DE19541083A1 - Scheibenantenne - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenantenne, die auf eine Fensterscheibe, beispielsweise eines Fahrzeugs, ange­ ordnet ist, und insbesondere eine Scheibenantenne mit zwei Antennenleiterdrahtelementen, die in einer Heckscheibenheizung angeordnet und kapazitiv miteinander gekoppelt sind.

Weit verbreitet sind als Fahrzeugantennen Pol- bzw. Stabanten­ nen, die durch einen Pol (Stab) gebildet sind, der von der Fahrzeugkarosserie isoliert vorsteht und zum Pol elektrische Leistung zuführt. Diese Polantenne ist jedoch leicht verbiegbar bzw. beschädigbar und erzeugt während der Fahrt Windgeräusche. Aus diesen Gründen sind anstelle der Polantenne Scheibenanten­ nen zur praktischen Anwendung gelangt.

Wie im offengelegten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 63-92409 offenbart, hat eine Scheibenantenne einen Antennendraht, der im Bereich einer Heckscheibenheizung in der Heckscheibe eines Fahrzeugs angeordnet ist und dem Draht elektrische Energie zuführt.

Bei der herkömmlichen Scheibenantenne wird die Empfangsleistung der Antenne jedoch durch Anordnen des Antennendrahts im Bereich der Heckscheibenheizung ver- bzw. abgestimmt, und ein etablier­ tes Verfahren zur Verbesserung des Leistungsvermögens der Antenne steht nicht zur Verfügung. Deshalb ist ein systemati­ sches bzw. gezieltes Abstimmen nicht möglich, und es ist schwierig, das Abstimmungsergebnis vorherzusagen. Außerdem gestaltet sich die Anordnung der Antenne selbst kompliziert.

Ein weiteres Antennensystem ist in der offengelegten Japani­ schen Patentanmeldung Nr. 62-131606 offenbart. Bei diesem System wird ein transparenter leitfähiger Film auf einer Glas­ fläche gebildet, ein Antennenkörper mit einem Aufgabe- bzw. Speisepunkt bzw. einem Koaxialkabelanschluß ist auf einer Glas- bzw. Scheibenfläche über dem leitfähigen Film gebildet, und der Antennenkörper ist kapazitiv an den transparenten leitfähigen Film gekoppelt.

Wie in der US-A 5 029 308 erläutert, ist ein erster Antennen­ leiterdraht in einem Bereich angeordnet, in welchem die Heck­ scheibenheizungsdrähte verlaufen, und er erstreckt sich in der Auf-/Abrichtung im wesentlichen in der Mitte eines Heckscheiben­ heizungsbereichs derart, daß der erste Antennenleiterdraht und die Heizdrähte, die den Leiterdraht schneiden, miteinander elektrisch verbunden sind. Ferner ist ein zweiter Antennenlei­ terdraht in einem oberen Bereich (bzw. einem unteren Bereich) der Heckscheibenheizung zum Anschluß an den obersten (bzw. untersten) Heizdraht der Heckscheibenheizung angeordnet. Insbe­ sondere dienen die ersten und zweiten Antennenleiterdrähte als einzige Antenne. Wenn jedoch die ersten und zweiten Antennen­ leiterdrähte miteinander verbunden werden, wird ein Gleich­ strom, der durch die Heckscheibenheizung fließt, an den ersten Antennenleiterdraht in Nebenschluß gelegt, und die Heckschei­ benheizungswirkung wird in der Nähe der Verbindungspunkte beeinträchtigt. Hinsichtlich dieses Problems ist gemäß der US-A 5 029 308 zwischen den ersten und zweiten Antennenleiterdräh­ ten ein Kondensator derart angeordnet, daß der durch die Heck­ scheibenheizung fließende Strom nicht in Nebenschluß gelegt wird. Dabei ist zu bemerken, daß die Kapazitanz (bzw. Kapazi­ tät) dieses Kondensators auf einen Wert eingestellt ist, der im Hinblick auf das Empfangsfrequenzband keine hohe Impedanz hat, weil die ersten und zweiten Antennenleiterdrähte als einzige Antenne dienen müssen.

Bei dem in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 55-60304 offenbarten Antennensystem ist ein erster Antennenlei­ terdraht in Auf-/Abwärtsrichtung in einem Heckscheibenheizungs­ bereich angeordnet, und ein zweiter Antennenleiterdraht ist außerhalb dieses Bereichs angeordnet. Ein erster Leiterdraht, der an den ersten Antennenleiterdraht angeschlossen ist und in einer Richtung senkrecht zum ersten Antennenleiterdraht (beispielsweise parallel zu den Heckscheibenheizungsdrähten) verläuft, und ein zweiter Leitungsdraht, der an den zweiten Antennenleiterdraht angeschlossen ist, sind nahe zueinander auf der Scheibenfläche derart angeordnet, daß sie miteinander kapa­ zitiv gekoppelt sind.

Obwohl bei dem vorstehend erwähnten Stand der Technik (offengelegtes Japanisches Gebrauchsmuster Nr. 63-92409 und offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 62-131606) der Antennenkörper kapazitiv an den transparenten leitenden Film gekoppelt ist, wird, wenn ein dünner Film verwendet wird, um die Transparenz des leitfähigen Films zu gewährleisten, sein elektrischer Widerstandswert unvermeidlich sehr hoch, und ein Empfangsstrom fließt nur unter großem Widerstand. Dadurch kann eine zufriedenstellende Antennenleistung im praktischen Einsatz nicht erwartet werden.

Da gemäß der US-A 5 029 308 der Kondensator so gewählt ist, daß er im Frequenzband der empfangenen Radiowellen eine niedrige Impedanz hat, dienen die Heckscheibenheizungsdrähte als Antenne und deshalb beeinflußt ein Heizstrom, der durch die Heizdrähte fließt, die Antenne, was zu einer verschlechterten Antennenlei­ stung führt.

Da gemäß der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 55- 603 04 die Form der Antenne, die außerhalb des Heckscheibenhei­ zungsbereichs angeordnet ist, nicht in Betracht gezogen wird, da also mit anderen Worten keine Maßnahme getroffen wird, um zu verhindern, daß die Antennendrähte als Antenne wirken, tritt eine verschlechterte Antennenleistung, wie bei der aus der US-A 5 029 308 bekannten Antenne auf.

Um bei herkömmlichen Scheibenantennen, wie vorstehend erläu­ tert, eine Verschlechterung der Antennenleistung zu minimieren und zu verhindern, daß der Heckscheibenheizungsstrom durch die Antennenleiterdrähte fließt, werden die Antennenleiterdrähte im Zentrum der Heckscheibenheizung, d. h. im Zentrum der Fenster­ scheibe angeordnet. Aus diesem Grund wird der Sichtbereich in der Nähe des Zentrums der Fensterscheibe beeinträchtigt (insbesondere in der Nähe des Zentrums, wo die Heckscheibenhei­ zungsdrähte verlaufen), wodurch die Sicht eines Fahrers nach hinten verschlechtert wird.

Da die herkömmlichen Scheibenantennen unter der Bedingung ange­ ordnet sind, daß einige der Antennen Leiterdrahtelemente in einem Bereich außerhalb der Heckscheibenheizung angeordnet sind, d. h., da die Antennenleiterdrahtelemente einen freien Bereich außerhalb der Heckscheibenheizungsdrähte benötigen, wird die Heckscheibenheizfunktion in dem freien Bereich beein­ trächtigt, wobei gegebenenfalls die Sicht des Fahrers nach hin­ ten ebenfalls verschlechtert wird.

Die vorliegende Erfindung ist angesichts des vorstehend genann­ ten Stands der Technik gemacht worden. Eine Aufgabe der Erfin­ dung besteht demnach darin, eine Scheibenantenne zu schaffen, die eine gute Sicht des Fahrers nach hinten gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach schafft die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Scheibenantenne, insbesondere für ein Fahrzeug, die auf einer Scheibe angeordnet ist, die einen Beschlagentfernungsbereich, insbesondere eine (Heck)Scheibenheizung hat, wo eine Mehrzahl von Heizdrähten in Breitenrichtung der Scheibe bzw. des Fahr­ zeugs verlaufen, und einen freien Bereich, wo keine Heizdrähte verlaufen, gekennzeichnet durch:
ein erstes Antennenleiterelement, das im freien Bereich ver­ läuft,
ein zweites Antennenleiterelement, das in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung auf der Scheibe verläuft und direkt an die Heizdrähte der Scheibenheizung im Scheibenheizbereich ange­ schlossen und an das erste Antennenleiterelement kapazitiv gekoppelt ist, und
ein drittes Antennenleiterelement, das im Scheibenheizbereich in einer Position im wesentlichen symmetrisch zum zweiten Antennenleiterelement um eine zentrale Linie der Scheibe herum verläuft und an das erste Antennenleiterelement kapazitiv gekoppelt ist.

Durch die erfindungsgemäße Scheibenantenne wird die Sicht des Fahrers nach hinten gewährleistet, da im Zentrum des Glases ein freier Bereich verbleibt.

Vorteilhafterweise dienen die ersten und zweiten Antennenlei­ terelemente als eine (gemeinsame) Antenne, und die ersten und dritten Antennenleiterelemente als weitere Antenne, wenn eine Kopplungskapazität zwischen den ersten und zweiten Leiterele­ menten und eine Kopplungskapazität zwischen den ersten und dritten Leiterelementen auf einen Wert eingestellt sind, der einen vorbestimmten Wert nicht übersteigt.

Ferner ist vorteilhafterweise ein viertes Antennenleiterele­ ment, das im freien Bereich in einer Position im wesentlichen symmetrisch zum ersten Antennenleiterelement um die Mittenlinie der Scheibenheizung verläuft, vorgesehen.

Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß die ersten und zwei­ ten Antennenleiterelemente als eine Antenne dienen, während die dritten und vierten Antennenleiterelemente als weitere Antenne dienen, und daß eine Kopplungskapazität zwischen den ersten und zweiten Antennenleiterelementen und eine Kopplungskapazität zwischen den dritten und vierten Antennenleiterelementen auf einen Wert eingestellt sind, der kleiner oder gleich einem vor­ bestimmten Wert ist.

Da die Scheibenantenne bei der vorstehend genannten Anordnung einen freien Bereich ohne irgendwelche Antennenleiter im zentra­ len Abschnitt der Scheibe hat, kann nicht nur eine ausreichende Sicht nach hinten gewährleistet werden, sondern es können auch zwei Antennen vorgesehen werden.

Vorteilhafterweise haben das erste Antennenleiterelement und das vierte Antennenleiterelement Schleifenform.

Ferner ist vorteilhafterweise ein weiteres Antennenleiterele­ ment im freien Bereich zwischen den ersten und vierten Anten­ nenleiterelementen angeordnet. Der freie Bereich kann dadurch effektiv ausgenutzt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die einen Enden in der Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie der Heizdrähte der Scheibenheizung an eine erste Sammelschiene angeschlossen, die anderen Endabschnitte in der Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie von einigen der Heizdrähte der Scheiben­ heizung an eine zweite Sammelschiene angeschlossen, und die anderen Endabschnitte in der Breitenrichtung der Fahrzeugkaros­ serie der übrigen Heizdrähte der Scheibenheizung an eine dritte Sammelschiene angeschlossen.

Vorteilhafterweise ist das erste Antennenleiterelement im wesentlichen im Zentrum in horizontaler Richtung der Scheibe angeordnet.

Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Scheibenantenne, die auf einer Scheibe angeordnet ist, auf der eine Mehrzahl von Heizdrähten als Scheibenheizung (250) in einer Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie verlaufen, gekenn­ zeichnet durch:
ein erstes Antennenleiterelement, das in einem Scheibenbereich verläuft, wo die Scheibenheizung angeordnet ist, in einer im wesentlichen Aufwärts-/Abwärtsrichtung, während es zumindest einen der Heizdrähte der Scheibenheizung kreuzt, und
ein zweites Antennenleiterelement, das an das erste Antennen­ leiterelement kapazitiv gekoppelt ist und auf einer Oberfläche der Scheibe im wesentlichen in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung in einem Bereich der Scheibenheizung verläuft,
wobei das erste Antennenleiterelement und das zweite Antennen­ leiterelement als erste Antenne dienen.

Da sowohl die ersten wie die zweiten Antennenleiterelemente im Scheibenheizungsbereich angeordnet sind, da mit anderen Worten die Antennenleiterelemente durch die Scheibenheizung umgeben werden können, sind deshalb keine Antennenleiterelemente vor­ handen, die nicht durch die Scheibenheizung umgeben sind, und dadurch wird kein Bereich gebildet, wo eine Kondensation unab­ hängig vom Anordnen der Antenne gebildet wird. Insbesondere kann dadurch eine ausreichende Sicht nach hinten gewährleistet werden.

Vorteilhafterweise umfaßt die erfindungsgemäße Scheibenantenne ein drittes Antennenleiterelement, das zumindest einen der Heizdrähte der Scheibenheizung kreuzt und im Bereich der Schei­ benheizung im wesentlichen in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung verläuft, und
ein viertes Antennenleiterelement, das an das dritte Antennen­ leiterelement kapazitiv gekoppelt ist und auf der Glasfläche im wesentlichen in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung im Bereich der Scheibenheizung verläuft,
wobei das erste Antennenleiterelement in einer Position im wesentlichen symmetrisch zum dritten Antennenleiterelement in der Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie um eine Mittenlinie der Scheibenheizung verläuft.

Bei dieser Anordnung dienen das zweite Antennenleiterelement in einer Position im wesentlichen symmetrisch zum vierten Anten­ nenleiterelement um die Mittenlinie verläuft, wobei das dritte Antennenleiterelement und das vierte Antennenleiterelement als zweite Antenne, und die ersten und zweiten Antennen bilden ein Diversity-Antennensystem.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfin­ dung ist es vorgesehen, daß das erste Antennenleiterelement und das zweite Antennenleiterelement in der Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie im wesentlichen in einer zentralen Position der Scheibenheizung angeordnet sind.

Vorteilhafterweise ist das zweite Antennenleiterelement auf einer verlängerten Linie des ersten Antennenleiterelements angeordnet.

Schließlich ist es vorteilhafterweise vorgesehen, daß das erste Antennenleiterelement eine Kapazität zwischen den ersten und zweiten am weitesten außen gelegenen Heizdrähten in der Auf-/Abwärtsrichtung der Heckscheibenheizung zusammen mit dem zwei­ ten Antennenleiterelement bildet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispiel­ haft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des hinteren Teils eines Fahrzeugs,

Fig. 2 eine Aufsicht der Heckscheibe des Fahrzeugs, an der eine Ausführungsform der Scheibenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Richtung senkrecht zur Fensterscheibenfläche angebracht ist,

Fig. 3 eine Ansicht des Grundaufbaus der erfindungsgemäßen Scheibenantenne zur Erläuterung des Prinzips der Minimierung des Einflusses einer Scheibenheizung auf die Antenne,

Fig. 4 eine Ansicht eines Modells des Antennenaufbaus zur Erläuterung des Prinzips der Minimierung des Einflusses einer Scheibenheizung auf die Antenne,

Fig. 5 eine Ansicht eines Aufbaumodells der Antenne zur Erläu­ terung des Prinzips der Minimierung des Einflusses einer Schei­ benheizung auf die Antenne,

Fig. 6 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen dem Ver­ kürzungsverhältnis α und der Kopplungskapazität C,

Fig. 7 eine Tabelle mit Beispielen der Beziehung zwischen dem Verkürzungsverhältnis α und der Kopplungskapazität C,

Fig. 8 eine Ansicht einer Scheibenantenne, die auf der Grund­ lage des in den Fig. 3 bis 7 gezeigten Prinzips aufgebaut ist,

Fig. 9 eine Ansicht eines weiteren Beispiels einer Scheiben­ antenne, die gemäß dem in den Fig. 3 bis 7 gezeigten Prinzip aufgebaut ist,

Fig. 10 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen der Kopp­ lungskapazität C und dem Zwischenraum d bei jeder Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung,

Fig. 11 eine Ansicht des Aufbaus eines Antennensystems, wenn zwei kapazitiv gekoppelte Schaltkreise parallel zueinander unter Anwendung des in den Fig. 3 bis 10 gezeigten Prinzips angeordnet sind,

Fig. 12 eine Ansicht des Aufbaus eines Antennensystems, wenn zwei kapazitiv gekoppelte Schaltkreise parallel zueinander unter Anwendung des in den Fig. 3 bis 10 gezeigten Prinzips angeordnet sind,

Fig. 13 eine Ansicht zur Erläuterung des Grundaufbaus des Antennensystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung,

Fig. 14 eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus des Antennen­ systems gemäß der zweiten Ausführungsform,

Fig. 15 eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus des Antennen­ systems gemäß der dritten Ausführungsform,

Fig. 16 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Empfangs­ eigenschaften- bzw. Kenngrößen des Antennensystems gemäß der zweiten Ausführungsform,

Fig. 17 eine schematische Anordnung eines Antennensystems, das zum Gewinnen der in Fig. 16 gezeigten experimentellen Ergeb­ nisse verwendet wird,

Fig. 18 eine schematische Anordnung eines Antennensystems, das zum Gewinnen der in Fig. 16 gezeigten experimentellen Ergeb­ nisse verwendet wird,

Fig. 19 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Empfangs­ eigenschaften des Antennensystems gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 20 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Empfangs­ eigenschaften des Antennensystems gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 21 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Empfangs­ eigenschaften des Antennensystems gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 22 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Empfangs­ eigenschaften des Antennensystems gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 23 eine schematische Ansicht der Anordnung eines Antennen­ systems, das zum Gewinnen der experimentellen Ergebnisse ver­ wendet wird, die in den Fig. 21 und 22 gezeigt sind,

Fig. 24 eine Kurvendarstellung der experimentellen Ergebnisse, die ergeben, daß das Antennensystem gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform als Diversity-System verwendet wird,

Fig. 25 Kurven- bzw. Polardarstellungen der experimentellen Ergebnisse, die zeigen, daß das Antennensystem gemäß der zwei­ ten Ausführungsform als Diversity-System dient,

Fig. 26 Kurven- bzw. Polardarstellungen der experimentellen Ergebnisse, die zeigen, daß das Antennensystem gemäß der zwei­ ten Ausführungsform als Diversity-System dient,

Fig. 27 Kurven- bzw. Polardarstellungen der experimentellen Ergebnisse, die zeigen, daß das Antennensystem gemäß der zwei­ ten Ausführungsform als Diversity-System dient,

Fig. 28 eine schematische Ansicht der Anordnung eines Antennen­ systems, das zur Gewinnung der in den Fig. 27 gezeigten experi­ mentellen Ergebnisse verwendet wird,

Fig. 29 eine schematische Ansicht der Anordnung eines Antennen­ systems gemäß einer Modifikation der ersten bis dritten Ausfüh­ rungsformen,

Fig. 30 eine Ansicht des Aufbaus eines Antennensystems gemäß einer Modifikation, die darauf abzielt, eine ausreichende Sicht nach hinten zu gewährleisten,

Fig. 31 eine Kurvendarstellung der Empfangsempfindlichkeits­ eigenschaften für vertikal polarisierte ebene Wellen des in Fig. 30 gezeigten Antennensystems,

Fig. 32 eine Kurvendarstellung der Empfangsempfindlichkeits­ eigenschaften für horizontal polarisierte ebene Wellen des in Fig. 30 gezeigten Antennensystems,

Fig. 33 eine Ansicht des Aufbaus eines Antennensystems gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 34 eine Ansicht des Aufbaus eines Antennensystems gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Nachfolgend werden der Aufbau einer Heckscheibe eines Fahrzeugs (Fig. 1 und 2), das mit einer Scheibenheizung versehen ist, zunächst und daraufhin das Prinzip der kapazitiven Kopplungs­ antenne auf der Grundlage einer Scheibenantenne gemäß der vor­ liegenden Erfindung in Bezug auf die Fig. 3 bis 10 erläutert. Die Scheibenantenne umfaßt zwei oder mehrere Empfangsantennen, die auf dem Prinzip basierend entworfen sind, das beispielhaft in Bezug auf die Fig. 11 und 12 erläutert wird. Scheibenanten­ nen gemäß den ersten bis fünften Ausführungsformen der vorlie­ genden Erfindung werden danach erläutert.

Da bei der Scheibenantenne gemäß jeder der ersten bis dritten Ausführungsformen zwei Antennenleiterdrähte in symmetrischen Positionen angeordnet sind, in einer Richtung von rechts nach links im zentralen Abschnitt der Heckscheibe, verbleibt im zen­ tralen Abschnitt der Scheibe ein freier Bereich, der eine aus­ reichende Sicht nach hinten gewährleistet. Bei dem Antennen­ system gemäß den vierten und fünften Ausführungsformen sind die Antennenleiterdrähte durch Heizdrähte umgeben, um ein ausrei­ chendes Beheizen der Scheibe zu gewährleisten.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Scheibenantenne für ein Fahrzeug gemäß der folgenden Beschreibung insbesondere auf eine Antenne für eine Heckscheibe angewendet ist. Im Beschreibungs­ text jeder Ausführungsform bedeuten die Begriffe "links", "rechts", "oben" und "unten" jeweils linke, rechte, obere und untere Seiten einer Fahrzeugkarosserie.

Aufbau der Scheibenantenne mit Heckscheibenheizung

Fig. 1 zeigt den hinteren Teil eines Fahrzeugs, an dem eine Scheibenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist. Die Bezugsziffer 1 bezeichnet die Fahrzeugkarosserie. Ein Heckfenster 2 mündet in den hinteren Bereich der Karosserie 1, und eine Heckfensterscheibe 3 (auf die nachfolgend vereinfa­ chend als Fensterscheibe Bezug genommen wird) ist im Heckfen­ ster 2 im wesentlichen luftdicht eingesetzt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist auf der Scheibe 3 des Fahrzeugs ein Heizdrahtabschnitt einer Scheibenheizung 5 angeordnet und der­ art angebracht, daß der Heizdrahtabschnitt durch einen freien Abschnitt 4 einer vorgegebenen Größe vom oberen Endabschnitt (der Karosserie 1 der Oberseite des umgebenden Abschnitts des Fensters 2) der Fensterscheibe 3 getrennt ist, und der zentrale Abschnitt in der Links-/Rechtsrichtung der Heckscheibenheizung 5 stimmt im wesentlichen mit demjenigen der Fensterscheibe 3 überein. Die Scheibenheizung 5 hat ein U-förmiges Muster mit oberen und unteren Abschnitten 5a und 5b. Insbesondere ist eine Mehrzahl von Heizdrähten 6, die in der Rechts-/Linksrichtung (d. h. der Breitenrichtung) des Fahrzeugs verlaufen, in zwei obere und untere Abschnitte geteilt, wobei die Endabschnitte auf der einen Seite (auf der rechten Seite) der oberen und unteren Heizdrähte jeweils durch zwei unabhängige Sammelschie­ nen 7 und 8 verbunden sind, und wobei die Endabschnitte des anderen Endes (linke Seite) der gesamten Heizdrähte 6 durch eine gemeinsame Sammelschiene 9 verbunden sind.

Obwohl nicht gezeigt, ist die obere unabhängige Sammelschiene 7 an der Karosserie 1 auf Masse gelegt und dient als Massean­ schlußseite der Heckscheibenheizung 5. Andererseits ist die untere unabhängige Sammelschiene 8 an den Stromversorgungs-Plusanschluß einer Fahrzeugbatterie über einen (nicht gezeig­ ten) Schalter angeschlossen. Wenn der Schalter eingeschaltet wird, liefert die Batterie elektrischen Strom zu den Heizdräh­ ten 6 der Scheibenheizung 5, um Wärme zu erzeugen, wodurch die Oberfläche der Fensterscheibe 3 von einem Beschlag befreit wird.

Eine Anordnung, bei der die Endabschnitte der linken Seite der oberen und unteren Heizdrähte durch die unabhängigen Sammel­ schienen 7 und 8 verbunden sind, und bei der die Endabschnitte auf der rechten Seite der gesamten Heizdrähte 6 durch die gemeinsame Sammelschiene 9 verbunden ist, d. h. eine Scheiben­ heizung mit einem Muster, das umgekehrt zu demjenigen verläuft) das vorstehend beschrieben ist, wird als U-Form bezeichnet.

Prinzip der kapazitiven Kopplungsantenne

Die Scheibenheizung beeinflußt stark das Leistungsvermögen der Scheibenantenne. Da ein Gleichstrom durch die Scheibenheizung einschließlich vieler Störkomponenten fließt, ist es bevorzugt, daß die Störkomponenten nicht auf die Antenne überlagert wer­ den. Ferner dienen die Heizdrähte der Heckscheibenheizung als Antennenleiterdrahtelemente, und es ist schwierig, eine Schei­ benantenne zu entwerfen, die das angezielte Leistungsvermögen hat.

Eine kapazitive Kopplungsantenne wurde durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 6-205767 vorgeschlagen, um das Leistungsvermögen im Vergleich zu einer herkömmlichen Scheibenantenne deutlich zu verbessern. Diese kapazitive Kopplungsantenne ist derart ausgelegt, daß die Störkomponenten von der Scheibenheizung abgeschnitten werden, und daß die Scheibenheizdrähte daran gehindert werden können, als Antennenelemente zu dienen. Der Grund, weshalb die Heiz­ drähte der Scheibenheizung daran gehindert werden können, den Betrieb der Antenne zu beeinflussen, wird unter Erläuterung des Prinzips der in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 6-205767 vorgeschlagenen Antenne und des Aufbaus einer Scheibenantenne, die dadurch gebildet ist, erläutert.

Fig. 3 zeigt einen Zustand, bei dem ein Leiterdraht 41 so ange­ ordnet ist, daß er die Heizdrähte 6 im Heizdrahtbereich der Scheibenheizung quert. Ein Leiterdraht 42 ist so angeordnet, daß er in eine Richtung parallel zum obersten Heizdraht 6a ver­ läuft, und ein Leiterdraht 40 ist so angeordnet, daß er senk­ recht zum Leiterdraht 42 verläuft. Für die folgende Abhandlung wird angenommen, daß L die Länge von einem Aufgabepunkt (Aufgabepunkt bedeutet vorliegend lediglich einen Abschnitt, der im wesentlichen als Aufgabepunkt dient) des Leiterdrahts 40 ist, und 2Y die Länge des Heizdrahts (des obersten Heizdrahts 6a) der Scheibenheizung ist. Es wird angenommen, daß ein Äqui­ valent-Schaltungsdiagramm, das in Fig. 4 gezeigt ist, dazu dient, die Beziehung zwischen dem Leiterdraht 40 und den Heiz­ drähten 6 zu untersuchen. In Fig. 4 bedeutet ein Kondensator 43 eine Kopplungskapazität, die durch den Leiterdraht 42 und den Heizdraht 6a gebildet ist. Das Antennenverkürzungsverhältnis durch den Kondensator 43 ist mit α bezeichnet. Unter der Annahme, daß die Kopplungskapazität C = 11 pF (84 MHz), L = 12 cm und Y = 28 cm, ist die in Fig. 4 gezeigte Antenne äquivalent zu derjenigen, die in Fig. 5 gezeigt ist, aufgrund des Kurz­ schließeffekts des Kondensators 43. Da bei diesem Beispiel die Länge von der Position des Kondensators 43 zum Endpunkt des Antennenleiterdrahts von 28 auf 22 cm verkürzt ist, beträgt das Kondensatorverkürzungsverhältnis α:

α = 22/28.

Die Fig. 6 und 7 zeigen die experimentellen Ergebnisse der Beziehung zwischen dem Verkürzungsverhältnis α und der Kopp­ lungskapazität. Wie aus den Fig. 6 und 7 gezeigten Kurven her­ vorgeht, nimmt das Verkürzungsverhältnis α zu, wenn die Kopp­ lungskapazität C zunimmt. Oberhalb von 40 pF übersteigt das Verkürzungsverhältnis α jedoch nicht den Wert 1, selbst dann, wenn C weiterhin ansteigt. Das bedeutet, daß es unsinnig wäre, die Kopplungskapazität über 40 pF hinaus zu vergrößern.

Um zu verhindern, daß der Heizdraht, der die Scheibenheizung bildet, d. h. der Heizdraht 6a mit der Länge 2Y, die Antennen­ leistung stark beeinflußt, benötigt der Heizdraht 6a lediglich eine sehr große Impedanz. Als Resultat der Experimente durch die vorliegenden Erfinder wurde gefunden, daß zur Erreichung dieses Ziels es ausreicht, die Beziehung zwischen der Länge L des Leiterdrahts (eines Abschnitts der Antenne) der Länge Y des Heizdrahts 6a (oberster Heizdraht) und dem Verkürzungsverhält­ nis α durch die kapazitive Kopplung so einzustellen, daß fol­ gende Gleichung befriedigt ist:

wobei λ die Wellenlänge der empfangenen Radiowellen und β das Antennenverkürzungsverhältnis durch Glas ist. Wie bekannt, hat Glas für ein Fahrzeug normalerweise ein β von 0,6.

Die Gleichung (1) kann deshalb wie folgt modifiziert werden:

Nachfolgend wird ein Fall untersucht, bei dem Antennen für ver­ schiedene Fahrzeuge unter Verwendung der Gleichung (2) ausge­ legt sind. Wie aus Gleichung (2) hervorgeht, wird α kleiner, wenn L in Abhängigkeit des Fahrzeugtyps groß wird. Um den Ein­ fluß der Heckscheibenheizung zu eliminieren, wird deshalb die Kopplungskapazität C gemäß dem Kurvenverlauf in Fig. 6 verklei­ nert. Wie andererseits aus Fig. 2 hervorgeht, wird eine große Kapazität C gewählt, da α in einem Fahrzeug mit kleiner Länge Y groß wird.

Wenn die Wellenlänge der empfangenen Radiowellen im UKW-Fre­ quenzband liegen, ist der Einstellbereich, der durch das vor­ stehend genannte Verfahren ermittelt wird, und innerhalb dessen die Heckscheibenheizung nahezu keinen Einfluß auf die Antennen­ eigenschaften hat, wie folgt:

An einem Fahrzeug angebracht, ergibt die Multiplikation mit dem Glasverkürzungsverhältnis (β = 0,6):

Das heißt

42 cm L + α · Y 60 cm

Es wird darauf hingewiesen, daß die Beziehung der vorstehend genannten Gleichung (1) unter der Annahme eines Idealzustands gilt, wobei der Endabschnitt der Sammelschiene (eine der Sam­ melschienen 10, 11) der Heckscheibenheizung 5 an der Fahrzeug­ karosserie kurzgeschlossen ist. Für diesen Fall, für den Fall eines realen Fahrzeugs, wird, weil die Sammelschiene und die Karosserie als durch eine bestimmte kapazitive Kopplung mitein­ ander verbunden betrachtet werden, ein bevorzugter Bereich von L + α · Y für ein UKW-Radio experimentell wie folgt erhalten:

20 cm L + α · Y 70 cm (3)

Wenn diese Antenne in Nordamerika verwendet wird, wo das UKW-Radiofrequenzband zwischen 88 MHz und 108 MHz liegt, kann eine die folgende Beziehung erfüllende Antenne geeigneterweise ver­ wendet werden:

40 cm L + α · Y 50 cm

Da das UKW-Radiofrequenzband in Japan zwischen 76 MHz und 90 MHz liegt, muß eine Antenne die folgende Beziehung erfüllen, um die spezielle bevorzugte Leistung aufzuzeigen:

50 cm L + α · Y 60 cm

Da Radiowellen in der Praxis in einem breiten Frequenzband, wie beispielsweise dem UKW-Radiofrequenzband, empfangen werden sol­ len, ist es bevorzugt, L + α · Y auf eine Länge einzustellen, die im wesentlichen mit der Mittenfrequenz des zu empfangenden Frequenzbands zusammenfällt.

Die Fig. 8 und 9 zeigen Antennensysteme, bei denen der Abschnitt des linearen Leiterdrahts 40 in Fig. 3 durch einen Schleifenantennenleiterdraht 45 ersetzt ist. Das Merkmal des Schleifenantennenleiterdrahts besteht darin, daß es eine weite bzw. breite W in der Breitenrichtung des Fahrzeugs hat. Wenn ein derartiger Schleifenleiterdraht verwendet wird, kann die Kopplungskapazität durch Ändern von W leicht eingestellt wer­ den. Fig. 10 faßt eine Änderung der Kopplungskapazität zusam­ men, wenn die Breite des Schleifenleiterdrahts 45 variiert wird, und wenn der Abstand d zwischen dem Schleifenleiterdraht 45 und dem Scheibenheizdraht 6 variiert wird.

Das in Fig. 8 gezeigte Scheibenantennenmuster kann eine ausrei­ chende Antennenleistung gewährleisten. Da diese Antenne einer herkömmlichen am hinteren Ende eines Fahrzeugs angeordneten Polantenne (90 cm lange Stabantenne) hinsichtlich der Wartung der Windgeräusche und dergleichen überlegen ist, ist ihr prak­ tischer Wert besonders groß.

In Fig. 9 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem der Schleifenlei­ terdraht 45 (W = 20 cm) unter der Scheibenheizung angeordnet ist, und elektrischer Strom wird dieser Antenne 45 am zentralen Abschnitt der Scheibenheizung zugeführt, wodurch eine hohe Lei­ stung ebenfalls erhalten werden kann.

Gemäß dieser Feststellung (z. B. Japanische Patentanmeldung Nr. 6-205767) der Erfinder der vorliegenden Anmeldung, kann eine Hochleistungsantenne dann, wenn eine Einpolantenne an einem Fahrzeug als Scheibenantenne angebracht ist, im folgenden Bereich erhalten werden:

20 cm L_x 70 cm (4)

wobei L_x die Länge der Einpolantenne ist.

Das vorstehend genannte Antennensystem kann auch auf das Fern­ seh-VHF-Band angewandt werden, solange es so eingestellt ist, daß es die vorstehend erläuterte Gleichung (1) befriedigt.

Bei den Wellenlängen (92 MHz bis 222 MHz) des Fernseh-VHF-Bands muß der Bereich, in welchem die Scheibenheizung nahezu keinen Einfluß auf die Antenneneigenschaften hat, so eingestellt wer­ den, daß folgende Ungleichung befriedigt ist:

Im am Fahrzeug angebrachten Zustand wird der vorstehend genann­ te Bereich mit dem Glasverkürzungsverhältnis (β = 0,6) multi­ pliziert, wodurch sich ergibt:

Das heißt

20 cm L + α · Y 50 cm (5)

Wie vorstehend erläutert, gilt die Gleichung (1) unter der Annahme eines Idealzustands, bei dem der Endabschnitt der Sam­ melschiene der Scheibenheizung am Fahrzeugkörper kurzgeschlos­ sen ist. In einem an einem realen Fahrzeug angebrachten Zustand wird, weil die Sammelschiene und die Fahrzeugkarosserie als durch eine bestimmte kapazitive Kopplung verbunden betrachtet werden, der bevorzugte Bereich von L + α · Y für das Fernseh-VHF-Band geringfügig breiter sein als dasjenige im Idealzu­ stand, ähnlich wie bei der Antenne für das UKW-Frequenzband, d. h., er fällt in den Bereich von 10 cm bis 60 cm. Um eine aus­ reichende Empfangsleistung über das gesamte VHF-Band in der praktischen Anwendung zu gewährleisten, wird die Länge L + α · Y so eingestellt, daß sie im wesentlichen mit der Mittenfre­ quenz des VHF-Bands zusammenfällt.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Scheibenantenne ist der Leiterdraht 45 kapazitiv an den unteren Abschnitt der Scheibenheizung gekoppelt und ist durch einen weiteren Heizdraht umgeben. Der Leiterdraht 45 steht nicht in Kontakt mit dem Heizdraht, obwohl er durch diesen umgeben ist. Deshalb ist der Leiterdraht 45 nahezu keinem Einfluß durch den Gleichstrom ausgesetzt, der durch den Heizdraht fließt. Außerdem wird ein Scheibenbereich um den Leiterdraht 45 herum durch diesen Heizdraht geheizt, weshalb verhindert werden kann, daß dieser Bereich beschlägt.

Beispiele für das kapazitive Kopplungsantennensystem

Scheibenantennen, die jeweils zwei Antennen umfassen, und die auf ein reales Fahrzeug anwendbar sind, indem das Konzept der vorstehend genannten Scheibenantenne übertragen wird, werden nunmehr in Bezug auf die Fig. 11 und 12 näher erläutert. In den Fig. 11 und 12 sind Ansichten vom Innern des Fahrzeugs aus gezeigt im Gegensatz zu der Scheibenantenne in Fig. 3. Deshalb ist die Rechts-/Linksrichtung zu derjenigen in Fig. 3 umge­ dreht.

Die Scheibenheizung ist in zwei Bereiche 130 und 140 unter­ teilt. Der Leiterdraht 100 ist im Zentrum des Scheibenheizungs­ bereichs 130 angeordnet und quert eine Mehrzahl von Heizdrähten 6. Da der Leiterdraht 100 mit der Länge X an die Heizdrähte 6 im Zentrum, in der Breitenrichtung, des Fahrzeugs an die Heiz­ drähte 6 angeschlossen ist, fließt durch den Draht 100 kein Heizstrom. Um ein Antennensystem zu bilden, daß zwei Empfangs­ antennen umfaßt (z. B. UKW-Diversity-Antennen bzw. Empfangs­ antennen für UKW- und Fernseh-Funk) sind die beiden Antennen 110 und 120 an den obersten Heizdraht kapazitiv gekoppelt. Die Aufgabepunkte dieser Antennen sind an einen Radioempfänger und einen Lautsprecher über Koaxial(aufgabe)leitungen ohne Verwen­ dung von Antennenverstärkern angeschlossen.

Die Antenne 110 dient als Hauptantennenelement und hat eine ′′ ′′-Form. Die Antenne 120 dient als Nebenantennenelement und hat eine ′′′′- bzw. ′′′′-Form. Die Antenne 110 hat eine Höhe L und eine Breite W. Deshalb werden L, W, d und dergleichen als Opti­ malwerte ermittelt (α wird durch Werte W und d ermittelt), welche die vorstehend genannten Gleichungen (1) bis (3) befrie­ digen.

Beim realen Einstellen des Antennensystems wird eine Kombina­ tion der Höhe L und der Kopplungskapazität C (die mit dem Ver­ kürzungsverhältnis α verbunden ist) des ersten Antennenleiter­ drahtelements (Hauptantennenelement 110), welche Kombination verhindern kann, daß die Scheibenheizung die Antennenleistung beeinflußt, aus der Wellenlänge (Mittenwellenlänge) λ der zu empfangenden Radiowelle und der Länge Y der Heckscheibenhei­ zung, die auf dem Glas angeordnet ist, auf der Grundlage der durch die vorstehend genannten Gleichung (1) gegebenen Bezie­ hung ermittelt. Die Abmessungen W und d werden auf der Grund­ lage des Werts für die Kopplungskapazität C ermittelt.

Daraufhin wird die Länge X des Leiterdrahts 100 auf der Grund­ lage der folgenden Beziehung mit einer optimalen Einpolanten­ nenlänge (L_x), die beispielsweise experimentell erhalten wird, in Einheiten von Fahrzeugen wie folgt ermittelt:

L + α · X = L_x (6)

Es wird darauf hingewiesen, daß der Wert L_x in den Bereich von 20 bis 70 cm bei der normalen Verwendung fällt, wenn UKW-Radio­ wellen empfangen werden, und dieser Bereich ist derselbe wie der vorstehend genannte Bereich. Die Breite W der Hauptantenne 110 fällt bevorzugt in den Bereich von 50 mm bis 300 mm, und besonders bevorzugt in den Bereich von 100 mm bis 250 mm. Die Höhe L fällt bevorzugt in den Bereich von 40 mm bis 300 mm.

Der Leiterdraht 125 erstreckt sich vom Aufgabepunkt der Haupt­ antenne 110 und ist an eine Sammelschiene im Scheibenheizungs­ bereich 130 angeschlossen. Da die Antenne 110, die ursprünglich als UKW-Antenne verwendet wird, an die Sammelschiene der Schei­ benheizung über den Leiterdraht 125 angeschlossen ist, wird der Resonanzpunkt der Antenne 110 auch im Mittelwellenbereich erzeugt und deshalb kann die Antenne 110 auch als Mittelwellen­ antenne verwendet werden.

Bei dem in Fig. 12 gezeigten Antennensystem wird ein Leiter­ draht 150 im Scheibenheizungsbereich 140 zusätzlich zum Anten­ nenleiterdraht 100 vorgesehen, der im Scheibenheizungsbereich 130 im in Fig. 11 gezeigten Antennensystem angeordnet ist. L₁ bezeichnet die Höhe der Antenne 110, L₁′ bezeichnet die Höhe der Antenne 120, d₁′ bezeichnet den Abstand zwischen der Anten­ ne 110 und dem Heizdraht, d₁′′ bezeichnet den Abstand zwischen der Antenne 120 und dem Heizdraht, X₁ bezeichnet die Länge des Leiterdrahts 100, X₁′ bezeichnet die Länge des Leiterdrahts 150 und d₂ bezeichnet den Abstand zwischen den Scheibenheizungsbe­ reichen 130 und 140 für die nachfolgende Erläuterung.

Wenn die nachfolgend genannten Beziehungen (7) und (8) für die Antennen 110 und 120 erfüllt sind, ergibt sich, daß diese Antennen bevorzugte Längen haben, und daß das Scheibenantennen­ system eine gute Leistung hat:

20 cm L₁ + α₁ · (X₁ + α₂ · X₁′) 70 cm (7)

20 cm L₁′ + α₁′ · (X₁ + α₂ · X₁′) 70 cm (8)

wobei α₁ das Verkürzungsverhältnis der Antenne 110 durch den Scheibenheizungsbereich 130, α₁′ das Verkürzungsverhältnis der Antenne 120 durch den Scheibenheizungsbereich 130 und α₂ das Verkürzungsverhältnis des Leiterdrahts 150 durch die kapazitive Kopplung zwischen den Scheibenheizungsbereichen 130 und 140 ist.

Vorstehend ist das Verfahren zum Auslegen der kapazitiven Kopp­ lungsantenne erläutert worden, das durch die Erfinder der vor­ liegenden Anmeldung ermittelt wurde, und die Anordnung des Antennensystems, das durch das erläuterte Verfahren ausgelegt ist.

Verbesserung der Sicht nach hinten

Bei der in den Fig. 3, 8 und 9 gezeigten Scheibenantenne ist ein Einpolantennenelement (der Draht 41 in Fig. 3 bzw. die ver­ tikale Antenne in den Fig. 8 oder 9) in einem Scheibenheizungs­ bereich angeordnet, und ein Antennenleiterdrahtelement (die vertikale Antenne 40 in Fig. 3 bzw. das Schleifenantennenele­ ment 45 in Fig. 8 oder 9) das außerhalb des Scheibenheizungsbe­ reichs angeordnet ist, sind kapazitiv miteinander gekoppelt, um als einzige Antenne zu dienen. Andererseits kann das Ausle­ gungsverfahren der in den Fig. 3 bis 10 gezeigten kapazitiven Kopplungsantenne leicht und zuverlässig eine erforderliche angezielte Leistung erbringen. Die in den Fig. 3, 8 und 9 gezeigte Scheibenantenne kann jedoch die Sicht nach hinten des­ halb stören, weil das Einpolantennenelement im Zentrum des Heckscheibenheizungsbereichs angeordnet ist.

In der nachfolgenden Beschreibung bedeutet die horizontale Richtung eine Richtung parallel zur Breitenrichtung des Fahr­ zeugs entlang der Oberfläche der Fensterscheibe, und die ver­ tikale Richtung bedeutet die Richtung senkrecht zur horizonta­ len Richtung entlang der Scheibenoberfläche.

Erste Ausführungsform

Fig. 13 zeigt die Grundanordnung eines Antennensystems, das durch Anordnung von zwei kapazitiven Kopplungsantennen auf der Scheibenoberfläche gebildet ist. Das in Fig. 13 gezeigte Anten­ nensystem zielt auf die Verhinderung einer Verschlechterung der Sicht nach hinten.

Wie in Fig. 13 gezeigt, verlaufen die beiden Antennenleiter­ drähte 158L und 158R in Positionen symmetrisch um die Mitten­ linie einer Scheibenheizung. Auf der linken Seite der Scheiben­ heizung kreuzt der Antennenleiterdraht 158L im wesentlichen senkrecht die Heizdrähte 200, und er ist an die Heizdrähte 200 an den jeweiligen Kreuzungspunkten gleichstromangeschlossen. Auf der rechten Seite der Scheibenheizung kreuzt der Antennen­ leiterdraht 158R im wesentlichen senkrecht die Scheibenheiz­ drähte 200 und er ist in Gleichstromweise an die Heizdrähte an den jeweiligen Kreuzungspunkten angeschlossen.

Die Leiterdrähte 158L und 158R sind jeweils kapazitiv an die vertikalen Leiterdrähte 151L und 151R über Kondensatoren 152L und 152R gekoppelt. Insbesondere ist das in Fig. 13 gezeigte Antennensystem äquivalent zu den zwei beispielsweise in Fig. 3 gezeigten Antennensystemen, die auf der Scheibenfläche angeord­ net sind.

Da Fig. 13 den Grundaufbau des Antennensystems zeigt, müssen die Leiterdrähte 158L und 158R vertikale Drähte sein, die senk­ recht zu den Scheibenheizdrähten 200 verlaufen; die Antennen­ leiterdrahtelemente 151L und 151R können jedoch entweder verti­ kale Leiterdrähte oder Schleifenleiterdrähte sein. Diese Lei­ terdrähte können auch Leiterdrahtplatten sein oder sie können eine ′′′′- oder ′′′′-Form haben.

Ferner können die Kondensatoren 152L und 152R durch Chip-Kon­ densatorelemente ersetzt sein, anstatt eine kapazitive Kopplung durch parallele Leiterdrähte zu verwenden, wie in Fig. 3 gezeigt.

Da bei dem vorstehend erläuterten Antennensystem gemäß der ersten Ausführungsform die Scheibenheizdrähte im zentralen Abschnitt der Fensterscheibe vorhanden sind, wohingegen dort keine Antennenleiterdrähte vorhanden sind, wird die Sicht des Fahrers nach hinten durch den Scheibenheizbereich nicht gestört. Da weder die Heizdrähte noch die Antennenleiterdrähte im wesentlichen im zentralen Abschnitt in der Breitenrichtung des Fahrzeugs des oberen Abschnitts der Fensterscheibe vorhan­ den sind, der die Sicht des Fahrers nach hinten stark beein­ flußt, ist eine gute Sicht nach hinten gewährleistet.

Zweite Ausführungsform

Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform, die einen weiteren in Fig. 13 gezeigten Grundaufbau verkörpert.

Bei dem in Fig. 14 gezeigten Antennensystem ist die Scheiben­ heizung in zwei Abschnitte (in U-Form) unterteilt. Die Bezugs­ ziffer 204 bezeichnet eine gemeinsame Sammelschiene, die an den Plus-Anschluß der Gleichstromversorgung über eine Sammelschiene 205 und den Minus-Anschluß dieser Stromversorgung über eine Sammelschiene 206 angeschlossen ist. Ein oberer vertikaler Lei­ terdraht 153L, der auf der linken Seite in Fig. 14 angeordnet ist, kreuzt die obersten sechs Scheibenheizdrähte 201 bis 202 und ist an diese gleichstromangeschlossen. In ähnlicher Weise ist ein oberer vertikaler Leiterdraht 153R auf der oberen rech­ ten Seite angeordnet und kreuzt die Heizdrähte 201 und 202 und ist an diese gleichstromangeschlossen. Ein unterer linker ver­ tikaler Leiterdraht 156L (unterer rechter vertikaler Leiter­ draht 156R) verläuft über einen siebten Heizdraht 203 zum zehn­ ten Heizdraht, während er daran angeschlossen ist.

Auf der linken Seite eines freien Bereichs 157, wo keine Schei­ benheizdrähte angeordnet sind, verläuft ein vertikaler Leiter­ draht 154L im wesentlichen vertikal und ebenso auf der rechten Seite verläuft ein vertikaler Heizdraht 154R im wesentlichen vertikal. Der vertikale Leiterdraht 154L (154R) ist an einen horizontalen Leiterdraht 155L (155R) gleichstromangeschlossen. Deshalb ist der vertikale Leiterdraht 154L (154R) an den verti­ kalen Leiterdraht 153L (153R) über einen Kondensator kapazitiv gekoppelt, der durch den horizontalen Leiterdraht 155L (155R) und den obersten Heizdraht 201 gebildet ist.

Der vertikale Leiterdraht 153L (153R) im Scheibenheizbereich ist an den vertikalen Leiterdraht 156L (156R) im Scheibenheiz­ bereich über einen Kondensator 159L (159R) kapazitiv gekoppelt, der durch die Heizdrähte 202 und 203 gebildet wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Beziehung zwischen den vertikalen Leiterdrähten 153L (153R) und 156L (156R) dieselbe ist wie die­ jenige zwischen den Leiterdrähten 100 und 150 in Fig. 12. Ins­ besondere werden bei der zweiten Ausführungsform die Längen der Antennenleiterdrähte gemäß den Gleichungen (7) und (8) ermit­ telt.

Bei dem in Fig. 14 gezeigten Antennensystem kann eine oder kön­ nen beide Antennenleiterdrähte 154L und 154R die Stromversor­ gung empfangen.

Bei der zweiten Ausführungsform kann eine ausreichende Sicht nach hinten wie bei dem Antennensystem gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform gewährleistet werden.

Dritte Ausführungsform

Ein Antennensystem gemäß der dritten Ausführungsform, das in Fig. 15 gezeigt ist, ist im wesentlichen dasselbe wie das System gemäß der zweiten Ausführungsform in Fig. 14, mit der Ausnahme, daß das Antennensystem gemäß der dritten Ausführungs­ form Schleifenantennenleiterdrähte 160L und 160R anstelle der beiden Antennenleiterdrähte 154L und 154R bei der zweiten Aus­ führungsform hat. Es wird darauf hingewiesen, daß die Bezugs­ ziffer 161L (161R) einen Aufgabepunkt bezeichnet.

In Fig. 15 bezeichnet die Bezugsziffer 165 eine Antenne, die sich von der Antenne 160L (160R) unterscheidet. Bei dem in den ersten bis dritten Ausführungsformen erläuterten Antennensystem ist deshalb, weil die beiden Antennensätze rechts und links von der Scheibenheizung angeordnet sind, im zentralen Abschnitt des oberen Abschnitts der Scheibe ein leerer Abschnitt gebildet. Deshalb ist bei der dritten Ausführungsform eine weitere Antenne 165 auf dem leeren Abschnitt angeordnet.

Bei der dritten Ausführungsform ist die unabhängige Antenne 165 im freien Abschnitt des oberen Abschnitts der Scheibe angeord­ net. Alternativ kann eine hochmontierte Bremsleuchte oder eine hintere Überwachungskamera auf der Hutablage angeordnet sein.

Experimentelle Ergebnisse der ersten bis dritten Ausführungs­ formen

Die Eigenschaften des Antennensystems, das in Fig. 14 gezeigt ist, werden nunmehr erläutert.

Eine durchgezogene Kurve I und eine durchbrochene Kurve II, die in Fig. 16 gezeigt sind, geben jeweils die Empfangsstärken der rechten und linken Leiterdrähte 154R und 154L wieder, die erhalten werden, wenn die beiden Antennenleiterdrähte, die in Fig. 14 gezeigt sind, in den Positionen (30 cm vom Zentrum ent­ fernt) um das Zentrum der Scheibe herum angeordnet sind, wie in Fig. 17 gezeigt. Andererseits geben die durchbrochenen Kurven III und IV in Fig. 16 jeweils die Empfangsstärken der rechten und linken Leiterdrähte 154R und 154L wieder, die erhalten wer­ den, wenn der rechte Antennenleiterdraht 154R in Fig. 14 im Zentrum der Scheibe angeordnet ist, und wenn der linke Leiter­ draht 154L in einer Position angeordnet ist, die 30 cm aus dem Zentrum der Scheibe versetzt ist (d. h. in asymmetrischen Posi­ tionen), wie in Fig. 18 gezeigt.

Wie aus Fig. 16 hervorgeht, haben die beiden in symmetrischen Positionen angeordneten Antennenleiterdrähte eine Empfangsemp­ findlichkeit, die derjenigen überlegen ist, wenn die Drähte in asymmetrischen Positionen angeordnet sind.

Fig. 19 zeigt die Empfangsstärken, die erhalten werden, wenn die Anordnungsposition einer kapazitiven Kopplung bei dem in Fig. 14 gezeigten Antennensystem variiert wird. In Fig. 19 gibt eine durchgezogene Kurve I die Empfangsstärke wieder, die erhalten wird, wenn die Antennenleiterdrähte 154 und 153 direkt miteinander ohne kapazitive Kopplung gekoppelt sind. Eine durchbrochene Kurve II gibt die Empfangsstärke an, die erhalten wird, wenn die Antennenleiterdrähte 154 und 153 miteinander kapazitiv gekoppelt sind, um den obersten Heizdraht (Heizdraht 201 in Fig. 14) dazwischen sandwichartig einzuschließen. Eine durchbrochene Kurve III gibt die Empfangsstärke wieder, die erhalten wird, wenn die Antennenleiterdrähte 154 und 153 mit­ einander kapazitiv gekoppelt sind, um den zweiten obersten bzw. zweitobersten Heizdraht dazwischen sandwichartig einzuschlie­ ßen. Eine abwechselnd lang- und kurzgestrichelte Kurve IV gibt die Empfangsstärke wieder, die erhalten wird, wenn die Anten­ nenleiterdrähte 154 und 153 kapazitiv miteinander gekoppelt sind, um den drittobersten Heizdraht dazwischen sandwichartig einzuschließen.

Fig. 19 zeigt eine Kurvendarstellung der Eigenschaften, die beim Empfang vertikal polarisierter ebener Wellen erhalten wer­ den, und Fig. 20 zeigt eine Kurvendarstellung der Eigenschaf­ ten, die beim Empfang horizontaler polarisierter ebener Wellen erhalten werden.

Wie aus den Kurvendarstellungen in den Fig. 19 und 20 hervor­ geht, kann ein Antennensystem mit gutem Leistungsvermögen gebildet werden, wenn die kapazitive Kopplung in der Position des obersten bzw. zweitobersten Heizdrahts erhalten wird.

Fig. 21 zeigt die Empfangseigenschaften der beiden Antennen, die erhalten werden, wenn die in Fig. 13 bzw. 14 gezeigten Antennendrähte angeordnet sind, wie in Fig. 23 gezeigt (d. h. zwei Antennenleiterdrähte sind in symmetrischen Positionen angeordnet), und wenn die kapazitive Kopplung (deren Kapazität auf 15 pF eingestellt ist) in der Position des zweitobersten Heizdrahts erhalten wird. Eine durchgezogene Kurve I in Fig. 21 gibt die Stärke durch den rechten Antennenleiterdraht empfange­ ner Radiowellen wieder, wenn der linke Antennenleiterdraht mit einem Abschluß versehen ist, und eine durchbrochene Kurve II gibt die Stärke von durch den linken Antennendraht empfangenen Radiowellen wieder, wenn der rechte Antennenleiterdraht abge­ schlossen ist. Es wird darauf hingewiesen, daß Fig. 21 experi­ mentelle Ergebnisse zeigt, die mit vertikal polarisierten ebe­ nen Wellen erhalten wurden, die aus Test-Radiowellen abgeleitet wurden, und Fig. 22 zeigt experimentelle Ergebnisse, die mit horizontal polarisierten ebenen Wellen erhalten wurden, die von Test-Radiowellen abgeleitet sind.

Wie am besten aus den Fig. 21 und 22 hervorgeht, können die beiden Antennenleiterdrähte eine bei praktischer Anwendung aus­ reichende Empfangsempfindlichkeit bieten. Das bedeutet, daß das in den Fig. 13, 14 und 15 gezeigte Antennensystem als Diver­ sity-Antennensystem verwendet werden kann.

Fig. 24 zeigt die Empfangsstärken, die erhalten werden, wenn das in den Fig. 13 bzw. 14 gezeigte Antennensystem verwendet wird, wie in Fig. 23 gezeigt, und die Kopplungskapazität in der Position des zweitobersten Heizdrahts getrennt auf 10 pF und 15 pF eingestellt ist. In Fig. 24 gibt eine durchgezogene Kurve I die Empfangsstärke wieder, die erhalten wird, wenn die Kopp­ lungskapazität auf 10 pF eingestellt ist, und eine durchbro­ chene Kurve II gibt die Empfangsstärke wieder, die erhalten wird, wenn die Kopplungskapazität auf 15 pF eingestellt ist.

Die Fig. 25 und 26 zeigen eine Änderung der Diversity-Wirkung, die erhalten wird, wenn der Zwischenraum zwischen den beiden Antennenleiterdrähten vergrößert oder verkleinert wird. Insbe­ sondere zeigt Fig. 25 die Richtwirkung, die erhalten wird, wenn die beiden Antennenleiterdrähte in linken und rechten Positio­ nen jeweils 40 cm vom Zentrum entfernt angeordnet sind, und wenn die Kopplungskapazität auf 10 pF eingestellt ist. Eine durchgezogene Kurve I gibt den Ausgang bzw. das Ausgangssignal vom rechten Antennenleiterdraht wieder, und eine durchbrochene Kurve II gibt den Ausgang bzw. das Ausgangssignal vom linken Leiterdraht wieder. Fig. 26 zeigt die Richtwirkung, die erhal­ ten wird, wenn die beiden Antennenleiterdrähte in rechten und linken Positionen jeweils 30 cm vom Zentrum entfernt angeordnet sind, und wenn die Kopplungskapazität auf 10 pF eingestellt ist. Eine durchgezogene Kurve 1 gibt den Ausgang bzw. das Aus­ gangssignal vom rechten Antennenleiterdraht wieder, und eine durchbrochene Kurve II gibt den Ausgang vom linken Leiterdraht wieder.

Fig. 27 zeigt die Ausgänge bzw. Ausgangssignale vom linken Antennenleiterdraht, die erhalten werden, wenn der linke Anten­ nenleiterdraht in einer Position 30 cm vom Zentrum entfernt angeordnet ist, in einer Position 15 cm entfernt vom Zentrum und in einer Position 30 cm entfernt vom Zentrum, wie in Fig. 28 gezeigt, in dem in den Fig. 13 bzw. 14 gezeigten Antennen­ system. Insbesondere gibt in Fig. 27 eine durchgezogene Kurve I den Ausgang wieder, der erhalten wird, wenn der rechte Leiter­ draht im Zentrum angeordnet ist, eine durchbrochene Kurve II gibt den Ausgang wieder, der erhalten wird, wenn der rechte Leiterdraht in einer 15 cm vom Zentrum entfernten Position angeordnet ist, und eine durchbrochene Kurve III gibt den Aus­ gang wieder, der erhalten wird, wenn der rechte Leiterdraht in einer Position 30 cm vom Zentrum entfernt angeordnet ist. Bei den Experimenten in Fig. 27 ist die Kopplungskapazität auf 10 pF eingestellt.

Wie aus der Kurvendarstellung von Fig. 27 hervorgeht, wird eine Änderung der Richtwirkung des linken Antennenleiterdrahts grö­ ßer, wenn der rechte Antennenleiterdraht näher ans Zentrum rückt.

Wirkungen der ersten bis dritten Ausführungsformen

Da bei den vorstehend erläuterten ersten bis dritten Ausfüh­ rungsformen im zentralen Abschnitt der Scheibe keine UKW-Antenne angeordnet ist, im Gegensatz zum herkömmlichen System, ist im zentralen Abschnitt ein leerer Bereich gebildet, und die Sicht des Fahrers im zentralen Abschnitt kann erweitert werden, wodurch die Sicht nach hinten verbessert ist.

Da insbesondere die dritte Ausführungsform einen größeren frei­ en Heckscheibenheizbereich als bei der ersten Ausführungsform gewährleistet, kann ein Schleifenantennenleiterdraht mit höhe­ rem Leistungsvermögen als der Polantennenleiterdraht im zentra­ len Abschnitt angeordnet werden. Da der leere Bereich breit ist, kann selbst dann eine breite Sicht nach hinten gewährlei­ stet werden, wenn der Polantennenleiterdraht durch den Schlei­ fenantennenleiterdraht ersetzt ist.

Wenn bei den ersten bis dritten Ausführungsformen die Kopp­ lungskapazität gleich oder kleiner 15 pF eingestellt wird, wird ein Antennensystem mit hoher Leistung für UKW-Empfang erhalten.

Bei den ersten bis dritten Ausführungsformen kann außerdem bei­ spielsweise eine Antenne (z. B. eine Fernsehantenne) anstelle einer UKW-Empfangsantenne im breiten freien Bereich angeordnet werden.

Bei den Scheibenantennensystemen gemäß den ersten bis dritten Ausführungsformen ist der freie Scheibenheizungsbereich über der Scheibenheizung gebildet. Alternativ kann der freie Bereich unter der Scheibenheizung gebildet sein, wie in Fig. 29 gezeigt.

Fig. 30 zeigt eine Modifikation des erfindungsgemäßen Antennen­ systems zur Gewährleistung einer ausreichenden Sicht nach hin­ ten. Bei der in Fig. 30 gezeigten Modifikation verläuft ein Bereich ohne Scheibenheizung über einer Scheibenantenne, und eine Scheibenheizung 170 verläuft unter der Scheibenantenne. Zwei parallele Leiterdrähte 172L und 172R sind an die Heiz­ drähte der Scheibenheizung in senkrechter Richtung gleichstrom­ angeschlossen. Ein Leiterdraht 174 vorbestimmter Länge ist dazu vorgesehen, in einer Richtung parallel zum obersten Heizdraht der Scheibenheizung 170 zu verlaufen. Ein vertikales Antennen­ leiterdrahtelement 171 ist im wesentlichen im Zentrum der Scheibe in einem Bereich angeordnet, wo keine Scheibenheizung vorgesehen ist, und es ist an den Leiterdraht 174 gleichstrom­ angeschlossen. Da das Antennenleiterdrahtelement 171 an den Leiterdraht 174 angeschlossen ist, ist das Antennenleiterdraht­ element 171 an die Antennenleiterdrahtelemente 172L und 172R kapazitiv gekoppelt. Da bei dieser Modifikation kein Antennen­ leiterdrahtelement im Zentrum des Scheibenheizungsbereichs angeordnet ist, der die Sicht nach hinten beeinflußt, kann eine gute Sicht nach hinten gewährleistet werden.

Fig. 31 (bzw. Fig. 32) zeigt die Empfangsstärken des Antennen­ leiterdrahtelements 171, die erhalten werden, wenn der Abstand zwischen den beiden Antennenleiterdrahtelementen 172L und 172R in Fig. 30 beim Empfang vertikal (bzw. horizontal) polarisier­ ter ebener Wellen variiert wird. Insbesondere gibt eine durch­ gezogene Kurve I die Empfangsstärke wieder, die erhalten wird, wenn der Antennenabstand auf Null eingestellt ist (die beiden Drähte sind in der zentralen Position angeordnet), eine durch­ brochene Kurve II gibt die Empfangsstärke wieder, die erhalten wird, wenn die beiden Antennen vom Zentrum gleichmäßig um 10 cm beabstandet sind, eine durchbrochene Kurve III gibt die Emp­ fangsstärke wieder, die erhalten wird, wenn die beiden Antennen vom Zentrum gleichmäßig um 20 cm beabstandet sind, und eine durchbrochene Kurve IV gibt die Empfangsstärke wieder, die erhalten wird, wenn die beiden Antennen gleichmäßig um 30 cm vom Zentrum beabstandet sind. Wie aus dieser Kurvendarstellung hervorgeht, kann, obwohl die Empfangsempfindlichkeit abnimmt, wenn die beiden Antennenleiterdrahtelemente vom Zentrum mit großen Abständen beabstandet sind, in der Praxis eine gute Emp­ findlichkeit selbst dann erhalten werden, wenn die beiden Lei­ terdrahtelemente maximal 30 cm beabstandet sind.

Verbesserung des Leistungsvermögens einer Scheibenheizung

Bei den in Fig. 3 bis 15 gezeigten vorstehend abgehandelten Scheibenantennensystemen sind einige Elemente der Antennenlei­ terdrahtelemente in einem Bereich angeordnet, wo keine Schei­ benheizung vorhanden ist. Da bei diesem Aufbau bzw. dieser Anordnung kein Heizdraht in diesem freien Bereich verläuft, tritt eine Kondensation von Feuchtigkeit auf, und die Scheiben­ heizungsfunktion ist beeinträchtigt. Wenn diese Funktion beein­ trächtigt ist, kann eine ausreichende Sicht nach hinten nicht gewährleistet werden.

Bei den vierten und fünften Ausführungsformen ist ein Antennen­ draht durch einen Heizdraht der Scheibenheizung derart umgeben, daß der Bereich minimiert wird, indem eine Kondensation auf­ tritt, wodurch sichergestellt wird, daß die Leistungsfähigkeit der Heckscheibenheizung und die Sicht nach hinten gewährleistet sind.

Vierte Ausführungsform

Bei der vierten Ausführungsform ist ein Kapazitiv-Kopplungs­ antennensystem im wesentlichen im Zentrum der Scheibenfläche angeordnet.

Fig. 33 zeigt die Anordnung eines Antennensystems gemäß der vierten Ausführungsform. Wie in Fig. 33 gezeigt, erstrecken sich Scheibenheizdrähte 250 in einem breiten Bereich, der eine ausreichende Sicht nach hinten auf die Scheibe bzw. durch diese zuläßt. In dem Bereich, in dem sich die Scheibenheizdrähte 250 erstrecken, verläuft ein Antennenleiterdraht 183 senkrecht abwärts vom zweitobersten Heizdraht 250-2, während er an die Heizdrähte 250-3, 250-4 und dergleichen gleichstromangeschlos­ sen ist. Andererseits verläuft ein Antennenleiterdraht 180 senkrecht abwärts von einem Aufgabepunkt 184 und ist an den obersten Heizdraht 250-1 angeschlossen. Der Antennenleiterdraht 180 verläuft außerdem zu einer Position in der Nähe des zweit­ obersten Heizdrahts 250-2, und er ist an den Leiterdraht 181 gleichstromangeschlossen, der in eine Richtung parallel zum zweitobersten Heizdraht 250-2 verläuft, d. h. in der horizonta­ len Richtung. Der Antennenleiterdraht 180 ist deshalb an den Antennenleiterdraht 183 über einen Kondensator kapazitiv gekop­ pelt, der durch den Leiterdraht 181 und den Heckscheibenheiz­ draht 250-2 gebildet ist.

Beim herkömmlichen System müssen viele Antennenleiterdrahtele­ mente in einem Bereich außerhalb des Scheibenheizungsdrahtbe­ reichs angeordnet werden. Bei der vierten Ausführungsform hin­ gegen fallen die meisten Elemente der Antennenleiterdrähte in den Bereich der Scheibenheizung. Da die Scheibenheizdrähte fer­ ner die Scheibenfläche bedeckend verlaufen, stört die Anwesen­ heit des Antennenleiterdrahts nicht das Leistungsvermögen der Scheibenheizung.

Das in Fig. 33 gezeigte Antennensystem ist gemäß den Gleichun­ gen (1) bis (5) usw. ausgelegt, die in Bezug auf die Fig. 3 bis 10 zur Beschreibung dienten. Deshalb wird das in Fig. 33 gezeigte Antennensystem nicht durch die Scheibenheizdrähte beeinflußt bzw. beeinträchtigt. Da herkömmlicherweise kein Ver­ fahren zum Auslegen eines Antennensystems ohne Beeinflussung durch Scheibenheizdrähte verfügbar ist, ist es beim Stand der Technik unmöglich, die Antennenleiterdrähte innerhalb der Dräh­ te der Scheibenheizung anzuordnen. Durch die Schaffung des in den Fig. 3 bis 10 gezeigten bzw. beschriebenen Verfahrens ist der Entwurf eines Antennensystems gemäß der in Fig. 33 gezeigten vierten Ausführungsform möglich.

Fünfte Ausführungsform

Bei der vierten Ausführungsform ist der Bereich der Sicht durch den zentralen Abschnitt der Scheibe begrenzt. Bei der fünften Ausführungsform werden zwei Sätze von Antennenleiterdrähten in rechten und linken Positionen symmetrisch um das Zentrum der Scheibe angeordnet, um eine ausreichende Sicht nach hinten zu gewährleisten, und diese Antennenleiterdrähte werden durch Scheibenheizdrähte umgeben, wodurch das Leistungsvermögen der Scheibenheizung verbessert wird.

Fig. 34 zeigt ein Scheibenantennensystem gemäß der fünften Aus­ führungsform.

In Fig. 34 sind zwei Sätze von kapazitiv gekoppelten Antennen­ leiterdrähten (193R und 192R sowie 193L und 192L) in rechten und linken Positionen im wesentlichen symmetrisch um das Zen­ trum der Scheibe angeordnet. Die Antennenleiterdrähte 193R und 192R sind miteinander über den obersten Heizdraht 194 kapazitiv gekoppelt, und die Antennenleiterdrähte 193L und 192R sind mit­ einander über ebenfalls den obersten Heizdraht 194 kapazitiv gekoppelt. Die Längen und sonstigen Abmessungen dieser Sätze von Antennenleiterdrähten werden entsprechend den vorstehend angeführten Gleichungen (1) bis (5) sowie in Abhängigkeit davon ermittelt, welches Wellenlängenband an Radiowellen empfangen werden soll. Die Scheibenheizung ist ähnlich wie bei dem in Fig. 11 gezeigten System in obere und untere Bereiche unter­ teilt, so daß die Gleichungen (6) bis (8) verwendet werden kön­ nen, um die Antenne auszulegen.

Bei realen Messungen der Eigenschaften des in Fig. 34 gezeigten Antennensystems werden im wesentlichen dieselben Eigenschaften erhalten, wie in Fig. 16, Fig. 19 bis 22 und den Fig. 24 bis 27 gezeigt. Deshalb hat das Antennensystem gemäß der fünften Aus­ führungsform nicht nur ein gutes Leistungsvermögen hinsichtlich der Scheibenheizung und einer ausreichenden Sicht nach hinten, sondern dient auch als Diversity-Antennensystem.

Bei den Scheibenantennensystemen gemäß den vierten und fünften Ausführungsformen ist der Aufgabepunkt über der Scheibenheizung angeordnet; er kann jedoch auch darunter angeordnet sein.

Weitere Modifikationen

Die vorliegende Erfindung kann in Geist und Umfang der Erfin­ dung weiter modifiziert werden.

Die Scheibenantenne von jeder der vorstehend angeführten Aus­ führungsformen läßt sich auf das UKW-Radioband und auf das Fernseh-VHF-Band entsprechend den Benutzungsgegebenheiten anwenden. Außerdem kann die Scheibenantenne auf andere Kommuni­ kationselemente (beispielsweise schlüsselfreie Zutrittssysteme) unter Verwendung dieser Frequenzbänder angewendet werden.

Bei jeder der vorstehend angeführten Ausführungsformen wird eine kapazitive Kopplung zwischen Antennenleiterdrahtelementen durch Anordnen der Elemente auf einer Scheibenfläche erhalten, um eine getrennte Anordnung zu erreichen. Alternativ kann ein Chip-Kondensator zwischen jeden Antennenleiterdrahtelementen an­ geordnet sein, um die kapazitive Kopplung zu erreichen. Ferner kann dann, wenn der Chip-Kondensator einen einstellbaren Kon­ densator enthält, dessen Kapazität variiert werden kann, die Kopplungskapazität zwischen den Antennenleiterdrahtelementen selbst dann eingestellt werden, nachdem die Fensterscheibe in die Fahrzeugkarosserie eingesetzt worden ist. Dadurch können Anpassungen an die Empfangsfrequenz sowie Feineinstellungen hinsichtlich einer optimalen Antennenlänge, die entsprechend den Abmessungen der jeweiligen Fahrzeugkarosserie erforderlich ist, selbst für eine Fahrzeugkarosserie erhalten werden, die bereits eine Produktionsstrecke durchlaufen hat, wodurch enorme Vorteile gerade bei der Nachrüstung mit Antennen erzielbar sind.

Claims (21)

1. Scheibenantenne, insbesondere für ein Fahrzeug, die auf einer Scheibe angeordnet ist, die einen Beschlagentfer­ nungsbereich, insbesondere eine Scheibenheizung hat, wo eine Mehrzahl von Heizdrähten in Breitenrichtung der Schei­ be bzw. des Fahrzeugs verlaufen, und einen freien Bereich, wo keine Heizdrähte verlaufen, gekennzeichnet durch:
ein erstes Antennenleiterelement (151L, 154L, 154LL, 160L, 171), das im freien Bereich verläuft,
ein zweites Antennenleiterelement (158L, 153L, 153LL, 172L), das in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung auf der Scheibe verläuft und direkt an die Heizdrähte der Scheiben­ heizung im Scheibenheizbereich angeschlossen und an das erste Antennenleiterelement kapazitiv gekoppelt ist, und
ein drittes Antennenleiterelement (158R, 153R, 153LR, 153R, 172R), das im Scheibenheizbereich in einer Position im wesentlichen symmetrisch zum zweiten Antennenleiterelement um eine zentrale Linie der Scheibe herum verläuft und an das erste Antennenleiterelement (151L, 154L, 154LL, 160L, 171) kapazitiv gekoppelt ist.

2. Scheibenantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Antennenleiterelemente als eine (gemeinsame) Antenne dienen, und daß die ersten und dritten Antennenleiterelemente als weitere Antenne dienen, wenn eine Kopplungskapazität zwischen den ersten und zweiten Leiterelementen und eine Kopplungskapazität zwischen den ersten und dritten Leiterelementen auf einen Wert einge­ stellt sind, der einen vorbestimmten Wert nicht übersteigt.

3. Scheibenantenne nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein viertes Antennenleiterelement (151R, 154R, 154LR, 160R), das im freien Bereich in einer Position im wesentlichen symmetrisch zum ersten Antennenleiterelement (151L, 154L, 154LL, 160L) um die Mittenlinie der Scheibenheizung ver­ läuft.

4. Scheibenantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Antennenleiterelemente als eine Antenne dienen, während die dritten und vierten Antennen­ leiterelemente als weitere Antenne dienen, und daß eine Kopplungskapazität zwischen den ersten und zweiten Anten­ nenleiterelementen und eine Kopplungskapazität zwischen den dritten und vierten Antennenleiterelementen auf einen Wert eingestellt sind, der kleiner oder gleich einem vorbestimm­ ten Wert eingestellt ist.

5. Scheibenantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antennenleiterelement (160L) und das vierte Antennenleiterelement (160R) Schleifenform haben.

6. Scheibenantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Antennenleiterelement (165) in einem frei­ en Bereich zwischen den ersten und vierten Antennenleiter­ elementen angeordnet ist.

7. Scheibenantenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Antennenleiterelement (165) in einem frei­ en Bereich zwischen den ersten und vierten Antennenleiter­ elementen angeordnet ist.

8. Scheibenantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Enden in der Breitenrichtung der Fahrzeug­ karosserie der Heizdrähte der Scheibenheizung an eine erste Sammelschiene (204) angeschlossen sind, daß die anderen Endabschnitte in der Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie von einigen der Heizdrähte der Scheibenheizung an eine zweite Sammelschiene (205) angeschlossen sind, und daß die anderen Endabschnitte in der Breitenrichtung der Fahrzeug­ karosserie der übrigen Heizdrähte der Scheibenheizung an eine dritte Sammelschiene (206) angeschlossen sind.

9. Scheibenantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antennenleiterelement (171) im wesentlichen im Zentrum in einer horizontalen Richtung der Scheibe ange­ ordnet ist.

10. Scheibenantenne, die auf einer Scheibe angeordnet ist, auf der eine Mehrzahl von Heizdrähten als Scheibenheizung (250) in einer Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie verlaufen, gekennzeichnet durch:
ein erstes Antennenleiterelement (180, 190L), das in einem Scheibenbereich verläuft, wo die Scheibenheizung angeordnet ist, in einer im wesentlichen Aufwärts-/Abwärtsrichtung, während es zumindest einen der Heizdrähte der Scheibenhei­ zung kreuzt, und
ein zweites Antennenleiterelement (183, 192L), das an das erste Antennenleiterelement kapazitiv gekoppelt ist und auf einer Oberfläche der Scheibe im wesentlichen in der Auf­ wärts-/Abwärtsrichtung in einem Bereich der Scheibenheizung verläuft,
wobei das erste Antennenleiterelement (180, 190L) und das zweite Antennenleiterelement (183, 192L) als erste Antenne dienen.

11. Scheibenantenne nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch:
ein drittes Antennenleiterelement (190R), das zumindest einen der Heizdrähte der Scheibenheizung kreuzt und im Be­ reich der Scheibenheizung im wesentlichen in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung verläuft, und
ein viertes Antennenleiterelement (192R), das an das dritte Antennenleiterelement kapazitiv gekoppelt ist und auf der Glasfläche im wesentlichen in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung im Bereich der Scheibenheizung verläuft,
wobei das erste Antennenleiterelement (190L) in einer Posi­ tion im wesentlichen symmetrisch zum dritten Antennenlei­ terelement (190R) in der Breitenrichtung der Fahrzeugkaros­ serie um eine Mittenlinie der Scheibenheizung verläuft, wobei das zweite Antennenleiterelement (192L) in einer Position im wesentlichen symmetrisch zum vierten Antennen­ leiterelement (192R) um die Mittenlinie verläuft, wobei das dritte Antennenleiterelement (190R) und das vierte Anten­ nenleiterelement (192R) als zweite Antenne dienen, und wobei die ersten und zweiten Antennen ein Diversity-Anten­ nensystem bilden.

12. Scheibenantenne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das das erste Antennenleiterelement (180) und das zweite Antennenleiterelement (183) in der Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie im wesentlichen in einer zentralen Posi­ tion der Scheibenheizung angeordnet sind.

13. Scheibenantenne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Antennenleiterelement auf einer Verlänge­ rungslinie des ersten Antennenleiterelements angeordnet ist.

14. Scheibenantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Antennenleiterelement auf einer Verlänge­ rungslinie des ersten Antennenleiterelements angeordnet ist.

15. Scheibenantenne nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Antennenleiterelement auf einer Verlänge­ rungslinie des ersten Antennenleiterelements angeordnet ist.

16. Scheibenantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Antennenleiterelement auf einer Verlänge­ rungslinie des dritten Antennenleiterelements angeordnet ist.

17. Scheibenantenne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antennenleiterelement zwischen den ersten und zweiten am weitesten außenliegenden Heizdrähten in der Auf­ wärts-/Abwärtsrichtung der Scheibenheizung zusammen mit dem zweiten Antennenleiterelement eine Kapazität bildet.

18. Scheibenantenne nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antennenleiterelement zwischen den ersten und zweiten am weitesten außenliegenden Heizdrähten in der Auf­ wärts-/Abwärtsrichtung der Scheibenheizung zusammen mit dem zweiten Antennenleiterelement eine Kapazität bildet.

19. Scheibenantenne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antennenleiterelement zwischen den ersten und zweiten am weitesten außenliegenden Heizdrähten in der Auf­ wärts-/Abwärtsrichtung der Scheibenheizung zusammen mit dem zweiten Antennenleiterelement eine Kapazität bildet.

20. Scheibenantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des dritten Antennenleiterelements eine Kapa­ zität zwischen den ersten und zweiten am weitesten außen­ liegenden Heizdrähten in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung der Scheibenheizung zusammen mit dem vierten Antennenleiterele­ ment bildet.

21. Scheibenantenne nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des dritten Antennenleiterelements eine Kapa­ zität zwischen den ersten und zweiten am weitesten außen­ liegenden Heizdrähten in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung der Scheibenheizung zusammen mit dem vierten Antennenleiterele­ ment bildet.