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Technisches
Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Antennenanordnung
für den
Empfang von LMK-, UKW- und TV-Signalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Die meisten Fahrzeuge beherbergen
heute elektronische Anlagen, wie zum Beispiel Radios, die Antennen
benötigen.
Antennen für
den Empfang von LMK- und UKW-Signalen genügen längst nicht mehr der Nachfrage,
vielmehr werden auch Antennen zum Empfang von TV-Signalen benötigt. Darüber hinaus ist
es für
die Fahrzeugdesigner wünschenswert,
die Antennen bei erhöhter
Sicherheit und Zuverlässigkeit in
die Form des Fahrzeuges möglichst ästhetisch
zu integrieren.
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Eine Möglichkeit besteht darin, die
Antenne in eine Scheibe des Fahrzeuges zu integrieren. In diesem
Zusammenhang ist vorgeschlagen worden, die Heizleiter der Heckscheibe
eines Fahrzeugs für den
Empfang zu nutzen. Eine solche Fahrzeug-Antennenanordnung ist aus
der WO 99/66587 bekannt. Bei dieser diversitären Antennenanordnung dient
das Heizfeld einer Kraftfahrzeugfensterscheibe in Verbindung mit
zusätzlichen,
gal vanisch nicht mit dem Heizfeld verbundenen und zwischen Heizfeld
und dem oberen Rand der Fensterscheibe befindlichen Leitungsstrukturen
als Antenne für
den Empfang von LMK-, UKW- und TV-Signalen.
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Ein wesentlicher Nachteil einer derartigen Anordnung
ist die Notwendigkeit einer Fläche,
zum Beispiel im Bereich der oberen Fensterscheibe, die aufgrund
fehlender Heizleiter nicht beheizt und deshalb nicht abgetaut werden
kann. Gerade bei Fahrzeugen mit kleinen Scheiben ist der sich ergebende beheizbare
Bereich der Scheibe unzulässig
klein.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden,
sind weiterhin Fahrzeug-Antennenanordnungen
bekannt, bei denen der Empfang von LMK- und diversitären UKW-Signalen
mit dem Heizfeld und der Empfang von diversitären TV-Signalen mit separaten
Leitungsstrukturen in derselben oder einer oder mehreren sich meist
in unmittelbarer Nähe
befindlichen, aber räumlich
getrennten Fensterscheiben realisiert wird. Nachteilig an einer
solchen Anordnung ist die Notwendigkeit von mehreren, jedoch mindestens
zwei Antennenanschlusspunkten oder von mehreren, jedoch mindestens
zwei feststehenden Fensterscheiben, was mit einem erhöhten Aufwand
für die
Fertigung der Fensterscheiben und für Auslegung der angeschlossenen
elektronischen, meist aktiven Schaltungskomponenten einhergeht.
Darüber
hinaus erhöht
sich der Montageaufwand für
die Schaltungsträger.
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Darstellung der Erfindung,
Aufgabe, Lösung,
Vorteile
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Fahrzeug-Antennenanordnung
anzugeben, mit welcher der Empfang von LMK-, diversitären UKW- und
diversitären
TV-Signalen mit lediglich einer Leitungsstruktur in oder auf lediglich
einer Fensterscheibe realisiert werden kann, ohne auf eine vollständige Beheizung
der gesamten Fensterscheibe gera de im nicht durch Schwarzdruck bedeckten
Bereich zu verzichten. Dabei soll die Zahl der Antennenanschlusspunkte
minimal sein.
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Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Fahrzeug-Antennenanordnung
mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 im Zusammenwirken
mit den Merkmalen im Oberbegriff gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
enthalten.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung
besteht in der kostengünstigen
Fertigung. Gegenüber
bekannten Antennenanordnungen muss lediglich eine Leitungsstruktur
in oder auf lediglich einer Fahrzeugscheibe ausgebildet werden.
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Dabei ist vorgesehen, daß bei einer
Fahrzeug-Antennenanordnung mit in oder auf einer Fahrzeugscheibe
angeordneten horizontalen oder vertikalen Antennenleitern, die zumindest
teilweise als Heizleiter zum Beheizen der Fahrzeugscheibe schaltbar
sind, die Antennenanordnung mindestens zwei zusätzliche Antennenleiter aufweist,
die bei vorhandenen horizontalen Heizleitern vertikal und bei vorhandenen
vertikalen Heizleitern horizontal angeordnet und jeweils galvanisch
an Äquipotentialpunkten
der sich ausbildenden Spannungsverteilung verbunden. sind oder bei
vorhandenen horizontalen Heizleitern horizontal und bei vorhandenen
vertikalen Heizleitern vertikal angeordnet sind, wobei die zusätzlichen
Antennenleiter lediglich einen Kontaktpunkt mit der Leitungsstruktur
der Antennenanordnung aufweisen., wobei zwangsläufig der jeweils äußere Heizleiter
galvanisch kontaktiert werden muß.
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Dazu wird ein Fahrzeug-Antennenanordnung
mit in oder auf einer Fahrzeugscheibe angeordneten horizontalen
oder vertikalen Antennenleitern, die zumindest teilweise als Heizleiter
zum Beheizen der Fahrzeugscheibe schaltbar sind, so ausgebildet, dass
die Antennenanordnung mindestens zwei zusätzliche Antennenleiter aufweist,
die bei vorhandenen horizontalen Heizleitern vertikal und bei vorhandenen
vertikalen Heizleitern horizontal angeordnet und jeweils galvanisch
an Äquipotentialpunkten
der sich ausbildenden Spannungsverteilung verbunden sind oder bei
vorhandenen horizontalen Heizleitern horizontal und bei vorhandenen
vertikalen Heizleitern vertikal angeordnet sind, wobei die zusätzlichen
Antennenleiter lediglich einen Kontaktpunkt mit der Leitungsstruktur
der Antennenanordnung aufweisen.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung
besteht im integrierten Aufbau von passiven oder aktiven Schaltungselementen,
die für
die unterschiedlichen Frequenzbänder
zwar getrennte Signalpfade vorsehen, aber in einem einzigen Gehäuse angeordnet
werden können.
Hieraus resultiert neben einem Minimum an mechanischen Komponenten
auch eine minimale Verkabelung. Daher ist die erfindungsgemäße Antennenanordnung
gerade für
Diversity-Systeme vorteilhaft, da eine Vielzahl unterschiedlicher
Rundfunkdienste den elektronischen Komponenten über nur einen Antennenanschlusspunkt
zugeführt
werden können.
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Die in oder auf der Scheibe befindlichen
Antennenleiter, die teilweise als Heizleiter schaltbar sind, können lichtdurchlässig ausgebildet
sein. Dies erlaubt eine möglichst
unauffällige
Integration der Antenne in das Fahrzeug.
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Die Heizleiter können über eine an der rechten und
linken Seite bzw. an der oberen und unteren Seite der Scheibe befindliche
Sammelschiene mit Spannung versorgt werden. Eine solche Spannungsversorgung
reduziert die Anzahl der in der Leitungsstruktur vorhandenen Leiterbahnen,
was einen Kostenvorteil für
die Fertigung bedeutet.
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Die Länge der zusätzlichen Antennenleiter ist
derart ausgebildet, dass sich ein resonanzartiges Verhalten der
Antennenanordnung über
den gewünschten
Empfangsbereich einstellt. Durch die symmetrische Anordnung von
zusätzlichen
Antennenleitern, welche lediglich einen Kontaktpunkt mit der Leitungsstruktur
der Antennenanordnung aufweisen, kann ein solches resonanzartiges
Verhalten der Antennenanordnung über
den gesamten Empfangsbereich erzielt werden. Zusätzlich kann die Spannungsquelle über Baugruppen
mit hochfrequenztechnisch hochohmigem Verhalten mit den Heizleitern
verbunden werden, um die vom Heizstrom auf die Antennenleiter übertragenen
Bordnetzstörungen zu
unterdrücken.
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Über
die Antennenanschlusspunkte sind die Baugruppen zur Erfüllung der
Empfangsaufgabe mit der Antenne verbunden. Die Antennenanschlusspunkte
können
an den jeweils äußeren Ecken
der sich ausbildenden Leiterstruktur angeordnet sein, was wiederum
eine möglichst
unauffällige
Integration der Antenne erlaubt.
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Die erfindungsgemäße Antennenanordnung findet
bevorzugt in Heckscheiben von Personenkraftwagen Anwendung, welche
einen metallischen Rahmen aufweisen können.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten
Merkmalen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die Erfindung soll nachstehend anhand
von zumindest teilweise in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines ersten Beispiels einer Antennenanordnung
nach dem Stand der Technik;
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2 eine
schematische Darstellung eines zweiten Beispiels einer Antennenanordnung
nach dem Stand der Technik;
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3 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in einem ersten
Ausführungsbeispiel;
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4 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in einem zweiten
Ausführungsbeispiel;
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5 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in einem dritten
Ausführungsbeispiel
und
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6 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in einem vierten
Ausführungsbeispiel.
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Bester Weg zur
Ausführung
der Erfindung
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich
ist, wird bei Antennenanordnungen nach dem Stand der Technik, sofern
sämtliche
Antennenleiter in einer Scheibe angeordnet sein sollen, ein Bereich
in der Scheibe benötigt,
der nicht beheizt werden kann. Dies ist in 1 der Bereich, in dem die Leitungsstruktur
für den
Empfang der diversitären
TV-Signale angeordnet ist, also jene Leitungsstruktur, die mit den Baugruppen 7c verbunden
ist, und in 2 der Bereich,
in dem die Leitungsstrukturen für
den Empfang der LMK- und der diversitären TV-Signale angeordnet sind,
also jene Leitungsstrukturen, die mit den Baugruppen 7a und 7c verbunden
sind. Soll der Nachteil, dass nicht die gesamte Scheibe beheizbar ist,
vermieden werden, muss nach dem Stand der Technik die Leitungsstruktur
für den
Empfang der diversitären
TV-Signale in einer anderen Scheibe realisiert werden, was wiederum
zu einer erhöhten
Anzahl von Antennenanschlusspunkten und einem erhöhten Fertigungsaufwand
führt.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung,
bei dem die horizontal angeordneten Heizleiter 3 einer
Fahrzeugscheibe 1 für
den Empfang von UKW-, LMK- und TV-Signalen dienen, wobei die Antennenanordnung zusätzlich vertikale
Antennenleiter 6 aufweist, die galvanisch an Äquipotentialpunkten 5 der
sich ausbildenden Spannungsverteilung verbunden sind.
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Dabei weist dieses erfindungsgemäße Antennensystem
eine LMK-Antenne,
zwei UKW-Antennen und zwei TV-Antennen auf, die innerhalb zweier mechanischer
Komponenten angeordnet sind. Die erste mechanische Komponente 13 weist
passive und/oder aktive Bauelemente 7b, 7c zur
Erfüllung
der Empfangsaufgabe für
je einen LMK-, UKW- und TV-Empfang
auf. Die zweite mechanische Komponente 14 weist passive
und/oder aktive Bauelemente 7a, 7b, 7c zur
Erfüllung
der Empfangsaufgabe für
je UKW- und TV-Empfang auf. Die Leitungsstrukturen werden durch
gängige
Verfahren aufgebracht, wobei es unerheblich ist, ob es sich um Einscheibensicherheitsglas
oder um Verbundsicherheitsglas oder um eine andere Glasart handelt.
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Die beschriebene Anordnung kann nicht
nur in Personenkraftwagen, sondern auch in anderen Fahrzeugen, zum
Beispiel in Schiften, Verwendung finden. Die Antennenanschlusspunkte
sind an den äußeren Eckpunkten
des Heizfeldes angeordnet. Die Heizleiter 3 sind im Wesentlichen
horizontal und parallel zueinander angeordnet. Die vom Heizstrom
auf die als Antenne dienenden Heizleiter 3 übertragenen Bordnetzstörungen werden durch
Baugruppen 10 mit hochfrequenztechnisch hochohmigem Verhalten
unterdrückt.
Solche Baugruppen 10 sind zum Beispiel eine UKW/TV-Drossel oder ein
LMK-Sperrkreis.
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Zur Verbesserung der Empfangseigenschaften
sind des Weiteren eine Vielzahl, jedoch mindestens zwei zusätzliche
Antennenleiter 6 vorgesehen, die: in
diesem Ausführungsbeispiel
ebenfalls aus Heizleiter 3 zur Beheizung der Scheibe schaltbar
vertikal angeordnet sind und mit den horizontal angeordneten Heizleitern 3 galvanisch
an Äquipotentialpunkten 5 der
sich ausbildenden Leitungsstruktur verbunden sind. Die Länge der
zusätzlichen
Antennenleiter 6 wird so festgelegt, dass sich ein resonanzartiges Verhalten
der Antenne über
den gesamten Empfangsbereich einstellt.
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In 2, 3 und 4 sind weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele
einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung
dargestellt. Bei diesen wird die Breitbandigkeit der Antennenanordnung
dadurch erreicht, dass zu den horizontal angeordneten Heizleitern 3 zusätzlich eine
Vielzahl, jedoch mindestens zwei ebenfalls horizontal angeordnete
Antennenleiter 6 vorgesehen sind, die lediglich einen Kontaktpunkt
mit der Leitungsstruktur der Antennenanordnung aufweisen. Aus diesem
Grund dienen diese zusätzlichen
Antennenleiter 6 nicht als Heizleiter 3. In den
bevorzugten Ausführungsbeispielen
gemäß 2, 3 und 4 sind
diese zusätzlichen
Antennenleiter 6 jeweils mit der Sammelschiene 4 verbunden
und symmetrisch zueinander angeordnet.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf
die hier dargestellten Ausführungsbeispiele,
vielmehr ist es möglich,
durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale
weitere Ausführungsvarianten
zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.