DE3834075A1 - Fensterantenne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fensterantenne gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es ist eine Fensterantenne bekannt, bei der ein Fensterglas oder dergleichen als dielektrisches Bauteil einer Streifenleitungs- Antenne verwendet wird. Eine derartige Fensterantenne ist beispielsweise an einem Fahrzeug angebracht und dient als Sende- oder Empfangsantenne für ein Fahrzeug- Telefon oder Empfangsantenne für ein GPS (Global Position System) zur Ermittlung der jeweiligen Position des Fahrzeugs durch Empfang von Radiowellen von einem Satelliten.

Fig. 1 und 2 zeigen eine herkömmliche Fensterantenne, die am Dachfenster eines Fahrzeugs anzubringen ist. Bei diesem Stand der Technik wird eine Streifenleitungs-Antenne 14 für ein Fenster gebildet durch Aufbringen eines flächigen Antennen-Leiters 12 und eines Masse-Leiters 13 auf äußere oder innere Oberflächen 11 a und 11 b einer Fensterscheibe 11.

Eine durchgehende Bohrung 15 befindet sich in der Fensterscheibe 11. Ein innerer Leiter 16 a eines Koaxial-Kabels 16 ist mit dem Antennen-Leiter 12 durch Lot 17 verbunden und verläuft durch die Bohrung 15. Ein äußerer Leiter 16 b des Koaxial-Kabels 16 ist mit dem Masse-Leiter 13 durch Lot 18 verbunden.

Da bei diesem Stand der Technik der Antennen-Leiter 12 auf der Außenseite angeordnet ist und im übrigen das Lot 17 über den Antennen-Leiter 12 hinausragt, kann der Antennen- Leiter durch Bürsten bei der Reinigung des Fahrzeugs beschädigt werden oder aufgrund von Regen, Wind und dergleichen oxidieren.

Wenn Wassertropfen oder dergleichen an dem Antennen-Leiter 12 oder dergleichen haften, ändert sich dessen Impedanz.

Es ist daher schwierig, Übertragungs- und Empfangscharakteristika hoher Qualität zu erzielen.

Da der Antennen-Leiter 12 über die Oberfläche 11 a der Fensterscheibe 11 hinausragt und das Lot 17 den Antennen- Leiter 12 überragt, ist das äußere Erscheinungsbild nicht zufriedenstellen.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine Fensterscheibenantenne zu schaffen, die nicht der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt ist und gute Sende- und Empfangscharakteristika bietet.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Erfindungsgemäß ist eine Scheibenantenne vorgesehen, die ein dielektrisches Glied umfaßt, das an einer Fensterscheibe derart anzubringen ist, daß im wesentlichen die gesamten ersten Oberflächen von zwei dielektrischen Platten mit im wesentlichen derselben Fläche einander gegenüberliegen, während eine zweite Oberfläche einer der dielektrischen Platten einer inneren Seite und eine zweite Oberfläche der anderen dielektrischen Platte einer äußeren Seite gegenüberliegt. Ein Antennen-Leiter ist zwischen den ersten Oberflächen angeordnet, und ein Masse-Leiter befindet sich auf der äußeren Oberfläche, die der inneren Seite gegenüberliegt.

Bei der erfindungsgemäßen Fensterantenne ist der Antennen- Leiter zwischen den ersten Oberflächen von zwei dielektrischen Platten angeordnet, und der Masse-Leiter befindet sich auf derjenigen Oberfläche einer der beiden dielektrischen Platten, die nach innen gerichtet ist. Daher liegt weder der Antennen-Leiter noch der Masse-Leiter auf der Außenseite, so daß sie gegenüber physikalischen und chemischen Veränderungen und dergleichen unempfindlich sind.

Weiterhin liegen bei dem dielektrischen Bauteil im wesentlichen die gesamten ersten Oberflächen von zwei dielektrischen Platten mit im wesentlichen derselben Fläche einander gegenüber. Daher entsteht keine Unregelmäßigkeit auf der Außenoberfläche des dielektrischen Bauteils.

Da bei der erfindungsgemäßen Fensterantenne sowohl der Antennen-Leiter als auch der Masse-Leiter gegenüber physikalischen und chemischen Einflüssen und dergleichen unempfindlich sind, können Übertragungs- und Empfangscharakteristika hoher Qualität erreicht werden.

Da ferner keine Ungleichmäßigkeit auf der äußeren Oberfläche des dielektrischen Bauteils entsteht, ist das äußere Erscheinungsbild ausgezeichnet.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2 und zeigt eine bekannte Ausführungsform;

Fig. 2 ist eine Draufsicht zu dieser bekannten Ausführungsform;

Fig. 3 bis 9 sind Teilschnittdarstellungen von ersten bis siebten Ausführungsformen der Erfindung.

Anschließend sollen anhand von Fig. 3 bis 9 Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Streifenleiter-Antenne für Fenster, insbesondere Dachfenster eines Fahrzeuges, erläutert werden.

Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird ein Schichtglas als Fensterscheibe 21 verwendet. Die Fensterscheibe 21 ist so gestaltet, daß im wesentlichen die gesamten ersten Oberflächen 23 a und 24 a von zwei Glasplatten 23, 24, die im wesentlichen dieselbe Fläche aufweisen, einander über eine Zwischenschicht 22 gegenüberliegen, die aus einem transparenten Klebstoff besteht.

Die Fensterscheibe 21 ist so an dem Fenster angebracht, daß die zweite Oberfläche 23 b der Glasplatte 23 zur Innenseite gerichtet ist, während die zweite Oberfläche 24 b der Glasplatte 24 außen liegt.

Ein Antennen-Leiter 12 ist auf die Oberfläche 23 a der Glasplatte 23 aufgebracht, während ein Masse-Leiter 13 auf der Oberfläche 23 b der Glasplatte 23 liegt. Ein nicht gezeigtes Koaxial-Kabel ist an der Fensterscheibe angebracht, wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform, die im wesentlichen mit der ersten Ausführungsform übereinstimmt, ausgenommen, daß der Antennen-Leiter 12 auf der inneren Oberfläche 24 a der Glasplatte 24 liegt.

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform, die im wesentlichen mit der ersten Ausführungsform übereinstimmt, ausgenommen, daß eine Harz-Platte 25 aus transparentem Kunststoff oder dergleichen an Stelle der äußeren Glasplatte 24 und der Zwischenschicht 22 verwendet wird.

Diese dritte Ausführungsform erfordert eine geringere Anzahl von Bauteilen als die erste und zweite Ausführungsform, und die Herstellung ist vereinfacht.

Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform, die wiederum weitgehend mit derjenigen gemäß der ersten Ausführungsform übereinstimmt, ausgenommen, daß eine durchgehende Bohrung 26 in der äußeren Glasplatte 24 und der Zwischenschicht 22 in den Bereichen vorgesehen ist, die der Form des flächigen Antennen-Leiters 12 entsprechen. Ein Dichtglied 27, das eine geringere Dielektrizitätskonstante aufweist als Glas, liegt in der Bohrung 26.

Wenn ein Bauteil aus einem Material mit großer Dielektrizitätskonstante, wie etwa Glas, in der Nähe eines Antennen- Elements angeordnet ist, wird das Verkärzungs-Verhältnis des Antennen-Elements erhöht, und der Gewinn der Antenne wird verringert, verglichen mit einem Antennen-Element, das sich in Berührung mit Luft befindet.

Die anschließend wiedergegebene Tabelle zeigt Antennen- Gewinne in Richtung senkrecht zu dem Antennen-Leiter 12 bei Bauteilen aus unterschiedlichen Materialien in der Nähe der Außenseite des Antennen-Leiters gemäß Fig. 6. Die Werte der Tabelle werden erzielt unter der Annahme, daß der Antennen-Gewinn Null dB ist, wenn keines der Bauteile auf der Außenseite des Antennen-Leiters 12 angeordnet ist, d. h. dieser in Kontakt mit Luft steht.

Aus dieser Tabelle geht hervor, daß bei Verwendung eines Dichtgliedes 27 aus Polytetrafluorethylen die Abnahme des Antennen-Gewinns sehr gering ist. An Stelle von Teflon (Dielektrizitätskonstante = 2) kann Silicium (Silikon) (= 2,75), Polycarbonat (= 3), Polyethylen (= 2,3) oder dergleichen als Material für das Dichteglied 27 verwendet werden. Diese Materialien weisen eine geringere Dielektrizitätskonstante als Fahrzeugglas (Dielektrizitätskonstante 7 bis 8) auf.

Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform, die im wesentlichen der vierten Ausführungsform entspricht, bei der jedoch die Bohrung 26 in der inneren Glasplatte 23 und der Zwischenschicht 22 im Bereich des Masse-Leiters 13 ausgebildet ist und das Dichtglied 27 von innen in die Bohrung 26 eingefügt ist.

Bei der fünften Ausführungsform kann ein Antennen-Gewinn erzielt werden, der höher liegt als bei der ersten und zweiten Ausführungsform.

Fig. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform, die im wesentlichen mit der vierten und fünften Ausführungsform übereinstimmt, bei der jedoch die Bohrung 26 in der inneren und äußeren Glasplatte 23 und 24 und der Zwischenschicht 22 in Bereichen ausgebildet ist, die dem Masse-Leiter 13 entsprechen. Zwei Dichtglieder 27 sind in die Bohrung 26 so eingesetzt, daß der Antennen-Leiter 12 zwischen ihnen liegt.

Bei der sechsten Ausführungsform ist der Antennen-Gewinn höher als bei der vierten und fünften Ausführungsform.

Fig. 9 zeigt eine siebente Ausführungsform, die im wesentlichen mit der vierten Ausführungsform übereinstimmt, ausgenommen, daß ein plattenförmiges Bauteil 28, das aus demselben Material wie das Dichtglied 27 besteht, an Stelle der äußeren Glasplatte 24 verwendet wird.

Bei der siebenten Ausführungsform kann die Herstellung der Bohrung 26 und der Einfügung des Dichtgliedes 27 entfallen, so daß der Fertigungsprozeß vereinfacht wird.

Bei den geschilderten Ausführungsformen der Erfindung bezieht sich diese auf eine Fensterantenne in der Form eines Streifenleiters, die an einem Dachfenster eines Fahrzeugs anzubringen ist. Eine Anwendung kommt jedoch auch für die Rückscheibe in Betracht. Im übrigen ist die Erfindung geeignet für Fensterantennen in Transporteinrichtungen anderer Art, in Gebäuden und dergleichen.

Claims (6)

1. Fensterantenne, gekennzeichnet durch

• ein dielektrisches Bauteil (21), das derart an einem Fenster angebracht ist, daß die gesamten ersten Oberflächen (23 a, 24 a) von zwei dielektrischen Platten (23-25, 28), die im wesentlichen dieselbe Fläche aufweisen, gegenüberliegen, und eine zweite Oberfläche (23 b) einer der dielektrischen Platten (23-25, 28) zur Innenseite und die zweite Oberfläche (24 b) der anderen dielektrischen Platte (23-25, 28) nach außen liegt,
• einen Antennen-Leiter (12), der zwischen den ersten Oberflächen (23 a, 24 a) angeordnet ist und
• einen Masse-Leiter (13), der sich auf der zweiten Oberfläche (23 b) befindet, die nach innen gerichtet ist.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilbereich wenigstens einer der beiden dielektrischen Platten (23-25, 28), der wenigstens der Fläche des Antennen-Leiters (12) entspricht, aus einem Material mit geringerer Dielektrizitätskonstante als die übrigen Bereiche besteht.

3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilbereich der dielektrischen Platte (24), die sich auf der Außenseite befindet, welcher Teilbereich der Fläche des Antennen-Leiters (12) entspricht, aus einem Material mit geringerer Dielektrizitätskonstante als die übrigen Bereiche besteht.

4. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilbereich der dielektrischen Platte (23) auf der Innenseite, der dem Masse-Leiter (13) entspricht, aus einem Material mit geringerer Dielektrizitätskonstante als die anderen Bereiche besteht.

5. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Teilbereiche der beiden dielektrischen Platten (23, 24), die dem Masse-Leiter (13) entsprechen, aus einem Material bestehen, dessen Dielektrizitätskonstante geringer als diejenige der anderen Bereiche ist.

6. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Platte (28), die auf der Außenseite angeordnet ist, aus einem Material besteht, dessen Dielektrizitätskonstante geriner als diejenige der dielektrischen Platte (23) auf der Innenseite ist.