DE19918894C1 - Koppelvorrichtung für eine Antenne sowie zugehörige Antenne - Google Patents

Abstract

Eine Koppelvorrichtung für eine Antenne, die unter Ermöglichung einer kapazitiven Kopplung an einem Dielektrikum (7), wie insbesondere einer Windschutzscheibe (7') eines Fahrzeuges anbringbar ist, wobei die Koppelvorrichtung (1, 5) einen Antennenfuß oder eine Antennenbasis (1) mit einer an deren Unterseite vorgesehenen Koppelfläche (11) und einer Haft- oder Klebefläche (27) zur Anbringung an einer Seite des Dielektrikums (7) und/oder eine Antennen-Koppeleinrichtung (5) mit einer Koppelfläche (31) und einer Haft- oder Klebefläche (27) zur Anbringung an der gegenüberliegenden Seite des Dielektrikums (7) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Haft- oder Klebefläche (27) auf der zum Dielektrikum (7) abgewandt liegenden Seite der Koppelfläche (11, 31) so ausgebildet ist, dass die Koppelfläche (11, 31) zwischen dem Dielektrikum (7) und der zugeordneten Haft- und Klebefläche (27) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Koppelvorrichtung für eine Antennen sowie eine zugehörige Antenne, die unter Ermögli­ chung einer kapazitiven Kopplung an einem Dielektrikum wie insbesondere einer Windschutzscheibe anbringbar ist bzw. sind, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und nach Anspruch 12.

Derartige mit der in Rede stehenden Koppelvorrichtung versehene Antennen dienen insbesondere der mobilen Kommu­ nikation von einem Kraftfahrzeug aus, wobei der Mobilfunk­ verkehr in der Regel im 900 MHz- bzw. 1800 MHz-Bereich erfolgt. Sofern zudem eine GPS-Antenne vorgesehen ist, erfolgt ein weiterer Datenaustausch im GPS-Frequenzband­ bereich.

Derartige Antennen umfassen bekanntermaßen ein außenlie­ gendes Antennenelement, das an der Außenfläche eines Glas­ fensters oder einer Windschutzscheibe eines Kraftfahr­ zeuges angebracht ist, und ein innenliegendes Kopplungs­ element, an welchem dann beispielsweise das Mobilfunkgerät angeschlossen ist. Die beiden sowohl an der Basis der Antennenvorrichtung als auch der Koppelvorrichtung vor­ gesehenen Koppelflächen oder Koppelplättchen, die teil­ weise auch als Kondensatorplatten bezeichnet werden, be­ finden sich in gegenseitiger Ausrichtung und bilden zu­ sammen mit dem zwischenliegenden dielektrischen Glasmate­ rial der Scheibe einen Kondensator, der das innenliegende Kopplungselement mit dem außenliegenden Antennenelement koppelt und Teil einer Anpassungsschaltung sein kann.

Eine gattungsbildende Koppelvorrichtung für eine Antenne ist beispielsweise aus der WO 96/09661 bekannt geworden. Das die Antenne tragende Antennenbasisteil sowie das wind­ schutzscheibeninnenseitig angebrachte eine Koppelelement weisen dazu jeweils einen Kondensator oder ein Koppel­ plättchen auf, welcher/welches fensterseitig mit einem doppelklebenden Klebeband überklebt ist, und dadurch an der Fensterscheibe befestigt werden kann.

Gemäß einer aus der EP 0 279 117 A1 bekannten Antennenvor­ richtung weist sowohl die Basis der außenliegenden Antenne wie das fensterinnenseitig liegende Koppelelement Klebe­ flächen auf, mit welchem diese Teile an der Fensterscheibe befestigt werden können. Die Klebeflächen sind innenlie­ gend mit einer rechteckförmigen Ausnehmung versehen, in welcher mittels Federeinrichtungen die Koppelplättchen an die Fensterscheibe gedrückt werden sollen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von dem genannten Stand der Technik, eine demgegenüber ver­ besserte Koppelvorrichtung für eine Antenne bzw. eine entsprechende Antenne zu schaffen, die unter Ermöglichung einer kapazitiven Kopplung an einem Dielektrikum, wie ins­ besondere einer Windschutzscheibe eines Fahrzeuges, an­ bringbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich der Koppel­ vorrichtung entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und bezüglich der Antenne entsprechend den im Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es hat sich gezeigt, dass die vorbekannten Koppel- bzw. Antennenvorrichtungen durchaus Nachteile aufweisen. Sie umfassen nämlich mehrere Teile und sind von daher ver­ gleichsweise montage- und kostenintensiv herzustellen. Insbesondere das Koppelplättchen muss durch eine spezielle Federeinrichtung in einer Ausnehmung in der Basis der Antenne sowie des Koppelelementes entsprechend verankert und an die Scheibe angepresst gehalten werden. Dabei ist sicherzustellen, daß die Koppelfläche möglichst gut an die Glasscheibe angedrückt wird, was sich allerdings nicht immer sicher realisieren lässt. Durch die mehreren benö­ tigten Einzelteile nimmt aber nicht nur die Zahl und Kom­ plexität der Teile zu, was zu einer Erhöhung der Teile- und Montagekosten führt, sondern es wird auch eine optima­ le Betriebsweise der Antenne verhindert. Denn es hat sich insbesondere im Fahrzeugbetrieb gezeigt, dass durch Er­ schütterung und Bodenunebenheiten die Federeinrichtung die Koppelflächen oft nicht dauerhaft gleichmäßig an die Fen­ sterscheibe drücken kann, so daß auch hier in elektrischer Hinsicht eine Verschlechterung festzustellen ist.

Demgegenüber scheinen Antennen- und Koppelvorrichtungen entsprechend dem eingangs genannten Stand der Technik die Kondensator- oder Koppelflächen besser an der Scheibe zu halten, da hier die Kondensator-Koppelflächen vollflächig mit einem doppelseitig klebenden Klebeband überklebt sind, welches mit seiner gegenüberliegenden Klebefläche auf der Scheibe aufgeklebt wird.

Hier hat sich aber in überraschender Weise gezeigt, dass durch die vorliegende Erfindung vor allem in elektrischer Hinsicht nochmals eine deutliche Verbesserung möglich ist. Denn erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kondensator- oder Koppelfläche unmittelbar und direkt auf dem Dielek­ trikum, d. h. auf der Fensterscheibe aufliegt und ange­ presst gehalten wird, und zwar dadurch, dass beispiels­ weise ein doppelseitiges Klebeband verwendet wird, bei welchem allerdings die Koppelfläche fensterseitig aufge­ klebt ist. Durch den benachbart zur Kondensator- oder Koppelfläche verbleibenden Restabschnitt der doppelseitig klebenden Folie kann sowohl die Antennenbasis außen wie die Koppelvorrichtung fahrzeuginnenseitig fest, sicher und dauerhaft an der Fensterscheibe befestigt werden, wobei dadurch sichergestellt ist, dass die Koppelfläche immer vollflächig am Fenster anliegt, ohne abheben zu können, auch nicht bei starker Erschütterung. Zudem müssen keine zusätzlich notwendigen und entsprechend zu dimensio­ nierenden Federeinrichtungen verwendet werden, die ein separates Koppelplättchen mittels dieser Federeinrichtung in einem entsprechenden Ausschnitt in der Basis der Anten­ ne oder des Koppelelementes an die Fensterscheibe drücken sollen.

Da nunmehr erfindungsgemäß die Koppelfläche ohne Zwischen­ schaltung eines Klebebandes direkt auf der Fensterscheibe aufliegt, hat sich - obgleich derartige doppelseitige Kle­ bebänder vergleichsweise dünn gestaltet sind - nochmals eine Verbesserung um einige dB im Sende- und Empfangs­ betrieb ergeben, was als durchaus überraschend bezeichnet werden muss.

Zudem lässt sich die erfindungsgemäße Antennen- und/oder Koppelvorrichtung gegenüber dem Stand der Technik nochmals deutlich einfacher gestalten, da bei einer reduzierten Teilezahl, einer verringerten Komplexität der Teile und bei gleichwohl einfacherer Montage sich zudem noch eine verbesserte elektrische Charakteristik für die Antenne im Betrieb realisieren läßt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein auch nach dem Stand der Technik bekanntes Schaumklebe­ band verwendet, auf welchem die Koppelfläche aufgeklebt ist. Durch das Schaumklebeband läßt sich mit vergleichs­ weise geringem Druck die Antennenvorrichtung wie die Kop­ pelvorrichtung am Dielektrikum durch Anpressen auch sicher und fest fixieren, wobei leichte Unebenheiten und Krümmun­ gen der Scheibe hierüber zusätzlich ausgeglichen werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht auf den Fuß einer Antennenvorrichtung und eine Kopplungsvorrichtung im montiertem Zustand an einer Scheibe;

Fig. 2: eine entsprechende Darstellung zu Fig. 1 im Schnitt;

Fig. 3: eine Unteransicht des Antennenfußes;

Fig. 4: eine Unteransicht des Antennenfußes bei weggelassenem Schaumklebeband und Koppel­ folie; und

Fig. 5: die in Fig. 4 gezeigte Basisplatte in Seitenansicht.

In den Figuren ist ein Antennenfuß bzw. eine Antennenbasis 1 einer Antenne 3 und eine Antennen-Koppeleinrichtung 5 gezeigt, die an einem Dielektrikum 7 in Form einer Scheibe 7', im gezeigten Ausführungsbeispiel einer Windschutz- oder Kraftfahrzeugscheibe 7' in Ausrichtung zueinander an­ gebracht sind. Von der Antennen-Koppeleinrichtung 5 geht dann ein Koaxialkabel 9 aus, das im Fahrzeuginneren z. B. zu einem Autotelefon oder Handy führt.

An der Antennenbasis 1 wird außenseitig noch üblicherweise mittels eines Schraubdreheingriffes ein in geeigneter Län­ ge dimensionierter Antennenstab aufgedreht, der im Inneren elektrisch mit einer in Fig. 3 in der Unteransicht ge­ zeigten Koppelfläche 11 verbunden ist, die nachfolgend teilweise auch als Kondensatorfläche oder Kondensator­ plättchen 11 bezeichnet wird.

Die Antennenbasis 1 ist beispielsweise aus Kunststoff ge­ fertigt und weist fensterseitig eine in Fig. 4 in Drauf­ sicht und in Fig. 5 im Querschnitt gezeigte Basisplatte 13 auf, die mit einer im gezeigten Ausführungsbeispiel klein dimensionierten quadratischen Durchtrittsöffnung 15 versehen ist.

Auf dieser Basisplatte 13 ist ein doppelseitig klebendes Schaumklebeband 17 mit einer Kontur entsprechend der Un­ terseite der Antennenbasis 1 bzw. der Basisplatte 13 auf­ geklebt, wobei auch dieses Schaumklebeband 17 deckungs­ gleich zur Durchtrittsöffnung 15 mit einer entsprechenden Durchtrittsöffnung 15' versehen ist.

Somit ist also die Unter- oder Standseite des Antennenfus­ ses 1 mit einer entsprechenden Klebefläche versehen.

Auf dieser Klebefläche ist nunmehr versetzt zu den Durch­ trittsöffnungen 15 bzw. 15' die erwähnte Koppelfläche 11 ausgebildet, die aus einem Kondensatorplättchen oder -film besteht, also aus einem Metallplättchen oder Metallfilm, der vollflächig auf das Schaumklebeband 17 aufgeklebt wird.

Wie sich aus der Unteransicht gemäß Fig. 3 und aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 ergibt, ist die Koppel­ fläche 11, d. h. das Kondensatorplättchen 11 an seiner einen Längsseite mit einem Anschlussabschnitt 23 versehen, der leicht gekrümmt in die Durchtrittsöffnung 15 bzw. 15' hineinragend verläuft und dort beispielsweise durch fe­ dernden Anlagedruck, Lötverbindung etc. im Inneren des Antennenfusses mit einer elektrischen Verbindungsleitung verbunden ist, worüber ein elektrischer Kontakt zu dem in Fig. 1 und 2 nicht näher gezeigten am Antennenfuß an­ zubringenden Antennenelement oder Antennenstummel her­ stellbar ist.

Der so vorbereitete Antennenfuß 1 umfasst also um die Koppelfläche 11 herumlaufend bis an den Rand 25 der Unter­ seite der Antennenbasis 1 reichend eine Klebefläche 27, mit der der Antennenfuß problemlos an der Außenseite einer Windschutzscheibe 7' angebracht und aufgeklebt werden kann. Durch die elastische Ausgestaltung des Schaumklebe­ bandes 17 können problemlos kleine Unebenheiten oder Krüm­ mungen der Scheibe ausgeglichen werden, wobei bevorzugt die Antennenbasis 1 insgesamt so ausgebildet oder gestal­ tet ist, dass auch deren umlaufender Gehäuserand 25 noch zumindest eine Restflexibilität und -elastizität zum Aus­ gleich von gekrümmten Scheibenflächen aufweist.

Bei Auslieferung der so vorbereiteten Antenne mit der erläuterten Koppeleinrichtung kann dann ferner noch eine die Klebefläche 27 überdeckende Schutz- und Abzugsfolie aufgebracht sein, die an einer Seite am Rand beispiels­ weise noch einen überstehenden Abschnitt aufweist, um dort die Schutzfolie bei Bedarf leicht ergreifen und abziehen zu können, um den Antennenfuß an einer Scheibe anzubrin­ gen. Diese Schutzfolie kann dabei auch die Koppelfläche 11 mit überdecken oder dort mit einem Ausschnitt versehen sein.

Die auf der gegenüberliegenden Seite des Dielektrikums 7, also insbesondere auf der gegenüberliegenden Seite einer Glasscheibe 7' angebrachte Antennen-Koppeleinrichtung 5 ist entsprechend aufgebaut, wobei in der Schnittdarstel­ lung gemäß Fig. 2 die entsprechende Koppelfläche 31 im Schnitt sichtbar ist, die in Größe und Gestaltung jener Koppelfläche 11 in der Antennenbasis 1 entspricht. Auch hier ist also die Koppelfläche 31 auf einem doppelseitig klebenden Schaumklebeband 17' aufgeklebt, welches mit seiner gegenüberliegenden Seite auf einer Grundplatte 13' mit der Antennen-Koppeleinrichtung 5 aufgeklebt ist. Auch hier wird eine vollflächig gute Haftung der Antennen-Kop­ peleinrichtung an der Innenseite der Scheibe gewährleis­ tet, wobei durch das Schaumband und das um die Koppel­ fläche 11 an der Scheibeninnenseite vollflächig angeklebte Schaumklebeband 17' die Koppelfläche 11 selbst dauerhaft fest und unmittelbar ohne jeden Zwischenraum an der Innen­ seite der Scheibe angepresst gehalten wird.

Anstelle eines Schaumklebebandes 17 bzw. 17' kann bei Bedarf auch nur ein einfaches beidseitig klebendes Klebe­ band verwendet werden, wobei die Verwendung eines Schaum­ klebebandes 17 jedoch Vorteile bei der Fixierung und An­ bringung aufweist.

Claims (12)

1. Koppelvorrichtung für eine Antenne, die unter Ermögli­ chung einer kapazitiven Kopplung an einem Dielektrikum (7), wie insbesondere einer Windschutzscheibe (7') eines Fahrzeuges anbringbar ist, wobei die Koppelvorrichtung (1, 5) einen Antennenfuß oder eine Antennenbasis (1) mit einer an deren Unterseite vorgesehenen Koppelfläche (11) und einer Haft- oder Klebefläche (27) zur Anbringung an einer Seite des Dielektrikums (7) und/oder eine Antennen-Koppel­ einrichtung (5) mit einer Koppelfläche (31) und einer Haft- oder Klebefläche (27) zur Anbringung an der gegen­ überliegenden Seite des Dielektrikums (7) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Haft- oder Klebefläche (27) auf der zum Dielektrikum (7) abgewandt liegenden Seite der Koppelfläche (11, 31) so ausgebildet ist, dass die Koppel­ fläche (11, 31) zwischen dem Dielektrikum (7) und der zugeordneten Haft- und Klebefläche (27) angeordnet ist.

2. Koppelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass das die Koppelfläche (11, 31) tragende Klebe- oder Schaumklebeband (17, 17') auf einer Basisplatte (13) aufgeklebt ist, welche auf der Unterseite des Antennenfus­ ses (1) bzw. der Antennen-Koppeleinrichtung (5) ausge­ bildet ist.

3. Koppelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Basisplatte (13) unterhalb der Koppelfläche (11, 31) ausnehmungsfrei gestaltet ist.

4. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebe- oder Schaumklebe­ band (17, 17') eine Ausnehmung (15') aufweist, in deren Bereich ein mit der Koppelfläche (11, 31) ausgebildeter Anschlussabschnitt (23) als elektrisches Verbindungsele­ ment zu liegen kommt.

5. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die unterhalb des Klebe- oder Schaumklebebandes (17, 17') befindliche Basisplatte (13) im Antennenfuß (1) und/oder der Antennen-Koppelein­ richtung (5) mit einer Durchtrittsöffnung (15) versehen ist, durch welche hindurch ein mit der Koppelfläche (11, 31) verbundener Anschlussabschnitt (23) zur elektrischen Kontaktierung hindurchragt.

6. Koppelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, dass die Durchtrittsöffnung (15) in der Basisplatte (13) im Antennenfuß (1) bzw. in der Antennen-Koppelein­ richtung (5) und die entsprechende Ausnehmung (15') im Klebe- oder Schaumklebeband (17, 17') in Überdeckung zu­ einander liegen.

7. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haft- oder Klebefläche (27) vor Anbringung der Antennen- und/oder Antennen-Kop­ peleinrichtung (3, 5) mit einer abziehbaren Schutzfolie überdeckt ist.

8. Koppelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, dass die abziehbare Schutzfolie die Koppelfläche (11, 31) überdeckt.

9. Koppelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, dass die Schutzfolie mit einer Ausnehmung versehen ist, die so dimensioniert und so angeordnet ist, dass die Koppelfläche (11, 31) teilweise oder sogar ganz frei liegt.

10. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (15, 15') neben der Koppelfläche (11, 31) liegt.

11. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelfläche (11, 31) direkt auf dem Dielektrikum (7) aufliegt.

12. Antenne mit einer Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.