DE3905813A1

DE3905813A1 - Kraftfahrzeug-fensterglasantenne fuer den empfang von ukw-rundfunk- und vhf- wie uhf-fernsehsendungen

Info

Publication number: DE3905813A1
Application number: DE3905813A
Authority: DE
Inventors: Masao Shinnai; Kazuya Nishikawa; Tokio Tsukada; Tohru Hirotsu
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1988-02-25
Filing date: 1989-02-24
Publication date: 1989-09-07
Also published as: US4967202A; GB8903896D0; DE3905813C2; GB2216341A; GB2216341B

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Fensterglasantenne aus an dem Fensterglas in einem geeigneten Muster angebrach ten Leitstreifen zum Empfang von Senderwellen. Die Antenne ist insbesondere für Personenkraftwagen geeignet.

In neueren Kraftfahrzeugen besteht die Neigung, sog. Fenster glasantennen für den Hörfunk- und Fernseh-Empfang anzubrin gen. In den meisten Fällen ist die Fensterglasantenne an dem Heckfensterglas vorgesehen und besteht aus an der Glasober fläche in einem geeigneten Muster angebrachten Leitstreifen. Die Antenne liegt dabei in einem relativ engen Raum, der über den Heizleiterstreifen der Heckscheibe übrigbleibt. Nor malerweise sind die als Antennenelemente benutzten Leitstrei fen elektrisch von den Heizleiterstreifen getrennt.

Bei einer derartigen Kraftfahrzeug-Fensterglasantenne ist es schwierig, UKW-Radiowellen und VHF- sowie UHF-Fernsehwellen mit ausreichend hohem Gewinn zu empfangen, und zwar haupt sächlich wegen der Begrenztheit des Raumes, den die Antenne einnehmen kann. Als Abhilfe dafür ist es bekannt, eine elek trische Verbindung zwischen den Antennen- und den Heizlei ter-Streifen herzustellen, um auch die Heizleiter-Streifen als Hilfs-Antennenelemente zu benutzen und umgekehrt. Diese Maßnahme besitzt jedoch den Nachteil, daß bei Einschalten der Heckscheibenheizung unvermeidbar beträchtliches Rauschen in das empfangene Signal eingetragen wird.

Es ist auch bekanntgeworden, die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges mit einer Antenne zu versehen, die entweder aus Leitstreifen oder aus einem transparenten, leitenden Film besteht. In diesem Fall ist es möglich, Rundfunkwellen mit relativ hohen Gewinnen zu empfangen, da die Antenne einen relativ großen Bereich einnehmen kann.

In jüngster Zeit besteht zunehmendes Bedürfnis nach Kraft fahrzeug-Fensterglasantennen, die wirksam sowohl UKW-Radio wellen als auch VHF- und UHF-Fernsehsenderwellen empfangen können, jedoch ist dieses Bedürfnis bisher noch nicht er füllt worden. Bei einem Kraftfahrzeug-Fensterglas ist es, auch im Fall der Windschutzscheibe, sehr schwierig, eine Antenne zu schaffen, die hohe Gewinne über einen relativ breiten Frequenzbereich ergibt, auch im VHF-Band (90-222 MHz) und im UHF-Band (470-770 MHz).

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fensterglas antenne zu schaffen, die für Kraftfahrzeuge brauchbar ist und als Breitbandantenne arbeitet mit Einschluß des Empfangs von UKW-, VHF- und UHF-Senderwellen, und zwar mit ausrei chend hohem Gewinn.

Die vorliegende Erfindung ergibt eine an einem Kraftfahr zeug-Fensterglas zum Empfang von Senderwellen angebrachte Antenne, wobei die Antenne einen Speisepunkt enthält, der in einem unteren Endteil eines Seitenrandbereiches des Fenster glases angeordnet ist, mit einem Hauptantennenelement, das ein Leitstreifen ist und einen ersten Teil umfaßt, der sich im wesentlichen senkrecht zu den oberen und unteren Kanten des Fensterglases, in Breitenrichtung des Fensters gesehen, im Zentralbereich erstreckt und ein Ende mit kleinem Abstand entweder von der oberen oder von der unteren Kante des Fen sterglases besitzt, und einen zweiten Teil, der sich von diesem Ende des ersten Teils zu dem Speisepunkt längs einer Kante oder zweier benachbarter Kanten des Fensterglases mit kleinem Abstand von diesen erstreckt, und ein Antennenimpe danz-Anpaßelement, das ein Leitstreifen ist, der direkt an dem Hauptantennenelement, bzw. einem Teil desselben, oder an dem Speisepunkt angeschlossen ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Antenne ist das Hauptantennenele ment ein L-förmiges Element, dessen zweiter Teil sich von dem unteren Ende des ersten Teils weg erstreckt. Das bedeu tet, daß in diesem Fall der zweite Teil des Hauptantennenele mentes ein horizontaler Teil ist, der sich mit kleinem Ab stand im wesentlichen parallel zur unteren Kante des Fenster glases erstreckt.

Wenn der zweite Teil des Hauptantennenelementes sich an das obere Ende des ersten Teiles anschließt, besteht das Haupt antennenelement aus zwei benachbarten Teilen, die in Form eines umgekehrten L angeordnet sind, und einem Zusatzteil, der sich von dem abgelegenen Ende des horizontalen Teils des umgekehrten L zum Speisepunkt erstreckt. Das bedeutet, daß in diesem Fall der zweite Teil des Hauptantennenelementes aus einem horizontalen Teil besteht, der sich im wesentli chen mit kleinem Abstand parallel zur oberen Kante des Fen sterglases erstreckt, und dem bereits erwähnten, sich nach unten erstreckenden Ergänzungs- oder Zusatzteil. In diesem Fall wird bevorzugt das Antennenimpedanz-Anpaßelement direkt an den Zusatzteil des Hauptantennenelementes angeschlossen.

In vielen Fällen reicht es aus, ein gerades und relativ kur zes Segment eines Leitstreifens als erfindungsgemäßes Anten nenimpedanz-Anpaßelement zu verwenden, aber dieses Element kann unterschiedliche Formen haben und wird später näher er läutert. Bei dieser Erfindung ist es möglich, eine direkte Verbindung des Antennenimpedanz-Anpaßelementes mit dem zwei ten Teil des Hauptantennenelementes herzustellen in Form eines Einsetzens des Impedanz-Anpaß-Elementes in den zweiten Teil des Hauptelementes. Mit "Einsetzen" ist die Herstellung eines Spaltes im zweiten Teil des Hauptantennenelementes ge meint, um dadurch den zweiten Teil in zwei Segmente zu unter teilen, ein Ende des Impedanz-Anpaßelementes mit dem Ende eines Elementes zu verbinden, das sich vom ersten Teil des Hauptelementes wegerstreckt, und das andere Ende des Impe danz-Anpaßelementes mit dem Ende des anderen Segmentes zu verbinden, das zum Speisepunkt führt.

Die vorliegende Erfindung ist zum Anbringen an der Wind schutzscheibe eines Kraftfahrzeuges sehr geeignet. Eine er findungsgemäße Kraftfahrzeug-Fensterglasantenne ist relativ einfach im Aufbau, d.h. besitzt ein einfaches Verlegungsmu ster der als Antennenelemente benutzten Leitstreifen, und diese Antenne dient als Breitbandantenne, die ausreichend hohe Gewinne beim Empfang von UKW-Senderwellen zeigt, sowohl bei dem in Japan gebräuchlichen UKW-Band von 76 bis 90 MHz als auch von dem in vielen anderen Ländern in Gebrauch be findlichen UKW-Band von 88-108 MHz, und gleichzeitig bei Fernseh-Sendewellen im VHF- und im UHF-Band.

Bei einer erfindungsgemäßen Antenne entstehen die hohen Ge winne bei einem Empfang von UKW-Radiowellen oder Fernseh- Sendewellen in erster Linie durch die festgelegte Form und Anordnung des Hauptantennenelementes.

Das Antennenimpedanz-Anpaßelement dient dazu, die Impedanz der Antenne eng an die Impedanz des an dem Speisepunkt ange schlossenen Zuleitungskabels heranzubringen, um dadurch einen Empfangsgewinnabfall infolge eines Fehlanpaßverlustes gering zu halten und demzufolge einen wirklichen Breitband empfang der Sendewellen zu ermöglichen.

Wenn die Impedanz Z _a einer Antenne und die Impedanz Z _f des an der Antenne angeschlossenen Zuleitungskabels fehlangepaßt sind, so wird die Größe des Fehlanpaßverlustes M gegeben durch:

M = 1/(1 - | ┌ |²),

wobei ┌ = (Z _a - Z _f)/(Z _a + Z _f).

Üblicherweise wird als Zuleitungskabel ein Koaxialkabel be nutzt, und die Widerstandskomponente R _f der Impedanz Z _f des Koaxialkabels beträgt 75 Ω. Unter der Annahme, daß die Reak tanzkomponente von Z _f Null ist, d.h. Z _f=R _f=75 Ω, und daß die Impedanz Z _a der Antenne eine Reaktanzkomponente X _a außer einer Widerstandskomponente R _a enthält, d.h. Z _a=R _a+ j X _a, ist es selbstverständlich erwünscht, die Reaktanzkomponente X _a der Antenne sehr nahe an 0 Ω zu bringen. Obwohl die Größe des Fehlanpaßverlustes M mit dem absoluten Wert von X _a zunimmt, bleibt der Verlust M doch im erträglichen Bereich, solange die Abweichung X _a von 0 Ω unter etwa ±150 Ω liegt. Bei der Widerstandskomponente R _a ist es erwünscht, daß R _a gleich oder nahezu gleich 75 Ω ist. Bei der tatsächlichen Ausführung ist jedoch immer eine Abweichung R _a von 75 Ω unvermeidbar. Wenn der Wert R _a kleiner als 75 Ω ist, so ergibt die Differenz (75-R _a) Ω auch bei relativ kleinen Werten dieser Differenz einen relativ hohen Fehlanpaßver lust. Wenn R _a größer als 75 Ω ist, ist der Anteil des Fehlan paßverlustes M, der der Differenz (R _a-75) Ω zugerechnet wird, relativ gering. Bei der vorliegenden Erfindung wird das Antennenimpedanz-Anpaßelement so ausgelegt, daß die Widerstandskomponente R _a der Antennenimpedanz in der Nähe von, aber stets größer als 75 Ω ist, um so den Anpaßverlust M möglichst klein zu halten.

Gegebenenfalls ist es auch möglich, eine erfindungsgemäße Fensterglasantenne zusammen mit einer weiteren Fensterglas antenne oder mit einer konventionellen Stabantenne einzuset zen, um so einen Diversity-Empfang herzustellen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug-Fenster mit einer ersten grundsätzlichen Ausführung einer erfin dungsgemäßen Antenne,

Fig. 2 bis 4 drei Abwandlungen der Antenne nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug-Fensterglas mit einer zweiten grundsätzlichen Ausführung einer erfindungsgemäßen Antenne, und

Fig. 6 bis 8 drei Abwandlungen der Antenne nach Fig. 5.

Fig. 1 zeigt eine erste grundsätzliche Ausführung der vor liegenden Erfindung an einem Kraftfahrzeug-Windschutzschei benglas 10. Wie üblich ist das Windschutzscheibenglas 10 eine laminierte Glastafel mit einem transparenten Harzfilm, beispielsweise Polyvinylbutyralfilm, der zwischen zwei Glas schichten eingeschlossen ist. Eine Antenne mit nachfolgendem Aufbau ist an der Innenfläche des Windschutzscheibenglases 10 angeordnet:

Die Antenne nach Fig. 1 besitzt zwei Elemente, nämlich das Hauptelement 12 und ein Antennenimpedanz-Anpaßelement 14, die beide jeweils aus einem Leitstreifen bestehen, der bei spielsweise durch Aufbringen einer Leitpaste auf die Glasflä che und Einbrennen der getrockneten Paste in die Glastafel 10 hergestellt wird. Das Hauptelement 12 der Antenne ist ein L-förmiges Element mit einem Vertikalteil 12 a und einem Hori zontalteil 12 b. Der vertikale Teil 12 a erstreckt sich annä hernd an der vertikalen Mittelachse der Glasplatte 10, je doch nicht bis zu ihrer oberen Kante 10 a. Der horizontale Teil erstreckt sich vom unteren Ende des vertikalen Teils 12 a, das kurz vor der unteren Kante 10 b der Glastafel liegt, bis zur rechten Kante 10 c der Glastafel und endet dort und ist angeschlossen an einer Speisestelle 16, die mit kleinem Abstand von den Glaskanten 10 b und 10 c liegt. Der Speise punkt 16 wird an der Glasfläche auch durch Aufbringen und Einbrennen einer Leitpaste erzeugt. Das Antennenimpedanz-An paßelement 14 erstreckt sich bei dieser Ausführung parallel zu dem horizontalen Teil 12 b des Hauptelementes 12 über die sem und ist mit einem kleinen Stück, das parallel zur rech ten Glastafelkante 10 c verläuft, an dem Speisepunkt 16 ange schlossen. Das Element 14 ist kürzer als der horizontale Teil 12 b des L-förmigen Hauptelementes 12 und überschneidet deshalb nicht den vertikalen Teil 12 a des Hauptelementes 12.

Bei dem L-förmigen Hauptantennenelement 12 ist der vertikale Teil 12 a wichtiger als der horizontale Teil 12 b. Aus diesem Grund muß der vertikale Teil 12 a eine Länge von nicht unter 500 mm besitzen. Die Länge des vertikalen Teils 12 a braucht nicht notwendigerweise eine Resonanzlänge mit Bezug auf die zu empfangende Wellenlänge sein, und, entsprechend der Größe der Glastafel 10, kann die Länge irgendwo im Bereich von 500 mm bis etwa 1000 mm liegen. Gegebenenfalls kann das Haupt antennenelement 12 einen Zusatzteil besitzen, der beispiels weise ein kurzer, sich horizontal von einer Stelle an einem oberen Endabschnitt des vertikalen Teils 12 a horizontal ver laufender Streifen sein kann.

Wie bereits beschrieben, ist das Antennenimpedanz-Anpaßele ment 14 so ausgelegt, daß die Widerstandskomponente R _a der Impedanz der gesamten Antenne gleich oder geringfügig größer als die Widerstandskomponente R _f der Impedanz der Zuleitung (nicht dargestellt) wird, die mit der Antenne verbunden ist. Wenn die Zuleitung das übliche Koaxialkabel ist, wird R _a auf 75 oder einen geringfügig größeren Wert ausgelegt.

Bei der vorliegenden Erfindung ist der Speisepunkt 16 immer im unteren Endteil eines Seitenrandbereiches des Fenstergla ses angeordnet. Das geschieht in erster Linie entsprechend der Form und Anordnung des Hauptantennenelementes, und außer dem ist es so bequemer, die Zuleitung für die Antenne anzu schließen und sieht bei einem Fensterglas auch besser aus.

Bei einer Ausführungsform des Windschutzscheibenglases nach Fig. 1 besaß die Glastafel 10 eine obere Kante 10 a in Länge von 1200 mm, eine untere Kante 10 b von 1480 mm Länge und die vertikale Höhe betrug 740 mm. Bei dem L-förmigen Antennenele ment 12 war der vertikale Teil 12 a 590 mm lang und der hori zontale Teil 12 b 670 mm lang. Der horizontale Teil 12 b hatte einen vertikalen Abstand von 50 mm von der unteren Kante 10 b der Glastafel. Das Antennenimpedanz-Anpaßelement 14 hatte eine horizontale Länge von 400 mm mit einem Vertikalabstand von 10 mm vom horizontalen Teil 12 b des Elementes 12.

Die Gewinnwerte dieser ausgeführten Antenne beim Empfang von UKW-Radiowellen und Fernseh-Sendewellen wurden gemessen und mit Gewinnwerten von üblichen Dipolantennen verglichen. Eine normale Dipolantenne wurde mit 0 dB Vergleichswert bewertet, und der Gewinn der ausgeführten Antenne auf diesen Ver gleichswert bezogen. Der Gewinn der Antenne betrug im Durch schnitt -16,2 dB im japanischen UKW-Band von 76-90 MHz, im Durchschnitt -15,6 dB im sonst üblichen UKW-Sendeband von 88-108 MHz, im Durchschnitt -15,3 dB im VHF-Band von 90-222 MHz und im Durchschnitt von -17,1 dB im UHF-Band von 470-770 MHz. Zum Vergleich: Die gleiche Untersuchung eines guten Aus führungsbeispiels einer üblichen Fensterglasantenne im prak tischen Gebrauch an einer Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe ergab einen durchschnittlichen Gewinn (gegenüber der Di polantenne) von ca. -18 dB in den erwähnten vier Bändern.

Damit kann die Antenne nach Fig. 1 als eine gute Breitband antenne angesehen werden.

Um den Beitrag des horizontalen Teils 12 a des Hauptelementes 12 zur Wirksamkeit der Antenne nach Fig. 1 zu bestätigen, wurde die beschriebene Antenne dadurch abgewandelt, daß der horizontale Teil 12 a des Elementes 12 weggelassen wurde. In diesem Fall wurden Durchschnittsgewinne (gegenüber der Dipol antenne) in den jeweiligen Bändern gemäß Tabelle 1 gemessen. Die Resultate zeigen, daß, obwohl der vertikale Teil 12 a für sich als ziemlich gute Antenne dient, das Hinzufügen des horizontalen Teils 12 b den Empfangsgewinn in allen vier Bän dern erhöht.

Tabelle 1

Um die Auswirkung des Antennenimpedanz-Anpaßelementes 14 bei der ausgeführten Antenne zu überprüfen, wurde bei dieser das Antennenelement 14 weggelassen, und die durchschnittlichen Gewinne (gegenüber der Dipolantenne) der ursprünglichen und der abgewandelten Antenne wurden in jedem der sieben Kanäle im VHF-Fernsehband gemessen. Die Impedanzwerte der ausgeführ ten Antenne nach Fig. 1 wurden auch gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. Es wird hier gezeigt, daß durch Hinzufügen des Antennenimpedanz-Anpaßelementes 14 die Widerstandskomponente R _a der Antenne sich zur Plusseite verschiebt, während die Reaktanzkomponente X _a innerhalb des Bereiches ±150 Ω gehalten wird, und daß die Gewinnwerte der Antenne durch Hinzufügen des Antennenimpedanz-Anpaßelementes 14 erhöht werden.

Tabelle 2

Fig. 2 zeigt an dem gleichen Fensterglas eine Abwandlung der Antenne nach Fig. 1; hier ist nur das Antennenimpedanz-Anpaß element 14 parallel zur rechten Kante 10 c der Glastafel 10 verlegt. Bei dem ausgeführten Beispiel betrug die Länge des Antennenelementes 14 300 mm. Alle anderen Abmessungen sind die gleichen wie bei Fig. 1 beschrieben. Beim Empfang von UKW-Radiowellen und Fernsehwellen ergaben sich nahezu äquiva lente Gewinnwerte wie bei der Antenne nach Fig. 1, jedoch waren im VHF-Fernsehband die Gewinnwerte um etwa 0,6 dB geringer.

Eine weitere Abwandlung der Antenne nach Fig. 1 gemäß Fig. 3 bezieht sich wiederum nur auf das Antennenimpedanz-Anpaßele ment 14. In diesem Fall ist dieses als fast vollständiges, horizontal längliches Rechteck ausgeführt und der horizon tale Teil 12 b des Hauptantennenelementes ist in zwei nahezu gleiche Abschnitte 12 b ₁ und 12 b ₂ unterteilt, und das Impe danz-Anpaßelement 14 ist zwischen die zwei Abschnitte 12 b ₁ und 12 b ₂ eingesetzt. Beim Versuch zeigte sich die Antenne nach Fig. 3 als nahezu äquivalent zur Antenne nach Fig. 1 beim UKW-Radioempfang und auch beim Empfang von Fernsehsen dewellen im VHF- und im UHF-Band.

Fig. 4 zeigt eine weitere Abwandlung des Antennenimpedanz-An paßelementes 14 gegenüber der Antenne nach Fig. 1. In diesem Fall erstreckt sich das Element 14 auf die linke Kante der Glastafel 10 zu, wie eine Erweiterung des horizontalen Tei les 12 b des Hauptantennenelementes 12 nach links, und be sitzt dann einen kurzen zurückgeführten Abschnitt 14 a an dem vom Hauptelement 12 abgelegenen Ende. Bei einem ausgeführten Beispiel dieser Antenne betrug die horizontale Länge des Im pedanz-Anpaßelementes 14 250 mm, ohne den zurückgeführten Teil 14 a gemessen. Die Antenne nach Fig. 4 erwies sich wie derum nahezu äquivalent zu der Antenne nach Fig. 1 bezüglich der Gewinnwerte bei UKW-Radioempfang und Fernsehempfang in beiden Bereichen.

Fig. 5 zeigt nun eine grundsätzliche Abwandlung der Antenne nach Fig. 4, d.h. sozusagen die zweite grundsätzliche Ausfüh rung der erfindungsgemäßen Antenne. Hier besitzt das Haupt element 12 gleichfalls einen vertikalen Teil 12 a, der annä hernd an der vertikalen Mittelachse der Glastafel 10 liegt, jedoch die untere und die obere Kante 10 a bzw. 10 b der Glas tafel 10 nicht erreicht. Das obere Ende des vertikalen Teils 12 a ist in kleinem Abstand von der oberen Kante 10 a und es schließt sich ein horizontaler Teil 12 b an, der vom oberen Ende des vertikalen Teils 12 a zu einer Stelle mit kleinem Ab stand von der rechten Seitenkante 10 c der Glastafel reicht, und dann kommt ein Zusatzteil 12 c, der vom rechten Ende des horizontalen Teiles 12 b annähernd parallel zur rechten Sei tenkante 10 c der Glastafel nach unten führt und an dem Spei sepunkt 16 angeschlossen ist, der auch hier in kleinen Ab ständen von den Glaskanten 10 b und 10 c liegt. So besteht das Hauptelement 12 hier aus einem Abschnitt (12 a+12 b) von umgekehrter L-Form und einem Zusatzabschnitt 12 c, der sich mit einem Winkel von etwas mehr als 90° an das rechte Ende des horizontalen Teils anschließt und von dort nach unten führt.

Auch in dieser Ausführung liegt der Speisepunkt 16 in der Nähe der rechten unteren Ecke der Glastafel 10, d.h. mit kleinem Abstand von der rechten Kante 10 c und der unteren Kante 10 b der Glastafel, so daß also gegenüber der Ausfüh rung nach Fig. 1 noch ein nach unten führender Teil 12 c der Hauptantenne 12 vorhanden ist. Dieser Zusatzabschnitt 12 c verbindet jedoch nicht nur den Abschnitt 12 a, 12 b mit umge kehrter L-Form mit dem Speisepunkt 16, sondern durch die Hin zufügung dieses Teiles 12 c zu dem Antennenelement mit umge kehrter L-Form steigt der mittlere Gewinn der Antenne beim Empfang von UKW-Radio- oder Fernseh-Wellen um etwa 1 dB.

Bei dieser Antenne erstreckt sich das Antennenimpedanz-Anpaß element 14 parallel zum unteren Endabschnitt des Zusatzteils 12 c des Hauptelementes 12 und ist an seinem unteren Ende durch einen kleinen Abschnitt mit dem Speisepunkt 16 verbun den. Bei einen ausgeführten Windschutzscheibenglas gemäß Fig. 5 mit den gleichen Dimensionen wie in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, waren beim Hauptantennenelement 12 der vertikale Teil 12 a 580 mm lang, der horizontale Teil 12 b 545 mm lang und verlief mit einem Vertikalabstand von 50 mm von der oberen Kante 10 a der Glastafel 10. Der Zusatzteil 12 c war 660 mm lang und hatte einen Horizontalabstand von 60 mm von der Glaskante 10 c. Das Impedanz-Anpaßelement 14 war 220 mm lang ohne den kurzen horizontalen Teil zur Ver bindung mit dem Speisepunkt 16. Der Speisepunkt 16 hatte einen Vertikalabstand von 80 mm von der unteren Kante 10 b der Glastafel.

Die Gewinnwerte dieser ausgeführten Antenne beim Empfang von UKW-Radiowellen und Fernsehradiowellen in beiden Bändern wur den gemessen und mit den Gewinnwerten einer standardmäßigen Dipolantenne verglichen, wobei auch hier wiederum der Gewinn der Dipolantenne bei jeder Frequenz als Grundwert 0 dB genom men wurde. Es ergab sich ein mittlerer Gewinn der ausgeführ ten Antenne von -15,1 dB im UKW-Band von 76-90 MHz, -15,7 dB im UKW-Band 88-108 MHz, -16,2 dB im VHF-Fernsehband und -17,4 dB im UHF-Fernsehband. Zieht man das bereits erwähnte Ausführungsbeispiel einer guten üblichen Windschutzscheiben antenne in Betracht mit einem mittleren Gewinn (gemessen be züglich einer Dipolantenne) von ca. -18 dB in den vier Bän dern, so kann die Antenne nach Fig. 5 als gute und praktikab le Antenne zum Empfang von UKW-Radio- und VHF- sowie UHF- Fernsehwellen angesehen werden.

Um die Wirksamkeit des Hauptantennenelementes 12 selbst und die Auswirkung des Antennenimpedanz-Anpaßelementes 14 zu überprüfen, wurde bei der gemäß Fig. 5 ausgeführten Antenne das Antennenelement 14 weggelassen, und die mittleren Gewin ne (bezogen auf die Dipolantenne) der modifizierten und der unmodifizierten ausgeführten Antennen in jedem der sieben Kanäle im VHF-Fernsehband gemessen. Es wurden auch die Impe danzwerte nach Real- und Imaginärteil jeder Antenne festge stellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.

Diese Resultate zeigen an, daß das Element 12 aus den drei Abschnitten 12 a, 12 b und 12 c für sich als eine zum Fernseh empfang mit ziemlich hohen Gewinnwerten geeignete Antenne dient, und daß das Antennenimpedanz-Anpaßelement 14 eine Funktion der Verschiebung der Widerstandskomponente R _a der Antenne auf die Plusseite recht gut erfüllt, während es die Reaktanzkomponente X _a innerhalb -100 Ω hält und demzufolge den Empfangsgewinnwert der Antenne weiter erhöht.

Tabelle 3

Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der Antenne nach Fig. 5 bezüg lich des Impedanz-Anpaßelementes 14. Bei dieser Ausführung erstreckt sich das Element 14 parallel zum horizontalen Teil 12 b des Hauptantennenelementes 12 unter diesem. Das Element 14 ist an dem Zusatzabschnitt 12 c des Hauptelementes ange schlossen, überschneidet jedoch nicht den vertikalen Teil 12 a des Hauptelementes. Bei einer ausgeführten Antenne die ser Art besaß das Impedanz-Anpaßelement 14 eine Länge von 320 mm, während die anderen Abmessungen dieser Antenne die selben wie anhand der Fig. 5 beschrieben waren. Beim Empfang von UKW-Radiowellen und Fernsehwellen im UHF- und VHF-Be reich erwies sich die ausgeführte Antenne nach Fig. 6 nahezu äquivalent zur Antenne nach Fig. 5.

Eine weitere Abwandlung der Antenne nach Fig. 5 bezüglich der Anordnung des Impedanz-Anpaßelementes 14 ist in Fig. 7 dargestellt. Hier ist das Element 14 in Form eines mit kur zem Schenkel und breitem Querbalken versehenen T ausgeführt. Am Ende des kurzschenkligen Teiles 14 b ist das T-förmige Element 14 an dem Zusatzteil 12 c des Hauptantennenelementes 12 so angeschlossen, daß der relativ lange, hier vertikal stehende "Quer-"Balken 14 a des T parallel zu dem sich nach unten erstreckenden Zusatzteil 12 c liegt. Bei einer ausge führten Antenne dieser Art besaß der Hauptabschnitt 14 a des Impedanz-Anpaßelementes 14 eine Länge von 300 mm. Sonst waren die gleichen Abmessungen wie bei der Antenne nach Fig. 5 vorhanden, und die Antenne zeigte sich als nahezu äqui valent zu der Antenne nach Fig. 5 bezüglich der Gewinne beim Empfang von UKW-Radiowellen und Fernsehwellen im VHF- und UHF-Bereich.

Eine weitere Abwandlung der Antenne nach Fig. 5 ist in Fig. 8 gezeigt, was Form und Anbringungsort des Antennenimpedanz-An paßelementes 14 betrifft. Bei dieser Ausführung ist das Ele ment 14 in Mäanderform ausgeführt. Das Zusatzteil 12 c des Hauptantennenelementes 12 ist in zwei nahezu gleich lange Abschnitte 12 c ₁ und 12 c ₂ unterteilt, und das Impedanz-Anpaß element 14 zwischen diese beiden Abschnitte 12 c ₁ und 12 c ₂ so eingefügt, daß der Abschnitt 12 c ₁, das Element 14 und der Abschnitt 12 c ₂ elektrisch in Reihe geschaltet sind. Die Antenne nach Fig. 8 erwies sich als nahezu äquivalent zur Antenne nach Fig. 5 bezüglich der Gewinnwerte beim Empfang von UKW-Radiowellen und Fernseh-Wellen im VHF- und UHF-Bereich.

Wenn gemäß den Fig. 5-8 das Hauptantennenelement 12 einen Zusatzabschnitt 12 c enthält, der sich längs einer Seitenkan te des Fensterglases erstreckt, wird bevorzugt das Antennen impedanz-Anpaßelement 14 in diesen Teil eingesetzt oder an ihm angeschlossen, und nicht in oder an dem horizontalen Teil 12 b des Antennenelementes 12.

Die Antennenelemente 12 und 14 sind nicht notwendigerweise durch ein Druck- und Einbrennverfahren mit einer Leitpaste auszubilden. Die Elemente können auch ausgebildet werden, indem man das gewünschte Muster aus einem dünnen Metall draht, beispielsweise Kupferdraht, in einen transparenten Harzfilm einbettet, der dann zwischen die zwei Glasschichten bei der laminierten Glastafel eingefügt wird. Bei der Ausfüh rung der Erfindung an einem Kraftfahrzeug-Heckfenster mit Be nutzung von laminiertem Glas kann die Antenne auch durch Ein betten eines dünnen Metalldrahtes zwischen die Glasschichten hergestellt werden, damit die Heizleiterstreifen an der In nenfläche des Fensterglases weiterhin ungestört nach dem Aufdruck- und Einbrennverfahren angefertigt werden können.

Claims

1. An einem Kraftfahrzeug-Glasfenster angebrachte Antenne zum Empfang von Senderwellen, mit einem Speisepunkt in einem unteren Seitenrandbereich des Glasfensters, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Hauptantennenelement (12) aus einem leitenden Streifen vorgesehen ist, mit einem ersten Teil (12 a), der sich im wesentlichen senkrecht zu oberen (10 a) und unte ren (10 b) Kanten des Fensterglases in einem in Breiten richtung gesehen zentralen Bereich des Fensterglases (10) erstreckt und mit kleinem Abstand von einer der beiden (oberen oder unteren) Kanten (10 a, 10 b) des Fensterglases endet, und einem zweiten Teil (12 b), der von dem Ende des ersten Teiles (12 a) bis zum Speisepunkt (16) mit kleinem Abstand von einer Kante (10 a, 10 b) parallel zu dieser Kan te verläuft, und
daß ein Antennenimpedanz-Anpaßelement (14; 14 a, 14 b) vor gesehen ist aus einem Leitstreifen, welcher mit dem Haupt-Antennenelement (12) oder dem Speisepunkt (16) direkt verbunden ist.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des ersten Teiles (12 a) des Hauptantennenelementes (12) sich in kleinem Abstand von der unteren Kante (10 b) des Fensterglases (10) befindet, daß der zweite Teil (12 b) sich im wesentlichen horizontal von diesem Ende zu dem Speisepunkt (16) erstreckt und dort angeschlossen ist.

3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenimpedanz-Anpaßelement einen geraden Abschnitt (14) umfaßt, der sich im wesentlichen parallel zu einem Abschnitt des zweiten Teils (12 b) des Hauptantennenele mentes (12) erstreckt, ohne den ersten Teil (12 a) des Hauptantennenelementes zu überschneiden, und in dem Sei tenrandbereich des Fensterglases endet, und daß ein rela tiv kleiner Leitungsabschnitt die Verbindung dieses gera den Teiles (14) zu dem Speisepunkt (16) herstellt (Fig. 1).

4. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenimpedanz-Anpaßelement ein geradliniges Element (14) ist, welches von einer Stelle in dem Seitenrandbe reich des Fensterglases (10) zu den Speisepunkt (16) reicht (Fig. 2).

5. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenimpedanz-Anpaßelement die Form eines im wesent lichen parallel zu einem Abschnitt des zweiten Teils (12 b) angeordneten Rechteckes (14) besitzt, wobei eine lange Rechteckseite und der zweite Abschnitt des Antennen elementes jeweils aufgetrennt und die Enden der aufge trennten Teile miteinander verbunden sind, so daß der zweite Teil (12 b) des Hauptantennenelementes (12) einen Abschnitt (12 b ₁) von dem Ende des ersten Teils (12 a) bis zur Verbindung mit dem Anpaßelement (14) und einen zweiten Abschnitt (12 b ₂) von der Verbindung an der ande ren Seite des Anpaßelementes (14) bis zu dem Speisepunkt (16) besitzt (Fig. 3).

6. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenimpedanz-Anpaßelement einen geraden Teil (14) be sitzt, der sich im wesentlichen horizontal von dem Ende des ersten Teils des Hauptantennenelementes (12 a) ent gegengesetzt zu dem zweiten Teil (12 b) des Hauptantennen elementes weg erstreckt.

7. Antenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den geraden Teil (14) des Antennenimpedanz-Anpaßelementes ein zurückgefalteter Endabschnitt (14 a) anschließt, der sich parallel zu dem ersten Abschnitt (14) zu dem ersten Teil (12 a) des Hauptelementes zurück erstreckt (Fig. 4).

8. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des ersten Teils (12 a) des Hauptantennenelementes (12) kurz vor der oberen Kante (10 a) des Fensterglases (10) gelegen ist, daß der zweite Teil (12 b) des Hauptan tennenelementes horizontal von dem Ende des ersten Teiles mit Abstand parallel zu der oberen Kante (10 a) verläuft und im Seitenrandbereich des Fensterglases endet, und daß ein Zusatzabschnitt (12 c) vorgesehen ist, der von dem Ende des horizontalen Teils (12 b) im Seitenrandbereich des Fensterglases (10) nach unten zu dem Speisepunkt (16) verläuft.

9. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenimpedanz-Anpaßelement sich geradlinig im wesent lichen parallel zu einem unteren Endabschnitt des Zusatz teils (12 c) erstreckt mit einem relativ kleinen Leitungs abschnitt, der ein unteres Ende des geraden Anpaßelemen tes (14) mit dem Speisepunkt (16) verbindet (Fig. 5).

10. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenimpedanz-Anpaßelement ein geradliniges Element (14) ist, das sich im wesentlichen horizontal von einer Stelle an dem Zusatzteil (12 c) des Hauptantennenelementes (12) parallel zum zweiten Teil (12 b) mit kleinem Abstand von diesem zu dem ersten Teil (12 a) hin erstreckt (Fig. 6).

11. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenimpedanz-Anpaßelement ein T-förmiges Element (14) ist, das an einem Ende des Mittelbalkens (14 b) des T an dem Zusatzteil (12 c) des Hauptantennenelementes (12) angeschlossen ist, wobei sich der Querbalken (14 a) des T im wesentlichen parallel zu einem Abschnitt des Zusatz teils (12 c) erstreckt (Fig. 7).

12. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenimpedanz-Anpaßelement Mäanderform (14) besitzt und zwischen zwei voneinander getrennte Abschnitte (12 c ₁, 12 c ₂) des Zusatzelementes elektrisch in Reihe eingesetzt ist (Fig. 8).

13. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenimpedanz-Anpaßelement (14) so geformt und ausgelegt ist, daß die Widerstands komponente (R _a) der Impedanz (Z _a) der Antenne nicht kleiner als 75 Ω ist.