeschlossen, sondern über eine Querverbindung 9c miteinander zusammengeschaltet sind, also über eine Querverbindung 9c, die im gezeigten Ausführungsbeispiel in geringem Abstand parallel zur Sammelschiene 11b verläuft. Die Anschlussstellen 109' und 109'' dieser beiden Heizleiter an den Sammelschienen 11a und 11b sind im gezeigten Ausführungsbeispiel unmittelbar auf den beiden aufeinander zuweisenden Enden 11'a und 11'b der beiden Sammelschienen 11a und 11b vorgesehen, die bei dieser Geometrie unterschiedlich lang ausgebildet sind. Somit ergibt sich ein Heizleiter, der aus dem Heizleiter 9a, der Verbindung oder dem so genannten Verbindungsabschnitt 9c und dem weiteren zurückführenden Heizleiter 9b besteht, wobei dieser Heizleiter wie die erwähnte Kapazität 19 an den beiden in geringem Abstand zueinander liegenden Endabschnitten 11'a und 11'b der Sammelschienen 11a und 11b angeschlossen ist.
In diesem Fall ist als weitere Maßnahme, wodurch die Antennencharakteristik verbessert wird, eine weitere Kapazität 19' vorgesehen, die nunmehr zwischen der Verbindung 9c der beiden miteinander verbundenen Heizleiter 9a und 9b zum einen und an der benachbarten Sammelschiene 11b zum anderen angeschlossen und/oder ausgebildet ist. Auch hier wird bevorzugt ein konzentriertes oder diskretes Bauteil in Form eines Kondensators 119' mit entsprechenden Anschlussstellen oder entsprechenden Bedrahtungen verwendet.
Dabei ist in der Zeichnung dargestellt, dass die zusätzliche Kapazität 19', vorzugsweise in Form eines zusätzlichen Kondensators 119', zwischen der einen Sammelschiene 11b und einem eher mittleren Abschnitt der durchgängigen Heizleitung geschaltet ist, wobei der mittlere Abschnitt 9c, der die beiden Heizdrähte 9a und 9b verbindet, vorzugsweise zwischen 20% und 80% der aus den Heizdrähten 9a, 9b und der Verbindungsleitung 9c gebildeten Gesamtlänge des Heizdrahtes liegt, also im Bereich von dem einen Anschlussende aus gerechnet oberhalb von 20%, insbesondere oberhalb von 30%, 40%, 50% und von dem zweiten Anschlussende ausgerechnet unterhalb von 80%, insbesondere unterhalb von 70%, 60% oder 50%. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der Verbindungsabschnitt 9c in einem Bereich von 40% bis 50% der aus den Heizdrähten 9a, 9b und dem Verbindungsabschnitt 9c gebildeten Gesamtlänge dieses Heizdrahtes.
Das erläuterte Beispiel mit der Verbindung 9c kann auch noch für weitere Heizleiter Anwendung finden und ist nicht nur auf die beiden zuinnerst liegenden Heizleiter beschränkt.
2 zeigt auch, dass neben dem als Antennenfeld geschalteten Heizfeld auch noch ein zusätzliches zweites separates Antennenfeld 5' mit Antennenleitern 105 vorgesehen ist, welches beispielsweise über einen weiteren Anschluss 105a zum Anschluss einer nachgeordneten Empfangseinheit (zum Beispiel Autoradio) verfügt.
Durch die spezifische Anordnung des Antennen- und Heizfeldes gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist auch ersichtlich, dass es sich unter Umständen anbietet, die Sammelschienen unterschiedlich lang zu konzipieren, damit der zuinnerst liegende Heizleiter 9a nicht über eine gewisse Wegstrecke zu der rechts liegenden zweiten Sammelschiene 11b zurückgeführt werden muss. Hier sind aber beliebige Abwandlungen möglich und denkbar.
Ferner wird noch erwähnt, dass unter Umständen auch mehrere Kapazitäten und/oder Kondensatoren auf der Verbindungsstrecke 21 zwischen den beiden Sammelschienen 11a und 11b hintereinander geschaltet werden können, und dabei sogar zwischen den Kapazitäten liegende Abgriffe und Verbindungen auf Karosseriemasse möglich sind. Möglich ist auch, zusätzlich und in Serie zu der zumindest einen Kapazität weitere Bauteile, wie z. B. Spulen auf der Verbindungsstrecke 21 zwischen den beiden Sammelschienen 11a und 11b zu schalten. Ausgeschlossen ist allerdings eine Verbindung zwischen den beiden Sammelschienen und Zwischenschaltung von Kapazitäten über Masse. Das Gleiche gilt auch für die weitere Kapazität 19', 119', die zwischen zwei zusammengeschalteten Heizleitern und einer Sammelschiene vorgesehen ist (bei Bedarf können noch mehrere Paare von Heizleitern zusammengeschaltet werden, so dass auch noch mehrere Kapazitäts-Brücken vorgesehen sein können).
Wie sich aus 2 ergibt, ist die Verbindung 9c bevorzugt parallel zur benachbarten Sammelschiene 11b ausgerichtet und liegt dort in geringem Abstand zur Sammelschiene 11b. Dieser Abstand zwischen der Verbindung 9c und der benachbarten Sammelschiene 11b soll vorzugsweise kleiner sein als 80%, insbesondere 60%, 45%, 20% oder sogar kleiner als 10% der Länge der Verbindung 9c.
Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel könnten die beiden Sammelschienen aber auch an verschiedenen, nicht gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 1 vorgesehen sein. So ist beispielsweise die in dem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 3 gezeigte Sammelschiene 11a im Bereich der unteren Begrenzung 1b der Scheibe 1 vorgesehen, wohingegen die zweite Sammelschiene 11b beispielsweise am rechten Rand 1d der Scheibe 1 eher in Vertikalrichtung verlaufend angeordnet ist. In diesem Fall sind also teilkreisförmige oder teilovalförmige, gekrümmte Heizleiter vorgesehen.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind die beiden zuinnerst liegenden Heizleiter 9a und 9b an einem Ende über eine querverlaufende Verbindung 9c zusammengeschaltet und ihre gegenüberliegenden Heizleiter-Enden sind mit den beiden Sammelschienen 11a bzw. 11b verbunden, wobei auch hier die beiden Sammelschienen in geringem Abstand zueinander enden und in dem Freiraum 121 zwischen den beiden Sammelschienen-Enden 11'a und 11'b die erwähnte Kapazität 19 in Form des Kondensators 119 auf der Verbindungsstrecke 21 geschaltet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die überwiegend an der rechten Seite 1d an der Scheibe 1 mit ihrem Abschnitt 11'b vorgesehene Sammelschiene 11b noch mit einer winkligen Erweiterung 111b versehen, die wiederum am unteren Scheibenrand 1b in unmittelbarer Verlängerung der dort vorgesehenen ersten Sammelschienen 11a verläuft.
Durch die erwähnte Verbindung 9c zwischen den beiden zuinnerst liegenden Heizleitern 9a und 9b wird hier wiederum ein längerer Heizleiter geschaffen, wodurch erreicht wird, dass die Dicken der Heizdrähte von innen nach außen aufgrund der unterschiedlichen Längen nicht so stark variieren müssen. Die erwähnte Verbindung 9c zwischen den beiden zuinnerst liegenden Heizleitern 9a und 9c ist zudem wiederum über eine weitere Kapazität 19' in Form eines Kondensators 119' mit der rechten Sammelschiene 11b elektrisch verbunden.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die äußeren Heizleiter 9 (mit Ausnahme der beiden zuinnerst liegenden zusammengeschalteten Heizleiter 9a und 9b) über eine Sekundärleitung 15 verbunden, die also auf den Äquipotentialflächen liegt, wodurch keine Querströme zwischen den einzelnen Heizleitern fließen.
Abschließend wird noch auf 4 Bezug genommen, die ein geringfügig abgewandeltes Ausführungsbeispiel zu 2 zeigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 sind ebenfalls wieder, ähnlich dem Ausführungsbeispiel nach 2, zwei konzentrisch zueinander verlaufende teilkreisförmige Heizleiter 9a und 9b über einen mittleren Abschnitt 9c miteinander verbunden, wobei zwischen diesem mittleren Abschnitt 9c und der einen Sammelschiene 11b eine Kapazität 19' geschaltet ist.
In diesem Ausführungsbeispiel sind zwischen den beiden erwähnten Heizleitern 9a und 9b noch zwei weitere Heizleiter 9'a und 9'b über einen Zwischenabschnitt 9'c zusammengeschaltet, wobei zwischen diesem Zwischenabschnitt 9'c und dem vorher erwähnten Zwischenabschnitt 9c (der die beiden anderen Heizleiter 9a und 9b verbindet) eine Kapazität 19'', vorzugsweise in Form eines Kondensators 119'' zusätzlich geschaltet ist. Auch diese Variante kann alternativ oder ergänzend zu den anderen Kapazitäten 19, 19' vorgesehen sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Zwischenabschnitte 9c und 9'c parallel zueinander und parallel zur benachbarten Sammelschiene 11b verlaufend ausgebildet. Auch die beiden weiteren Heizdrähte 9'a und 9'b sind an Anschlussstellen 1009' und 1009'' benachbart zu den Anschlussstellen 109' bzw. 109'' an den beiden Sammelschienen 11a und 11b angeschlossen.
Wie bereits erwähnt kann das Heiz- und/oder Antennenfeld auch andere Kurvenformen, auch beispielsweise trapezförmige Heizleiter für die Anordnung umfassen. Es können auch noch mehr quer zu den Äquipotentialflächen verlaufende Sekundärverbindungsleitungen vorgesehen sein. Auch die erwähnten Anschlussleitungen können unterschiedlich gestaltet sein. Zudem können auch, wie am Anfang in 3 gezeigt ist, unterschiedlich gestaltete zusätzliche Antennenfelder 105 vorgesehen sein.
Auf jeden Fall lässt sich durch die Erfindung eine geringere Frequenzabhängigkeit und somit eine größere Bandbreite bezüglich des Antennenempfangs realisieren und das Resonanzverhalten verbessern.
Die Ausführungsbeispiele sind für den Fall beschrieben worden, dass zwischen den jeweils in Rede stehenden Anschlussstellen eine Kapazität 19, 19' bzw. 19'' geschaltet ist, also zwischen den beiden Anschlussstellen der Sammelschiene, zwischen einem mittleren Abschnitt eines Heizleiters und einer Sammelschiene oder zwischen zwei mittleren Abschnitten zweier Heizleiter. Die jeweils in Rede stehende Kapazität kann auch noch mit zumindest einem weiteren zusätzlichen Bauteil verbunden sein, vorzugsweise einer Induktivität oder Spule, die mit der betreffenden Kapazi tät bevorzugt in Serie oder Reihe geschaltet ist, also insbesondere unter Erzeugung eines Serien- oder Reihenschwingkreises. Insbesondere auf der Verbindungsstrecke 21 kann somit also eine Kapazität und eine Induktivität oder eine Spule direkt in Reihe geschaltet sein.

Claims

Antennenfeld für eine Kraftfahrzeug-Scheibe, insbesondere eine Heckscheibe mit folgenden Merkmalen: – es ist zumindest ein Heizfeld (7) mit mehreren Leitern (9) vorgesehen, – die das zumindest eine Heizfeld (7) bildenden Leiter (9) sind zwischen zumindest zwei Sammelschienen (11a, 11b) verlaufend in oder auf der Scheibe (1) vorgesehen, vorzugsweise in äquidistanter Anordnung, – das Heizfeld (7) ist ganz oder teilweise als Antennenfeld (5) geschaltet und/oder es ist zumindest zusätzlich zu einem Heizfeld (7) zumindest ein separates Antennenfeld (5') mit zumindest einem Antennenleiter (105) vorgesehen, – alle Sammelschienen (11a, 11b) sind auf einer oder zwei nicht gegenüberliegenden Seiten der Scheibe (1) vorgesehen, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale: – zwischen einer der zumindest beiden Sammelschienen (11a, 11b) und mindestens einem zwischen 20% und 80% der Gesamtlänge eines Heizdrahtes (9; 9a, 9b, 9c) gebildeten mittleren Abschnitts (9c) des Heizdrahtes (9a, 9b, 9c) ist zumindest eine Kapazität (19') geschaltet, und – die zumindest eine Kapazität (19') ist größer als 50 pF.
Antennenfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Sammelschienen (11a, 11b) zumindest eine Kapazität (19) gestaltet ist.
Antennenfeld nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zumindest zwei, zwischen 20% und 80% der Gesamtlänge zweier Heizdrähte (9; 9a, 9b, 9c; 9'a, 9'b, 9'c) gebildeten mittleren Abschnitten (9c, 9'c) der Heizdrähte (9; 9a, 9b, 9c; 9'a, 9'b, 9'c) zumindest eine Kapazität (19'') geschaltet ist.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kapazität (19') in einer direkten Verbindung zwischen der zugehörigen Anschlussstelle an der Sammelschiene (11a, 11b) und des betreffenden mittleren Abschnittes (9c) des zugehörigen Heizdrahtes (9) geschaltet ist.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kapazität (19'') in einer direkten Verbindung zwischen den zugehörigen Anschlussstellen an den beiden mittleren Abschnitten (9c, 9'c) der Heizdrähte (9; 9a, 9b, 9c; 9'a, 9'b, 9'c) geschaltet ist.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kapazität (19, 19', 19'') aus einem diskreten Bauteil, d. h. einem Kondensator (119, 119') besteht.
Antennenfeld nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität (19, 19', 19'') aus einem Elektrolyt-Kondensator, einem Keramikkondensator, einem oberflächenmontierbaren Bauteil (SMD-Bauteil) oder aus schichtweise übereinander parallel zur Scheibenebene angeordneten isolierten Leiterbahnen besteht oder diese umfasst.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität (19, 19', 19'') größer ist als 50 pF und kleiner ist als 10 μF, insbesondere größer ist als 50 pF, 0,1 nF, 0,25 nF, 0,5 nF, 1 nF, 3 nF, 5 nF, 0,1 μF, 0,25 μF, 0,5 μF, 1 μF oder sogar größer ist als 3 μF oder größer als 5 μF, und dass die Kapazität (19', 19'') vorzugsweise kleiner ist als 5 μF, 1 μF und insbesondere kleiner als 0,5 μF.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zu der zumindest einen Kapazität (19, 19', 19'') zumindest noch ein weiteres Bauteil in Serie geschaltet ist, insbesondere eine Spule oder eine Induktivität unter Bildung eines Serien- oder Reihenschwingkreises.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Heizleiter (9a, 9b; 9'a, 9'b) vorgesehen sind, die zumindest über einen Teil ihrer Wegstrecke benachbart und insbesondere äquidistant zueinander verlaufen und die unter Verlängerung ihrer gesamten Heizleiter-Länge an ihrem einen Endbereich über einen Verbindungsabschnitt (9c; 9'c) miteinander verbunden sind, wohingegen die jeweils gegenüberliegenden Enden der beiden Heizleiter (9a, 9b; 9'a, 9'b) jeweils mit einer der beiden Sammelschienen (11a, 11b) verbunden sind.
Antennenfeld nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (9c, 9'c) parallel zu einer benachbarten Sammelschiene (11a, 11b) verläuft und/oder dass die beiden Verbindungsabschnitte (9c, 9'c) parallel zueinander verlaufen.
Antennenfeld nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare von jeweils zwei Heizleitern (9a, 9b; 9'a, 9'b) vorgesehen sind, die zumindest über einen Teil ihrer Wegstrecke benachbart und insbesondere äquidistant zueinander verlaufen und die untere Verlängerung ihrer gesamten Heizleiter-Länge jeweils an ihrem einen Endbereich über einen Verbindungsabschnitt (9c; 9'c) miteinander verbunden sind, wohingegen die gegenüberliegenden Enden der jeweils beiden Paare von Heizleitern (9a, 9b; 9'a, 9'b) jeweils mit einer der beiden Sammelschienen (11a, 11b) verbunden sind, und dass die beiden Verbindungsabschnitte (9c; 9'c) mittels der zumindest einen Kapazität (19'') verbunden sind.
Antennenfeld nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Paare von jeweils zwei Heizleitern (9a, 9b; 9'a, 9'b) einschließlich ihrer jeweils zugehörigen Verbindungsabschnitte (9c; 9'c) nur an ihren Enden mit der jeweiligen Sammelschiene (11a, 11b) und mit ihrem zugehörigen Verbindungsabschnitt (9c; 9'c) nur mit der zumindest einen Kapazität (19') elektrisch verbunden sind.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Paar von Heizleitern (9'a, 9'b) einschließlich dem zugehörigen Verbindungsabschnitt (9'c) räumlich zwischen den beiden miteinander verbundenen weiteren Heizleitern (9a, 9b) einschließlich dem zugehörigen Verbindungsleiter (9c) liegt.
Antennenfeld nach einem Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (9c; 9'c) einen Abstand zu der benachbarten Sammelschiene (11a, 11b) aufweist, der kleiner ist als die Länge des Verbindungsabschnitts (9c), vorzugsweise kleiner ist als 80%, 60%, 40%, 20% oder sogar kleiner als 10% der Länge des Verbindungsabschnitts (9c).
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Enden (11'a, 11'b) der zumindest beiden Sammelschienen (11a, 11b) in geringem Abstand zueinander liegen, wobei der Abstandsraum (121) weniger als dem fünffachen, vorzugsweise weniger als dem vierfachen, weniger als dem dreifachen oder weniger als dem zweifachen Abstand zwischen zwei benachbarten Heizleitern (9; 9a, 9b) beträgt.
Antennenfeld nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsraum (121) zwischen der ersten und zweiten Sammelschiene (11a, 11b) so vorgesehen ist, dass einer von zwei benachbarten und über die Verbindung (9c) zusammengeschalteten Heizdrähten (9; 9a, 9b) mit dem Ende (11'a) der ersten Sammelschiene (11a) und der andere Heizdraht (9; 9b) mit dem Ende (11'b) zumindest einer weiteren Sammelschiene (11b) verbunden ist.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet dadurch, dass die beiden Sammelschienen (11a, 11b) symmetrisch zu einer vertikal verlaufenden Symmetrieebene (14) auf oder in der Scheibe (1) vorgesehen sind.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest beiden Sammelschienen (11a, 11b) auf der gleichen Seite der Scheibe (1) vorzugsweise am unteren Randbereich benachbart zur unteren Begrenzung (1b) der Scheibe (1) angeordnet sind.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sammelfeld (11) benachbart zur linken oder rechten Begrenzung (1c, 1d) vorgesehen ist.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sammelschiene (11a, 11b) in zwei Winkeln zueinander ausgerichtete Abschnitte umfasst, wobei ein Abschnitt (111b) auf einer Seite (1b) der Scheibe (1) und der andere Abschnitt (111'b) auf einer anderen angrenzenden Seite (1d) der Scheibe (1) angeordnet ist.
Antennenfeld nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Abschnitt (111b) der Sammelschiene (11b) auf der gleichen Seite (1b) der Scheibe (1) angeordnet ist, auf der auch die erste Sammelschiene (11a) angeordnet ist.
Antennenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sekundärleitung (15) vorgesehen ist, worüber zumindest ein Teil der Heizleiter (9) auf Äquipotentialflächen verbunden ist.