DE3808401A1 - Sichtscheibe fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung gehört zum Bereich der heizbaren Sichtscheiben für Fahrzeuge, die zugleich Antennen für den mobilen Funkempfang tra­ gen.

Die Erfindung gehört damit auch zum Gebiet der Scheibenantennen. Heizbare Sichtscheiben mit Antennen sind z. B. aus der DE-AS 23 60 672 bekannt. Auf diesen bekannten Sichtscheiben für Kraftfahrzeuge ist ein Leitersystem angeordnet, das zugleich Heizfunktionen und Anten­ nenfunktionen übernimmt. Bei dieser Sichtscheibe sind elektrische Widerstandselemente zwischen stromführenden Sammelschienen angeordnet, von denen eine in der Nähe des oberen, die andere in der Nähe des unteren Scheibenrandes angebracht sind, während die Heizdrähte verti­ kal zwischen den Sammelschienen verlaufen. Die eine der beiden Sammel­ schienen ist in zwei Teile geteilt und die beiden Teile sind an ihren benachbarten Enden über Zuleitungen kapazitiv an einen Empfänger ge­ koppelt. Die beiden Teile der Sammelschiene und daran gegebenenfalls angebrachte Verlängerungen bilden eine UKW-Antenne. Die Abstimmung der UKW-Antenne erfolgt durch theoretische Berechnung der Länge der Verlängerungen und sich daran anschließende Korrekturen aufgrund von Messungen.

Seit einiger Zeit sind Sichtscheiben für Fahrzeuge im Gespräch, die über die ganze Fläche mit Gold oder einem anderen leitfähigem Metall bedampft sind. Dieser Metallbelag soll auch zur Scheibenheizung her­ angezogen werden. Dazu werden z. B. an zwei gegenüberliegenden Scheibenrändern Sammelschienen für die Heizstromzufuhr angeordnet. Keine der Sammelschienen eignet sich wegen des sich anschließenden Metallbelages als UKW-Antenne.

In bedampfte Sichtscheiben lassen sich jedoch Antennen integrieren, die im UKW-Bereich empfindlich sind, wie auch solche für den AM- Rundfunkbereich, wenn der Belag entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 ausgebildet und an den Empfänger angeschlossen ist.

Anhand der Zeichnung werden drei Ausführungsbeispiele der erfin­ dungsgemäß ausgebildeten Sichtscheibe näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Sichtscheibe mit einer λ/2 Schlitzantenne, die über ein Koaxialkabel an den Empfänger angeschlossen ist,

Fig. 2 eine Sichtscheibe mit einer λ/4 Schlitzantenne,

Fig. 3 eine Sichtscheibe mit einer λ Schlitzantenne,

Fig. 4 eine Sichtscheibe mit Anschluß der Schlitzantenne über einen Streifenleiter an ein Koaxialkabel,

Fig. 5 eine Sichtscheibe mit Schlitzantenne und Reflektor.

In Fig. 1 ist eine Sichtscheibe 1 für ein Fahrzeug dargestellt, die ihrem Umriß nach als Heck- oder Frontscheibe gedacht ist. Diese Sichtscheibe ist in bekannter Weise mit einem gutleitenden Metallbelag bedampft, so daß der Metallbelag als niederohmig anzu­ sehen ist.

Es ist bekannt, diesen Metallbelag zur Scheibenheizung zu verwenden. Daneben behindern diese getönten Scheiben die Sonneneinstrahlung, aber auch den Einblick in das Fahrzeug. Diese Eigenschaften der be­ dampften Sichtscheibe sind hier aber von untergeordneter Bedeutung.

Bei der Bedampfung der Sichtscheibe ist ein Schlitz 2 ausreichender Länge und geringer Breite in einem Abstand a von der einen Kante der bedampften Fläche im wesentlichen parallel zu dieser ausgespart. Die Stromzuführung des Heizstroms erfolgt über die Kanten 5, 6 der bedampften Fläche, die den Schlitzenden 3, 4 gegenüberliegen. Die Kanten des Metallbelages können dabei selbst Sammelschienen 7, 8 für die Stromzufuhr bilden. Diese Sammelschienen können aber auch geson­ dert ausgeführt sein. Die Schlitzenden 3, 4 halten ebenfalls einen Abstand a von der Sammelschiene ein.

Die Schlitzenden 3, 4 können auch gegenüber dem Zentralbereich 9 abgewinkelt und parallel zu den Sammelschienen 7, 8 geführt sein, um eine größere Schlitzlänge zu erreichen.

Befindet sich eine solche Sichtscheibe im elektromagnetischen Feld eines UKW-Rundfunksenders, so bildet sich über dem Schlitz ein elek­ trisches Wechselfeld aus und der Schlitz wird von einem Ringwechsel­ strom umflossen. Die Länge des Schlitzes soll in etwa dem elektri­ schen Wert λ/2 im UKW-Bereich entsprechen. Die Länge hängt daher ab von der Dielektrizätskonstanten ε _r des Glases der Sichtscheibe. Die Breite des Schlitzes kann sehr klein gegenüber der halben Wellenlänge λ/2 gehalten werden, während der Abstand a klein gegenüber der halben Wellenlänge λ/2 gewählt ist.

Zweckmäßigerweise sollte der Wert der Konstanten ε _r so gewählt sein, daß die Schlitzenden nicht abgewinkelt werden müssen, um die Schlitz­ antenne auf den Wert in der Größenordnung von λ/2 im UKW-Bereich abzu­ stimmen. Denn eine Abwinklung der Schlitzenden beeinträchtigt unter Umständen den Fluß des Heizstromes, so daß sich zwischen den abge­ winkelten Enden eine ungeheizte Zone ausbilden kann.

In Fig. 1 ist die Mitte des oberen Randes bei 10 des Schlitzes 2 mit dem Innenleiter 12 eines Koaxialkabels verbunden, während die Mitte des unteren Randes bei 11 über eine Kapazität 15, die für UKW einen Kurzanschluß darstellt, an das Chassis angeschlossen ist, das die Sichtscheiben umgibt. Mit diesem Chassis ist auch der Außen­ leiter 13 des Koaxialkabels verbunden.

Die Fig. 2 zeigt eine Schlitzantenne, deren elektrische Länge λ/4 im UKW-Bereich ist. Der Fußpunkt 21 endet in einem umlaufenden Frei­ raum 22. Auch hier erstreckt sich der Schlitz 20 im wesentlichen in Flußrichtung des Heizstromes, der aus dem linken bzw. rechten Sicht­ scheibenrand 23, 24 zu- bzw. abgeführt wird. Die beiden Schlitzrän­ der sind an dem Fußpunkt mittels eines Übertragers 25 verbunden, der den Anschluß an den Innenleiter 26 eines Koaxialkabels bringt, des­ sen Außenleiter 27 wieder mit dem Chassis verbunden ist.

Da die bedampfte Fläche hier von einem umlaufenden Freiraum 22 um­ geben ist, überträgt der Übertrager 25 über das Koaxialkabel auch die Signale des AM-Runfunkbereiches.

In Fig. 3 ist zwischen der umlaufenden Kante 31 der Sichtscheibe 30 und der bedampften Fläche ein umlaufender Freiraum 32 ausgespart, dessen Länge den elektrischen Wert λ im UKW-Bereich hat. Ist an die bedampfte Fläche der Innenleiter 33 eines Koaxialkabels angeschlossen, so läßt sich an diesem ein ausreichendes Signal, sowohl für einen UKW- als auch einen AM-Empfänger abnehmen. Im UKW-Bereich wirkt der Freiraum 32 als Schlitzantenne, da der metallische Chassisrand für das Fahrzeugfenster, der bei 34 angedeutet ist, die Sichtscheibe 30 außen umschließt.

Im AM-Rundfunkbereich dagegen dient wie auch in Fig. 2, die be­ dampfte Fläche insgesamt als Leiter.

Fig. 4 zeigt den Anschluß des oberen Randes 41 des Schlitzes 40 an ein Koaxialkabel über eine zwischengeschaltete Streifenleitung 42. Zu diesem Zweck ist in der bedampften Fläche eine T-förmige Struktur ausgespart. Die Streifenleitung 42 ist zwischen den beiden Rändern 43, 44 des vertikalen T-Schenkels hindurchgeführt und wie Fig. 4a deutlicher zeigt, am unteren Ende der Sichtscheibe mit dem Innenlei­ ter 45 des Koaxialkabels 46 verbunden. Der vertikale Schlitz ist mit einer metallisierten Isolierschicht 47 abgedeckt, die zusammen mit den Rändern 43, 44 eine kapazitive Kopplung für den Ringwechselstrom um die Schlitzantenne bildet. Die nach außen weisende Metallisierung auf der Isolierschicht 47 ist bei 48 mit Chassis verbunden, an das auch der Außenleiter 49 des Koaxialkabels 46 angeschlossen ist.

Die Ränder 43, 44 können auch als Sammelschiene für die Zufuhr des Heizstromes dienen. In die Zufuhrleitungen 50, 51 für den Heizstrom sind dann jeweils im AM-Bereich wirksame Drosseln 52, 53 einzu­ schließen, die zweckmäßigerweise auf einen gemeinsamen Ringkern 54 gewickelt sind.

Fig. 5 zeigt eine verbesserte Ausführung der Schlitzantenne nach Fig. 1. Im Abstand h von dem aus Fig. 1 bekannten Schlitz 55 be­ findet sich ein zweiter Schlitz 56, der in Länge und Breite in etwa dem ersten Schlitz 55 entspricht. Dadurch läßt sich ein Antennen­ gewinn in der Horizontalen erreichen. Die Länge des Schlitzes 56 und der Abstand h von dem Schlitz 55 gehen in die Größe des Antennenge­ winnes und in die Richtwirkung der Antenne ein und müssen entsprech­ end den Gegebenheiten im einzelnen gewählt werden.

Claims (9)

1. Sichtscheibe für Fahrzeuge mit einem zwischen zwei der Strom­ zufuhr dienenden Sammelschienen aufgedampften Metallbelag, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelschienen (7, 8) an gegenüberliegenden Kanten (5, 6) des bedampften Bereiches der Sichtscheibe (1) ange­ ordnet sind und in dem niederohmig gewählten Metallbelag ein im wesentlichen senkrecht zu den Sammelschienen verlaufender Schlitz (2) ausgespart ist, daß die Mitte des einen Randes (10) des Schlitzes mit dem Innenleiter (12), die Mitte des gegenüberliegenden Randes (11) des Schlitzes mit dem Außen­ leiter (13) eines Koaxialkabels verbunden sind und die Länge des Schlitzes in Abhängigkeit vom Wert der Dielektrizitäts­ konstanten des Glases ε _r so bemessen ist, daß die vom Schlitz gebildete Antenne einen elektrischen Wert in der Größenord­ nung von λ/2 im UKW-Bereich erreicht, während die Schlitz­ breite sehr klein gegenüber dem Wert λ/2 ist und daß die Schlitzenden (3, 4) einen Abstand a von den Sammelschienen nicht unterschreiten, der klein gegenüber der halben Wellen­ länge λ/2 ist.

2. Sichtscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte des gegenüberliegenden Randes (11) des Schlitzes (2) kapazitiv an das Chassis angeschlossen ist und der Außen­ leiter (13) auf Chassispotential liegt.

3. Sichtscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Rand des Schlitzes einen Abstand a von der be­ nachbarten Kante des bedampften Bereiches der Sichtscheibe nicht unterschreitet, der klein gegenüber λ/2 ist.

4. Sichtscheibe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzenden (3, 4) gegenüber dem Zentralbereich (9) abgewinkelt sind.

5. Sichtscheibe für Fahrzeuge mit einem zwischen zwei der Strom­ zufuhr dienenden Sammelschienen, aufgedampft mit Teilbelag, dadurch gekennzeichnet, daß der niederohmige Metallbelag mit einem umlaufenden Frei­ raum (32) an den Scheibenkanten aufgedampft ist, und der Me­ tallbelag mit dem Innenleiter (33) eines Koaxialkabels ver­ bunden ist, während der Außenleiter (35) des Koaxialkabels auf Chassispotential liegt.

6. Sichtscheibe für Fahrzeuge nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Metallbelag eine im wesentlichen T-förmig ausge­ bildete Schlitzstruktur (40, 42, 44) ausgespart ist, daß die Mitte des einen Randes des horizontalen T-Schenkels (40) mit einem Streifenleiter (42) verbunden ist, der zwischen den Rändern (43, 44) des vertikalen T-Schenkels hindurchgeführt ist, daß der vertikale T-Schenkel von einer metallisierten Isolierschicht (47) abgedeckt ist und daß der Innenleiter (45) des Koaxialkabels mit dem Streifenleiter (42) verbunden ist und die Metallschicht auf der Isolierschicht auf Chassispoten­ tial liegt.

7. Sichtscheibe für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand h von einem ersten Schlitz (55) ein zu diesem parallel geführter zweiter Schlitz (56) ausgespart ist, dessen Länge und Breite im wesentlichen der Länge und Breite des ersten Schlitzes (55) entspricht.

8. Sichtscheibe für ein Fahrzeug mit einem zwischen zwei der Stromzufuhr dienenden Sammelschienen aufgedampften Metallbe­ lag, dadurch gekennzeichnet, daß in einem niederohmigen Metallbelag ein im wesentlichen senkrecht zu den Sammelschienen (23, 24) verlaufender Schlitz (20) ausgespart ist, die beiden Schlitzränder am Fußpunkt (21) über einen Übertrager (25) miteinander verbunden sind und der Innenleiter (26) des Koaxialkabels an den Übertrager ange­ schlossen ist und der Außenleiter (27) des Koaxialkabels auf Chassispotential liegt.

9. Sichtscheibe für ein Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelschienen Teil des aufgedampften Metallbelages sind.