DE202020005490U1 - Fahrzeugscheibe - Google Patents

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Abstract

Fahrzeugscheibe, aufweisend ein erstes Substrat (GS1) und mindestens eine erste elektrisch leitende Schicht (LS1), wobei die Fahrzeugscheibe an zumindest einem Abschnitt am Rand der Fahrzeugscheibe einen Schwarzdruck aufweist, wobei die erste elektrisch leitende Schicht (LS1) zumindest abschnittsweise hinter dem Schwarzdruck angeordnet ist, wobei in dem Abschnitt der ersten elektrisch leitenden Schicht (LS1), der hinter dem Schwarzdruck angeordnet ist eine erste Antennenstruktur (ANT1) und eine zweite Antennenstruktur (ANT2) angeordnet sind, wobei die erste Antennenstruktur (ANT1) und die zweite Antennenstruktur (ANT2) jeweils Vorzugsrichtungen aufweisen, die einen Winkel von circa 70° - 110° zueinander aufweisen, wobei die Fahrzeugscheibe weiterhin eine Verzögerungsleitung (VZL) aufweist, um Signale der ersten Antennenstruktur (ANT1) gegenüber Signalen der zweiten Antennenstruktur (ANT2) zu verzögern, wobei die Fahrzeugscheibe weiterhin einen Koppler (K) aufweist, um die verzögerten Signale der ersten Antennenstruktur (ANT1) und Signale der zweiten Antennenstruktur (ANT2) zusammenzuführen, um ein zirkular polarisiertes Signal aufzufangen.

Description

  • Fahrzeuge werden zunehmend mit elektrischen Komponenten ausgestattet. Neben den klassischen Radiogeräten finden sich in zunehmender Anzahl Geräte in einem Fahrzeug wieder, die Hochfrequenzsignale empfangen oder auch senden können.
  • Beispielhaft sei an dieser Stelle der Empfang von Signalen eines Navigationssystems oder aber auch Signale von Kommunikationssystemen angeführt.
  • Navigationssysteme können dabei z.B. ein satellitengestütztes Navigationssatellitensystem (GNSS) sein. In Betrieb befindliche Systeme sind beispielsweise das Global Positioning System (GPS) oder das GLObal Navigation Satellite System (GLONASS). Andere Navigationssysteme sind z.B. auf Basis von Mobilfunksystemen möglich.
  • Kommunikationssysteme können z.B. Nahbereichsfunksysteme für Car-to-Car oder Car-to-Infrastructure oder auch Mobilfunkkommunikationssysteme, z.B. Mobilkommunikationssysteme der 2. / 3. / 4. oder 5. Generation sein.
  • Da Fahrzeuge häufig größere Metallflächen aufweisen, werden Hochfrequenzsignale hierdurch abgeschirmt, sodass der Empfang (als auch das Senden - soweit vorgesehen -) erschwert wird.
  • Zwar können entsprechende Antennen außen am Fahrzeug befestigt werden, jedoch stellen solche zusätzlichen Einrichtungen in mehrfacher Hinsicht ein Problem dar.
  • Beispielhafte Anordnungen sind aus der Veröffentlichung US 20140176374 A1 bekannt.
  • Zum einen erfordern die entsprechenden Einrichtungen Durchbrüche, die anfällig gegen Korrosion sind. Zum anderen stören solche Einrichtungen häufig den optischen Eindruck. Häufig stellen solche Einrichtungen aber auch eine Geräuschquelle als auch einen erhöhten Windwiderstand bereit. Zudem sind solche Antennen auch Ziel von Vandalismus.
  • Beispielsweise werden „Haifischflossen“-artige Antennen auf Dächern bereitgestellt. In aller Regel werden hierfür sogenannte Patch-Antennen verwendet. Diese weisen typischerweise eine rechteckige bis quadratische Form auf, wobei ein in etwa gleichartiger Groundlayer als Antennengegengewicht unterhalb der Patch-Antenne angeordnet ist.
  • Ausgehend hiervon hat sich in der Vergangenheit ein Trend dahin entwickelt, Antennen an anderen Orten bereitzustellen.
  • Eine Anordnung von Rundfunkantennen im Schwarzdruck einer Fahrzeugscheibe für Antennen-Diversity ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 825 666 A2 bekannt. Aus dem US Patent US 9.837,699 B2 ist eine Multi-Element-Antenne bekannt, bei der longitudinale Segmente einer Monopolantenne am seitlichen Rand einer Windschutzscheibe parallel zum türorientierten Rand angeordnet sind, während am Scheibenunterrand Gegengewichte der jeweiligen Monopole angeordnet sind. Aus der europäischen Patentanmeldung EP 2 645 473 A1 ist eine weitere Antennenanordnung für den Empfang von DVB-Signalen bekannt, die ebenfalls auf dem Prinzip der Monopolantenne aufbaut.
  • Beispielsweise können GNSS-Antennen innerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet werden, beispielsweise unterhalb des Armaturenbretts oder unterhalb der Windschutzscheibe.
  • Dabei ist es schwierig, eine geeignete Position mit guter Sicht der Antenne auf die GNSS-Satelliten zu finden und gleichzeitig EMC-Probleme durch elektrische Geräte im Armaturenbrett und durch den Fahrzeugmotor zu vermeiden.
  • Andererseits besteht das Bedürfnis so wenig wie möglich das Blickfeld durch eine Scheibe zu beeinträchtigen. Daher werden z.B. Sensoren am Rand der Scheibe, bevorzugt im Bereich eines Schwarzdruckes angeordnet.
  • Aus der Patentanmeldung US 2008 / 129619 A1 ist eine oberflächenmontierbare Antenne zum Empfang von polarisierten Signalen bekannt. Die dort gezeigte Antenne benötigt jedoch viel Fläche und ist auf Grund der notwendigen Höhe, die durch die verschiedenen elektrischen Lagen benötigt wird nicht zu einer Integration in eine Scheibe geeignet.
  • Im Bereich des Schwarzdruckes der Scheibe sind aber nur wenige Orte für die Anbringung einer derartigen Antenne geeignet.
  • Insbesondere die Bereitstellung am oberen Windschutzscheibenrand gestaltet sich schwierig, da dort häufig andere Sensoren, wie z.B. Regensensoren, verbaut sind, sodass dort kein Platz für weitere Elemente zur Verfügung steht.
  • Die Bereitstellung am unteren Windschutzscheibenrand ist nachteilig, da hier nicht immer ausreichend Sicht auf einen oder mehrere Sender ist, insbesondere da andere Karosserieteile, wie z.B. das Fahrzeugdach, den empfangbaren Raumwinkelbereich aus Sicht einer dort platzierten Antenne stark einschränkt.
  • Des Weiteren können elektrisch leitfähige Schichten wie infrarotreflektierende Schichten oder Low-E-Schichten die Transmission elektromagnetischer Strahlung durch die Scheibe verhindern und das GNSS-Signal blockieren.
  • Typische GPS-Antennen werden als plane Antennen und typischerweise als Patch-Antennen realisiert und sind beispielsweise aus der WO 00/22695 A1 , der DE 202006011919 U1 oder der DE 202010011837 U1 bekannt. Dabei wird eine plane metallische Antennenstruktur auf einer Seite einer Leiterplatte oder eines keramischen Trägers angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite wird eine plane Grundplatte als Massefläche angeordnet. Antennenstruktur und Grundplatte werden über elektrische Leitungen mit einer elektrischen Empfangseinheit verbunden. Aufgrund der Materialstärke der Leiterplatte beziehungsweise des keramischen Trägers weist die Antenne eine gewisse Dicke auf und ist bei einer Anordnung unmittelbar an der Windschutzscheibe deutlich sichtbar und wenig ästhetisch.
  • Ausgehend hiervon ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Fahrzeugscheibe bereitzustellen in die eine Antenne sicher, zuverlässig und kostengünstig an weiteren Orten integriert werden kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugscheibe, aufweisend ein erstes Substrat und mindestens eine erste elektrisch leitende Schicht, wobei die Fahrzeugscheibe an zumindest einem Abschnitt am Rand der Fahrzeugscheibe einen Schwarzdruck aufweist, wobei die erste elektrisch leitende Schicht zumindest abschnittsweise hinter dem Schwarzdruck angeordnet ist, wobei in dem Abschnitt der ersten elektrisch leitenden Schicht, der hinter dem Schwarzdruck angeordnet ist eine erste Antennenstruktur und eine zweite Antennenstruktur angeordnet sind, wobei die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur jeweils Vorzugsrichtungen aufweisen, die einen Winkel von circa 70°- 110° zueinander aufweisen, wobei die Fahrzeugscheibe weiterhin eine Verzögerungsleitung aufweist, um Signale der ersten Antennenstruktur gegenüber Signalen der zweiten Antennenstruktur zu verzögern, wobei die Fahrzeugscheibe weiterhin einen Koppler (K) aufweist, um die verzögerten Signale der der ersten Antennenstruktur und Signale der zweiten Antennenstruktur zusammenzuführen, um ein zirkular polarisiertes Signal aufzufangen.
  • Durch die Erfindung werden Koppelelemente in die Fahrzeugscheibe verlagert. Hierdurch können die Kosten stark reduziert werden. Dabei macht sich die Erfindung zu Nutze, dass die Antennen in Fahrzeugscheiben an nahezu beliebigen Orten angeordnet werden können. Dabei kann der Koppler an beliebiger Stelle zwischen den Antennen und dem Anschluss eingefügt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Substrat ein Glassubstrat oder ein Kunststoffsubstrat. Als Substrat sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe thermisch und chemisch stabil sind.
  • Die Fahrzeugscheibe enthält bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon.
  • D.h., die Erfindung kann in bewährte Materialsysteme eingebunden werden.
  • Hierdurch wird eine Fahrzeugscheibe bereitgestellt, in die eine Antenne sicher, zuverlässig und kostengünstig an weiteren Orten integriert werden kann.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist die erste Antennenstruktur und/oder die zweite Antennenstruktur eine Dipolcharakteristik auf.
  • Mittels Dipolcharakteristik lassen sich besonders einfach Antennen, z.B. Dipol- oder Yagiantennen, mit ausgezeichneten Vorzugsrichtungen realisieren.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Winkel zwischen den Vorzugsrichtungen im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Koppler ein Richtkoppler oder ein Hybridkoppler. Richtkoppler können dabei als Leistungskombinierer Signale von 2 Eingängen an einem Ausgang zur Verfügung stellen. Als solche sind sie zwar wellenlängenselektiv, stellen aber trotzdem in einem für viele Anwendungen ausrechenden Frequenzband eine ausreichend gute Kopplung zur Verfügung. Der Koppler kann ein- oder mehrstufig, z.B. als Tapered Line und Branch Line Koppler ausgeführt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die erste leitende Schicht auf einer Folie angeordnet, die mit der Fahrzeugscheibe verbunden ist.
  • Hiermit kann die Fahrzeugscheibe in bestehende Konzepte integriert werden.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine elektrische leitende Schicht auf einer dielektrischen Folie aufgebracht. Insbesondere kann die dielektrische Folie zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Polyimid, Polyurethan, Polymethylenmetacrylsäure, Polykarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyvinylbutyral, FR6, Acrylnitril-butadien-StyrolCopolymerisat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylenterephthalat, Polyamid aufweisen.
  • D.h., es kann ein Material verwendet werden, das zum einen während der Herstellung als Träger für Antennenstrukturen / Koppler / Leiterstrukturen geeignet ist und gegebenenfalls optisch transparent und/oder gegebenenfalls leicht mit einem Substrat verbindbar ist.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie eine zweite elektrisch leitende Schicht angeordnet auf der gegenüberliegenden Seite der ersten elektrisch leitenden Schicht auf.
  • Hierdurch können z.B. Streifenleiter / Wellenleiterstrukturen in verschiedenster Ausführung, z.B. als grounded co-planar waveguide, bereitgestellt werden.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die elektrisch leitende Schicht eine Höhe von 10 µm - 75 µm auf.
  • Dies ermöglicht eine dünne Anordnung, die auch in eine Verbundscheibe integriert werden kann bzw. die auch an eine gebogene Oberfläche angepasst werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Fahrzeugscheibe eine Verbundscheibe, wobei die Fahrzeugscheibe weiterhin ein zweites Substrat aufweist, wobei die Folie zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat eingebracht ist.
  • D.h., die Folie kann sowohl auf eine Scheibenaußenseite als auch zwischen Substraten einer Verbundscheibe eingebracht sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe, insbesondere ein Land-, See-, Luft- oder Raumfahrzeug, bereitgestellt.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe zum Empfang von Signalen zur satellitengestützten Navigation, insbesondere zum Empfang von GNSS-Signalen des Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe zum Empfang von Signalen eines Mobilkommunikationssystems, insbesondere eines Mobilkommunikationssystems der 2., 3., 4. oder 5. Generation, verwendet.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Übersicht in Bezug auf die Anordnung von Folien, Substrat(en) zur Verdeutlichung von Aspekten gemäß Stand der Technik und der Erfindung,
    • 2 eine schematische Übersicht von möglichen Anbringungsorten von Antennenstrukturen gemäß Ausführungsformen der Erfindung,
    • 3 eine schematische Aufsicht auf Antennenstrukturen in Ausführungsformen der Erfindung, und
    • 4 eine schematische Flussdarstellung von Signalen in Ausführungsformen der Erfindung.
  • Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
  • Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter „ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.
  • Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %.
  • Soweit in dieser Anmeldung Normen, Spezifikationen oder dergleichen benannt werden, werden zumindest immer die am Anmeldetag anwendbaren Normen, Spezifikationen oder dergleichen in Bezug genommen. D.h. wird eine Norm / Spezifikation etc. aktualisiert oder durch einen Nachfolger ersetzt, so ist die Erfindung auch hierauf anwendbar.
  • In den Figuren sind verschiedene Ausführungsformen dargestellt.
  • Die Erfindung stellt eine Fahrzeugscheibe 1 zur Verfügung, die ein erstes Substrat GS1 und mindestens eine erste elektrisch leitende Schicht LS1 aufweist.
  • Die Fahrzeugscheibe 1 weist an zumindest einem Abschnitt am Rand der Fahrzeugscheibe 1 einen Schwarzdruck auf.
  • Der Schwarzdruck kann dabei wie in 2 dargestellt umlaufend oder auch nur partiell zur Verfügung gestellt sein.
  • Der für die Erfindung interessierende Bereich erstreckt sich z.B. über eine Ecke der Fahrzeugscheibe 1. In der 2 ist dies die linke obere Ecke. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Ecke beschränkt. Vielmehr kann der betreffende Abschnitt auch auf einer anderen Stelle der Fahrzeugscheibe 1, der rechten Seite und/oder an der unteren Seite angeordnet sein.
  • Die erste elektrisch leitende Schicht LS1 ist zumindest abschnittsweise hinter dem Schwarzdruck angeordnet.
  • In dem Abschnitt der ersten elektrisch leitenden Schicht LS1, der hinter dem Schwarzdruck angeordnet ist, sind eine erste Antennenstruktur ANT1 und eine zweite Antennenstruktur ANT2 angeordnet.
  • Die Wellenlängen, in denen die erste Antennenstruktur ANT1 und eine zweite Antennenstruktur ANT2 selektiv sind, können dabei gleich oder unterschiedlich sein.
  • Die erste Antennenstruktur ANT1 und die zweite Antennenstruktur ANT2 weisen jeweils ausgerichtete Vorzugsrichtungen auf, die einen Winkel von circa 70°- 110° zueinander aufweisen. Dies ist z.B. aus der 3 ersichtlich. Während die erste Antennenstruktur ANT1 eine eher horizontale Vorzugsrichtung aufweist, weist die zweite Antennenstruktur ANT2 eine eher vertikale Vorzugsrichtung auf.
  • Die erste elektrisch leitende Schicht LS1 weist weiterhin einen Koppler Kauf.
  • Durch die Erfindung können Koppelelemente K in die Fahrzeugscheibe 1 verlagert werden. Hierdurch können die Kosten stark reduziert werden. Dabei macht sich die Erfindung zu Nutze, dass die Antennen in Fahrzeugscheiben an nahezu beliebigen Orten angeordnet werden können. Dabei kann der Koppler K an beliebiger Stelle zwischen den Antennenstrukturen und einem Anschluss eingefügt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Substrat GS1 ein Glassubstrat oder ein Kunststoffsubstrat. Als Substrat sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe thermisch und chemisch stabil sind.
  • Die Fahrzeugscheibe enthält bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon.
  • D.h., die Erfindung kann in bewährte Materialsysteme eingebunden werden.
  • Hierdurch wird eine Fahrzeugscheibe 1 bereitgestellt, in die eine Antenne sicher, zuverlässig und kostengünstig an weiteren Orten, z.B. O3, integriert werden kann.
  • In bisherigen Systemen war-wenn überhaupt - eine Anordnung nur im Bereich von O1 oder O2 auf der Fahrzeugscheibe 1 möglich.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist die erste Antennenstruktur ANT1 und/oder die zweite Antennenstruktur ANT2 eine Dipolcharakteristik auf.
  • Mittels Dipolcharakteristik lassen sich besonders einfach Antennen, z.B. Dipol- oder Yagiantennen, mit ausgezeichneten Vorzugsrichtungen realisieren.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Koppler ein Richtkoppler oder ein Hybridkoppler. Richtkoppler können dabei als Leistungskombinierer Signale von 2 Eingängen an einem Ausgang zur Verfügung stellen. Als solche sind sie zwar wellenlängenselektiv, stellen aber trotzdem in einem für viele Anwendungen ausrechenden Frequenzband eine ausreichend gute Kopplung zur Verfügung. Der Koppler kann ein- oder mehrstufig, z.B. als Tapered Line und Branch Line Koppler (beispielhafter Hybridkoppler), ausgeführt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die erste leitende Schicht LS1 auf einer Folie F angeordnet, die mit der Fahrzeugscheibe 1 und insbesondere dem ersten Substrat GS1 verbunden ist.
  • Hiermit kann die Fahrzeugscheibe in bestehende Konzepte integriert werden.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine elektrisch leitende Schicht LS1 auf einer dielektrischen Folie F aufgebracht. Insbesondere kann die dielektrische Folie F zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Polyimid, Polyurethan, Polymethylenmetacrylsäure, Polykarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyvinylbutyral, FR6, Acrylnitril-butadien-StyrolCopolymerisat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylenterephthalat, Polyamid aufweisen.
  • D.h., es kann ein Material verwendet werden, das zum einen während der Herstellung als Träger für Antennenstrukturen / Koppler / Leiterstrukturen geeignet ist und gegebenenfalls optisch transparent und/oder gegebenenfalls leicht mit einem Substrat verbindbar ist.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie F eine zweite elektrisch leitende Schicht LS2 angeordnet auf der gegenüberliegenden Seite der ersten elektrisch leitenden Schicht LS1 auf.
  • Hierdurch können z.B. Streifenleiter / Wellenleiterstrukturen in verschiedenster Ausführung, z.B. als grounded co-planar waveguide, bereitgestellt werden. Hierzu können an geeigneter Stelle Durchkontaktierungen zwischen Elementen der ersten elektrisch leitenden Schicht LS1 und Elementen der zweiten elektrisch leitenden Schicht LS2 vorgesehen sein.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erste elektrisch leitende Schicht LS1 und/oder die zweite elektrisch leitende Schicht LS2 eine Höhe von 10 µm - 75 µm auf.
  • Dies ermöglicht eine dünne Anordnung, die auch in eine Verbundscheibe integriert werden kann bzw. die auch an eine gebogene Oberfläche angepasst werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Fahrzeugscheibe 1 eine Verbundscheibe, wobei die Fahrzeugscheibe weiterhin ein zweites Substrat GS2 aufweist, wobei die Folie F zwischen dem ersten Substrat GS1 und dem zweiten Substrat GS2 eingebracht ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Substrat GS2 ein Glassubstrat oder ein Kunststoffsubstrat. Als Substrat sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe thermisch und chemisch stabil sind.
  • Die Fahrzeugscheibe enthält bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon.
  • D.h., die Erfindung kann in bewährte Materialsysteme eingebunden werden.
  • D.h., die Folie F kann sowohl auf eine Scheibenaußenseite als auch zwischen Substraten einer Verbundscheibe eingebracht sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe 1, insbesondere ein Land-, See-, Luft- oder Raumfahrzeug, bereitgestellt.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe zum Empfang von Signalen zur satellitengestützten Navigation, insbesondere zum Empfang von GNSS-Signalen des Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe zum Empfang von Signalen eines Mobilkommunikationssystems, insbesondere eines Mobilkommunikationssystems der 2., 3., 4. oder 5. Generation, verwendet.
  • Wie in 3 und 4 dargestellt können die erste Antennenstruktur ANT1 und die zweite Antennenstruktur ANT2 so angeordnet sein, dass die jeweiligen Vorzugsrichtungen, die einen Winkel von circa 70° - 110° zueinander aufweisen, d.h. insbesondere im Wesentlichen senkrecht zueinander sind.
  • In einer solchen Anordnung kann mit einem Signalfluss wie in 4 gezeigt mittels der ersten Antennenstruktur ANT1 und der zweiten Antennenstruktur ANT2 und einer Verzögerungsleitung VZL von in etwa λ/4 die jeweiligen Signale auf einen Koppler K geführt werden. In dieser Anordnung kann ein zirkular polarisiertes Signal aufgefangen werden.
  • Solche Signale sind häufig bei satellitengestützten Systemen, wie z.B. GNSS, anzutreffen.
  • Da wie in 3 gezeigt (und in Verbindung mit 1) die Antenne zwei dipolartige Antenennstrukturen ANT1, ANT2 in einer ersten elektrisch leitenden Schicht LS1 aufweisen kann, kann eine zweite elektrisch leitende Schicht LS2 z.B. als Groundlayer verwendet werden. Hierdurch kann z.B. eine Streifenleitung und/oder eine Verzögerungsleitung in der Fahrzeugscheibe 1 realisiert werden.
  • D.h. mit nur zwei elektrisch leitenden Schichten LS1, LS2 lässt sich eine zuverlässige integrierbare Antennenanordnung in einer Fahrzeugscheibe 1 bereitstellen. Da die Schichtdicken gering sind, kann die Anordnung auch in eine Verbundscheibe integriert werden.
  • Dabei können auch weitere (optionale) Schichten, wie z.B. eine Deckschicht DS aus Polyimid, eine Haftvermittlungsschicht KL etc. bereitgestellt sein.
  • Die Deckschicht DS kann z.B. ein Schwarzdruck sein, sodass Teile der Antennenstruktur ANT1 und/oder der Antennenstruktur ANT1 und/oder einer Verzögerungsleitung VZL und/oder eines Kopplers K verdeckt bereitgestellt werden können ohne den optischen Eindruck im Rest der Fahrzeugscheibe 1 zu beeinträchtigen. Andererseits kann die Deckschicht DS auch Polyimid aufweisen. Beispielsweise kann die Deckschicht DS eine Höhe von (jeweils) circa 25 µm aufweisen. Wird z.B. eine Folie mit Leiterschichten vorkonfektioniert so können die Leiterschichten LS1, LS2 vor Beschädigung beim Transport oder Konfektionieren oder Einbau oder Umwelteinflüssen geschützt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erste elektrisch leitende Schicht LS1 eine Höhe hLS1 von 10 µm - 75 µm auf. Ebenso kann die zweite elektrisch leitende Schicht LS2 eine Höhe hLS1 von 10 µm - 75 µm aufweisen. Bevorzugt weist die erste elektrisch leitende Schicht LS1 und die zweite elektrisch leitende Schicht LS2 eine Höhe von etwa 35 µm auf. Auf der ersten elektrisch leitenden Schicht LS1 und/oder auf der zweiten elektrisch leitenden Schicht LS2 kann optional eine Haftvermittlungsschicht KL aufgebracht sein. Diese Haftvermittlungsschicht KL kann z.B. eine Höhe von jeweils etwa 15 µm aufweisen.
  • Dieses Ergebnis war für den Fachmann unerwartet und überraschend.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeugscheibe, aufweisend ein
    GS1
    Substrat
    GS2
    Substrat
    LS1
    elektrisch leitende Schicht
    LS2
    elektrisch leitende Schicht
    ANT1
    Antennenstruktur
    ANT2
    Antennenstruktur
    F
    Folie
    hLS1
    Höhe
    hLS2
    Höhe
    DS
    (elektrisch isolierende) Deckschicht
    KL
    Haftvermittlungsschicht
    O1
    Anbringungsort
    O2
    Anbringungsort
    O3
    Anbringungsort VZL Verzögerungsleitung
    K
    Koppler.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • WO 0022695 A1 [0020]
    • DE 202006011919 U1 [0020]
    • DE 202010011837 U1 [0020]

Claims (10)

  1. Fahrzeugscheibe, aufweisend ein erstes Substrat (GS1) und mindestens eine erste elektrisch leitende Schicht (LS1), wobei die Fahrzeugscheibe an zumindest einem Abschnitt am Rand der Fahrzeugscheibe einen Schwarzdruck aufweist, wobei die erste elektrisch leitende Schicht (LS1) zumindest abschnittsweise hinter dem Schwarzdruck angeordnet ist, wobei in dem Abschnitt der ersten elektrisch leitenden Schicht (LS1), der hinter dem Schwarzdruck angeordnet ist eine erste Antennenstruktur (ANT1) und eine zweite Antennenstruktur (ANT2) angeordnet sind, wobei die erste Antennenstruktur (ANT1) und die zweite Antennenstruktur (ANT2) jeweils Vorzugsrichtungen aufweisen, die einen Winkel von circa 70° - 110° zueinander aufweisen, wobei die Fahrzeugscheibe weiterhin eine Verzögerungsleitung (VZL) aufweist, um Signale der ersten Antennenstruktur (ANT1) gegenüber Signalen der zweiten Antennenstruktur (ANT2) zu verzögern, wobei die Fahrzeugscheibe weiterhin einen Koppler (K) aufweist, um die verzögerten Signale der ersten Antennenstruktur (ANT1) und Signale der zweiten Antennenstruktur (ANT2) zusammenzuführen, um ein zirkular polarisiertes Signal aufzufangen.
  2. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antennenstruktur (ANT1) und/oder die zweite Antennenstruktur (ANT2) eine Dipolcharakteristik aufweisen/aufweist.
  3. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen den Vorzugsrichtungen im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet ist.
  4. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppler (K) ein Richtkoppler oder ein Hybridkoppler ist.
  5. Fahrzeugscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste leitende Schicht auf einer Folie (F) angeordnet ist, die mit der Fahrzeugscheibe verbunden ist.
  6. Fahrzeugscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrisch leitende Schicht (LS1) auf einer dielektrischen Folie (F) aufgebracht ist.
  7. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (F) eine zweite elektrisch leitende Schicht (LS2) angeordnet auf der gegenüberliegenden Seite der ersten elektrisch leitenden Schicht (L1) aufweist.
  8. Fahrzeugscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrisch leitende Schicht (LS1) eine Höhe (hLS1, hLS2) von 10 µm - 75 µm aufweist.
  9. Fahrzeugscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugscheibe eine Verbundscheibe ist, wobei die Fahrzeugscheibe weiterhin ein zweites Substrat (GS2) aufweist, wobei die Folie (F) zwischen dem ersten Substrat (GS1) und dem zweiten Substrat (GS2) eingebracht ist.
  10. Fahrzeug mit einer Fahrzeugscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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