DE69427506T2

DE69427506T2 - Scheibenantenne für ein Automobil

Info

Publication number: DE69427506T2
Application number: DE69427506T
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Saitou; Shotaro Takenobu
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1994-08-16
Publication date: 2001-10-04
Anticipated expiration: 2014-08-17
Also published as: EP0639868B1; EP0639868A1; US5654721A; US5654720A; DE69427506D1; US5877727A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenantenne für ein Automobil mit einer hohen Empfangsempfindlichkeit und Flachheit der Empfangsempfindlichkeit innerhalb einer erwünschten Rundfunk-Frequenzbandregion.
Bei einer Scheibenantenne zum Empfangen von Signalen in einer AM-Rundfunk-Frequenzbandregion (im Folgenden als ein AM-Band bezeichnet) und einer FM-Rundfunk-Frequenzbandregion (im Folgenden als ein FM-Band bezeichnet) wurde ein Vorverstärker in einer erwünschten Position in einer Zuführungsleitung zwischen einem Zuführungsanschluss für einen Antennenleiter und einem Empfänger angeordnet, um eine ungenügende Empfangsempfindlichkeit der Antenne zu kompensieren. Es ergab sich jedoch eine Wellenform-Verzerrung und eine Kreuzmodulation in einem starken elektrischen Feld aufgrund der Anwesenheit des Vorverstärkers, der ein Rauschen verstärkte.
Die konventionelle Technik hatte folgende Probleme. Die Produktivität verringerte sich, da es erforderlich war, einen anderen Vorverstärker zusätzlich zu dem für den Empfänger anzuordnen. Weiter beschränkte der nahe der Glasantenne anzuordnende Vorverstärker das Design eines Automobils, z. B., um einen Raum für den Vorverstärker zu erhalten. Es wurde daher erwartet, eine Scheibenantenne für ein Automobil mit einer hohen Empfangsempfindlichkeit und ohne Richtwirkung zu entwickeln, die in der Lage war Rauschen zu unterdrücken, ohne dass der Vorverstärker erforderlich war.
Um den oben erwähnten Nachteil zu beseitigen, wurde eine in der US-PS 5,083,134 offenbarte Scheibenantenne vorgeschlagen. Diese Veröffentlichung offenbart eine Scheibenantenne für ein Automobil, umfassend eine elektrische Heizvorrichtung zur Kondenswasserentfernung mit Heizstreifen und einer Sammelschiene zum Zuführen eines Stromes zu den Heizstreifen sowie Antennenleitern, die unter Bildung eines Musters angeordnet waren, wobei die Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung und die Antennenleiter auf einer in eine rückwärtige Fensteröffnungeines Automobils einzupassenden Glasscheibe gebildet waren, und wobei die Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung und die Antennenleiter mit einem vorbestimmten geringen Raum in einer kapazitiven Kupplungsbeziehung angeordnet waren, so dass ein Zwischen- oder ein Hochfrequenzstrom verursacht wurde, nicht aber ein Gleichstrom, der zwischen diesen Teilen floss, und mit einer Reaktanz-Schaltung, die zwischen der Sammelschiene und einer Gleichstrom-Leistungsquelle für die Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung angeschlossen war, wobei es einen Antiresonanzpunkt in einer erwünschten Rundfunk-Frequenzbandregion gab, der verursacht wurde durch hauptsächlich aus Kapazität zusammengesetzte Impedanz, die erzeugt wurde in Beziehung zwischen den Antennenleitern, der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung und dem Automobilkörper sowie der Impedanz der Reaktanzschaltung, und es gab einen Resonanzpunkt in der erwünschten Rundfunk- Frequenzbandregion, der verursacht wurde durch die Impedanz einer vorbestimmten Schaltung, die zwischen einem Zuführungsanschluss für die Antennenleiter und einem Empfänger angeschlossen war, die Eingangsimpedanz des Empfängers und die Impedanz der Seite der Antennenleiter, die von der vorbestimmten Schaltung aus betrachtet wurde.
Bei der vorgeschlagenen Scheibenantenne war es jedoch schwierig, die Empfangsempfindlichkeit in der gesamten Rundfunk-Frequenzbandregion flach zu halten, da sowohl der Resonanzpunkt als auch der Antiresonanzpunkt innerhalb der Rundfunk-Frequenzbandregion existierten. Wurde die Konstruktion der Schaltung modifiziert, um den Wert von Q (Qualitätsfaktor) geeignet zu verringern, so dass die Empfangsempfindlichkeit flach wurde, dann verschlechterte sich die Empfangsempfindlichkeit.
Die Existenz des Antiresonanzpunktes in der erwünschten Rundfunk-Frequenzbandregion verminderte das S/N-Verhältnis um mehrere Dezibel (dB) im Vergleich mit dem außerhalb der erwünschten Rundfunk-Frequenzbandregion existierenden Antiresonanzpunkt, weil ein Rauschen nahe dem Antiresonanzpunkt auftritt. Der Grund ist jedoch nicht immer theoretisch geklärt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenantenne für ein Automobil zu schaffen, das die Charakteristika einer hohen Verstärkung, eines geringen Rauschens, keiner Verzerrung der Wellenform, keiner Kreuzmodulation und keiner Richtwirkung sowie einer ausgezeichneten Flachheit der Empfangsempfindlichkeit ohne Anordnen eines Vorverstärkers zeigt.
Gemäß der Erfindung wird diese Problem durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 4 gelöst.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm, das ein typisches Beispiel der Glas- bzw. Scheibenantenne für ein Automobil gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
Fig. 2 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 1;
Fig. 3 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 2;
Fig. 4 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 3;
Fig. 5 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 4;
Fig. 6 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 5;
Fig. 7 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 6;
Fig. 8 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 7;
Fig. 9 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 8;
Fig. 10 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 9;
Fig. 11 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 10;
Fig. 12 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 11;
Fig. 13 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 12;
Fig. 14 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 13;
Fig. 15 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 14;
Fig. 16 ein Frequenzcharakteristik-Diagramm der Empfangsempfindlichkeit einer Probe 15;
Fig. 17 ein charakteristisches Diagramm des S/N-Verhältnisses der Probe 5;
Fig. 18 ein charakteristisches Diagramm der Richtwirkung der Probe 10;
Fig. 19 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Kondenswasserbeseitigung mit einem Muster, das sich von dem in Fig. 1 gezeigten unterscheidet;
Fig. 20 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Kondenswasserbeseitigung mit einem Muster, das sich von dem in Fig. 1 gezeigten unterscheidet;
Fig. 21 ein Schaltungsdiagramm einer Anpassungs-Schaltung und deren Peripherie mit einer Konstruktion, die sich von der in Fig. 1 gezeigten unterscheidet und
Fig. 22 ein Schaltungsdiagramm einer Anpassungs-Schaltung und deren Peripherie mit einer Konstruktion, die sich von der in Fig. 1 gezeigten unterscheidet.
Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Scheibenantenne der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein typisches Beispiel der Glas- bzw. Scheibenantenne für ein Automobil gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Glasscheibe, die an eine rückwärtige Fensteröffnung eines Automobils angepasst ist, Ziffer 2 Heizstreifen, Ziffer 2a einen Heizstreifen an der am weitesten oben liegenden Position, Ziffer 3a eine Verzweigungsleitung der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung, Ziffer 4 einen Zuführungsanschluss für Antennenleiter, Ziffern 5a, 5b und 5c bezeichnen Sammelschienen, Ziffer 6 bezeichnet Antennenleiter, Ziffer 6a einen benachbarten Abschnitt zwischen Antennenleitern 6 und der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung, Ziffer 7 eine Anpassungs-Schaltung als eine vorbestimmte Schaltung, Ziffer 8 eine Reaktanz-Schaltung, Ziffer 9 einen Heizvorrichtungs-Wandler, Ziffer 10 eine Gleichstrom-Energiequelle, Ziffer 11 einen Kondensator, Ziffern 12a und 12b bezeichnen Hochfrequenzspulen, Ziffer 14 bezeichnet eine Spule, Ziffer 15 einen Widerstand, Ziffer 16 einen Kondensator, Ziffer 18 eine Spule für ein FM (Frequenzmodulations)-Band, Ziffer 19 einen Kondensator, Ziffer 20 einen Empfänger, Ziffer 25 ein Kabel und die Ziffern 30 und 31 bezeichnen Widerstände.
Als die Glasscheibe 1 eines Rückfensters wird üblicherweise eine getemperte Glasscheibe oder eine laminierte Glasscheibe mit einer Dicke von etwa 3 mm bis 5 mm benutzt. In einer zu erhitzenden Region einer inneren Seite der Glasscheibe 1, die an die rückwärtige Fensteröffnung eines Automobils anzupassen ist, ist eine elektrische Heizvorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung angeordnet, die eine Anzahl der Heizstreifen 2 und die Sammelschienen 5a, 5b und die Sammelschiene 5c umfasst, die einander gegenüberliegen und zwischen beiden Enden der Heizstreifen angeschlossen sind. Es sind jeweils Leitungsdrähte mit den Sammelschienen 5a, 5b der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung verbunden.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung ist so konstruiert, dass die in der rechten Seite angeordnete Sammelschiene vertikal an einer vorbestimmten Position geschnitten ist, um die Sammelschiene 5a der unteren Seite und die Sammelschiene 5b der oberen Seite zu bilden. Die Sammelschiene 5a der unteren Seite ist mit einem der Leitungsdrähte zum Erden des Automobilkörpers verbunden, und die Sammelschiene der oberen Seite 5b ist mit einem der Leitungsdrähte an der Seite der Leistungsquelle verbunden. Ein elektrischer Strom fließt in einer -artigen Form von der oberen Sammelschiene 5b durch die Sammelschiene 5c zur unteren Sammelschiene 5a.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung umfasst die Heizstreifen 2 und die Sammelschienen 5a, 5b, 5c. Die Heizstreifen sind so angeordnet, dass eine Anzahl dünner elektrischer Heizstreifen 2 jeweils mit einer Breite von 0,5 mm bis 2 mm auf der Glasscheibe in der seitlichen Richtung parallel zueinander mit Abständen von 2 cm bis 4 cm gebildet ist. Die Sammelschienen 5a, 5b, 5c sind an beiden Seiten der Heizstreifen 2 so gebildet, dass ein Strom den Heizstreifen zugeführt werden kann. Die Heizstreifen 2 und die Sammelschienen 5a, 5b, 5c sind üblicherweise hergestellt durch Druckpaste mit einem leitenden Metall, wie einer elektrisch leitenden Silberpaste, auf einer inneren Seite der Glasscheibe, gefolgt von einem Erhitzen.
Die Antennenleiter 6 sind im Falle der Fig. 1 in einem Raum oberhalb der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung in der Glasscheibe gebildet. Der benachbarte Abschnitt 6a der Antennenleiter 6 und die Verzweigungsleitung 3a der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung sind mit einem vorbestimmten Abstand dicht nebeneinander angeordnet, wodurch die Antennenleiter 6 und die Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung in einer kapazitiven Kupplungsbeziehung verbunden sind, so dass ein Gleichstrom zwischen ihnen fließt, nicht aber ein Strom mittlerer oder hoher Frequenz zwischen ihnen zu fliessen verursacht wird.
Der benachbarte Abschnitt 6a der Antennenleiter 6 und der Verzweigungsleitung 3a der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung sind, z. B., in einem Abstand von etwa 0,2 mm bis 30 mm voneinander angeordnet. Demgemäß funktioniert die Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung aufgrund der kapazitiven Kupplungsbeziehung als wäre sie ein Teil einer Antenne. Im Besonderen funktioniert die Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung als ein Teil einer Antenne zur Aufnahme von Signalen für eine AM (Amplitudenmodulations)-Rundfunk-Frequenzregion, und die wirksame Länge der Antenne für den AM-Rundfunk ist verlängert, wodurch sie Radiowellen gut empfangen kann, und die Empfangsempfindlichkeit verbessert ist.
Weiter dienen in einer FM (Frequenzmodulations)-Bandregion der Öffnungsteil des Automobilkörpers, an dem die Glasscheibe des Rückfensters befestigt ist und die Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung als ein Projektor oder ein Reflektor für die Antennenleiter 6. Da ein Leckstrom von den Antennenleitern 6 zum Öffnungsteil des Automobilkörpers und der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung fließt, kann ein Verlust des Empfangssignals von der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung durch die Hochfrequenz-Spulen 12a, 12b verhindert werden, wodurch die Empfangsempindlichkeit verbessert ist.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung ist die Zweigleitung 3a benachbart dem Heizstreifen 2a in der höchsten Position der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung angeordnet. Die Zweigleitung 3a der Vorrichtung 3 nimmt im Wesentlichen einen T-Charakter an, bei dem sie sich vertikal vom mittleren Abschnitt des höchsten Heizstreifens 2a erstreckt und sich seitlich an einer Position nahe dem benachbarten 6a der Antennenleiter 6 verzweigt, wie in Fig. 1 gezeigt. Da kein Strom in der Zweigleitung 3a fließt, ist das Rauschen gering. Weiter wird die Empfangsempfindlichkeit aufgund der kapazitiven Kupplung zwischen den Antennenleitern 6 und der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung verbessert.
Die Zweigleitung 3a der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung kann irgendeine Gestalt haben, solange sie die oben erwähnte Funktion aufweist, und sie ist nicht auf die in Fig. 1 gezeigte Form beschränkt. So nimmt sie, z. B., eine Getalt an, die sich vertikal von einem Teil zur Linken oder zur Rechten des höchstens Heizstreifens 2a und horizontal in der entgegengesetzten Richtung bei einer Position nahe dem benachbarten Abschnitt 6a erstreckt. Weiter kann die Zweigleitung 3a der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung durch einen Teil der Heizstreifen 2 oder einen Teil der Sammelschienen 5a, 5b, 5c ersetzt werden. In diesem Fall kann die Zweigleitung 3a weggelassen werden. Es ist jedoch bevorzugt, die Zweigleitung 3a anzuordnen, um das Rauschen zu unterdrücken, wie oben ausgeführt.
Fig. 19 und 20 zeigen jeweils Vorderansichten der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung mit anderen Mustern als dem in Fig. 1. Die in der vorliegenden Erfindung anwendbare Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung ist daher nicht auf eine beschränkt, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, sondern die Vorrichtungen zur Kondenswasserentfernung, die in den Fig. 19 und 20 gezeigt sind, können für die vorliegende Erfindung benutzt werden.
Um die Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung und die Antennenleiter 6 in einer kapazitiven Kupplungsbeziehung in mindestens ihrem schmalen Abschnitt anzuschließen, ist es bevorzugt, die Vorrichtung 3 und die Antennenleiter 6 auf der gleichen Ebene der rückwärtigen Glasscheibe auf der Kabinenseite des Automobils zu bilden.
Hinsichtlich des Musters der Antennenleiter 6 kann dieses in einem weiten Bereich in Abhängigkeit von der Form des Automobils und der Form, der Abmessungen und der Konstruktion der Glasscheibe ausgewählt werden, solange es die optimale Leistungsfähigkeit als eine Antenne für einen AM-Rundfunk, einen FM-Rundfunk, einen AM-FM-Rundfunk und TV bieten kann.
Es wird nun die Position der Antennenleiter auf der Glasscheibe 1 beschrieben. Fig. 1 zeigt ein Beispiel der Position der Antennenleiter 6, die in einem Raum oberhalb der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung auf der Glasscheibe 1 gebildet sind. Die Position ist jedoch nicht auf die in Fig. 1 gezeigte beschränkt, sondern sie kann auch in einem Raum unterhalb der Vorrichtung 3 liegen. Weiter können sie separat an oberen und unteren Teilen der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung gebildet werden oder in einem anderen Raum.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Reaktanz-Schaltung 8 zwischen den Sammelschienen 5a, 5b und der Gleichstrom-Leistungsquelle 10 für die Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung angeschlossen, um die Impedanz der Reaktanz-Schaltung 8 in einer Region des Zwischenfrequenz- oder Hochfrequenzbandes zu erhöhen, so dass ein Gleichstrom von der Gleichstrom-Leistungsquelle 10 zur Vorrichtung 3 strömen kann, aber ein Strom in einer Region eines Zwischenfrequenz- oder Hochfrequenzbandes, wie einer Rundfunk-Frequenzbandregion, unterbrochen wird. Durch Anschliessen der Reaktanz-Schaltung 8 können die Heizstreifen 2 der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung und die Sammelschienen 5a, 5b, 5c in einer Region eines Zwischenfrequenz- oder eines Hochfrequenzbandes elektrisch von Erde für das Automobil isoliert werden, wodurch verhindert werden kann, dass ein Empfangsstrom in der Region des Zwischenfrequenz- oder des Hochfrequenzbandes, wie einer Frequenzbandregion der Rundfunk-Radiowellen, der in den Heizstreifen und den Sammelschienen 5a, 5b, 5c induziert wird, zur Erde des Automobils fließt, und der Empfangsstrom kann ohne irgendein Leck dem Empfänger 20 zugeführt werden.
In Fig. 1 wird die Reaktanz-Schaltung 8 durch den Heizvorrichtungs-Wandler 9, die Hochfrequenz-Spulen 12a, 12b und den Kondensator 11 gebildet, der hinzugefügt werden kann, wie erforderlich. Weiter können die Widerstände 30, 31 hinzugefügt werden, falls erforderlich. Die Konstruktion der Reaktanz-Schaltung 8 ist nicht auf die beschränkt, die in Fig. 1 gezeigt ist, sondern sie kann eine erwünschte Form haben, solange sie verhindert, dass der Empfangsstrom in der Region des Zwischenfrequenz- oder des Hochfrequenzbandes, wie der Radio-Rundfunk-Frequenzbandregion, zur Erde des Automobilkörpers fließt. Werden, z. B., nur Signale in der AM-Bandregion empfangen, dann kann die Reaktanz-Schaltung 8 allein durch den Heizvorrichtungs-Wandler 9 gebildet werden. Werden Signale nur in der FM-Bandregion empfangen, dann kann die Reaktanz-Schaltung 8 nur durch die Hochfrequenz-Spulen 12a, 12b gebildet werden. Sollen Signale sowohl in der AM-Bandregion als auch der FM-Bandregion empfangen werden, dann kann die Reaktanz-Schaltung 8 aus nur einer Spule gebildet werden, wenn sie sowohl Funktionen des Heizvorrichtungs- Wandlers 9 als auch der Hochfrequenz-Spulen 12a, 12b aufweist.
Es ist bevorzugt, dass eine Drosselspule in dem Heizvorrichtungs-Wandler 9 in der Reaktanz-Schaltung 8 eine relativ hohe Impedanz in einer Region eines Zwischenfrequenz- oder Hochfrequenzbandes, wie einer Rundfunk-Frequenzbandregion, aufweist und das Verlassen des Restmagnetismus verhindert. Es gibt, z. B., eine Hochfrequenz-Drosselspule mit einer Bifilarwicklung auf einem Magnetkern (Mn-Zn-Ferrit oder Ähnliches) in einer Ringform, eine Hochfrequenz-Drosselspule, die durch Wickeln eines Drahtes gebildet ist, um einen Magnetfluss aufgrund eines Stromes von einem geschlossenen magnetischen Pfad zu löschen oder eine Hochfrequenz-Drosselspule, die einen Kern mit einem hohen Grad der magnetischen Sättigung aufweist.
Die Drosselspule des Heizvorrichtungs-Wandlers 9 kann so eingestellt werden, dass eine erforderliche Induktanz, Selbstresonanz-Frequenz und ein Q-Wert erhalten werden, wobei der Kern in zwei Abschnitte unterteilt ist, worin der Abstand der beiden Kernabschnitte eingestellt ist, und ein vorbestimmter Kondensator parallel angeschlossen und der Wicklungsschritt geändert ist.
Die Widerstände 30, 31 sind Dämpfungs-Widerstände, um den Q-Wert der Antiresonanz einzustellen. Die Widerstände 30, 31 können weggelassen werden, wenn ein geeigneter Q-Wert ohne die Widerstände erhältlich ist. Die Widerstände 30, 31 können Festwiderstände sein, die allgemein in einer elektronischen Schaltung oder einem Halbleiter, wie einem Transistor, einem FET oder Ähnlichem, benutzt werden.
Der Kondensator 11 in der Reaktanz-Schaltung 8 soll einen Strom elektrisch kurzschließen, der Rauschen verursacht und eine Hochfrequenz-Komponente (z. B. einen durch die Zuleitungsdrähte eindringenden Strom) in einer Region eines Zwischen- oder Hochfrequenzbandes, wie einer Radiowellen-Rundfunk-Frequenzbandregion, aufweist. Anstelle der Anordnung des Kondensators 11 kann zwischen der Reaktanzschaltung 8 und der Gleichstrom-Energiequelle 10 ein Filter angeordnet sein.
Die Hochfrequenz-Spulen 12a, 12b in der Reaktanzschaltung 8 zeigen eine hohe Impedanz in der FM-Bandregion. Ein Solenoid ohne Magnetkern oder ein Magnetkern wird allgemein benutzt. Diese Elemente zeigen eine induktive Induktanz in oder nahe der FM-Bandregion. Weiter können die Hochfrequenz-Spulen 12a, 12b Zuleitungsdrähte mit einer geeigneten Länge aufweisen. Die gleiche Wirkung ist erhältlich durch Anordnen der Reaktanz-Schaltung 8 an einer geeigneten Stelle in der Kabine. Die Drosselspule des Heizvorrichtungs-Wandlers 9 hat eine geringe Selbstresonanz-Frequenz in der FM-Bandregion und verliert ihre Induktanz. Die Hochfrequenz-Spulen 12a, 12b werden demgemäß anstelle der Drosselspule benutzt.
In der vorliegenden Erfindung wird die Anpassungs-Schaltung 7 als eine vorbestimmte Schaltung an einer vorbestimmten Position zwischen dem Leistungs-Zuführungsanschluss 4 für die Antennenleiter und dem Empfänger 20 angeordnet, so dass eine Resonanz in einem Zwischen- oder einem Hochfrequenzstrom bewirkt wird, der aufgrund der Impedanz der Anpassungs-Schaltung 7, der Eingangsimpedanz des Empfängers 20 und der Impedanz der Antennenleiter, gesehen von der Anpassungs-Schaltung aus, in den Antennenleitern 6 induziert wird, wodurch der Resonanzstrom dem Empfänger 20 zugeführt wird.
Die in Fig. 1 gezeigte Anpassungs-Schaltung 7 ist eine Schaltung, die gebildet wird durch die Spulen 14, 18, den Kondensator 16 und den Widerstand 15. Eine erwünschte Schaltung kann jedoch benutzt werden, solange sie eine vorbestimmte Resonanz erzeugt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Anpassungs-Schaltung 7 ist die Impedanz-Charakteristik bestimmt durch die Spule 14, den Kondensator 16 und den Widerstand 15 in der AM-Bandregion. Der Widerstand 15 ist ein Dämpfungs- Widerstand zum Einstellen von Q auf Resonanz. Der Widerstand 15 kann weggelassen werden, wenn er zum Einstellen von Q nicht notwendig ist.
Da die Selbstresonanz-Frequenz der Spule 14 in der FM-Bandregion gering ist, kann die Spule 14 als eine kapazitive Reaktanz aufweisend angesehen werden, und die Spule 14 kann vernachlässigt werden. In der FM-Bandregion trägt die Spule 18 zur Verursachung einer vorbestimmten Resonanz bei. Die Spule 18 ist daher nicht notwendig, wenn keine Signale in der FM-Bandregion empfangen werden.
Die Anpassungs-Schaltung 7 hat auch eine Funktion der Impedanz-Anpassung zwischen dem Eingang des Empfängers 20 und dem Leistungs-Zuführungsanschluss 4 der Antennenleiter. Die vorbestimmte Schaltung, wie sie oben beschrieben ist, bezieht sich auf eine solche ohne die Funktion der Impedanz-Anpassung.
In der FM-Bandregion trägt die Spule 18 zur Bestimmung der Impedanz-Charakteristik bei.
Die Spule 18 kann daher eine Spule mit einem Kern aus Ni-Zn-Ferrit, eine Solenoidspule oder eine Spiralspule oder eine Spule sein, bei der die Induktanz eines Zuleitungsdrahtes, der zum Anschliessen der Anpassungs-Schaltung benutzt wird, genutzt wird.
Wie oben beschrieben, werden die Antennenleiter und die Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung üblicherweise gebildet durch Drucken elektrisch leitender Silberpaste auf die Glasscheibe, gefolgt von deren Erhitzung. In diesem Falle kann eine Wanderung von auf die Glasscheibe gedrucktem Silber zwischen dem benachbarten Abschnitt 6a und der Zweigleitung 3a stattfinden, wodurch ein Kurzschluss erzeugt wird. Findet der Kurzschluss statt, dann fließt ein starker Strom in den Empfänger 20. Um das Fließen des starken Stromes zu verhindern, kann der Kondensator zum Blockieren eines Gleichstromes zwischen dem Leistungs-Zuführungsanschluss 4 der Antennenleiter 6 und der Anpassungs-Schaltung 7 eingeführt werden.
Die Verdrahtung für den Kondensator 19 und die Anpassungs-Schaltung 7, gezeigt in Fig. 1, kann, wie in Fig. 21 oder Fig. 22 gezeigt, modifiziert werden. In den Fig. 21, 22 bezeichnen die gleichen Bezugsziffern die gleichen oder entsprechende Teile mit im Wesentlichen der gleichen Funktion wie in Fig. 1. In den Fig. 21 und 22 ist der Kondensator 19 ein Kondensator zum Blockieren eines Gleichstromes, und er kann unter gewissen Bedingungen weggelassen werden.
In den Fig. 21 und 22 wird die Spule 18 unnötig, wenn keine Signale in der FM-Bandregion empfangen werden, weil die Spule 18 zur Verursachung einer vorbestimmten Resonanz in der FM-Bandregion in der gleichen Weise wie in Fig. 1 beiträgt. Die Impedanz-Charakteristik wird durch die Spule 14, den Kondensator 16 und den Widerstand 15 in der AM-Bandregion bestimmt. Der Widerstand 15 ist ein sogenannter Dämpfungs-Widerstand zum Einstellen von Q auf Resonanz. Der Widerstand 15 kann daher weggelassen werden, wenn die Einstellung von Q nicht erforderlich ist.
Es wird beschrieben, wie die Anpassungs-Schaltung 7 eingestellt wird. In der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, dass es einen Antiresonanz-Punkt gibt, der durch Impedanz verursacht wird, die hauptsächlich aus Kapazität besteht, die erzeugt wird in Beziehung zwischen den Antennenleitern, der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung und des Automobilkörpers und der Impedanz der Reaktanz-Schaltung, wobei der Antiresonanz-Punkt außerhalb einer vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder einer vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion liegt, und dass es einen Resonanzpunkt zwischen der Frequenz des 1,5-fachen von fH und fL gibt, wobei fH die höchste Frequenz in der vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion ist und fL die geringste Frequenz derselben ist, die verursacht wird durch die Impedanz einer vorbestimmten Schaltung, die zwischen einem Leistungs-Zuführungsanschluss für die Antennenleiter und einem Empfänger angeschlossen ist, die Eingangsimpedanz des Empfängers und die Impedanz der Antennenleiterseite, die von der vorbestimmten Schaltung aus betrachtet wird.
Liegen der Antiresonanz-Punkt und der Resonanz-Punkt außerhalb der oben erwähnten spezifischen Bereiche, dann ist es schwierig, die Empfangsempfindlichkeit in der vorbestimmten Empfangsfrequenzband-Region flach zu halten. Existiert der Antiresonanz-Punkt in der vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion, dann tritt Rauschen nahe dem Antiresonanz-Punkt auf, obwohl der Grund dafür nicht immer klar ist. Das S/N-Verhältnis wird daher um mehrere Dezibel (dB) im Vergleich mit einem Fall abnehmen, bei dem der Antiresonanz-Punkt außerhalb der vorbetimmten Empfangs-Frequenzbandregion existiert.
Soll die Empfangsempfindlichkeit um mehrere Dezibel verbessert werden, dann ist es bevorzugt, einen Resonanzpunkt in einer tiefen Region (einer Region tieferer Frequenzen als der Rundfunk-Frequenzbandregion) außerhalb der vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion zu erzeugen.
Wenn der Resonanzpunkt und der Antiresonanzpunkt so eingestellt sind, dass der Antiresonanzpunkt zwischen (2/3)·(fL²/fH) und fL liegt, wobei fH die höchste Frequenz in der vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion ist und fL die geringste Frequenz derselben ist, und es den Resonanzpunkt zwischen fL+(fH-fL)·(0,3) und (1,2)·fH gibt, dann kann die Flachheits-Charakteristik der Empfangsempfindlichkeit um vorzugsweise mindestens etwa 1-2 dB verbessert werden.
Existiert der Antiresonanzpunkt zwischen farL+(fL-farL)·(0,25) und (0,9)·fL, worin (2/3)·(fL²/fH) = farL und existiert der Resonanzpunkt zwischen fL+(fH-fL)·(0,6) und fH, dann kann die Flachheits-Charakteristik der Empfangsempfindlichkeit um mindestens etwa 1-2 dB verbessert werden. Die Flachheits-Charakteristik der Empfangsempfindlichkeit bedeutet hier, dass der Unterschied zwischen der höchsten Empfangsempfindlichkeit und der geringsten Empfangsempfindlichkeit in einer Bandregion, wie der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion, gering und flach ist.
Soll gemäß den vorerwähnten Berechnungsformeln ein brauchbarer Bereich des Resonanzpunktes und des Antiresonanzpunktes erhalten werden, z. B. in der AM-Bandregion und der FM- Bandregion, dann ist der Bereich erhältlich, der in Tabelle 1 gezeigt ist. In Tabelle 1 sind nur Zwischen-AM- und -FM-Bandregionen gezeigt. Ein notwendiger Bereich für den Resonanzpunkt und den Antiresonanzpunkt kann jedoch in ähnlicher Weise mit Bezug auf eine kurze Welle und eine lange Welle bestimmt werden. Tabelle 1
Die durch die Antennenleiter 6, die Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung usw. gegebene Impedanz ist festgelegt. Um die oben erwähnten Bedingungen zu erfüllen, wird daher die Position des Antiresonanzpunktes und/oder des Resonanzpunktes eingestellt durch Ändern der Schaltungs-Konstanten der Anpassungs-Schaltung 7 und der Reaktanz-Schaltung 8.
In der Anpassungs-Schaltung 7 werden vorzugsweise 560 pF bis 1 uF für den Kondensator 19, 5 pF bis 220 pF für den Kondensator 16, 82 ph bis 700 uH, für die Spule 14, 200 Ω bis 10 KΩ für den Widerstand 15 in der AM-Bandregion und 0,1 ph bis 10 uH für die Spule 18 in der FM-Bandregion eingestellt. Es ist bevorzugt, für die Drosselspule des Heizvorrichtungs-Wandlers 8, der mit der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung verbunden ist, in der AM-Bandregion 0,1 mH bis 5 mH und in der FM-Bandregion für die Spulen 12a, 12b 1 uH bis 5 uH einzustellen. Weiter ist es bevorzugt, für den kapazitiven Kupplungsabschnitt zwischen dem benachbarten Abschnitt 6a und der Zweigleitung 3a sowohl in der FM- als auch der AM-Bandregion 10 pF bis 1000 pF einzustellen. Für das Kabel 25 wird üblicherweise ein Koaxialkabel, eine Zuführungsleitung oder Ähnliches benutzt.
Die oben erwähnten Werte sind lediglich Beispiele, und es ist möglich, die Werte zu ändern, um die optimale Leistungsfähigkeit in Abhängigkeit von der für ein Automobil zu benutzenden Scheibenantenne zu erhalten. Es ist bevorzugt, das Rauschen zu unterdrücken, so dass Erde für den Automobilkörper als ein negativer Pol des Kabels 25 getrennt ist von Erde für den Automobilkörper als ein negativer Pol der Gleichstrom-Leistungsquelle 10 um mehr als 30 cm, vorzugsweise mehr als 60 cm.
Die Anpassungs-Schaltung 7 verursacht Resonanz in Verbindung mit den gesamten Elementen, die als die Antenne wirken und der Eingangsimpedanz des Empfängers 20. In diesem Falle sorgt der Kondensator 19 dafür, dass die Anpassungs-Schaltung 7 eine leichte kapazitive Reaktanz aufweist, wodurch die Anpassungs-Schaltung 7 als ein Tiefpassfilter zur Absorption des Rauschens wirkt. Es kann somit eine rauschlose Antenne erhalten werden.
Es wird nun Q beschrieben, das die Schaltungs-Konstante der Anpassungs-Schaltung 7 oder der Reaktanz-Schaltung 8 bestimmt. Es ist bevorzugt, den Unterschied zwischen der höchsten Empfangsempfindlichkeit und der geringsten Empfangsempfindlichkeit in einer Bandregion, wie einer erwünschten Empfangs-Frequenzbandregion, so einzustellen, dass er in einem Bereich von etwa 1 dB bis etwa 16 dB liegt. Mit diesem Wertbereich ist die Empfangsempfindlichkeit in der vorbestimmten Empfangsfrequenzband-Region im Wesentlichen flach.
Ist der Unterschied zwischen der höchsten Empfangsempfindlichkeit und der geringsten Empfangsempfindlichkeit geringer als etwa 1 dB, dann sind die Wirkung der Antiresonanz und der Resonanz im Wesentlichen nicht erhältlich, und die mittlere Empfangsempfindlichkeit wird um mehrere dB -10 und mehrere dB - abnehmen. Ist andererseits der Unterschied zwischen der höchsten Empfangsempfindlichkeit und der geringsten Empfangsempfindlichkeit größer als etwa 16 dB, dann wird die Fluktuation der Empfangsempfindlichkeit groß. Bei einer Produktion in großem Maßstab gibt es eine große Fluktuation in der Frequenz-Charakteristik der Empfangsempfindlichkeit in einzelnen Produkten. Ein erwünschter Bereich des Unterschiedes zwischen der höchsten Empfangsempfindlichkeit und der geringsten Empfangsempfindlichkeit sollte in einem Bereich von etwa 2 dE bis etwa 13 dB, bevorzugter in einem Bereich von etwa 4 dB bis etwa 10 dB liegen. Durch Einstellen des Unterschiedes zwischen der höchsten Empfangsempfindlichkeit und der geringsten Empfangsempfindlichkeit in dem oben erwähnten Bereich kann die Effizienz der von der aus den Antennenleitern 6 zusammengesetzten Antenne zum Empfänger 20 gelieferten Leistung gut sein und Signale können mit einer hohen Empfangsempfindlichkeit empfangen werden, weil ein Zwischen- oder Hochfrequenz-Strom empfangener Signale ankommender Radiowellen, die in der Antenne erzeugt werden, dem Empfänger 20 ohne einen Leckstrom zugeführt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Leckstrom in der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung durch Antiresonanz, die in einem anderen Bereich als einer vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion verursacht wird, minimiert, und Resonanz wird durch Nutzen den Anpassungs-Schaltung zwischen der Frequenz des 1,5-fachen von fH und fL in der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion verursacht, wodurch eine ausgezeichnete Empfangsempfindlichkeit über die gesamte Region des Rundfunk-Frequenzbandes beibehalten werden kann. Der Grund, weshalb die oben erwähnten Maßnahmen ergriffen werden, ist, dass, wenn die Reaktanz-Schaltung 8 und die Anpassungs-Schaltung 7 allein benutzt werden, es nicht möglich ist, die gesamte Region des vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandes abzudecken.
Wird die Antiresonanz durch Nutzen der Reaktanz-Schaltung 8 verursacht, dann schwächt sich die Empfangsempfindlichkeit rasch in einer Region unterhalb der des Antiresonanzpunktes ab. Es ist daher bevorzugt, die Antiresonanz in einer unteren Region außerhalb einer Bandregion, wie einer vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion, zu verursachen. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird ein Fall des Empfangs sowohl von AM- als auch FM-Radiowellen-Rundfunksignalen und der Verursachung der Antiresonanz in einer niederen Frequenzregion beschrieben.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der folgenden technischen Idee. Die Antiresonanz wird in der oben erwähnten niederen Frequenzregion durch die Elemente verursacht, die die Antenne und die Reaktanz-Schaltung 8 bilden, die eine Impedanz haben, wodurch ein in der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung induzierter Empfangsstrom nicht zur Erde des Automobilkörpers fließen kann, und gleichzeitig wird die Resonanz in der vorbestimmten Frequenzbandregion durch die Elemente verursacht, die die Antenne und die Anpassungs-Schaltung bilden, wodurch die Empfangsempfindlichkeit verbessert wird.
In der Scheibenantenne für ein Automobil der vorliegenden Erfindung wird ein Antiresonanz-Phänomen in einem Bereich außerhalb der vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion durch Impedanz erzeugt, die hauptsächlich aus Kapazität zusammengesetzt ist, die erzeugt wird in Verbindung mit drei Faktoren, d. h., den Antennenleitern 6, der Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung und dem Automobilkörper, nämlich der Öffnung des Rückfensters und der Impedanz der Reaktanz-Schaltung.
In der Reaktanz-Schaltung 8, z. B., kann die Induktanz der Spulen 12a, 12b vernachlässigt werden, da die Induktanz dieser Spulen 12a, 12b genügend geringer ist als die Induktanz des Heizvorrichtungs-Wandlers 9 in der AM-Bandregion. Weiter hat der Heizvorrichtungs-Wandler 9 eine geringe Selbstresonanz-Frequenz in der FM-Region und zeigt eine kapazitive Reaktanz. Folglich blockieren die Spulen 12a, 12b einen Hochfrequenzstrom.
Im oben erwähnten Falle, wenn der Wert von Q in jeder Rundfunk-Bandregion von FM und AM klein gehalten wird, wird die Empfangsempfindlichkeit in jeder Rundfunk-Bandregion von FM und AM abgeflacht, wobei die Menge des Leckstromes gemittelt und verringert wird. Der Leckstrom ist ein Zwischen- oder ein Hochfrequenzstrom empfangener Signale, der in der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung induziert wird und zur Seite des Automobilkörpers leckt.
Die Vorrichtung 3 und die Antennenleiter 6 befinden sich aufgrund der kapazitiven Kupplung zwischen dem benachbarten Abschnitt 6a und der Zweigleitung 3a der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung in einem Zustand der Verbindung hinsichtlich einer Zwischen- oder Hochfrequenz sowohl in dem FM- als auch dem AM-Rundfunkband. Weiter ist die Vorrichtung 3 elektrisch von Erde des Automobilkörpers durch sowohl das FM- als auch das AM-Rundfunkband isoliert, und entsprechend wirkt die Vorrichtung 3 zur Kondenswasserentfernung als eine Antenne in der gleichen Weise wie die Antennenleiter 6.
Die Resonanz im AM-Band und dem FM-Band wird detailliert beispielhaft unter Bezugnahme auf die in Fig. 1 gezeigte Anpassungs-Schaltung beschrieben.
Der Kondensator 16 hat eine relativ hohe Impedanz in einem AM-Band und er verhält sich, als wäre er nicht vorhanden. Dem entsprechend wird die Impedanz der Anpassungs-Schaltung 7 durch die Spule 14 und den Widerstand 15 bestimmt. Die Resonanzfrequenz am Resonanzpunkt wird durch die Impedanz der Anpassungs-Schaltung 7, die Impedanz aller als Antenne funtionierenden Elemente (die Impedanz der Antennenleiterseite, die von der vorbestimmten Schaltung aus betrachtet wird) und die Eingangs-Impedanz des Empfängers 20 bestimmt. Weiter wird Q der Optimalwert durch den Widerstand 15 als ein Dämpfungswiderstand. Die Empfangsempfindlichkeit mit einer ausgezeichneten Flachheit im AM-Band kann daher erhalten werden.
Im FM-Band zeigen der Kondensator 16, die Spule 14 und der Widerstand 15 eine leichte kapazitive Reaktanz aufgrund der Streukapazität in jedem der Elemente, d. h., sie zeigen eine instabile Impedanz. Andererseits befindet sich der Kondensator 16 im FM-Band in einem Kurzschlusszustand und dementsprechend ist die Impedanz der Spule 14 und des Widerstandes 15 vernachlässigbar. Da im FM-Band nur die Spule 18 in der Anpassungs-Schaltung 7 wirksam ist, wird die Resonanz verursacht durch die Spule 18, alle die Antenne bildenden Elemente und die Eingangsimpedanz des Empfängers 20, wodurch Signale, die durch die Antenne empfangen werden, zum Empfänger 20 übertragen werden können. Es kann daher eine hohe Empfangsempfindlichkeit erhalten werden.
Im Folgenden werden einige Beispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Beispiele beschränkt.

BEISPIEL

Es wurde die in Fig. 1 gezeigte Scheibenantenne für ein Automobil benutzt. Bedingungen für jede Probe sind in Tabelle 2 beschrieben, worin die Drosselspule des Heizvorrichtungs-Wandlers 9 einfach als eine Drosselspule bezeichnet ist.
Die Proben 1 bis 7 sind für ein AM-Band. Als die die Schaltung bildenden Elemente wurde der Kondensator 19 mit einer Kapazität von 1000 pF, der Kondensator 16 mit einer Kapazität von 10 pF, der kapazitive Kupplungsteil zwischen dem benachbarten Abschnitt 6a und der Zweigleitung 9a mit einer Kapazität von 90 pF und der Kondensator 11 mit einer Kapazität von 2, 2 uF benutzt. Die Werte der Spule 14 und des Widerstandes 15, die Induktanz der Drosselspule des Heizvorrichtungs-Wandlers 9 und die Widerstände 30, 31 sind in Tabelle 2 beschrieben.
Die Kapazität eines Antennenkabelabschnittes zwischen dem Leistungs-Zuführungsanschluss 4 der Antennenleiter 6 und dem Eingangsanschluss des Empfängers 20 betrug 20 pF/m im AM-Band. Die Empfangsempfindlichkeit der Scheibenantenne im AM-Band ist in den Fig. 2 bis 8 gezeigt und ein Ergebnis, erhalten durch Messen des S/N-Verhältnisses, ist in Fig. 17 gezeigt.
Da der Antiresonanzpunkt getrennt vom AM-Band liegt, gibt es in den Proben 1 bis 4 keinen beträchtlichen Einfluss in Empfangssignalen im AM-Band durch Rauschen, das in der Nähe des Antiresonanzpunktes erzeugt wird. Die Proben 3 und 4 zeigten eine höhere Qualität der Flachheit und empfingen Signale sehr gut.
Figure 2 bis 8 sind entsprechende Frequenzcharakteristik-Diagramme, worin die Empfangsempfindlichkeit im AM-Band in einem elektrischen Feld mit einer Intensität von 60 dBuV/m nahe der Scheibenantenne für jede Frequenz erhalten wird. Es sollte klar sein, dass die Empfangsempfindlichkeit allgemein groß ist im Vergleich mit dem Frequenzcharakteristik-Diagramm in Fig. 4, worin eine konventionelle Scheibenantenne mit einem Vorverstärker (einfach als Scheibenantenne mit Verstärker bezeichnet) benutzt wird.
Fig. 17 ist eine grafische Darstellung des S/N-Verhältnisses in einer Zeit ohne Modulation und einer Modulationszeit für jede Intensität des elektrischen Feldes, wobei die Trägerwellen-Frequenz der Probe 5 400 Hz beträgt. In diesem Falle bedeutet keine Modulation den Grad der Modulation gleich null, und die Modulation bedeutet den Grad der Modulation gleich 30%. Betrachtet man das S/N-Verhältnis, dann gibt es keinen beträchtlichen Unterschied zwischen der Probe 5 und der konventionellen Scheibenantenne mit Verstärker in einem starken elektrischen Feld. Die Scheibenantenne (Probe 5) der vorliegenden Erfindung zeigt jedoch ein gutes Ergebnis in einem schwachen elektrischen Feld.
Probe 7 ist ein Vergleichsbeispiel, dessen Frequenzcharakteristik die in Fig. 8 gezeigte ist. Da der Antiresonanzpunkt (600 kHz) im AM-Band existiert, beeinflusst ein in der Nähe des Antiresonanzpunktes erzeugtes Rauschen die Empfangssignale im AM-Band.
Das S/N-Verhältnis am Antiresonanzpunkt (600 kHz) der Probe 7 (Fig. 8), als einem Vergleichsbeispiel, lag etwa 2 dB hinter dem S/N-Verhältnis des Antiresonanzpunktes (600 kHz) der Probe 3 (Fig. 4), als einem Beispiel. Die Scheibenantenne der vorliegenden Erfindung könnte daher das gleiche oder ein höheres Niveau der Empfangsempfindlichkeit schaffen als die konventionelle Scheibenantenne mit Verstärker, die die Verbesserung der Empfangsempfindlichkeit durch Anordnen eines Vorverstärkers für das AM-Band beabsichtigt. Die Scheibenantenne der vorliegenden Erfindung könnte Signale eines geringen Rauschniveaus in einem gewöhnlichen schwachen elektrischen Feld empfangen.
In Empfangssignalen im AM-Band wurden die Schaltungs-Konstanten unter Bedingungen von 1.700 kHz des Antiresonanzpunktes und 800 kHz eines Resonanzpunktes bestimmt, und es wurden die Frequenzcharakteristika der Empfangsempfindlichkeit gemessen (in der Zeichnung nicht dargestellt). Als ein Ergebnis betrug der Unterschied zwischen der höchsten Empfangsempfindlichkeit und der geringsten Empfangsempfindlichkeit im AM-Band etwa 16 dB, und Signale konnten gut empfangen werden.
Für das FM-Band entsprechen die Proben 8 bis 12 dem Frequenzband von 76-90 MHz, und die Proben 13 bis 15 entsprechen dem Frequenzband von 88-108 MHz. Der Wert jedes Elementes, das im FM-Band wirksam ist, ist Folgender. Im FM-Band wurde der Kondensator 19 mit einer Kapazität von 10.000 pF, der Kondensator 16 mit einer Kapazität von 10 pM und der Antennenkabelabschnitt zwischen dem Leistungs-Zuführungsanschluss 4 der Antennenleiter 6 und dem Eingangsanschluss des Empfängers von 30 pF/m benutzt. Die Werte der Spule 18 und der Spulen 12a und 12b sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Fig. 9 bis 16 sind Diagramme, die die Frequenzcharakteristik der Empfangsempfindlichkeit der Antenne im FM-Band zeigen. Da der Antiresonanzpunkt der Proben 8 bis 10 und der Proben 13 und 14 entfernt vom FM-Band liegt, beeinflusst ein Rauschen, das in der Nähe des Antiresonanzpunktes erzeugt ist, die Empfangssignale im FM-Band nicht beträchtlich. Die Proben 10 und 14 hatten ein hohes Niveau der Flachheit und sie konnten Signale sehr gut empfangen. Die Richtwirkung der Probe 10 ist in Fig. 18 gezeigt, die zeigt, dass die Scheibenantenne der vorliegenden Erfindung ein hohes Niveau der Empfangsempfindlichkeit und der Nicht-Richtwirkung aufwies.
Das S/N-Verhältnis des Antiresonanzpunktes (80 MHz) der Probe 12 (Fig. 13), als einem Vergleichsbeispiel, lag etwa 1 dB hinter dem S/N-Verhältnis von 80 MHz der Probe 10 (Fig. 11), als einem Beispiel. Tabelle 2 Definition des Ranges: Bevorzugter Bereich = C, Bevorzugterer Bereich = B, besonders bevorzugter Bereich = A und Vergleichsbeispiel = D Tabelle 2 (Fortsetzung)
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Scheibenantenne für ein Automobil geschaffen werden, mit der eine hohe Verstärkung, ein geringes Rauschen und eine hohe Empfangs- Leistungsfähigkeit ohne Richtwirkung, ohne einen Vorverstärker in einer vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder einer vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion erhalten werden. Im Besonderen können AM-Rundfunkwellen mit einer hohen Empfangsempfindlichkeit und einem geringen Rauschniveau empfangen werden.
Die Scheibenantenne kann FM-Rundfunkwellen mit einer hohen Empfangsempfindlichkeit und ohne Richtwirkung empfangen, und die Flachheit der Frequenzcharakteristiken der Empfangsempfindlichkeit ist ausgezeichnet. Die Scheibenantenne ist auch anwendbar auf andere Radiowellen. Demgemäß kann der Vorverstärker, der bei einer konventionellen Scheibenantenne wesentlich war, weggelassen werden, was zur Produktivität beiträgt.
In der konventionellen Scheibenantenne gab es eine Beschränkung beim Design eines Automobils, wenn der Vorverstärker in der Nähe der Scheibenantenne installiert wurde. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine solche Beschränkung entfallen, da eine einfache Schaltung benutzt wird.
Gemäß der Erfindung können die Frequenzcharakteristika der Empfangsempfindlichkeit mit einem hohen Grad der Flachheit erhalten werden, ohne Verringern der Empfangsempfindlichkeit über eine breite Bandregion, wie eine vorbestimmte Rundfunk-Frequenzbandregion. Da der Antiresonanzpunkt nicht in der Bandregion, wie der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzregion, vorhanden ist, gibt es wenig Einfluss durch ein Rauschen, das nahe dem Antiresonanzpunkt erzeugt wird, und erwünschte Rundfunkwellen können bei einem geringen Rauschniveau empfangen werden.

Claims

1. Scheibenantenne für ein Automobil, umfassend:

eine an eine Rückfensteröffnung eines Automobils angepasste Glasscheibe (1);

eine Kondenswasser beseitigende elektrische Heizvorrichtung (3) mit Heizstreifen (2) und Sammelschienen (5a,b) zum Zuführen eines Stromes zu den Heizstreifen (2);

Antennenleiter (6), die in einem Muster und beabstandet mit einer vorbestimmten Distanz von der Vorrichtung (3) zur Beseitigung von Kondenswasser in einer kapazitiven Kupplungs-Beziehung angeordnet sind, so dass nicht ein fließender Gleichstrom, sondern ein Strom mittlerer oder hoher Frequenz zwischen den Antennenleitern (6) und der Vorrichtung (3) zur Kondenswasserbeseitigung verursacht wird, wobei die Vorrichtung (3) zur Kondenswasserbeseitigung und die Antennenleiter (6) auf der Glasscheibe (1) gebildet sind und

eine einen Heizvorrichtungs-Wandler (9) umfassende Reaktanz-Schaltung (8), die zwischen den Sammelschienen (5a,b) und einer Gleichstrom-Energiequelle (10) für die Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung angeschlossen ist, worin ein durch eine hauptsächlich aus Kapazität zusammengesetzte Impedanz erzeugter Antiresonanz-Frequenzpunkt auf der Grundlage der Anordnung der Antennenleiter, der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung und des Automobilkörpers sowie der Impedanz der Reaktanz-Schaltung erzeugt wird und eine Anpassungs-Schaltung (7), die zwischen einem Energie-Zuführungsanschluss (4) für die Antennenleiter (6) und einem Empfänger (20) angeschlossen ist,

dadurch gekennzeichnet, dass der Antiresonanz-Frequenzpunlct außerhalb einer vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder einer vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion liegt, und dass ein Resonanz-Frequenzpunkt zwischen einer Frequenz von 1,5 fH und fL, worin fH eine höchste Frequenz in der vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion ist und fL die niedrigste Frequenz in der vorbestimmten Empfangs- Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion ist, durch eine Impedanz der Anpassungs-Schaltung (7), die Eingangsimpedanz des Empfängers und die Impedanz der Antennenleiterseite erzeugt wird, die von der Anpassungs-Schaltung (7) aus betrachtet wird, und dass der Heizvorrichtungs-Wandler (9) eine Drosselspule auf der primären und der sekundären Seite aufweist, die jeweils parallel mit einem Widerstand (30,31) verbunden sind.

2. Scheibenantenne nach Anspruch 1, worin der Antiresonanz-Frequenzpunkt zwischen 220 kHz und 477 kHz liegt und der Resonanz-Frequenzpunkt zwischen 1.175 kHz und 1.605 kHz liegt.

3. Scheibenantenne nach Anspruch 1 oder 2, worin die Schaltungskonstante der Anpassungs- Schaltung und der Reaktanz-Schaltung so festgesetzt sind, dass sie einen Qualitätsfaktorwert bestimmen, so dass der Unterschied zwischen der höchsten Empfangsempfindlichkeit und der geringsten Empfangsempfindlichkeit in der vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion in einem Bereich von etwa 4 dB bis etwa 10dB liegt.

4. Verfahren zum Verarbeiten von Signalen an einer Antenne für ein Automobil einschließlich einer an eine Rückfensteröffnung des Automobils angepassten Glasscheibe (1), einer elektrischen Heizvorrichtung (3) zur Kondenswasserentfernung mit Heizstreifen (2) und Sammelschienen (5a,b) zum Zuführen eines Stromes zu den Heizstreifen (2), Antennenleitern (6), die in einem Muster und beabstandet mit einer vorbestimmten Distanz von der Vorrichtung (3) zur Kondenswasserentfernung in einer kapazitiven Kupplungsbeziehung angeordnet sind, so dass kein Gleichstrom verursacht wird, sondern ein Strom mittlerer oder hoher Frequenz zwischen den Antennenleitern und der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung verursacht wird, wobei die Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung und die Antennenleiter auf der Glasscheibe (1) gebildet sind, einer einen Heizvorrichtungs-Wandler (9) umfassende Reaktanz-Schaltung (8), die zwischen den Sammelschienen (5a,b) und einer Gleichstrom-Energiequelle für die Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung angeschlossen ist, und einer Anpassungs-Schaltung (7), die zwischen einem Leistungs-Zuführungsanschluss für die Antennenleiter und einem Empfänger angeschlossen ist, gekennzeichnet durch die Stufen:

erstens Abstimmen der Antenne durch Erzeugen eines Antiresonanz-Frequenzpunktes durch eine hauptsächlich aus Kapazität zusammengesetzte Impedanz auf der Grundlage der Anordnung der Antennenleiter, der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung und des Automobilkörpers und der Impedanz der Reaktanz-Schaltung, wobei der Antiresonanz-Frequenzpunkt außerhalb einer vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder einer vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion liegt und

zweitens Abstimmen der Antenne durch Erzeugen eines Resonanz-Frequenzpunktes zwischen einer Frequenz von 1,5 fH und fL, worin fH die höchste Frequenz in der vorbestimmten Empfangs- Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion ist und fL die geringste Frequenz in der vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion ist, durch eine Impedanz der Anpassungs-Schaltung, die Eingangsimpedanz des Empfängers und die Impedanz der Antennenleiterseite, die von der vorbestimmten Schaltung aus betrachtet wird.

5. Verfahren zum Verarbeiten von Signalen nach Anspruch 4, worin die erste Stufe des Abstimmens der Antenne den Antiresonanz-Frequenzpunkt durch eine hauptsächlich aus Kapazität zusammengesetzte Impedanz erzeugt auf der Grundlage des Anordnens der Antennenleiter, der Vorrichtung zur Kondenswasserentfernung und des Automobilkörpers, und der Impedanz der Reaktanz-Schaltung in einem tieferen Frequenzbereich außerhalb der vorbestimmten Empfangs- Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Frequenzbandregion liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, worin die Stufe des ersten Abstimmens einen Antiresonanz- Frequenzpunkt zwischen farL+[(fL-farL)·(0,25)] und (0,9)·fL erzeugt, worin fH eine höchste Frequenz in einer vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder einer vorbestimmten Rundfunk- Frequenzbandregion ist und farL = 2/3(fL²/fH) ist und fL eine geringste Frequenz in der vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder der vorbestimmten Rundfunk-Frequenzbandregion ist, und die Stufe des zweiten Abstimmens einen Resonanz-Frequenzpunkt zwischen fL+ [(fH-fL)·(0,6)] und fH durch eine Impedanz der Anpassungs-Schaltung erzeugt.

7. Verfahren nach Anspruch 4, worin die Stufe des ersten Abstimmens einen Antiresonanz- Frequenzpunkt zwischen 220 kHz und 477 kHz und die zweite Stufe einen Resonanz-Frequenzpunkt zwischen 1.175 kHz und 1.605 kHz erzeugt.

8. Verfahren zum Verarbeiten von Signalen nach einem der Ansprüche 4 bis 7, worin die Reaktanz-Schaltung eine Drosselspule auf der primären und der sekundären Seite einschließt, und worin die Drosselspule der primären Seite der Reaktanz-Schaltung zwischen einer Sammelschiene und einer Kathode der Gleichstrom-Leistungsquelle angeschlossen ist, die Drosselspule der sekundären Seite zwischen einer anderen Sammelschiene und einer Anode der Gleichstrom-Leistungsquelle angeschlossen ist, und ein Widerstand parallel zu jeder Drosselspule der primären und der sekundären Seite angeschlossen ist, und wobei ein Qualitätsfaktorwert für die Antiresonanz durch Ändern der Werte der Widerstände eingestellt wird.

9. Verfahren zum Verarbeiten von Signalen nach einem der Ansprüche 4 bis 7, worin die Reaktanz-Schaltung einen ersten und zweiten Widerstand umfasst, um einen Q-Wert des Antiresonanz-Frequenzpunktes einzustellen.

10. Verfahren zum Verarbeiten von Signalen nach einem der Ansprüche 4 bis 9, weiter umfassend die Stufe der Einstellung der Schaltungskonstanten der vorbestimmten Schaltung und der Reaktanz-Schaltung, um einen Q- oder Qualitätsfaktorwert zu bestimmen, so dass der Unterschied zwischen der höchsten Empfangsempfindlichkeit und der geringsten Empfangsempfindlichkeit in der vorbestimmten Empfangs-Frequenzbandregion oder in der vorbestimmten Rundfunk- Frequenzbandregion in einem Bereich von etwa 4 dB bis 10 dB liegt.