DE2914791C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antennensystem für ein Automobilfensterglas gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Antennensystem ist bereits aus der DE-OS 24 43 083 bekannt. Das bekannte Antennensystem für ein Automobilfensterglas enthält ein der Entfernung eines Feuchtigkeitsbeschlags dienendes elektrisches Heizelement, welches eine Vielzahl von horizontalen Heizstreifen und Sammelschienen an beiden Seiten der Heizstreifen umfaßt, welche in einer Heizregion auf oder in der Glasscheibe angeordnet sind, sowie eine separate horizontale Antenne oberhalb des Heizelements, die asymmetrisch in bezug auf die vertikale Mittellinie der Glascheibe ist und bei der ein Anschluß im Seitenbereich der Glasscheibe vorgesehen ist.

Aus der DE-OS 23 60 672 ist ferner eine Glasscheibe mit Heiz- und Antennenfunktion bekannt, bei der auch geteilte Sammelschienen vorhanden sind. In diesem Fall wird jedoch das Heizelement selbst als Antenne benutzt. Es ist keine getrennte Antenne vorgesehen. Die geteilten Sammelschienen sind darüber hinaus nur in Verbindung mit senkrechten Heizleitern gezeigt.

Weiterhin ist aus der DE-OS 26 50 044 ein Antennensystem für eine Automobilglasscheibe bekannt, bei dem ebenfalls geteilte Sammelschienen vorhanden sind. Allerdings wird auch hier das Heizelement selbst als Antenne verwendet, wobei keine getrennte Antenne vorgesehen ist. Aufgrund der Verwendung des Heizelements als Antenne ist ein hoher Widerstand für die Hochfrequenz zwischen den Sammelschienen und Masse vorgesehen.

Im übrigen sei noch erwähnt, daß aus der DE-OS 23 01 291 ein Phaseneinstellantennenstreifen bekannt ist, also eine als Phasenausgleichsleitung wirkende Umwegschleife. Daß eine Einstellung der Phase an einer Verbindungsstelle einzelner Antennenelemente (Hauptantennenstreifen, Hilfsantennenstreifen) optimal vorzunehmen ist, geht bereits aus der DE- AS 21 45 968 hervor.

In jüngster Zeit wird als Antenne für ein Autoradio statt der herkömmlichen Peitschenantenne häufig ein Glasscheibenantennensystem mit einem Antennenstreifen für den Empfang von amplitudenmodulierten Rundfunkwellen und mit einem Antennenstreifen für frequenzmodulierte Rundfunkwellen verwendet. Dieses Antennensystem ist auf oder in einer Glasscheibe des Automobils ausgebildet.

Das Glasscheibenantennensystem weist die Probleme der Peitschenantennen nicht auf. Insbesondere kann die Antenne nicht abbrechen (z. B. bei Kollision mit einem Hindernis oder durch Verbiegen während des Parkens). Ferner kann die Antennencharakteristik durch Schmutz oder dergleichen nicht beeinträchtigt werden. Wenn jedoch der Antennenstreifen in bestimmten Bereichen der Glasscheibe ausgebildet wird, z. B. im oberen Randbereich der Glasscheibe oder im oberen Raum über einem elektrischen Heizelement für die Entfernung eines Feuchtigkeitsbeschlags auf der Glasscheibe, so ist der für den Antennenstreifen zur Verfügung stehende Raum schmal, wodurch der Antennengewinn herabgesetzt wird.

Das Glasscheibenantennensystem hat ferner eine ausgeprägte Richtwirkung bei Empfang von Rundfunkwellen, insbesondere von frequenzmodulierten Rundfunkwellen, und zwar im Vergleich mit einer Peitschenantenne. Daher kann man mit Glasscheibenantennensystemen bei bestimmten Fahrtrichtungen des Automobils frequenzmodulierte Rundfunkwellen nicht befriedigend empfangen.

Wenn z. B. bei einem herkömmlichen Glasscheibenantennensystem gemäß Fig. 1 symmetrische Antennenstreifen 3 im oberen Bereich einer Glasscheibe 1 mit einer Entrostungseinrichtung in Form von aufgedruckten Heizstreifen 2 (elektrische Widerstandsstreifen) versehen sind, und wenn die Einspeisungsstelle 4 an der Verbindungsleitung 5 für den Zuleitungsdraht im mittleren Bereich der Heckscheibe des Automobils untergebracht ist, so ergibt sich die charakteristische Richtwirkungskurve A gemäß Fig. 2 bei Empfang von frequenzmodulierten Rundfunkwellen von z. B.. 80 MHz. Man erkennt deutlich, daß die Richtwirkungskurve dieses Glasantennensystems die Form einer Acht aufweist mit einer starken Einbuchtung im Falle der Koinzidenz der X-Richtung der Übertragungsantenne und der Richtung der Vorderseite oder Rückseite des Automobils Y. Der Antennengewinn ist an der Einbuchtungsstelle äußerst gering und beträgt z. B. nur 9,7 dB im Vergleich zu einem Antennengewinn im Maximum von z. B. 45,4 dB. Die Charakteristik in Form einer Acht findet sich gewöhnlich bei allen herkömmlichen Glasscheibenantennen und nicht nur bei dem in Fig. 1 gezeigten Muster der Glasscheibenantenne. Wenn die Glasscheibenantenne als Frontscheibenantenne ausgebildet ist oder als Heckscheibenantenne, so ist die 8-förmige Charakteristik besonders ausgeprägt.

Es wurden eingehende Untersuchungen hinsichtlich der Richtwirkungscharakteristik von Glasscheibenantennensystemen bei Empfang von frequenzmodulierten Rundfunkwellen angestellt. Dabei wurde ermittelt, daß die 8-förmige Charakteristik des Glasscheibenantennensystems auf der Frontscheibe oder Heckscheibe eines Automobils bei Empfang von frequenzmodulierten Rundfunkwellen in hohem Maße vom Muster des Antennensystems abhängt sowie von der Form und Größe des Automobilkörpers, da es im Falle von frequenzmodulierten Rundfunkwellen zu einer sekundären Ausstrahlung am Körper des Automobils kommt.

Wird zur Verstärkung des Hochfrequenzstroms, welcher im Glasscheibenantennensystems induziert wird, eine Hochfrequenzverstärkerschaltung vorgesehen, um die Empfindlichkeit des Glasscheibenantennensystems zu steigern, so wirken sich unerwünschte Wellen in hohem Maße störend aus und verursachen einen hohen Geräuschpegel. Zum Beispiel liegen im Frequenzbereich unmittelbar über dem UKW-Bereich starke Fernsehwellen vor, welche zu Geräuschen oder zu einem Rauschen führen und den Empfang der amplitudenmodulierten und frequenzmodulierten Rundfunkwellen in erheblichem Maße stören.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antennensystem gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß eine gleichmäßigere Rundempfangscharakteristik erreicht wird.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Antennensystem nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine der Sammelschienen in einen oberen Teil und einen unteren Teil geteilt ist und daß der obere Teil mit Masse verbunden ist.

Es liegt also ein Antennensystem vor, welches eine transparente Glasscheibe, ein elektrisches Heizelemente für die Entfernung eines Feuchtigkeitsbeschlags und eine Antenne umfaßt. Das elektrische Heizelement besteht aus einer Vielzahl von Heizstreifen und aus zwei Sammelschienen zu beiden Seiten der Heizstreifen, und zwar in einer Region auf oder in der Glasscheibe. Die Antenne ist über dem elektrischen Heizelement angeordnet. Sie ist im Sinne einer Beseitigung der Richtwirkung verbessert, so daß die Richtwirkungskurve nicht oder in weniger ausgeprägtem Maße die Form einer Acht hat. Hierzu ist die Sammelschiene auf einer Seite in zwei Abschnitte unterteilt, so daß man für das elektrische Heizelement eine ∪-förmige Anordnung erhält. Darüber hinaus weist die Antenne ein unsymmetrisches Muster in bezug auf die vertikale Mittellinie der Heckglasscheibe auf, wobei sich die Einspeisungsstelle der Antenne im Seitenbereich befindet.

Zum Antennensystem gehört ferner eine Hochfrequenzverstärkerschaltung, welche mindestens einen Frequenzbandbereich des UKW-Bereich und/oder des Mittelwellenbereichs und/oder des Langwellenbereichs und/oder des Kurzwellenbereichs der Rundfunkwellen verstärkt und unerwünschte Frequenzbänder beschneidet oder unterdrückt, insbesondere die Frequenzbänder von Fernsehsendungen über dem Frequenzband des frequenzmodulierten UKW-Bereichs sowie unerwünschte Frequenzbereiche zwischen dem UKW-Bereich und dem amplitudenmodulierten Frequenzbereich der Rundfunkwellen.

Im nachfolgenden werden neben dem Stand der Technik Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht eines herkömmlichen Antennensystems auf einer Heckglasscheibe eines Automobils,

Fig. 2 ein Diagramm der Richtwirkungsverteilung bei dem herkömmlichen Antennensystem gemäß Fig. 1,

Fig. 3 bis 11, 18 und 21 Draufsichten verschiedener Ausführformen des erfindungsgemäßen Antennensystems für die Heckscheibe eines Automobils,

Fig. 12 ein Vergleichsantennensystem,

Fig. 13 Diagramme der Richtwirkungsverteilung des Antennensystems nach Fig. 12,

Fig. 14 bis 17 Frontansichten von Antennensystemen und zugeordnete Diagramme der Richtwirkungsverteilung gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 19, 22 und 23 Richtwirkungsverteilungsdiagramme von praktischen Antennensystemen gemäß vorliegender Erfindung; und

Fig. 20 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der Empfindlichkeit (dB) der Antenne von der Länge (mm) eines Hilfsantennenstreifens.

Das Antennensystem 10 für die Heckscheibe umfaßt eine Antenne 12 mit einem spezifischen Streifenmuster und ein elektrisches Heizelement 16 zur Entfernung eines Feuchtigkeitsbeschlags, bestehend aus einer Vielzahl von Heizstreifen 13 und Sammelschienen bzw. Sammelleitungen 14, 15, 15′. Die Einspeisungsstelle 18 für die Verbindung einer Antennenleitung 17 mit der Antenne 12 ist an einer Seite der Heckscheibe vorgesehen (Fig. 3 bis 8).

Das Antennensystem 10 ist mit einer Hochfrequenzverstärkerschaltung 19 zur Verstärkung des in der Antenne 12 induzierten Hochfrequenzstroms verbunden (Fig. 9, 10). Ein Geräuschfilter 20 liegt zwischen dem Stromquellenanschluß der Hochfrequenzverstärkerschaltung 19 und einer Stromquelle 32.

Die Heckscheibe mit dem erfindungsgemäßen Antennensystem umfaßt ein elektrisches Heizelement 16 für die Entfernung eines Feuchtigkeitsbeschlags und für die Verhinderung eines Beschlagens der Heckscheibe mit Feuchtigkeit. Dieses Heizelement ist in der Glasscheibe des Heckfensters in der gewünschten Beheizungsregion vorgesehen (Fig. 3 bis 11). Das elektrische Heizelement 16 umfaßt eine Vielzahl von Heizstreifen 13 und Sammelleitungen 14, 15, 15′ an beiden Seiten der Heizstreifen 13.

Bei einer typsichen Ausführungsform des elektrischen Heizelements gemäß den Fig. 3 bis 10 ist eine Vielzahl von Heizstreifen vorgesehen mit einer Breite von je 0,5 bis 2 mm, und zwar parallel zueinander mit einem Abstand von jeweils 2 bis 4 cm in Querrichtung der Glasscheibe, welche in einen Rahmen des Heckfensters eingesetzt ist. Sammelleitung 14, 15, 15′ sind zu beiden Seiten der Heizstreifen 13 angeordnet. Diese Heizstreifen und Sammelleitungen werden durch Aufdrucken einer elektrisch leitfähigen Paste gebildet. Die Paste wird hergestellt durch Dispergieren eines Silberpulvers und einer niedrigschmelzenden Glasfritte in einem organischen Medium. Diese Paste wird auf die Glasscheibe aufgedruckt oder in die Glasscheibe eingebracht und dann gesintert oder gebacken. Man kann auch ein elektrisches Heizelement aus Metalldrähten vorsehen, welche zwischen die laminierten Glasscheiben eingelegt sind, wobei ebenfalls Sammelleitungen zu beiden Seiten der Metalldrähte vorgesehen sind.

Zur Verhinderung einer Verschlechterung der Richtwirkung der Antenne bei UKW-Empfang aufgrund des elektrischen Heizelements 16 ist die Sammelleitung auf einer Seite in zwei oder mehrere Abschnitte unterteilt, so daß das elektrische Heizelement 16 ein ⊃-förmiges Muster hat. Dies ist ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Antennensystems. Die Sammelleitung auf einer Seite ist unterteilt in eine obere Sammelleitung 15 und eine untere Sammelleitung 15′ geeigneter Länge. Mit der oberen Sammelleitung 15 und der unteren Sammelleitung 15′ ist jeweils ein Zuleitungsdraht 21 bzw. 21′ verbunden. Der Strom fließt somit von der unteren Sammelleitung 15′ durch die Sammelleitung 14 auf der anderen Seite und durch die obere Sammelleitung 15 gemäß einem ⊐-förmigen Muster, wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt.

Zur Verbesserung der Richtcharakteristik bei UKW- Empfang wird die obere Sammelleitung 15 geerdet. Dies ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Zur Vermeidung eines Rauschens aufgrund der Stromzuführungsleitung für das elektrische Heizelement und zur Verhinderung eines Rauschens durch das elektrische Heizelement selbst liegt ein Kondensator 22 zwischen der Stromzuführungsleitung 21′ und Erde.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 9 und 10 ist die obere Sammelleitung 15 geerdet, und die untere Sammelleitung 15′ ist mit der Stromzuführung verbunden. Die Stromzuführungsleitung 21′ des Heizelements ist über den Kondensator 22 geerdet. Eine Antenne 12 mit einem spezifischen Streifenmuster ist über dem elektrischen Heizelement 16 auf der Glasscheibe 11 angeordnet. Die Antenne 12 hat einen Abstand vom elektrischen Heizelement 16 von mehr als 2 cm zur Verhinderung eines elektrischen Kurzschlusses sowie einen Abstand vom Rahmen des Fensters von etwa 1 bis 6 cm zur Verhinderung einer Verringerung des Antennengewinns.

Es wird jeweils ein geeignetes Antennenmuster ausgewählt, so daß man optimale Charakteristika erzielt, und zwar je nach der Gestalt des Automobils, der Gestalt, Größe und Struktur der Glasscheibe. Das Antennenmuster der Glasscheibenantenne der Heckscheibe mit einem elektrischen Heizelement für die Vermeidung eines Feuchtigkeitsbeschlags ist in Bezug auf die vertikale Mittellinie A-A′ des Automobils 23 gemäß Fig. 11 asymmetrisch. Die Einspeisungs- oder Anzapfstelle der Antennenstreifen, an der die Antennenleitung angeschlossen ist, befindet sich vorzugsweise auf der rechten oder der linken Seite der Glasscheibe. Hierdurch wird eine Verbesserung hinsichtlich der 8-Form der Charakteristik der Antenne erzielt.

Wenn das Antennmuster in Bezug auf die vertikale Mittellinie des Automobils asymmetrisch ist und wenn die Verbindungsstelle der Antennenstreifen auf der rechten oder linken Seite der Glasscheibe angeordnet ist, so wird die Mittellinie für die Funktion der Antenne aus der Mittellinie des Automobils verschoben. Zum Beispiel kann die Richtung der Funktion der Antenne um etwa 90° zum Körper des Automobils verschoben werden. Man erhält hierdurch eine wesentliche Verbesserung der 8-Form der Richtwirkungscharakteristik.

Die Antennenstreifen werden durch Aufdrucken einer elektrisch leitfähigen Paste in Form eines gewünschten Musters und durch Backen der Paste gebildet. Die Antennenstreifen können ferner gebildet werden, indem man Metalldrähte im Zwischenfilm einer laminierten Glasscheibe anordnet. Ferner können Antennenstreifen auf verschiedenste andere Weise auf oder in der Glasscheibe ausgebildet sein.

Die Antenne 12 kann ein solches Muster aufweisen, daß man einen hohen Antennengewinn erzielt, und zwar sowohl für den UKW-Bereich als auch für den amplitudenmodulierten Bereich, so daß die Antenne gleichermaßen für den UKW-Bereich als auch für den LMK-Bereich verwendbar ist. Es ist ferner möglich, das Muster so zu wählen, daß ein Teil der Antenne in der Hauptsache dem Empfang der amplitudenmodulierten Rundfunkwellen dient, während ein anderer Teilbereich in der Hauptsache dem Empfang der frequenzmodulierten Rundfunkwellen dient. Es ist ferner möglich, das Muster so zu wählen, daß ein Teil sowohl dem Empfang von frequenzmodulierten Rundfunkwellen als auch dem Empfang von amplitudenmodulierten Rundfunkwellen dient, während ein anderer Teil in der Hauptsache dem Empfang von amplitudenmodulierten Rundfunkwellen dient.

Typische Antennenmuster des erfindungsgemäßen Antennensystems sind in den Fig. 6 bis 10 gezeigt. Dabei ist jeweils ein Hauptantennenstreifen 24 mit einer Einspeisungsstelle 18 an einer Seite der Glasscheibe 11 vorgesehen, und zwar auf einer Seite über dem Heizelement 16 auf der Glasscheibe 11 des Heckfensters. Der Hilfsantennenstreifen 25 ist mit einem spezifischen Abstand vom Hauptantennenstreifen 24 angeordnet und erstreckt sich in Querrichtung zur Glasplatte 11 in der Nähe des Rahmens, und zwar oberhalb oder unterhalb des Hauptantennenstreifens 24. Der Hauptantennenstreifen 24 ist mit dem Hilfsantennenstreifen 25 über einen Phaseneinstellantennenstreifen 26 verbunden. Dieses Muster ist besonders günstig. Der Hauptantennenstreifen 24 des Antennensystems erstreckt sich in Querrichtung von einer Seite des Fensters zur Mitte der Glasscheibe 11 hin, welche in das Heckfenster eines Automobils eingesetzt ist.

Der Hauptantennenstreifen 24 ist vorzugsweise an einem Ende an der Einspeisungsstelle 18 mit dem Antennenverbindungsdraht verbunden, während das andere Ende, welches der Einspeisungsstelle 18 abgewandt ist, frei ist. Vorzugsweise ist der Hauptantennenstreifen 24 asymmetrisch in Bezug auf die vertikale Mittellinie des Antennensystems 10. Das freie Ende des Hauptantennenstreifens 24 liegt vorzugsweise im mittigen Bereich des Antennensystems 10. Der Hauptantennenstreifen 24 ist nicht auf einen geradlinigen Streifen beschränkt. Es kann eine Vielzahl von Streifen vorgesehen sein sowie verzweigte Streifen, zurückgeführt Streifen oder gekrümmte Streifen. Die Länge des Hauptantennenstreifens liegt vorzugsweise im Bereich von n λα/4±λα/20, wobei λ die Wellenlänge der gewünschten mittleren Frequenz des UKW-Rundfunkfrequenzbereichs bedeutet, und wobei α den Wellenlängenverkürzungskoeffizienten des Antennensystems bezeichnet. Vorzugsweise beträgt die Länge etwa 40 cm bis 90 cm.

Der Hilfsantennenstreifen 25 befindet sich oberhalb des Hauptantennenstreifens 24 oder nahe des Fensterrahmens am oberen Seitenteil oder unterhalb des Hauptantennenstreifens 24 oder nahe des Fensterrahmens am unteren Seitenteil. Der Hilfsantennenstreifen 25 erstreckt sich in transversaler Richtung mit einem spezifischen Zwischenraum zum Hauptantennenstreifen 24. Der Zwischenraum ist im Hinblick auf die Empfangsempfindlichkeit 1 bis 3 cm breit.

Wenn der Hilfsantennenstreifen 25 auf der Glasscheibe 11 in der Nähe des Fensterrahmens angeordnet ist, so beträgt der Zwischenraum bzw. Abstand zum Fensterrahmen vorzugsweise etwa 1 bis 5 cm. Der Hilfsantennenstreifen hat mindestens ein freies Ende. Der Hilfsantennenstreifen 25 kann auf der Glasscheibe 11 im mittigen Bereich oder in einem Seitenbereich angeordnet sein. Die Länge, Breite und Anzahl der Hilfsantennenstreifen 25 kann von der Form des Automobilkörpers, von der Größe des Glasfensters und anderen Faktoren abhängen. Eine optimale Hilfsantenne hat ein in Querrichtung symmetrisches Muster. Der Phaseneinstellantennenstreifen 26 dient der Einstellung der Phasen der UKW-Rundfunkwelle an der Einspeisungsstelle 18 des Hauptantennenstreifens 24 und des Hilfsantennenstreifens 25, welche unterschiedliche Richtcharakteristika aufweisen, sowie der Zusammensetzung des Hauptantennenstreifens 24 und des Hilfsantennenstreifens 25 unter optimalen Bedingungen sowie der Steigerung der Empfindlichkeit des Empfangs von LMK-Rundfunkwellen. Die Länge des Phaseneinstellungsantennenstreifens 26 ist derart gewählt, daß die Phase des Empfangswellenbereichs in zweckentsprechender Weise eingestellt wird. Der Phaseneinstellantennenstreifen 26 verbindet die Einspeisungsstelle des Hauptantennenstreifens 24 mit dem Hilfsantennenstreifen 25. Zum Beispiel ist die Länge des Phaseneinstellantennenstreifens 26 derart gewählt, daß sie in Resonanz mit dem UKW-Rundfunkfrequenzband (76 bis 90 MHz) steht. Insbesondere ist die Länge derart gewählt, daß sie λ/4, 3/4λ, 5/4λ, . . . n/ 4λ beträgt, wobei λ die Wellenlänge der mittleren Frequenz des UKW-Rundfunkfrequenzbandes beträgt und wobei n eine ungerade Zahl bedeutet. Es ist in der Praxis bevorzugt, eine Länge von λ/4±λ/20 zu wählen oder eine Länge von 3/4λ±λ/20, . . . n/ λ±λ/20.

Bei dem erfindungsgemäßen Antennensystem ist die Wellenlänge der empfangenen Rundfunkwelle verkürzt, so daß ein Wellenlängenverkürzungskoeffizient a mit der Wellenlänge multipliziert werden muß.

Bei dem Antennensystem für die Heckscheibe eines herkömmlichen Automobils wird in der Praxis eine Länge von 3/4λ ausgewählt, und zwar unter dem Gesichtspunkt der Abmessungen der Glasscheibe und unter dem Gesichtspunkt der Beschränkung des für die Antennenstreifen zur Verfügung stehenden Raums. Üblicherweise erfolgt die Auswahl im Bereich von 3/4g±1/20λ, d. h. z. B. im Bereich von 1900 mm±100 mm bei obiger Dimensionierung. Der Phaseneinstellantennenstreifen 26 hat vorzugsweise ein asymmetrisches Muster in Bezug auf die vertikale Mittellinie der Glasscheibe und er erstreckt sich in Querrichtung und verläuft im wesentlichen parallel zum Hauptantennenstreifen 24 und zum Hilfsantennenstreifen 25 mit jeweils einem Spalt.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen, daß das Muster des Phaseneinstellantennenstreifens 26 einen zurückgeführten Bereich 27 aufweisen kann, oder es kann aus einer Vielzahl von Streifen bestehen. Der Phaseneinstellantennenstreifen 26 ist mit dem Hauptantennenstreifen 24 verbunden, um einen Verlust der Empfangsempfindlichkeit des Hauptantennenstreifens 24 zu vermeiden sowie einen Verlust hinsichtlich der Richtcharakteristika bei UKW-Rundfunkwellen. Zum Beispiel ist der Phaseneinstellantennenstreifen 26 mit demjenigen Teil des Hauptantennenstreifens 24 verbunden, welcher nicht den Hauptfunktionsbereich des Hauptantennenstreifens 24 bildet, z. B. mit dem Bereich in der Nähe der Einspeisungsstelle 18. Der Phaseneinstellantennenstreifen 26 ist ferner mit dem Hilfsantennenstreifen 25 verbunden, so daß ein Verlust der Empfangsempfindlichkeit des Hauptantennenstreifens 24 vermieden wird sowie ein Verlust der Richtcharakteristika bei UKW-Rundfunkempfang. Zum Beispiel ist der Phaseneinstellantennenstreifen 26 mit dem mittleren Bereich des Hilfsantennenstreifens 25 verbunden oder mit einem Bereich in der Nähe des Endes des Hilfsantennenstreifens 25.

Der Einspeisungspunkt 18 des Hauptantennenstreifens 24 ist im Seitenbereich der Glasscheibe 11 angeordnet, und zwar entweder auf der rechten oder linken Seite, und zwar entweder im oberen Bereich, im mittleren Bereich oder im unteren Bereich. Die Position der Einspeisungsstelle 18 wird je nach der speziellen Konstruktion ausgewählt. Die wirksame oder effektive Mittellinie des Antennensystems kann von der vertikalen Mittellinie der Glasscheibe verschoben werden, so daß die Auswirkungen von sekundären Strahlungen der UKW-Rundfunkwellen durch den Körper des Automobils auf ein Minimum herabgedrückt werden können und die 8-förmige Charakteristik verbessert werden kann.

Wenn die Verwendung solcher Antennenstreifen nicht zum Empfang von LMK-Rundfunkwellen ausreicht, so kann man einen Antennenstreifen 29 für LMK-Rundfunkempfang oder amplitudenmodulierten Rundfunkempfang gemäß Fig. 10 vorsehen. Es ist auch möglich, ein Reaktanzelement oder Drosselelement oder Spulenelement zwischen dem LMK-Antennenstreifen 29 und dem Hauptantennenstreifen 24, dem Hilfsantennenstreifen 25 oder dem Phaseneinstellantennenstreifen 26 vorzusehen. Auf diese Weise kann die Empfangswelle eines UKW-Rundfunkwellenbandes beschnitten werden und Verluste hinsichtlich der Richtcharakteristika der UKW-Rundfunkwellen durch den LMK- Antennenstreifen 29 können verhindert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Antennensystem verwendet man optimal eine Hochfrequenzverstärkerschaltung 19 für den Empfang von amplitudenmodulierten und/oder frequenzmodulierten Rundfunkwellen. Die Fig. 9 und 10 zeigen bestimmte Ausführungsformen einer Hochfrequenzverstärkerschaltung 19 zwischen der Einspeisungsstelle 18 und einem Radioempfänger 30. Vorzugsweise verwendet man eine Hochfrequenzverstärkerschaltung 19 mit einer Frequenzcharakteristika zur Verstärkung mindestens einer Frequenzbandregion der UKW-Rundfunkwellen oder der LMK-Rundfunkwellen (Mittelwellen, Langwellen oder Kurzwellen), während andererseits Störwellen herausgeschnitten werden, die zu Geräuschen beim Empfang der Rundfunkwellen dienen, z. B. Störwellen aufgrund der Fernsehsendesignale, Störwellen aufgrund unerwünschter Wellen niedriger Frequenz und Störwellen aufgrund unerwünschter Wellen hoher Frequenz sowie unerwünschter Zwischenfrequenz.

Die Hochfrequenzverstärkerschaltung kann als Kombination von Hochfrequenzverstärkerschaltung zur Verstärkung in den genannten Frequenzbandbereichen vorliegen. Es ist somit vorteilhaft, eine Hochfrequenzverstärkerschaltung in Form einer integrierten Schaltung oder in Form diskreter Schaltelemente vorzusehen, um die Verstärkung in den gewünschten Frequenzbandbereichen vorzunehmen. Diese Wahl wird je nach den Kosten und der gewünschten kompakten Abmessung des Geräts getroffen. Radioempfänger für Automobile sind gewöhnlich sowohl für den Empfang von amplitudenmodulierten Rundfunksendungen als auch für den Empfang von frequenzmodulierten Rundfunkwellen ausgelegt. Vorzugsweise dient die Hochfrequenzverstärkerschaltung sowohl zur Verstärkung des Frequenzbandbereichs im UKW-Rundfunkbereich als auch im LMK- Rundfunkbereich.

Zum Beispiel liegen die LMK-Rundfunkwellen in Japan im Bereich von 535 bis 1605 kHz, während die UKW-Rundfunkwellen im Bereich von 76 bis 90 MHz liegen und die Fernsehwellen im Bereich von 90 bis 770 MHz liegen. Es ist daher bevorzugt, eine Hochfrequenzverstärkerschaltung zu verwenden, welche derart ausgelegt ist, daß sie die Bandbereiche von 535 bis 1605 kHz und 76 bis 90MHz verstärkt, aber die Frequenzbandbereiche von mehr als 90 MHz wegschneidet. Die Bandregionen für Mittelwellenrundfunkempfang, UKW-Rundfunkempfang und Fernsehempfang sind in verschiedenen Ländern verschieden. Die Frequenzbandbereiche, in denen verstärkt werden soll, und die herauszuschneidenden Frequenzbandbereiche werden demgemäß entsprechend den örtlichen Gegebenheiten ausgewählt, und somit wird die Hochfrequenzverstärkerschaltung ebenfalls entsprechend den örtlichen Gegebenheiten aufgebaut.

Die Hochfrequenzverstärkerschaltung kann im Radioempfänger vorgesehen sein oder sie kann zwischen der Einspeisungsstelle der Antenne und dem Antennenanschluß des Radioempfängers angeordnet werden oder sie kann an oder in der Glasscheibe einstückig vorgesehen sein oder mit einem Bindemittel befestigt werden. Es ist bevorzugt, ein Geräuschfilter 20 vorzusehen, welches ein Rauschen aufgrund der Stromquelle 32 verhindert und zwischen dem Stromquellenanschluß 31 des Hochfrequenzverstärkers 19 und der Stromquelle 32 liegt. Der Geräuschfilter 20 gemäß den Fig. 9, 10 und 12 umfaßt einen Widerstand 33 in Reihe zwischen dem Stromquellenanschluß 31 und der Stromquelle 32 sowie einen Kondensator 34 zwischen dem Stromquellenanschluß und Erde. Hierdurch können Geräusche ausgezeichnet vermieden werden. Die Verwendung eines Geräuschfilters ist nicht kritisch, und es können verschiedenste Typen von Geräuschfiltern verwendet werden. Der Geräuschfilter 20 zum Herausfiltern eines Rauschens kann in der Hochfrequenzverstärkerschaltung vorgesehen sein oder es kann zwischen den Zuleitungsdrähten der Stromzuführung vorgesehen sein oder direkt mit der Stromquelle verbunden sein.

Zum Vergleich der Charakteristika des erfindungsgemäßen Antennensystems mit herkömmlichen Antennensystemen wurden die folgenden Antennensysteme hergestellt und hinsichtlich ihrer Richtcharakteristika ausgemessen. Das Glasantennensystem 10 umfaßt jeweils einen Hauptantennenstreifen 24 mit dem Muster gemäß Fig. 14a, wobei a=415 mm; b=35 mm; c= 65 mm und d=515 mm sind. Bei einem Glasantennensystem 10 mit einem Hauptantennenstreifen 24 und einem Phaseneinstellantennenstreifen 26 liegt das Muster gemäß Fig. 15a vor, wobei a=415 mm; b=35 mm; c=35 mm; d=515 mm und e= 30 mm sind.

Ein Glasantennensystem 10 mit einem Phaseneinstellantennenstreifen 26, welcher gegenüber demjenigen der Fig. 15 verlängert ist, wird in Fig. 16a gezeigt, wobei a=415 mm; b=35 mm; c=35 mm; d=515 mm; e=30 mm und f=20 mm sind. Das Glasantennensystem 10 gemäß Fig. 17a umfaßt in Kombination einen Hauptantennenstreifen 24, einen Phaseneinstellantennenstreifen 26 und den Hilfsantennenstreifen 25, wobei a=515 mm; b=300 mm; c=25 mm; d=25 mm; e=20 mm; f=30 mm; g=35 mm; h=100 mm und i=10 mm sind.

Die Ergebnisse der Richtcharakteristikmessungen sind in den Fig. 14 bis 17 dargestellt. Die Fig. 14 bis 17 zeigen die Ergebnisse der Richtcharakteristikmessungen bei 80 MHz. Die Fig. 14 bis 17 zeigen die Richtcharakteristika bei 84 MHz.

Man erkennt aus den Figuren, daß ein Antennensystem mit einem Hauptantennenstreifen, einem Hilfsantennenstreifen und einem Phaseneinstellantennenstreifen einen höheren Antennengewinn für den Empfang zeigt als ein Antennensystem, welches nur einen Hauptantennenstreifen und/oder einen Hilfsantennenstreifen oder nur einen Hauptantennenstreifen und einen Phaseneinstellantennenstreifen zeigt. Der Antennengewinn ist um 6 dB höher als bei einer Antenne, welche ausschließlich aus einem Hauptantennenstreifen besteht, und um 6 dB höher als bei einer Antenne, welche ausschließlich einen Hilfsantennenstreifen aufweist (bei 84 MHz). Daher wird die UKW-Richtcharakteristik wesentlich verbessert.

Fig. 15 zeigt das Antennensystem mit einem Phaseneinstellantennenstreifen, dessen Länge nicht ausreicht, um die Phase einzustellen. Man erkennt aus Fig. 15, daß die Richtcharakteristika und die Empfangsempfindlichkeit wesentlich schlechter sind als bei einem Antennensystem mit einem ausreichend langen Phaseneinstellantennenstreifen (Fig. 16 und 17).

Im folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Antennenstreifen und elektrische Heizelemente mit den Mustern gemäß Fig. 18 werden aufgedrückt. Hierzu wird eine Silberpaste verwendet. Man wendet das Siebdruckverfahren an. Die bedruckte Glasplatte wird zum Backen der Paste erhitzt. Dabei erhält man ein Glasscheibenantennensystem, bei dem die einzelnen Antennenteile die folgenden Abmessungen haben: a=515 mm; b=300 mm; c=25 mm; d= 25 mm; e=20 mm; f=30 mm; g=35 mm; h=100 mm, i=10 mm.

Die Verteilungskurve der Richtcharakteristik wurde bei verschiedenen UKW-Frequenzen gemessen. Sie ist in Fig. 19 als Kurve A dargestellt. Die Ergebnisse der Richtcharakteristika werden bei den nachstehenden Frequenzen erhalten.

Man erkennt aus den Figuren, daß die Richtcharakteristik im UKW-Frequenzbandbereich wesentlich verbessert wird, und zwar im Sinne einer Beseitigung der 8-Form der Richtcharakteristik.

Beispiel 2

Bei dem Antennenmuster der Fig. 18 wird die Länge a des Hilfsantennenstreifens variiert. Die übrigen Länge und Abstände bleiben gleich. Die Länge a hat den Wert 270 mm, 300 mm, 350 mm, 400 mm oder 450 mm. Die Durchschnittswerte und die Minimumwerte der Empfangsempfindlichkeiten bei 76 MHz, 84 MHz oder 90 MHz werden gemessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 20 dargestellt, und zwar in Form eines Diagramms der Empfangsempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Länge des Hilfsantennenstreifens. Man erkennt aus dieser graphischen Darstellung, daß bei einer Länge l des Hilfsantennenstreifens von etwa 300 mm (z. B. 250 mm bis 350 mm) die Empfindlichkeiten über dem gesamten Frequenzbandbereich günstig sind.

In Fig. 20 zeigt die vollausgezogene Linie den Durchschnittwert der Empfangsempfindlichkeit der Antenne im 60 dB-Feld und die Punktlinie zeigt den minimalen Wert der Empfangsempfindlichkeiten. Darüberhinaus sind die Empfangsempfindlichkeiten bei verschiedenen Frequenzen durch Kurven dargestellt, welche mit x, y und z bezeichnet sind. Die Kurve x bezieht sich auf 76 MHz (Symbol ⚫); die Kurve y bezieht sich auf 84 MHz (Symbol x) und die Kurve z bezieht sich auf 90 MHz (Symbol ○).

Beispiel 3

Antennenstreifen und elektrische Heizelemente mit dem Muster gemäß Fig. 9 werden mit Hilfe einer Silberpaste nach dem Siebdruckverfahren auf eine Glasplatte aufgedruckt, und die Paste wird anschließend gebacken oder gesintert, wobei man eine Glasplatte mit einem Antennensystem für das Heckfenster eines Automobils gemäß Fig. 9 erhält. Die Richtcharakteristika der verschiedenen UKW-Rundfunkfrequenzen werden gemessen. Die Ergebnisse der Richtcharakteristik- Verteilungskurve sind in Fig. 22 dargestellt (Kurve A). Die Richtcharakteristika wurden ohne eine Hochfrequenzverstärkerschaltung gemessen, und zwar bei einer gleichförmigen Feldintensität von 60 dB bei verschiedenen UKW-Rundfunkfrequenzbandbereichen, nämlich bei 76 MHz, 80 MHz, 84 MHz, 88 MHz oder 90 MHz.

Beispiel 4

Antennenstreifen und elektrische Heizelemente mit dem Muster gemäß Fig. 10 werden mit Hilfe einer Silberpaste nach dem Siebdruckverfahren auf eine Glasscheibe gedruckt und gebacken, wobei man eine Glasscheibe mit einem Antennensystem für das Heckfenster eines Automobils gemäß Fig. 10 erhält. Die Richtcharakteristika bei verschiedenen UKW-Rundfunkfrequenzen werden gemessen. Die Ergebnisse, d. h. die Richtcharakteristik-Verteilungskurven, sind in Fig. 23 gezeigt (Kurve A). Die Richtcharakteristika wurden ohne eine Hochfrequenzverstärkerschaltung bei einer gleichförmigen Feldintensität von 60 dB gemessen, und zwar bei verschiedenen UKW-Frequenzbandbereichen, nämlich bei 76 MHz, 80 MHz, 85 MHz oder 90 MHz.

Vergleichsbeispiel

Eine der Sammelleitungen des elektrischen Heizelements wird in zwei Teile unterteilt und die untere Sammelleitung wird geerdet. Dabei erhält man das Antennensystem gemäß Fig. 12 für ein Automobil. Die Richtcharakteristika im UKW-Rundfunkbereich werden wiederum gemessen. Die Richtcharakteristik- Verteilungskurve ist in Fig. 13 gezeigt (Kurve C). Man erkennt aus den Beispielen 3 und 4 und aus dem Vergleichsbeispiel 1, daß das erfindungsgemäße Antennensystem einen gleichförmigen Antennengewinn zeigt sowie eine überlegene Richtcharakteristik im Sinne einer weitgehenden Unterdrückung der Richtwirkung im UKW-Rundfunkwellenbereich, und zwar im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel 1.

Claims (6)

1. Antennensystem für ein Automobilfensterglas mit einem der Entfernung eines Feuchtigkeitsbeschlags dienenden elektrischen Heizelement, welches eine Vielzahl von horizontalen Heizstreifen und Sammelschienen an beiden Seiten der Heizstreifen umfaßt, welche in einer Heizregion auf oder in der Glasscheibe angeordnet sind, und mit einer separaten horizontalen Antenne oberhalb des Heizelements, die asymmetrisch in bezug auf die vertikale Mittellinie der Glasscheibe ist und bei der ein Anschluß im Seitenbereich der Glasscheibe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Sammelschienen in einen oberen Teil und einen unteren Teil geteilt ist, und daß der obere Teil mit Masse verbunden ist.

2. Antennensysteme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Sammelleitung (15′) mit einer Stromquelle über einen Verbindungsleiter (21′) verbunden ist, welcher über einen Kondensator (22) geerdet ist.

3. Antennensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (12) einen ersten Antennenleiter (24) umfaßt sowie einen zweiten Antennenleiter (25), welcher über oder unter dem ersten Antennenleiter (24) mit einem Abstand in Querrichtung angeordnet ist, sowie einen Phaseneinstellantennenleiter (26), welcher den ersten Antennenleiter (24) mit dem zweiten Antennenleiter (25) verbindet, wobei die Einspeisungsstelle (18) der Antenne (12) am ersten Antennenleiter (24) vorgesehen ist.

4. Antennensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antennenleiter (24) ein freies Ende hat.

5. Antennensystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antennenleiter (24) und der zweite Antennenleiter (25) in Querrichtung im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

6. Antennensystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Phaseneinstellantennenleiters (26) einschließlich des zweiten Antennenleiterteils (25) im Bereich von n λα/4±λα/20 liegt, wobei n eine ungerade Zahl, λ die Wellenlänge der mittleren Frequenz des UKW-Frequenzbandes und α den Wellenlängenverkürzungskoeffizienten der Antenne bedeuten.