DE2634648A1

DE2634648A1 - Reception antenna for several frequency ranges - is mounted on car windscreen and runs vertically, then splits in two horizontal branches parallel to windscreen frame

Info

Publication number: DE2634648A1
Application number: DE19762634648
Authority: DE
Inventors: Giorgio Ciarniello; Mauro Comastri
Original assignee: Societa Italiana Vetro SIV SpA
Current assignee: Societa Italiana Vetro SIV SpA
Priority date: 1976-08-02
Filing date: 1976-08-02
Publication date: 1978-02-09

Abstract

The reception antenna is esp. designed for broadcasting reception in the medium wave and ultra-short wavelength ranges, and for mounting on windscreens of motor vehicles. The receiver has an antenna input terminal. The antenna has a common terminal (1) for connection to the receiver, and a conductor (2, 3) connected to the terminal (1) and running vertically from it. It splits at the top in two conductors running horizontally in opposite directions a few cm from the wide screen frame and parallel to it. The distance between the individual wires is between 1.2 and 0.2 cm, typically 0.4 cm. The edge spacing between the wires and the screen frame is from 7 to 10 cm.

Description

Einer Scheibe zugeordnete Antenne Antenna assigned to a pane

für mehrere Wellenbereiche Die Erfindung bezieht sich auf eine Empfangsantenne für mehrere Wellenbereiche, die einer Scheibe zugeordnet ist, insbesondere der Frontscheibe von Fahrzeugen. Unter dem Ausdruck "Scheibe" wird im Zusammenhang mit der Erfindung eine Scheibe aus Glas oder Plastikmaterial verstanden. Die Antenne soll aus einem elektrischen Leiter bestehen, der auf der Scheibe im Siebdruckverfahren aufgetragen ist. Statt einer im Siebdruckverfahren hergestellten Antenne, kann jedoch auch ein elektrisch leitender Metalldraht Anwendung finden. for several wavebands The invention relates to a receiving antenna for several wave ranges that are assigned to a pane, in particular the front pane of vehicles. The term "disk" is used in connection with the invention understood a pane of glass or plastic material. The antenna should consist of a There are electrical conductors, which are applied to the disc using the screen printing process is. Instead of an antenna manufactured using the screen printing process, however, a find electrically conductive metal wire application.

Die Antenne ist vorzugsweise auf der bei eingebauter Scheibe innen liegenden Seite der Scheibe angeordnet.The antenna is preferably on the inside when the window is installed lying side of the disc.

Bei Scheiben aus Verbundglas liegt die Antenne zwischen den beiden Teilscheiben.In the case of panes made of laminated glass, the antenna lies between the two Dividing disks.

Eine solche Antenne ist vorzugsweise der Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges zuzuordnen, jedoch kann sie auch jeder anderen Scheibe des Fahrzeuges zugeordnet werden. Die Antenne gemäß der Erfindung soll zum Empfang von Funkfrequenzsignalen der verschiedenen Wellenbereiche bestimmt sein, wie Langwellen, Mittelwellen, Kurzwellen, ultrakurze oder Frequenzmodulationswellen (FM) und VHF, Dezimeterwellen und UHF sowie alle Wellen zur Ton-und Bildübertragung einschließlich der Wellen, deren Frequenzen für Funkamateure reserviert sind.Such an antenna is preferably the windshield of a motor vehicle assigned, but it can also be assigned to any other window of the vehicle will. The antenna according to the invention is intended to receive radio frequency signals the different wave ranges, such as long waves, medium waves, short waves, ultrashort or frequency modulation waves (FM) and VHF, decimeter waves and UHF as well as all waves for sound and image transmission including waves and their frequencies are reserved for radio amateurs.

Die in eine Scheibe, insbesondere die Frontscheibe eines Fahrzeuges eingearbeitete Antenne vermeidet wesentliche Nachteile der frei aus der Karosserie herausragenden Antenne. Zu diesen Nachteilen gehören insbesondere a) während der Fahrt treten erhebliche Vibrationen auf, die Signalabweichungen verursachen, insbesondere beim Empfang entfernter Stationen und wenn der Empfänger in Grenzbereichen arbeitet; b) spürbare Instabilität der Antennencharakteristik wie Zunahme ihres Widerstandes und folglich Zunahme ihrer Verluste, Änderung der Antennenkapazität mit zunehmendem Alter infolge des Eindringens von Wasser in den zylindrischen Grundkörper der Antenne, was zu Korrosion und Oxidation der rohrförmigen Antennenteile insbesondere in verschmutzter und salziger Atmosphäre führt; c) Stabantennen (Fischpol-Antennen) laufen Gefahr, daß sie beim Einfahren in eine Garage, eine Unterführung und dergleichen abbrechen, weil sie besonders weit aus der Karosserie vorstehen; d) Stabantennen laufen außerdem Gefahr, mutwillig abgebrochen zu werden.In a window, in particular the windshield of a vehicle incorporated antenna avoids significant disadvantages of being free from the body outstanding antenna. These disadvantages include in particular a) during the When driving, significant vibrations occur that cause signal deviations, in particular when receiving distant stations and when the receiver is working in border areas; b) noticeable instability of the antenna characteristics such as an increase in their resistance and consequently an increase in their losses, the change in antenna capacity with increasing Age as a result of the penetration of water into the cylindrical body of the antenna, resulting in corrosion and oxidation of the tubular antenna parts especially in dirty ones and salty atmosphere; c) Rod antennas (fish pole antennas) run the risk of getting into a garage, underpass and the like break off because they protrude particularly far from the body; d) rod antennas They also run the risk of being willfully canceled.

All dieser Nachteile dieser Antennen wegen wurden die in die Scheiben eingearbeiteten Antennen entwickelt.Because of all of these disadvantages, these antennas were cut into the panes incorporated antennas.

Es ist bekannt, daß die meisten Autoradios nur einen einzigen Welleneingang haben im Gegensatz zu Heimempfängern, die einen Eingang für Mittelwellen und einen Eingang für ultrakurze Wellen (FM) haben. Ein Problem bei Autoradios besteht nun darin, trotz des nur einen Welleneinganges einen guten Empfang sowohl im Mittelwellenals auch im UKW-Bereich zu ermöglichen. Das Problem besteht insbesondere für die Antennen in einer Scheibe des Fahrzeuges.It is known that most car radios only have a single wave input In contrast to home receivers, they have one input for medium waves and one Ultra short wave (FM) input. There is now a problem with car radios in it, despite the only one wave input, a good reception both in the medium wave to enable also in the VHF range. The problem is particularly with the antennas in a window of the vehicle.

Um einen guten Empfang zu haben, wäre eine Länge der Antennenleiter als ein genau definierter Bruchteil der Wellenlänge #/2 /2 - #/4 bei symmetrischer bzw.In order to have good reception there would be a length of the antenna conductor as a precisely defined fraction of the wavelength # / 2/2 - # / 4 in the case of symmetrical respectively.

assymetrischer Antenne wünschenswert. Zumindest im Mittelwellenbereich ist aber eine Leiterlänge von # /4 nicht möglich.asymmetrical antenna is desirable. At least in the medium wave range but a ladder length of # / 4 is not possible.

Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Antenne, deren Leiter zwei Teile bilden, von denen der eine Teil das aktive Empfangselement beim Empfang im Mittelwellenbereich, der zweite Teil das aktive Empfangselement beim Empfang im Ultrakurzwellenbereich ist, wobei beim Empfang in jedem Wellenbereich der jeweils nicht genutzte Teil den jeweils aktiven Teil unterstützt. Der jeweils nicht primär zum Empfang in seinem Wellenbereich benutzte Teil der Antenne ist also nicht nutzloser Ballast, sondern unterstützt den anderen, aktiven Antennenteil, beide Antennenteile sind also beim Empfang in jedem Wellenbereich tätig. Obwohl die Antenne also mit zwei verschiedenen Teilen versehen ist, arbeitet sie doch als eine echte Mehrbereichsantenne.The invention solves this problem by means of an antenna whose conductor form two parts, one part of which is the active receiving element when receiving in the medium wave range, the second part the active receiving element when receiving is in the ultra-short wave range, with the reception in each wave range of the respective unused part supports the currently active part. Not primary in each case Part of the antenna used for reception in its waveband is therefore no less useless Ballast, but supports the other, active antenna part, both antenna parts are therefore active in reception in every waveband. Although the antenna is with is provided in two different parts, it works as a real multi-range antenna.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine übliche, der Frontscheibe eines Fahrzeuges zugeordnete Zwei-Leiter-Antenne vom T-Typ, Fig.2(a),2(b) zwei verschiedene Ausgestaltungen einer Lösung gemäß der Erfindung, Fig.3(a),3(b) zwei verschiedene Ausgestaltungen einer zweiten Lösung gemaß der Erfindung, Fig.4(a)4(b) zwei verschiedene Ausgestaltungen einer dritten Lösung gemäß der Erfindung, Fig.5(a),5(b) zwei Ausführungsformen einer vierten Lösung gemäß der Erfindung.The invention is illustrated below with reference to the drawings Embodiments explained. The drawing shows: FIG. 1 a conventional one, the Two-wire T-type antenna assigned to the windscreen of a vehicle, Fig. 2 (a), 2 (b) two different configurations of a solution according to the invention, Fig.3 (a), 3 (b) two different configurations of a second solution according to the invention, Fig. 4 (a) 4 (b) two different configurations of a third solution according to the invention, Fig.5 (a), 5 (b) two embodiments of a fourth solution according to the invention.

Alle erfindungsgemäßen Lösungen sind der Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges zugeordnet. Die Figuren der Zeichnung mit dem Index (a) zeigen Zwei-Leiter-Versionen. Die Figuren mit dem Index (b) zeigen Ein-Leiter-Versionen der jeweiligen erfindungsgemäßen Lösung. In allen Figuren sind die entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.All solutions according to the invention are the windshield of a motor vehicle assigned. The figures in the drawing with the index (a) show two-wire versions. The figures with the index (b) show single-conductor versions of the respective according to the invention Solution. In all figures, the corresponding parts are given the same reference numerals marked.

Die bekannte Lösung gemäß Fig. 1 weist in der Version gemäß Fig. 1(a) zwei mit Abstand voneinander angeordnete parallele vertikale Arme 2 und 3 auf. In der Version gemäß Fig. 1(b) weist diese Lösung einen vertikalen Arm 2 auf. Die Arme 2, 3 bzw. der Arm 2' gehen bzw. geht von einer Sammelklemme 1 bzw. 1' aus, die wenige Zentimeter über dem unteren, horizontalen Teil des Rahmens der Frontscheibe angeordnet ist. Die Arme 2, 3 bzw. der Arm 2' bilden bzw. bildet den Antennenteil für den Empfang von Ultrakurzwellen. Die Antenne gemaß Fig. 1(b) ist vom T-Typ, wobei ihr horizontaler Teil im Abstand vom vorzugsweise 7 cm parallel zum oberen, horizontalen Teil des Frontscheiben-Rahmens verläuft.The known solution according to FIG. 1 has in the version according to FIG. 1 (a) two spaced parallel vertical arms 2 and 3. In In the version according to FIG. 1 (b), this solution has a vertical arm 2 on. The arms 2, 3 and the arm 2 'proceed or start from a collective terminal 1 or 1', the few centimeters above the lower, horizontal part of the frame of the windshield is arranged. The arms 2, 3 and the arm 2 'form or form the antenna part for receiving ultra-short waves. The antenna according to Fig. 1 (b) is of the T-type, its horizontal part at a distance of preferably 7 cm parallel to the upper, horizontal part of the windshield frame.

Bei der Antenne gemäß Fig. 1(a) ist jeder der vertikalen Arme 2, 3 am oberen Ende umgebogen, um nach links bzw. rechts im Abstand von vorzugsweise etwa 7 cm parallel zum oberen, horizontalen Teil des Frontscheiben-Rahmens zu verlaufen.In the antenna of FIG. 1 (a), each of the vertical arms 2, 3 bent over at the top to the left or right at a distance of preferably to run about 7 cm parallel to the upper, horizontal part of the windshield frame.

Im Zusammenhang mit der Erfindung hat es sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, wenn die freien Enden des horizontalen Teiles der Antenne nach unten abgebogen sind, um mit Abschnitten 4 (Fig. 2(a)) bzw. 4' (Fig.2(b)) parallel zum rechten bzw. linken vertikalen Teil des Scheibenrahmens zu verlaufen. Hierdurch wird eine erhebliche Verbesserung des Empfanges im Ultrakurzwellen-Bereich erzielt. Die vertikalen Antennenabschnitte 4 bzw. 4' können ihrerseits an ihren freien Enden wieder in horizontale Abschnitte 5 (Fig.3(a)) bzw. 5' (Fig.3(b)) parallel zum unteren, horizontalen Teil des Scheibenrahmens umgebogen sein. An diesen dadurch vor der Sammelklemme 1 bzw. 1' entstehenden Enden können die Antennenabschnitte nochmals umgebogen sein (Fig. 4, 5), um parallel zu sich selbst zurückzulaufen und zwar in Abschnitten 6, 6' bis in den Bereich der oberen Enden der vertikalen Abschnitte (Fig. 4) oder mit Abschnitten 7, 7' bis in den Bereich der oberen Enden der Ahschnitte 2, 3 bzw. 2' (Fig. 5).In connection with the invention it has been shown that it is useful is when the free ends of the horizontal part of the antenna are bent downwards are to be connected to sections 4 (Fig. 2 (a)) or 4 '(Fig. 2 (b)) parallel to the right or left vertical part of the window frame. This is a significant Improved reception in the ultra-short wave range achieved. The vertical antenna sections 4 and 4 'can in turn again at their free ends into horizontal sections 5 (Fig. 3 (a)) or 5 '(Fig. 3 (b)) parallel to the lower, horizontal part of the pane frame bent over be. At these ends that arise in front of the bus terminal 1 or 1 'can the antenna sections must be bent again (Fig. 4, 5) to be parallel to itself to run back in sections 6, 6 'to the area of the upper one Ends of the vertical sections (Fig. 4) or with sections 7, 7 'up to the area the upper ends of the sections 2, 3 and 2 '(Fig. 5).

Mit diesen Lösungen ist ein guter Empfang auch im Mittelwellen-Bereich möglich. Sie ergeben eine Antennenkapazität nahe 70/100 pF mit einem Verlustwiderstand des Magnetismus von einigen Hundert Ohm.With these solutions there is good reception even in the medium wave range possible. They result in an antenna capacitance close to 70/100 pF with a loss resistance of magnetism of a few hundred ohms.

Für den Empfang im UKW-Bereich ist eine wirksame resistive Antennenimpedanz von nahezu 150 Ohm bei einem Phasenwinkel von nicht mehr als # 300 gegeben.An effective resistive antenna impedance is required for reception in the VHF range of nearly 150 ohms at a phase angle of no more than # 300.

Für alle Lösungen ergibt sich der besonders zweckmäßige Abstand der parallel zum Scheibenrahmen verlaufenden Leiterteile (das sind alle Leiterabschnitte außer den vertikalen Abschnitten 2, 3 bzw. 2') zu 7 cm. Wenn es ohne unzumutbare Beeinträchtigung des freien Sichtfeldes der Scheibe, d.h. bei entsprechender Scheibengröße möglich ist, kann dieser Abstand auf etwa 9 - 10 cm vergrößert werden.For all solutions there is the particularly useful distance of Ladder parts running parallel to the pane frame (these are all ladder sections except for the vertical sections 2, 3 or 2 ') of 7 cm. If it is without unreasonable Impairment of the free field of vision of the pane, i.e. with the corresponding pane size is possible, this distance can enlarged to about 9-10 cm will.

Bei den Lösungen nach Fig. 4, 5 mit den parallel zu sich selbst zurückverlaufenden Leiterabschnitten betragt der Abstand zwischen den parallel verlaufenden Leiterabschnitten in der Größenordnung zwischen 1,2 und 0,2 cm, vorzugsweise 0,4 cm.In the case of the solutions according to FIGS. 4, 5 with those running back parallel to themselves Conductor sections is the distance between the parallel conductor sections on the order of between 1.2 and 0.2 cm, preferably 0.4 cm.

Die Länge der Antennenleiter ist u.a. abhängig davon, ob die Antenne aus einem Draht mit einem üblichen Durchmesser von 0,1 - 0,2 mm oder im Siebdruckverfahren gefertigt ist. Findet Antennendraht Anwendung, so sollte es sich um eine Antenne handeln, die zwischen den beiden Teilscheiben einer Sicherheitsscheibe angeordnet ist, ist die Antenne im Siebdruckverfahren gefertigt, so kann sie zwischen den einander zugekehrten Seiten der beiden Teilscheiben einer Sicherheitsscheibe oder vorzugsweise auf der Innenseite einer eingebauten Scheibe angeordnet sein. Diesen Umständen muß auch deswegen Rechnung getragen werden, weil die Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen abhängig davon ist, wo der Signalempfang beabsichtigt ist.The length of the antenna conductor depends, among other things, on whether the antenna from a wire with a common diameter of 0.1-0.2 mm or using the screen printing process is made. If antenna wire is used, it should be an antenna act, which is arranged between the two part disks of a safety disk The antenna is screen-printed so it can be placed between each other facing sides of the two part disks of a safety disk or preferably be arranged on the inside of a built-in disc. These circumstances must must also be taken into account because the speed of propagation of the electromagnetic waves depends on where the signal is intended to be received is.

Bei einer Antenne gemäß Fig. 2 ergeben sich, beispielsweise bei einer Frontscheibengröße von etwa 60 x 130 cm, eine Kapazität von über 50 pF, ein Verlustwiderstand von etwa 500 KOhm und eine zwischen 100 und 200 Ohm schwankende Antennenimpedanz bei einer Frequenz zwischen 88 und 108 MHz.In the case of an antenna according to FIG. 2, for example in the case of a Front screen size of about 60 x 130 cm, a capacity of over 50 pF, a loss resistance of about 500 KOhm and one between 100 and 200 Ohm fluctuating antenna impedance at a frequency between 88 and 108 MHz.

Bei einer gleichen Frontscheibe ergab eine Antenne mit einem Leiter gemäß Fig. 3 bei wenige Zentimeter, beispielsweise 2 cm, vor der Sammelklemme 1 endenden freien Enden des Leiters 5 bzw. 5' eine Steigerung der Kapazität auf etwa 70 pF, während die übrigen Daten praktisch unverändert blieben.With the same windshield, an antenna with a conductor resulted 3 at a few centimeters, for example 2 cm, in front of the bus terminal 1 ending free ends of the conductor 5 or 5 'an increase in capacity to about 70 pF, while the rest of the data remained practically unchanged.

Bei einer geringeren Größe der Frontscheibe oder eines anderen Antennenträgers als oben angegeben sollten Lösungen gemäß Fig. 4 oder 5 angewendet werden, die eine Kapazität in der Größenordnung zwischen 60 und 70 pF, einen Verlustwiderstand über 400 KOhm und bei einem Phasenwinkel von + 30 eine Antennenimpedanz um 150 Ohm sichern.With a smaller size of the windscreen or another antenna support as indicated above, solutions according to FIG. 4 or 5 should be used which have a Capacitance on the order of between 60 and 70 pF, a loss resistance about 400 KOhm and with a phase angle of + 30 ensure an antenna impedance of 150 Ohm.

Die folgende Vergleichs tabelle zeigt das Ansteigen der Voltwerte an den Eingangssammelklemmen von Antennen gemäß Fig. 2, 3 und 5 im Vergleich mit den Werten, die sich bei einer bekannten Lösung gemäß Fig. 1 als Vergleichseinheit ergeben. Die Werte ergaben sich bei einer Frontscheibe in der Größe 60 x 130 cm zugeordneten Antennen, und zwar für den Empfang von Mittel-und Ultrakurzwellen.The following comparison table shows the increase in voltages at the input collective terminals of antennas according to FIGS. 2, 3 and 5 in comparison with the values that are found in a known solution according to FIG. 1 as a comparison unit result. The values were obtained for a windscreen measuring 60 x 130 cm assigned Antennas, namely for the reception of central and Ultra-short waves.

Die Vergleichstabelle zeigt sehr klar die besseren Daten der erfindungsgemäßen Antennen gegenüber der bekannten Antenne. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß der Grundgedanke der Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern entsprechende Abwandlungen möglich sind.The comparison table shows very clearly the better data of the invention Antennas compared to the known antenna. It should be noted that the The basic concept of the invention is not limited to the embodiments described is, but appropriate modifications are possible.

In der Tabelle bedeutet "fig. ..." eine Antenne mit einem Leiter gemäß Fig. ...In the table, "fig. ..." means an antenna with a conductor according to Fig. ...

T a b e l l e Antenne von fig. 1 fig. 2 fig. 3 fig. 5 M W 1 1,3 1,6 1,8 F M 1 1,2 1,25 1,35 Tabel Antenna of fig. 1 fig. 2 fig. 3 fig. 5 MW 1 1.3 1.6 1.8 FM 1 1.2 1.25 1.35

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Receiving antenna for several wavebands, especially for radio reception in the medium wave and ultra short wave range, how to assign them to a window, in particular the windshield of motor vehicles wherein the receiver has an antenna inlet terminal characterized by a Collective terminal (1 or 1 ') for connecting the antenna to the receiver and through an electrical conductor (2 'or 2, 3) connected to the bus terminal, extends therefrom in a substantially vertical direction and extends continues at the top in two ladders, those from the top of the vertical ladder from in opposite directions a few centimeters away from the pane frame run parallel to this.

2. Antenna according to claim 1, characterized in that the bus terminal (1, 1 ') and the top of the vertical conductor a few inches from the bottom or upper horizontal frame part arranged remotely are and especially at the same distance as the other conductor from the pane frame removed.

3. Antenna according to claim 1 or claim 2, characterized in that that the conductor section of the antenna, which runs parallel to the window frame, on reverses its end in a loop to run back parallel to itself.

4. Antenna according to claim 3, characterized in that the distance between the conductor section running back and forth parallel to itself is between 1.2 and 0.2 cm, preferably 0.4 cm.

5. Antenna according to claim 4, characterized in that the distance between the conductor section running back and forth parallel to itself is between 1.2 and 0.3 cm.

6. Antenna according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the distance between the conductor sections running parallel to the pane frame and the pane frame is between 7 and 10 cm.

7. Antenna according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the substantially vertical branch of the conductor consists of two parallel, of outgoing from the bus terminal (1) and at their upper ends into the two in opposite directions parallel to the pane frame running conductor branches continuing ladder branches (2, 3).