DE69435012T2

DE69435012T2 - Scheibenantenne und Verfahren zum Entwerfen einer derartigen Antenne

Info

Publication number: DE69435012T2
Application number: DE69435012T
Authority: DE
Inventors: Tatsuaki Aki-gun Taniguchi; Eiichi Aki-gun Yamamoto; Kenji Aki-gun Kubota; Kazuo Aki-gun Shigeta
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2014-12-29
Also published as: KR950021875A; EP0661772B1; EP0661772A1; CN1053297C; EP1217684A2; DE69435012D1; EP1217684B1; DE69431288D1; EP1217684A3; US5659324A; CN1108436A; KR100353088B1; JPH0884011A; DE69431288T2; JP3458975B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenantenne, die an einer Fensterscheibe von Fahrzeugen und dergleichen angeordnet ist, und ein Verfahren zur Gestaltung derselben.
Die Deutsche Patentschrift Nr. 2 136 759 offenbart eine Monopolantenne, die in der Ebene eines rechteckigen Fensters mit einem Metallrahmen angeordnet ist.
Im Allgemeinen ist eine Stabantenne mit einem Stab (Stange), der von einer Fahrzeugkarosserie isoliert wegragt und dem Strom zugeführt wird, als Fahrzeugantenne weitgehend bekannt. Weil die Stabantenne Gefahr läuft, verbogen und abgebrochen zu werden und ferner während der Fahrt durch ihre Körperschwingungen Geräusch erzeugt, wird in der Praxis an ihrer Stelle eine Scheibenantenne verwendet.
Wie beispielsweise in der Japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 63-92409 offenbart ist, weist die Scheibenantenne einen Antennendraht auf, der in der Nähe des Seitenteils einer auf der Fensterscheibe des Fahrzeugs befestigten Scheibenheizung angeordnet ist, wobei dem Antennendraht elektrischer Strom zugeführt wird.
Weil die Empfangsleistung der Antenne durch Anordnen des Antennendrahtes nahe der Scheibenheizung abgestimmt wird, besteht bei der herkömmlichen Scheibenantenne jedoch das Problem, dass keine qualitative Methode verwendet wird, um die Leistung der Antenne zu verbessern, und sowohl die Abstimmung unbestimmt und schwer vorhersagbar als auch die Anordnung der Antenne selbst kompliziert ist.
Im Unterschied zu der obigen Scheibenantenne wird, wie in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-131606 offenbart ist, eine Antenne vorgeschlagen, die aus einem auf einer Glasoberfläche angeordneten, transparenten elektrisch leitenden Film und einem Antennenkörper gebildet ist, wobei eine Stromzuführstelle auf der Glasoberfläche oberhalb des elektrisch leitenden Films angeordnet ist und wobei der Antennenkörper mit dem elektrisch leitenden Film durch einen Kondensator verbunden ist.
Gemäß der US-Patentschrift Nr. 5,029,308 erstreckt sich ein erster Antennenleiter im Wesentlichen in der Mitte eines Scheibenheizbereichs, in dem sich die Heizdrähte der Scheibenheizung erstrecken, aufwärts und abwärts und der erste Antennenleiter ist quer darüber elektrisch mit den Heizdrähten verbunden. Ferner ist ein zweiter Antennenleiter im oberen Teil (oder unteren Teil) der Scheibenheizung so angeordnet, dass er mit dem Heizdraht im obersten Teil (oder untersten Teil) der Scheibenheizung gekoppelt ist. Das heißt, der erste Antennenleiter und der zweite Antennenleiter wirken wie eine einzige Antenne. Wenn der erste Antennenleiter mit dem zweiten Antennenleiter gekoppelt ist, wird ein zur Scheibenheizung fließender Gleichstrom auf den ersten Antennenleiter aufgeteilt und eine Scheibenheizwirkung wird in der Umgebung des zuvor genannten Anschlusses verringert. Zur Bewältigung dieses Problems ist nach der US-Patentschrift ein Kondensator zwischen dem ersten Antennenleiter und dem zweiten Antennenleiter angeordnet, um die Aufteilung des Stromflusses von der Scheibenheizung zum ersten Antennenleiter zu verhindern. Es ist anzumerken, dass ein Kondensator mit einer Kapazität, die keine hohe Impedanz (vorzugsweise so niedrig wie möglich) in einem Empfangsfrequenzband aufweist, als Kondensator ausgewählt wird, so dass der erste Antennenleiter und der zweite Antennenleiter als einzige Antenne wirken.
Nach der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 55-60304 werden ein erster Antennenleiter vertikal in einem Scheibenheizungsbereich und ein zweiter Antennenleiter außerhalb des Scheibenheizungsbereichs angeordnet. Dann sind ein erster Leiterdraht und ein zweiter Leiterdraht auf einer Glasfläche derart angeordnet, dass der erste Leiterdraht mit dem ersten Leiter senkrecht zu ihm verbunden ist (d. h. parallel zu einem Scheibenheizdraht) und der zweite Leiterdraht mit dem zweiten Antennenleiter parallel zum ersten Leiter verbunden ist, und diese ersten und zweiten Leiterdrähte dicht beieinander angeordnet und durch eine kapazitive Kopplung miteinander verbunden sind.
Bei den oben vorgeschlagenen herkömmlichen Beispielen (der Japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 63-92409 und der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-131606 ) werden der Antennenkörper und der transparente elektrisch leitende Film durch eine kapazitive Kopplung miteinander verbunden. Wenn ein dünner elektrisch leitender Film zur Sicherung der Transparenz des elektrisch leitenden Films verwendet wird, um dadurch die Transparenz eines Glases sicherzustellen, kann jedoch der elektrisch leitende Film nicht dazu beitragen, einen hohen elektrischen Widerstandswert zu erhalten, durch den der Fluss eines empfangenen Stromes überlagert wird. So besteht eine Möglichkeit, dass im praktischen Gebrauch keine großartige Leistung der Antenne erwartet werden kann.
Die Antenne nach der US-Patentschrift Nr. 5,029,308 ist insofern mangelhaft, als, weil der Kondensator so ausgewählt ist, dass er eine niedrige Impedanz im Frequenzbereich der zu empfangenden Radiowellen hat, der Scheibenheizdraht als Antenne wirkt und so ein zum Heizdraht fließender Heizstrom die Antenne beeinträchtigt und letzten Endes die Leistung der Antenne verschlechtert wird.
Weil nach der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 55-60304 die Gestaltung der außerhalb der Scheibenheizung angeordneten Antenne ähnlich wie bei der Antenne nach der US-Patentschrift Nr. 5,029,308 nicht berücksichtigt wird, mit anderen Worten, weil nicht verhindert wird, dass der Scheibenheizdraht als Antenne wirkt, wird die Leistung der Antenne herabgemindert.
Weil diese herkömmlichen Scheibenantennen an sich eine minderwertige Leistung aufweisen, erfordern sie eine Verbesserung der Empfangsleistung durch Hinzufügen eines Antennenverstärkers, um eine der Antenne zugeführte Spannung zu verstärken, und einer Abstimmungsschaltung, um die Impedanz der Antennen in den gleichen Impedanzwert eines Radioempfängers umzuwandeln, wenn sie in praktischen Gebrauch genommen werden. Daher werden die Menge der Arbeitsleistung, die für die Herstellung der Antenne erforderlich ist, und die Fertigungskosten ebenso gesteigert, wie die Antenne umfangreich und kompliziert in ihrem Aufbau wird.
Unter Berücksichtigung der zuvor beschriebenen Probleme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenantenne vorzuschlagen, die imstande ist, Leistungsmerkmale nahe denen einer Stabantenne zu erreichen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Scheibenantenne vorzuschlagen, die imstande ist, den Einfluss einer Scheibenheizung zu verringern.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist die Erfindung im Wesentlichen so gestaltet, wie es in Patentanspruch 1 spezifiziert ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Empfangsempfindlichkeit einer Scheibenantenne im Vergleich zu der einer Antenne nach dem Stand der Technik verbessert werden, indem das erste Antennenleiterelement in Rahmenform ausgebildet wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Scheibenantenne Leistungsmerkmale näher denen einer Stabantenne erreichen, indem die Kopplungskapazität auf 40 pF oder weniger oder ungefähr 2 pF bis 20 pF oder weniger eingestellt wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Scheibenantenne mit einer ausgezeichneten Empfangsempfindlichkeit erhalten werden, indem die Länge des ersten Antennenleiterelements in Richtung der Fahrzeugbreite in dem Bereich von 50 mm bis 300 mm festgelegt wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Scheibenantenne mit einer hohen Empfindlichkeit erhalten werden, indem das erste Antennenleiterelement zu einer wünschenswerten Rahmenform wie „zwei horizontale Leitungen im Viereck" (two-horizontal-line-in-square), „eine horizontale Leitung im Viereck" (a-horizontal-line-in-square) und dergleichen geformt wird,
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Scheibenheizung auf einen anderen Frequenzbereich (z. B. den Frequenzbereich der AM-Rundfunkübertragung) eingestellt werden, indem die Scheibenheizung mit einer Minus-Stromschiene versehen und eine Spitze des Rahmenleiters mit der Stromschiene verbunden wird, so dass die Antenne als Antenne für einen anderen Frequenzbereich verwendet werden kann.
Weil die Stromzuführstelle durch ein Zuführungskabel direkt mit einem Radioempfänger verbunden ist, werden gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Antennenverstärker und dergleichen überflüssig, die bei einer herkömmlichen Scheibenantenne, die eine niedrige Empfangsempfindlichkeit aufweist, benötigt werden, wodurch Kosten verringert werden können.
Weil das erste Antennenleiterelement gemäß einem Aspekt der Erfindung mindestens zwei Antennenelemente aufweist, die mit Abstand voneinander angeordnet sind, kann leicht ein Diversity-System oder ein Antennen-Backup-System aufgebaut werden, das eine hervorragende Leistung aufweist.
Weil gemäß einem Aspekt der Erfindung das erste Antennenleiterelement von der Scheibenheizung umgeben ist, wird ein Bereich, der beschlagfrei gehalten werden kann, vergrößert.
Weil gemäß einem Aspekt der Erfindung der Abstand zwischen dem ersten Antennenleiterelement und dem damit durch kapazitive Kopplung zu verbindenden Heizdraht der Scheibenheizung in dem Bereich von 1 mm bis 50 mm oder dem Bereich von 2 mm bis 35 mm festgelegt ist, kann leicht eine Frequenz mit maximaler Empfangsempfindlichkeit eingestellt werden und dies ist insbesondere dann effektiv, wenn ein Diversity-System aufgebaut wird.
Weil gemäß einem Aspekt der Erfindung das zweite Antennenleiterelement in Bezug auf die Fahrzeugbreite im Wesentlichen in der Mitte angeordnet ist, kann eine Scheibenantenne mit einer guten äußeren Erscheinung erhalten werden.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine Draufsicht des Heckfensters eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, gesehen in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche einer Fensterscheibe;
2 eine perspektivische Ansicht, die den hinteren Teil eines Fahrzeugs darstellt;
3 eine Draufsicht entsprechend 1 zur Darstellung einer zweiten Ausführungsform;
4 eine Draufsicht entsprechend 1 zur Darstellung einer dritten Ausführungsform;
5 eine vergrößerte Ansicht, die ein abgewandeltes Beispiel einer elektrischen Leiterfolie darstellt;
6 eine Draufsicht entsprechend 1 zur Darstellung einer vierten Ausführungsform;
7 eine Draufsicht entsprechend 1 zur Darstellung einer fünften Ausführungsform;
8 eine Draufsicht entsprechend 7 zur Darstellung eines abgewandelten Beispiels der fünften Ausführungsform;
9 eine Draufsicht entsprechend 7 zur Darstellung eines anderen abgewandelten Beispiels der fünften Ausführungsform;
10 eine Draufsicht entsprechend 7 zur Darstellung eines weiteren abgewandelten Beispiels der fünften Ausführungsform;
11 eine Draufsicht entsprechend 1 zur Darstellung einer sechsten Ausführungsform;
12 eine Draufsicht entsprechend 11 zur Darstellung eines herkömmlichen Beispiels, bei dem eine AM-Antenne auch als Hauptantenne einer Diversity-FM-Antenne verwendet wird;
13 eine Draufsicht entsprechend 11 zur Darstellung eines abgewandelten Beispiels der sechsten Ausführungsform;
14 eine Draufsicht entsprechend 11 zur Darstellung eines anderen abgewandelten Beispiels der sechsten Ausführungsform;
15 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge einer auf dem oberen Teil einer Scheibe angeordneten elektrischen Leiterfolie von der untersten Stufenstellung des Heizdrahts in einer Scheibenheizung zur achten Stufenstellung, gezählt von der Oberseite des Heizdrahts, geändert wird, für den Fall, dass die Scheibenheizung nicht auf der Fensterscheibe eines Fahrzeugs vorgesehen ist;
16 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge einer elektrischen Leiterfolie von der achten Stufenstellung des Heizdrahts in einer Scheibenheizung zur ersten Stufenstellung, gezählt von der Oberseite des Heizdrahts in der Scheibenheizung, geändert wird;
17 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge einer elektrischen Leiterfolie von der ersten Stufenstellung, gezählt von der Oberseite des Heizdrahts in der Scheibenheizung, in die Stellung 15 mm oberhalb der Scheibenheizung geändert wird;
18 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge einer elektrischen Leiterfolie von der Stellung 15 mm oberhalb der Scheibenheizung in die Stellung 14 cm oberhalb der Scheibenheizung geändert wird;
19 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge einer elektrischen Leiterfolie von der Position der untersten Stufenstellung des Heizdrahts in einer Scheibenheizung zur achten Stufenstellung, gezählt von der Oberseite des Heizdrahts, geändert wird, für den Fall, dass die Scheibenheizung nicht vorgesehen ist;
20 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge einer elektrischen Leiterfolie von der achten Stufenstellung des Heizdrahts in einer Scheibenheizung zur ersten Stufenstellung, gezählt von der Oberseite des Heizdrahts in der Scheibenheizung, geändert wird;
21 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge einer elektrischen Leiterfolie von der ersten Stufenstellung, gezählt von der Oberseite des Heizdrahts in der Scheibenheizung, in die Stellung 15 mm oberhalb der Scheibenheizung geändert wird;
22 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge einer elektrischen Leiterfolie von der Stellung 15 mm oberhalb der Scheibenheizung in die Stellung 14 cm oberhalb der Scheibenheizung geändert wird;
23 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die seitliche Breite der elektrischen Leiterfolie, die in einem Abstandsteil einer Scheibe oberhalb einer C-förmigen Scheibenheizung angeordnet ist, von 90 cm auf 40 cm verändert wird;
24 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die seitliche Breite der elektrischen Leiterfolie von 40 cm auf 6 cm verändert wird;
25 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die seitliche Breite der elektrischen Leiterfolie von 4 cm auf 2 mm verändert wird;
26 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die seitliche Breite der elektrischen Leiterfolie von 90 cm auf 40 cm verändert wird;
27 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die seitliche Breite der elektrischen Leiterfolie von 40 cm auf 6 cm verändert wird;
28 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die seitliche Breite der elektrischen Leiterfolie von 4 cm auf 2 mm verändert wird;
29 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge eines elektrischen Leiterdrahts, der an einer C-förmigen Scheibenheizung angeordnet ist, von der untersten Stufenstellung des Heizdrahts in der Scheibenheizung zur siebten Stufenstellung, gezählt von der Oberseite des Heizdrahts, verändert wird;
30 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge des elektrischen Leiterdrahts von der fünften Stufenstellung des Heizdrahts in der Scheibenheizung, gezählt von dessen Oberseite, zur von dort aus gezählten Null-Stufenstellung geändert wird;
31 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge eines elektrischen Leiterdrahts, der an einer Scheibenheizung angeordnet ist, von der untersten Stufenstellung des Heizdrahts in der Scheibenheizung zur siebten Stufenstellung, gezählt von der Oberseite des Heizdrahts, verändert wird;
32 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge des elektrischen Leiterdrahts von der fünften Stufenstellung des Heizdrahts in der Scheibenheizung, gezählt von dessen Oberseite, in die von dort aus gezählte Null-Stufenstellung geändert wird;
33 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge eines elektrischen Leiterdrahts, der an einer Scheibenheizung anderer Art angeordnet ist, von der untersten Stufenstellung des Heizdrahts in der Scheibenheizung in deren oberste Stufenstellung geändert wird;
34 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten der vertikal polarisierten Welle darstellt;
35 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die Länge eines elektrischen Leiterdrahts, der an einer Scheibenheizung angeordnet ist, in einer Fensterscheibe mit einer anderen Form geändert wird;
36 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten der vertikal polarisierten Welle darstellt;
37 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn eine elektrische Leiterfolie, die oberhalb einer C-förmigen Scheibenheizung angeordnet ist und eine seitliche Breite von 10 cm aufweist, von der Mitte in Querrichtung einer Scheibe in die Stellung 30 cm entfernt von der Mitte nach links versetzt ist;
38 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die elektrische Leiterfolie, von der Stellung 30 cm entfernt in Richtung nach links von der Mitte in Querrichtung einer Scheibe in die Stellung 45 cm entfernt von dort nach links versetzt wird;
39 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn die elektrische Leiterfolie, von der Stellung 10 cm entfernt nach rechts von der Mitte in Querrichtung einer Scheibe in die Stellung 45 cm entfernt von dort nach rechts versetzt wird;
40 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die elektrische Leiterfolie von der Mitte in Querrichtung einer Scheibe in die Stellung 30 cm entfernt von dort nach links versetzt ist;
41 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die elektrische Leiterfolie, von der Stellung 30 cm entfernt in Richtung nach links von der Mitte in Querrichtung einer Scheibe in die Stellung 45 cm entfernt von dort nach links versetzt wird;
42 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn die elektrische Leiterfolie, von der Stellung 10 cm entfernt nach rechts von der Mitte in Querrichtung einer Scheibe in die Stellung 45 cm entfernt von dort nach rechts versetzt wird;
43 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn eine Stromzuführstelle für eine elektrische Leiterfolie, die eine seitliche Breite von 40 cm aufweist und an einer Scheibenheizung angeordnet ist, geändert wird;
44 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle darstellt;
45 ein typisches Diagramm, das die entsprechenden Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle beziehungsweise einer vertikal polarisierten Welle darstellt, wenn eine linke elektrische Leiterfolie in einem Abstandsteil einer Scheibe oberhalb einer Scheibenheizung angeordnet ist, die einen elektrischen Leiterdraht in der Mitte ihrer Querrichtung mit einem Abstand von 24 mm von der Scheibenheizung aufweist, wobei eine rechte elektrische Leiterfolie in dem Abstandsteil der Scheibe mit einem Abstand von 4 mm von der Scheibenheizung angeordnet ist;
46 ein typisches Diagramm, das die Richtwirkung für eine horizontal polarisierte Welle und eine vertikal polarisierte Welle der rechten elektrischen Leiterfolie als Hauptantenne in derselben Antennenanordnung darstellt;
47 ein typisches Diagramm, das die entsprechenden Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle und einer vertikal polarisierten Welle einer hinteren Stabantenne darstellt;
48 ein typisches Diagramm, das die Richtwirkung jeweils einer horizontal polarisierten Welle und einer vertikal polarisierten Welle der hinteren Stabantenne darstellt;
49 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle einer rechten elektrischen Leiterfolie darstellt, wenn ein Paar aus einer rechten elektrischen Leiterfolie und einer linken elektrischen Leiterfolie mit einer jeweiligen seitlichen Breite von 10 cm in einem Abstandsteil der Scheibe oberhalb einer Scheibenheizung angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen der rechten elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung feststehend und der Abstand zwischen der linken elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung verändert ist;
50 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle der linken elektrischen Leiterfolie unter den obigen Bedingungen darstellt;
51 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle einer Hauptantenne darstellt, wenn eine als Hauptantenne dienende elektrische Leiterfolie in einem Abstandsteil oberhalb einer Scheibenheizung in der Mitte in Querrichtung des Abstandsteils angeordnet ist und eine für eine Nebenantenne angeordnete Stromzuführstelle geändert wird, indem sie von der Mitte in Querrichtung versetzt wird;
52 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle darstellt, wenn der Aufbau einer oberhalb einer Scheibenheizung angeordneten rechten elektrischen Leiterfolie verschiedenartig geändert wird;
53 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle der rechten elektrischen Leiterfolie darstellt;
54 ein typisches Diagramm, das die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle einer rechten elektrischen Leiterfolie darstellt, die eine seitliche Breite von 10 cm aufweist und oberhalb eine Scheibenheizung angeordnet ist, wenn die Verbindung der Folie mit der Scheibenheizung verschiedenartig geändert wird;
55 eine Ansicht, welche das Prinzip des Aufbaus einer Antenne darstellt, um zu erläutern, warum die Wirkung einer Scheibenheizung minimiert wird;
56 eine Ansicht, die den Aufbau einer Antenne als Modell darstellt, um ein Prinzip zu erläutern, warum die Wirkung der Scheibenheizung minimiert wird;
57 eine Ansicht, die den Aufbau einer Antenne als Modell darstellt, um ein Prinzip zu erläutern, warum die Wirkung der Scheibenheizung minimiert wird;
58 ein Diagramm, welches das Verhältnis zwischen einem Verkürzungsverhältnis α und einer Kopplungskapazität C darstellt;
59 eine Tabelle, die das Verhältnis zwischen einem Verkürzungsverhältnis α und einer Kopplungskapazität C mittels eines Beispiels darstellt;
60 eine Draufsicht, welche den Aufbau einer Scheibenantenne einer siebten Ausführungsform darstellt;
61 eine Draufsicht, welche den anderen Aufbau der Scheibenantenne der siebten Ausführungsform darstellt;
62 ein Diagramm, welches das Verhältnis zwischen der Kopplungskapazität C und dem Abstand d in der Ausführungsform darstellt;
63 ein Diagramm, welches das Ergebnis eines Vergleichs der Leistung (vertikal polarisierte Welle) einer hinteren Stabantenne mit der der Antenne der Ausführungsform darstellt;
64 ein Diagramm, welches das Ergebnis eines Vergleichs der Leistung (horizontal polarisierte Welle) einer hinteren Stabantenne mit der der Antenne der Ausführungsform darstellt;
65 ein Diagramm, das die Empfangskenndaten (vertikal polarisierte Welle) der Antenne der Ausführungsform erläutert;
66 ein Diagramm, das die Richtkenndaten der Antenne der Ausführungsform für eine vertikal polarisierte Welle erläutert;
67 ein Diagramm, das die Empfangskenndaten (horizontal polarisierte Welle) der Antenne der Ausführungsform erläutert;
68 ein Diagramm, das die Richtkenndaten der Antenne der Ausführungsform für eine horizontal polarisierte Welle erläutert;
69 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) veranschaulicht, wenn der Aufbau einer ersten Antenne in der Antenne der Ausführungsform geändert wird;
70 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) veranschaulicht, wenn der Aufbau der ersten Antenne in der Antenne der Ausführungsform geändert wird;
71 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) veranschaulicht, wenn der Aufbau der ersten Antenne in der Antenne der Ausführungsform geändert wird;
72 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) veranschaulicht, wenn der Aufbau der ersten Antenne in der Antenne der Ausführungsform geändert wird;
73 eine Darstellung, die das Prinzip des Aufbaus einer Monopolantenne zeigt, die auf einer Glasscheibe ohne Scheibenheizung angeordnet ist;
74 ein Diagramm des Leistungsvergleichs (Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten für eine vertikal polarisierten Welle) der Antenne der in 60 dargestellten Ausführungsform mit der Monopolantenne;
75 eine Darstellung des Leistungsvergleichs (Richtkenndaten für eine vertikal polarisierte Welle) der Antenne der in 60 dargestellten Ausführungsform mit der Monopolantenne;
76 ein Diagramm des Leistungsvergleichs (Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten für eine horizontal polarisierten Welle) der Antenne der in 60 dargestellten Ausführungsform mit der Monopolantenne;
77 eine Darstellung des Leistungsvergleichs (Richtkenndaten für eine horizontal polarisierte Welle) der Antenne der in 60 dargestellten Ausführungsform mit der Monopolantenne;
78 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
79 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
80 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
81 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
82 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
83 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
84 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
85 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
86 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
87 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
88 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
89 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
90 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
91 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
92 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
93 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne geändert wird;
94 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne bei einem anderen Fahrzeugtyp geändert wird;
95 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (vertikal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne bei einem anderen Fahrzeugtyp geändert wird;
96 ein Diagramm, das die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne bei einem anderen Fahrzeugtyp geändert wird;
97 eine Tabelle, welche die Änderung der Kenndaten (horizontal polarisierte Welle) darstellt, wenn die Länge der Monopolantenne bei einem anderen Fahrzeugtyp geändert wird;
98 eine, Ansicht, die den Aufbau eines Antennensystems darstellt, wenn die siebte Ausführungsform weiter spezialisiert wird;
99 eine Ansicht, die einen anderen Aufbau des Antennensystems darstellt, wenn die siebte Ausführungsform weiter spezialisiert wird; und
100 eine Ansicht, die den Aufbau einer Scheibenantenne gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung darstellt.
Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es ist anzumerken, dass die folgenden Ausführungsformen Beispiele der auf eine Scheibenantenne für Fahrzeuge und insbesondere auf eine an einer Heckscheibe angeordnete Antenne angewandten Erfindung sind. In der Beschreibung der entsprechenden Ausführungsformen ist mit dem Begriff „links" die linke Seite einer Fahrzeugkarosserie gemeint und mit dem Begriff „rechts" ist deren rechte Seite gemeint. Der Begriff „obere" bezeichnet deren obere Seite und der Begriff „untere" deren untere Seite.
Zuerst werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung durch Schildern einer ersten bis sechsten Ausführungsform beschrieben. Dann wird ein Grund, warum der Einfluss einer Scheibenheizung auf eine Antenne verringert werden kann, verdeutlicht, welches ein der ersten bis sechsten Ausführungsform gemeinsames Merkmal ist. Als Nächstes wird eine siebte Ausführungsform als die am meisten zu bevorzugende Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Zusätzlich wird ferner eine achte Ausführungsform beschrieben.
2 zeigt den hinteren Teil eines Fahrzeugs im Zusammenhang mit der ersten bis achten Ausführungsform der Erfindung, worin mit dem Zahlzeichen 1 die Karosserie eines Fahrzeugs bezeichnet ist. Ein Heckfenster 2 geht zum hinteren Teil der Karosserie 1 hinaus und eine Heckfensterscheibe 3 (im Folgenden einfach als Fensterscheibe bezeichnet) ist im Wesentlichen luftdicht am Heckfenster 2 befestigt.
Wie in 1 dargestellt ist, ist eine hintere Scheibenheizung 5 an der Innenseite der Fensterscheibe 3 in einem Abteil in einer solchen Weise angeordnet, dass die Scheibenheizung 5 von der Oberkante der Fensterscheibe 3 durch einen Abstandsteil 4, der eine vorbestimmtes Ausmaß aufweist, mit einem Abstand getrennt angeordnet ist und die Mitte in Rechts- und Linksrichtung (im Folgenden als Mitte in Querrichtung bezeichnet) der Scheibenheizung 5 im Wesentlichen mit der Mitte in Querrichtung der Fensterscheibe 3 übereinstimmt. Die Scheibenheizung 5 weist einen oberen Stufenteil 5a und einen unteren Stufenteil 5b auf und ist als C-Form ausgebildet. Ferner weist die Scheibenheizung 5 eine Vielzahl von Heizdrähten 6, 6 ... (Heizungsdrähten) auf, die sich in Richtung der Fahrzeugbreite nach rechts und links erstrecken und in Heizdrähte 6 der oberen Stufe und Heizdrähte 6, ... der unteren Stufe unterteilt sind. Die Enden auf einer Seite (rechte Seite) der Heizdrähte 6, 6 ... der oberen Stufe und die Enden auf einer Seite (rechte Seite) der Heizdrähte 6, 6 ... der unteren Stufe sind miteinander durch unabhängige Stromschienen 7 beziehungsweise 8 verbunden und die Enden der gesamten Heizdrähte 6, 6 ... sind auf der anderen Seite (linke Seite) durch eine gemeinsame Stromschiene 9 miteinander verbunden.
Es ist anzumerken, dass die obere seitliche Stromschiene 7, obwohl es nicht dargestellt ist, an der Karosserie 1 geerdet ist und als Masseanschluss der Scheibenheizung 5 dient und die untere selbständige Stromschiene 8 durch einen nicht dargestellten Schalter mit dem Plusanschluss einer im Fahrzeug eingebauten Batterie verbunden ist. Wenn der Schalter auf EIN geschaltet wird, wird elektrischer Strom von der Batterie zu den entsprechenden Heizdrähten 6 der Scheibenheizung 5 geleitet, so dass die Heizdrähte 6 erwärmt werden, um die Oberfläche der Fensterscheibe 3 zu beheizen.
Es ist anzumerken, dass in dieser Beschreibung die Anordnung, dass die Enden an der linken Seite der Heizdrähte 6, 6 ... der oberen Stufe und die Heizdrähte 6, 6 ... der unteren Stufe miteinander durch die selbständigen Stromschienen 7, 8 und die Enden an der rechten Seite der gesamten Heizdrähte 6, 6 ... miteinander durch die gemeinsame Stromschiene 9 verbunden sind, das heißt, dass eine Scheibenheizung, deren rechte und linke Seiten in Bezug auf die erste Ausführungsform vertauscht sind, ebenfalls als C-Form bezeichnet wird.
Ferner ist als eine der Besonderheiten der Erfindung, eine rechteckige elektrische Leiterfolie 13, die aus einem Leiter besteht, der eine seitliche Breite W und eine vertikale Länge L aufweist, in der Mitte der Querrichtung der Fensterscheibe an die Innenfläche des Abstandsteils 4 angeklebt, die oberhalb der Scheibenheizung 5 an der Fensterscheibe mit einem Abstand d vom oberen Ende der Scheibenheizung dem Abteil zugewandt ist. Ein Stromversorgungsdraht, der von einem Ende eines koaxialen Versorgungskabels 14 ausgeht, ist mit der elektrischen Leiterfolie 13 am oberen Ende in der Mitte von deren Querrichtung verbunden und der Abschirmleiter am Ende des koaxialen Versorgungskabels 14 ist an der Karosserie in der Mitte von deren Querrichtung an der oberen Seite des Randes des Heckfensters 2 geerdet. Obwohl es nicht dargestellt ist, ist das andere Ende des koaxialen Versorgungskabels 14 an einen im Fahrzeug eingebauten Radioempfänger und dergleichen angeschlossen.
Ferner ist ein elektrischer Leiterdraht 18 (kurze Schiene), der aus einem leitenden Draht gebildet ist, der eine vorbestimmte Länge X aufweist und sich vom oberen Ende des oberen Stufenteils 5a abwärts erstreckt, auf der Scheibenheizung 5 in der Mitte ihrer Querrichtung angeordnet. Die Heizdrähte 6, 6 ..., die zwischen der oberen selbständigen Stromschiene 7 und der gemeinsamen Stromschiene 9 im oberen Stufenteil 5a der Scheibenheizung gespannt sind, sind durch den elektrischen Leiterdraht 18 miteinander verbunden.
Wenn der Abstand d zwischen dem unteren Ende der elektrischen Leiterfolie 13 und dem oberen Ende der Scheibenheizung 5 kleiner als 1 mm ist, kann die elektrische Leiterfolie 13 nicht sicher von der Scheibenheizung 5 isoliert werden, während, wenn der Abstand d 50 mm überschreitet, die Wirkung der Scheibenheizung 5 auf die elektrische Leiterfolie 13 nicht in einem wünschenswerten Zustand gehalten werden kann und die Antenne ähnlich einer Antenne ausgebildet ist, die nur aus der elektrischen Leiterfolie 13 besteht. So ist es wünschenswert, d auf 1 mm–50 mm festzulegen und es ist noch wünschenswerter, d auf 2 mm–35 mm festzulegen.
Es ist wünschenswert, dass die seitliche Breite W der elektrischen Leiterfolie 13 auf 20 mm oder mehr festgelegt wird, wenn eine zu empfangende Radiowelle eine horizontal polarisierte Welle ist, und dass sie auf 5 mm oder mehr festgelegt wird, wenn eine zu empfangende Radiowelle eine vertikal polarisierte Wellenkomponente enthält (einschließlich einer zirkular polarisierten Wellenkomponente). Das heißt, die seitliche Breite W der elektrischen Leiterfolie 13 muss entsprechend einer zu empfangenden Radiowelle auf einen optimalen Wert festgelegt werden.
Weil die Scheibenantenne bei der obigen Ausführungsform so ausgebildet ist, dass die Scheibenheizung 5 in der Mitte der Querrichtung der Fensterscheibe 3 des Fahrzeugs angeordnet ist, wird daher die elektrische Leiterfolie 13 in der Mitte der Querrichtung des Abstandsteils der Fensterscheibe oberhalb der Scheibenheizung 5 mit dem Abstand d von der Scheibenheizung 5 angeordnet und elektrischer Strom wird der elektrischen Leiterfolie 13 zugeführt, wobei die elektrische Leiterfolie 13, welche die Antenne bildet, mit der Scheibenheizung 5 durch eine kapazitive Kopplung verbunden ist. Weil ferner der sich aufwärts und abwärts erstreckende elektrische Leiterdraht 18 auf der Scheibenheizung 5 in Übereinstimmung mit der elektrischen Leiterfolie 13 angeordnet ist, wird eine Art Polantenne aufgebaut, welche die elektrische Leiterfolie 13 und den elektrischen Leiterdraht 18 im Bereich der Scheibenheizung 5 umfasst. Demzufolge kann die Empfangsleistung der Antenne gesteigert werden.
Ferner ist die Scheibenheizung 5 üblicherweise an der Fensterscheibe 3 eines Fahrzeugs angeordnet und die Scheibenantenne nur durch Anordnen der elektrischen Leiterfolie 13 an dem Abstandsteil 4 oberhalb der Scheibenheizung 5 gebildet, dadurch kann ferner die Leistung der Antenne durch eine einfache Anordnung unter Verwendung der Glasscheibe, auf der die Scheibenheizung angeordnet ist, verbessert werden.
Die Empfangsleistung der Antenne wird sogar nahezu nicht geändert, wenn die Stromzuführstelle geändert wird, über die der elektrischen Leiterfolie 13 Strom zugeführt wird. Daher kann die Stromzuführstelle der elektrischen Leiterfolie 13 wahlweise festgelegt werden und wenn eine Einschränkung für die Stromzuführstelle auferlegt wird, kann die Stelle gewechselt werden, so dass dieser Antennentyp als Fahrzeugantenne vorteilhaft ist.
Die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten der Antenne können durch Justierung der Länge X des auf der Scheibenheizung 5 angeordneten elektrischen Leiterdrahts 18, des Abstands d zwischen dem unteren Ende der elektrischen Leiterfolie 13 und dem oberen Ende der Scheibenheizung 5 und der seitlichen Breite W der elektrischen Leiterfolie 13 festgelegt werden. Das heißt, eine Frequenz mit der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antenne kann durch Justieren der Länge X des elektrischen Leiterdrahts 18 festgelegt werden, und je größer die Länge des elektrischen Leiterdrahts 18 ist, bewegt sich ein Frequenzband, das eine maximale Empfangsempfindlichkeit aufweist, zu einem niedrigeren Frequenzband.
Eine Frequenz mit einer maximalen Empfangsempfindlichkeit kann auch durch Justieren des Abstands d zwischen der elektrischen Leiterfolie 13 und der Scheibenheizung 5 festgelegt werden.
Ferner kann eine Frequenz mit einer maximalen Empfangsempfindlichkeit durch Justieren der seitlichen Breite W der elektrischen Leiterfolie 13 festgelegt werden, und wenn die seitliche Breite W gesteigert wird, wird auf dem halben Wege der Breitensteigerung ein Wert erhalten, der eine Maximierung der Empfangsempfindlichkeit ermöglicht, und wenn die Breite diesen Wert überschreitend gesteigert wird, wird die Empfangsempfindlichkeit abgesenkt.
Beim Verringern der seitliche Breite W der elektrischen Leiterfolie 13 kann außerdem, wenn der Abstand zwischen der elektrischen Leiterfolie 13 und der Scheibenheizung 5 verkleinert wird, die gleiche Empfangsempfindlichkeit erzielt werden, wie diejenige, die erhalten wird, wenn die seitliche Breite W gesteigert wird. Daher können die entsprechenden Werte der Länge X des elektrischen Leiterdrahts 18, der Abstand d zwischen dem unteren Ende der elektrischen Leiterfolie 13 und dem oberen Ende der Scheibenheizung 5, die seitliche Breite der elektrischen Leiterfolie 13 auf geeignete Werte entsprechend den zu empfangenden Frequenzen abhängig von den zuvor genannten qualitativen Kennwerten festgelegt werden, deren Einzelheiten später beschrieben werden.
3 stellt die zweite Ausführungsform dar (es ist anzumerken, dass die gleichen Bezugszeichen, die in 1 verwendet werden, bei den folgenden Ausführungsformen benutzt werden, um die gleichen Teile zu bezeichnen), die bei einer Fensterscheibe 3 angewendet wird, die mit einer Scheibenheizung 5 versehen ist, die sich von der bei der Ausführungsform 1 verwendeten unterscheidet.
Das heißt, bei der zweiten Ausführungsform enthält die auf der Innenfläche der Fensterscheibe anzuordnende Scheibenheizung 5 eine Mehrzahl von Heizdrähten 6, 6 ..., die sich nach rechts und links in Richtung der Fahrzeugbreite erstrecken, und die Enden einer Seite (rechte Seite) der Heizdrähte 6, 6 ... sind miteinander durch eine masseseitige Stromschiene 10 beziehungsweise die Enden von deren anderer Seite (linke Seite) sind miteinander durch eine stromzufuhrseitige Stromschiene 11 verbunden. Obwohl es nicht dargestellt ist, ist die masseseitige Stromschiene 10 an einer Karosserie 1 geerdet und dient als Masse der Scheibenheizung 5 und die stromzufuhrseitige Stromschiene 11 ist mit dem Plusanschluss einer im Fahrzeug montierten Batterie verbunden.
Ferner ist ein elektrisch leitender Draht 18 mit einer Länge X in der Mitte der Querrichtung der Scheibenheizung 5 angeordnet und erstreckt sich von deren oberem Ende abwärts. Die zwischen den Stromschienen 10 und 11 in der Scheibenheizung 5 gespannten Heizdrähte 6, 6 ... sind durch den elektrischen Leiterdraht 18 miteinander verbunden.
Eine elektrische Leiterfolie 13 ist an einem Abstandsteil 4 der Scheibe oberhalb der Scheibenheizung 5 in der Mitte von deren Querrichtung angeordnet, die der Lage des elektrischen Leiterdrahts 18 entspricht. Die sonstige Anordnung der zweiten Ausführungsform ist die gleiche wie die der ersten Ausführungsform.
Daher können mit dieser Ausführungsform die gleichen Funktionen und Wirkungen erzielt werden, wie mit der ersten Ausführungsform.
4 stellt die dritte Ausführungsform dar, bei der ein Leerfeld in einer elektrischen Leiterfolie 13 in der Anordnung der zweiten Ausführungsform ausgebildet ist, und die elektrische Leiterfolie 13 ist aus einem äquivalenten und gleichförmigen Leiter gebildet.
Mehr im Einzelnen ist bei der dritten Ausführungsform das rechteckige Leerfeld 20 in der elektrischen Leiterfolie 13 ausgebildet, so dass die elektrische Leiterfolie 13 in eine Form mit einem leeren Anteil darin gebracht ist. Der dem Leerfeld 20 einer Glasscheibe 3 entsprechende Teil wird als Raum verwendet, wo die nicht dargestellte Antenne eines im Fahrzeug montierten Telefons eingebaut ist.
Obwohl das Leerfeld 20 in der rechteckigen elektrischen Leiterfolie 13 ausgebildet ist und die elektrische Leiterfolie 13 in eine Form mit einem leeren Anteil darin bei der zweiten Ausführungsform gebracht ist, ist die elektrische Leiterfolie 13 somit einer elektrischen Leiterfolie äquivalent, bei der das Leerfeld 20 nicht ausgebildet ist, so dass mit der elektrischen Leiterfolie 13 eine Empfangsleistung gleich derjenigen der elektrischen Leiterfolie ohne das Leerfeld 20 erzielt werden kann.
Weil das Leerfeld 20 in der aus dem äquivalenten und gleichförmigen Leiter bestehenden elektrischen Leiterfolie 13 zum Einbau der Telefonantenne verwendet wird, kann ein Raum an der Fensterscheibe 3 sichergestellt werden und die Telefonantenne kann leicht an der Fensterscheibe 3 angeordnet werden.
Es ist anzumerken, dass in der dritten Ausführungsform anstelle der Scheibenheizung 5 die C-förmige Scheibenheizung 5, die bei der ersten Ausführungsform beschrieben ist, verwendet werden kann und die gleichen Wirkungen ebenfalls selbst in diesem Fall erzielt werden können.
Verschiedene Arten anderer elektrischer Ausrüstung, wie ein hoch angebrachtes Bremslicht, ein Sensor oder dergleichen, das bzw. der oben angebracht ist, können in dem Leerfeld 20 in der elektrischen Leiterfolie 13 anstelle der Telefonantenne eingebaut werden.
Wie in 5 dargestellt ist, können außerdem ein einzelner oder eine Vielzahl von Leiterdrähten 21 im Leerfeld 20 der elektrischen Leiterfolie 13 angeordnet werden, durch die eine gleiche Antennenleistung erzielt werden kann.
6 zeigt die vierte Ausführungsform mit einer elektrischen Leiterfolie 13, die von der Lage eines elektrischen Leiterdrahts 18 nach rechts versetzt ist, während die elektrischen Leiterfolie 13 bei den vorhergehenden entsprechenden Ausführungsformen gerade oberhalb des elektrischen Leiterdrahts 18 in der Scheibenheizung 5 angeordnet ist.
Bei der vierten Ausführungsform ist eine Scheibenheizung 5 so auf einer Fensterscheibe 3 angeordnet, dass deren Mitte in Querrichtung mit der Mitte in Querrichtung der Scheibe 3 übereinstimmt und der elektrische Leiterdraht 18 mit einer Länge X ist auf der Scheibenheizung 5 in deren Mitte in Querrichtung in der gleichen Weise wie bei der zweiten Ausführungsform befestigt.
Demgegenüber ist die elektrischen Leiterfolie 13, die an einem Abstandsteil 4 oberhalb der Scheibenheizung 5 angeordnet ist, aus der Mitte in Querrichtung der Fensterscheibe 3, d. h. von der Lage des elektrischen Leiterdrahts 18 nach dessen einer Seite in Querrichtung (zur rechten Seite bei dem dargestellten Beispiel) um einen vorbestimmten Versatzbetrag D (die Entfernung zwischen der elektrischen Leiterfolie 13 und dem elektrischen Leiterdraht 18 in Querrichtung von ihm) versetzt.
Mit der vierten Ausführungsform können Funktionen und Wirkungen gleich denen der zweiten Ausführungsform erzielt werden. Daher ist diese Ausführungsform vorteilhaft, wenn zum Beispiel der Bedarfsfall besteht, andere Ausrüstung, wie ein oben angebrachtes Bremslicht und dergleichen, in der Mitte der Querrichtung der Fensterscheibe 3 einzubauen, weil eine Antennenleistung sichergestellt werden kann, während der Einbau der Ausrüstung in der Mitte der Scheibe 3 ermöglicht wird.
Außerdem ist diese Ausführungsform bei einer Diversity-Antenne vorteilhaft, bei der zwei Antennen getrennt mit Abstand von der Mitte in Querrichtung der Fensterscheibe 3 angeordnet sind.
7 zeigt die fünfte Ausführungsform, die als Diversity-Antenne gestaltet ist.
Spezieller ist bei der fünften Ausführungsform eine C-förmige Scheibenheizung 5 an einer Fensterscheibe 3 so angeordnet, dass ihre Mitte in Querrichtung mit der Mitte in Querrichtung der Scheibe 3 übereinstimmt, und ein elektrisch leitender Draht 18 ist an der Scheibenheizung 5 in deren Mitte in Querrichtung in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform angebracht.
Zwei elektrische Leiterfolien 23, 24 sind an dem Abstandsteil 4 der Fensterscheibe 3 oberhalb der Scheibenheizung 5 und mit gleichem Abstand von der oberen Lage des in der Mitte der Scheibenheizung 5 liegenden elektrischen Leiterdrahts 18 angeordnet. Das heißt, die elektrischen Leiterfolien 23, 24 sind in Bezug auf die rechte und die linke Seite symmetrisch angeordnet. Elektrischer Strom wird den elektrischen Leiterfolien 23, 24 über koaxiale Stromversorgungskabel 14, 14 zugeführt und die Diversity-Antenne besteht aus den beiden elektrischen Leiterfolien 23, 24.
Der Abstand d₁ zwischen der rechten elektrischen Leiterfolie 23 und der Scheibenheizung 5 wird kleiner ausgebildet als der Abstand d₂ zwischen der linken elektrischen Leiterfolie 24 und der Scheibenheizung 5 (d₁ < d₂) und die Kapazität der kapazitiven Kopplung der rechten elektrischen Leiterfolie 23 mit der Scheibenheizung 5 wird größer als die der kapazitiven Kopplung der linken elektrischen Leiterfolie 24 mit der Scheibenheizung 5 ausgebildet. Bei dieser Anordnung ist die rechte elektrische Leiterfolie 23, welche die höhere Kapazität der kapazitiven Kopplung mit der Scheibenheizung 5 aufweist, als Hauptantenne eingerichtet und die linke elektrische Leiterfolie 24, welche die niedrigere Kapazität der kapazitiven Kopplung mit der Scheibenheizung 5 aufweist, ist als Nebenantenne eingerichtet.
Weil der sich aufwärts und abwärts erstreckende elektrische Leiterdraht 18 in der Mitte in Querrichtung der Scheibenheizung 5 angeordnet ist, ist folglich ein Paar linker und rechter elektrischer Leiterfolien 23, 24 an dem Abstandsteil 4 der Fensterscheibe 3 oberhalb der Scheibenheizung 5 und gleich weit entfernt von der oberen Position des elektrischen Leiterdrahts 18 angeordnet und elektrischer Strom wird den elektrischen Leiterfolien 23 beziehungsweise 24 in dieser Ausführungsform zugeführt, wobei jede der beiden Antennen eine andere Richtwirkung und Empfangsempfindlichkeit aufweist, so dass die Diversity-Wirkung der Diversity-Antenne leicht vorhergesagt werden kann.
Weil der Abstand d₁ zwischen der rechten elektrischen Leiterfolie 23 und der Scheibenheizung 5 kleiner als der Abstand d₂ zwischen der linken elektrischen Leiterfolie 24 und der Scheibenheizung 5 ist und die Kapazität der kapazitiven Kopplung der rechten elektrischen Leiterfolie 23 mit der Scheibenheizung 5 größer als die der kapazitiven Kopplung der linken elektrischen Leiterfolie 24 mit der Scheibenheizung 5 ist, kann die rechte elektrische Leiterfolie 23, welche die höhere Kapazität der kapazitiven Kopplung mit der Scheibenheizung 5 aufweist, als hochempfindliche Hauptantenne verwendet werden, während linke elektrische Leiterfolie 24, welche die niedrigere Kapazität der kapazitiven Kopplung mit der Scheibenheizung 5 aufweist, als niedrig empfindliche Nebenantenne verwendet werden kann.
Weil die Hauptantenne und die Nebenantenne eingestellt werden, indem die Stärke der kapazitiven Kopplung der zwei elektrischen Leiterfolien 23, 24 in dem Abstandsteil 4 der Fensterscheibe 3 mit der Scheibenheizung 5 durch Ändern der Abstände d₁, d₂ zwischen den zwei elektrischen Leiterfolien 23, 24 und der Scheibenheizung 5 verschieden ausgebildet werden, wie zuvor beschrieben wurde, können die Hauptantenne und die Nebenantenne der Diversity-Antenne leicht eingestellt werden. Weil ferner jede der elektrischen Leiterfolien 23, 24, welche die Diversity-Antenne bilden, eine andere Empfangsempfindlichkeit aufweist, müssen sie in einem schwachen Radiowellenbereich nicht als Diversity-Antenne verwendet werden und es genügt, nur die hochempfindliche Hauptantenne zu benutzen, die aus der elektrischen Leiterfolie 23 mit der großen kapazitiven Kopplung mit der Scheibenheizung 5 besteht, wodurch eine ausgezeichnete Empfangsempfindlichkeit erzielt werden kann.
Obgleich die Kapazitäten der kapazitiven Kopplungen der elektrischen Leiterfolien 23, 24 mit der Scheibenheizung 5 bei dieser Ausführungsform durch Ändern der Abstände d₁, d₂ zwischen den zwei elektrischen Leiterfolien 23, 24 und der Scheibenheizung 5 verschieden ausgebildet sind, können die Kapazitäten der kapazitiven Kopplungen der elektrischen Leiterfolien 23, 24 mit der Scheibenheizung 5 durch andere Einrichtungen unterschiedlich ausgebildet werden.
Beispielsweise hat bei dem in 8 dargestellten abgewandelten Beispiel, bei dem die elektrischen Leiterfolien 23, 24 unterschiedliche Breiten W₁, W₂ in Querrichtung aufweisen und die Hauptantenne einer Diversity-Antenne aus der rechten elektrischen Leiterfolie 23 besteht, die elektrische Leiterfolie 23 eine größere Breite W₁ in Querrichtung, so dass die Kapazität der kapazitiven Kopplung der elektrischen Leiterfolie 23 mit der Scheibenheizung 5 erhöht wird, während die linke elektrische Leiterfolie 24, die als Nebenantenne dient, die Breite W₂ in Querrichtung aufweist, die kleiner als die der elektrischen Leiterfolie 23 (W₂ < W₁) ist, und die Kapazität der kapazitiven Kopplung der elektrischen Leiterfolie 24 mit der Scheibenheizung 5 ist herabgesetzt. Weil die die Kapazitäten der kapazitiven Kopplungen der elektrischen Leiterfolien 23, 24 mit der Scheibenheizung 5 unterschiedlich ausgebildet werden können, indem lediglich die Breiten W₁, W₂ der elektrischen Leiterfolien 23, 24 in Querrichtung geändert werden, können die Hauptantenne und die Nebenantenne selbst in diesem Fall leicht eingestellt werden.
Ferner wird bei der Ausführungsform der 9 die Tatsache genutzt, dass die Beträge des Versatzes D der elektrischen Leiterfolien 23, 24 aus der Mitte nach rechts oder links größer als ein vorbestimmter Betrag ausgebildet sind, wodurch eine Empfangsempfindlichkeit abgesenkt wird.
Bei dem in 10 dargestellten Beispiel ist die rechte elektrische Leiterfolie 23, die als Hauptantenne dient, zu einer rechteckigen Form gestaltet, indem die Tatsache genutzt wird, dass die Kapazitäten der kapazitiven Kopplung der elektrischen Leiterfolien 23, 24 mit der Scheibenheizung 5 abhängig von deren Form unterschiedlich ausgebildet werden, wobei die Kapazität der linken kapazitiven Kopplung der elektrischen Leiterfolie 24, die als Nebenantenne dient, mit der Scheibenheizung 5 kleiner als die der rechten elektrischen Leiterfolie 23 ausgebildet wird, indem sie in eine Form gebracht wird, die Unregelmäßigkeiten an ihren rechten und linken Seiten aufweist (ansonsten kann ein Trapezoid, ein Parallelogramm oder ein Viereck, das eine Zwischenform zwischen einem Parallelogramm und einem Trapezoid oder dergleichen darstellt, verwendet werden).
Obgleich die Hauptantenne und die Nebenantenne der Diversity-Antenne bei der fünften Ausführungsform durch Ändern der Kapazitäten der kapazitiven Kopplung der elektrischen Leiterfolien 23, 24 mit der Scheibenheizung 5 gebildet werden, können die Hauptantenne und die Nebenantenne der Diversity-Antenne in einer solchen Weise eingestellt werden, dass die Kapazitäten der kapazitiven Kopplung der elektrischen Leiterfolien 23, 24 mit der Scheibenheizung 5 jeweils vorab auf vorbestimmte Werte eingestellt werden und die Hauptantenne und die Nebenantenne der Diversity-Antenne demgemäß durch Ändern eines Frequenzbandes eingestellt werden, durch das eine maximale Empfangsempfindlichkeit erzielt werden kann. In diesem Fall wird die elektrische Leiterfolie 23 (oder 24) entsprechend einem Frequenzband, durch das eine maximale Empfangsempfindlichkeit erzielt werden kann, als Hauptantenne der Diversity-Antenne verwendet und die andere elektrische Leiterfolie 24 (oder 23) wird als deren Nebenantenne benutzt, so dass die Hauptantenne und die Nebenantenne der Diversity-Antenne leicht eingestellt werden können.
Außerdem ist die Anzahl der der elektrischen Leiterfolien 23, 24 nicht auf die zwei Sätze beschränkt, sondern es können drei oder mehr Sätze sein.
11 zeigt die sechste Ausführungsform, die nicht nur eine FM-Band-Radiowelle durch ein Diversity-System sondern auch eine AM-Band-Radiowelle empfangen kann.
Das heißt, die sechste Ausführungsform weist eine Fensterscheibe 3 auf, die mit einer Scheibenheizung 5 ausgerüstet ist, welche die gleiche wie die der zweiten Ausführungsform ist, und ein elektrisch leitender Draht 18 ist in der Mitte der Querrichtung der Scheibenheizung 5 angeordnet.
Ferner ist ein Paar rechter und linker Leiterfolien 23, 24 am Abstandsteil 4 der Scheibe oberhalb der Scheibenheizung 5 rechts und links symmetrisch in Bezug auf die Lage des elektrischen Leiterdrahts 18 angeordnet, um eine Diversity-Antenne in der gleichen Weise zu bilden wie bei der fünften Ausführungsform.
Der Abstand d₁ zwischen einer rechten elektrischen Leiterfolie 23, die der masseseitigen Stromschiene 10 der Scheibenheizung 5 entspricht, und der Scheibenheizung 5 ist kleiner festgelegt als der Abstand d₂ zwischen einer linken elektrischen Leiterfolie 24, die deren stromzufuhrseitiger Stromschiene 11 entspricht, und der Scheibenheizung 5. Somit wird die rechte elektrische Leiterfolie 23, die eine große Kapazität in kapazitiver Kopplung mit der Scheibenheizung 5 aufweist, als Hauptantenne verwendet und ist in Verbindung mit der masseseitigen Stromschiene 10 angeordnet, die als Masseseite der Scheibenheizung 5 dient, und die linke elektrische Leiterfolie 24, die eine kleine Kapazität in kapazitiver Kopplung mit der Scheibenheizung 5 aufweist, wird als Nebenantenne verwendet und ist entsprechend in Verbindung mit der stromzufuhrseitigen Stromschiene 11 der Scheibenheizung 5 angeordnet.
Ein Ende eines Leiterdrahts 27, an den eine Spule 26 mit einer vorbestimmten Kapazität zum Ausschluss von FM-Signalen in Reihe angeschlossen ist, ist mit dem oberen rechten Ende der rechten elektrischen Leiterfolie 23 verbunden, die als Hauptantenne dient, und das andere Ende des Leiterdrahts 27 ist an das obere Ende der masseseitigen Stromschiene 10 der Scheibenheizung 5 angeschlossen. Bei dieser Anordnung ist die rechte elektrische Leiterfolie 23 als Hauptantenne der Diversity-Antenne an die Masseseite der Scheibenheizung 5 angeschlossen, so dass die elektrische Leiterfolie 23 auch als AM-Antenne dient. Es ist anzumerken, dass die Zahl 28 in 11 eine Drosselspule bezeichnet, die mit der Scheibenheizung 5 in Reihe geschaltet ist.
Wenn in dieser Ausführungsform eine FM-Radiowelle empfangen wird, wird sie daher durch das Diversity-System in der gleichen Weise wie bei der fünften Ausführungsform empfangen. Die rechte elektrische Leiterfolie 23, welche die große Kapazität der kapazitiven Kopplung mit der Scheibenheizung 5 aufweist, wirkt als Hauptantenne der Diversity-Antenne und die linke elektrische Leiterfolie 24, welche die kleine Kapazität der kapazitiven Kopplung mit der Scheibenheizung 5 aufweist, wirkt als Nebenantenne.
Wenn demgegenüber eine AM-Radiowelle empfangen wird, empfängt die mit der rechten elektrischen Leiterfolie 23 verbundene Scheibenheizung 5 die Radiowelle als AM-Antenne.
Weil zu der Zeit die elektrische Leiterfolie 23, welche die große Kapazität der kapazitiven Kopplung mit der Scheibenheizung 5 aufweist und als Hauptantenne dient, auf der rechten Seite der Scheibe 3 in Verbindung mit der masseseitigen Stromschiene 10 der Scheibenheizung 5 angeordnet ist und mit der masseseitigen Stromschiene 10 durch die Spule 26 verbunden ist, kann die Länge des Leiterdrahts 27 zum Verbinden der elektrischen Leiterfolie 23, welche die große Kapazität mit der Scheibenheizung 5 aufweist, zur Scheibenheizung 5 gekürzt werden. Demzufolge können die Übertragungsverluste von AM-Radiowellensignalen verringert und die Empfangsleistung verbessert werden.
Wenn, wie in 12 dargestellt ist, eine Diversity-Antenne nach dem Stand der Technik in der Weise angeordnet ist, dass ein in der Nähe der Oberseite der Scheibenheizung 5 gespannter Antennendraht 30 als Hauptantenne für ein FM-Empfangsband und AM-Antenne für ein AM-Empfangsband verwendet wird und die Scheibenheizung 5 als Nebenantenne für das FM-Empfangsband verwendet wird, muss ein Kondensator 31 an die die Nebenantenne bildende Scheibenheizung 5 angeschlossen werden, um das AM-Empfangsband abzutrennen. Weil jedoch bei der in 11 dargestellten sechsten Ausführungsform die Nebenantenne für das FM-Empfangsband durch die linke elektrische Leiterfolie 24 mit der kleinen Kapazität mit der Scheibenheizung 5 eingerichtet werden kann, wird der herkömmliche Kondensator 31 nicht benötigt.
Es ist anzumerken, dass die äußere Erscheinung des Fahrzeugs verbessert werden kann, weil, wie in 13 dargestellt ist, die mit dem oberen rechten Ende der rechten elektrischen Leiterfolie 23 verbundene Spule 26 von der Außenseite eines Fahrzeugs her durch die Vorkehrung eines undurchsichtigen Teils 3a am oberen Ende der Fensterscheibe 3 verdeckt werden kann,
Obwohl die Spule 26 mit dem Leiterdraht zum Anschluss der elektrischen Leiterfolie 23 an die masseseitige Stromschiene 10 der Scheibenheizung 5 bei der sechsten Ausführungsform verbunden ist, kann eine Stichleitung 29 mit einer vorbestimmten Länge, die der Wellenlänge eines FM-Bandes entspricht, an den Leiterdraht angeschlossen werden, wie in 14 dargestellt ist, durch welche die gleichen Funktionen und Wirkungen wie die der sechsten Ausführungsform erzielt werden können.
Obgleich der Abstandsteil 4 an der Fensterscheibe 3 oberhalb der Scheibenheizung 5 ausgebildet ist und die elektrischen Leiterfolien 13, 23, 24 bei den zuvor beschriebenen entsprechenden Ausführungsformen in dem Abstandsteil 4 angeordnet sind, kann die Scheibenheizung 5 in einem Zwischenraumteil angeordnet sein, der ab der unteren Kante der Fensterscheibe 3 ausgebildet ist, und die elektrischen Leiterfolien 13, 23, 24 können an einem Abstandsteil der Scheibe unterhalb der Scheibenheizung 5 angeordnet sein, wo ihnen elektrischer Strom zugeführt wird, wodurch die gleichen Funktionen erreicht werden können.
Zu Versuchsdaten wird auf 15–54 verwiesen. Als Nächstes werden Versuchsdaten, welche die zuvor beschriebenen Ausführungsformen und deren abgewandelte Beispiele betreffen, d. h. grundlegende Daten zum Vergleich von Vorteilen, die den Frequenzen einer Antenne entsprechen, mit denen einer Dipolantenne (Bezugsantenne) dargestellt.
15–18 zeigen die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle, wenn eine elektrische Leiterfolie mit einer seitlichen Breite W von 10 cm am oberen Teil der Fensterscheibe eines Fahrzeugs befestigt ist, bei dem keine Scheibenheizung vorgesehen ist, und die Länge der elektrischen Leiterfolie in dem Stadium geändert wird, in welchem dem oberen Teil der elektrischen Leiterfolie in der Mitte ihrer Querrichtung elektrischer Strom zugeführt wird. 19–22 zeigen die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in dem obigen Fall. Es ist anzumerken, dass die Kurzbezeichnungen, wie „achte Stufe", „neunte Stufe" und dergleichen in 15–21 die Lage des unteren Endes der elektrischen Leiterfolie anzeigen. Das heißt, eine C-förmige Scheibenheizung, die aus fünfzehn Heizdrähten besteht, die in der Höhe und mit einem Abstand von 3 cm voneinander getrennt angeordnet sind, ist praktisch auf der Fensterscheibe angeordnet und die Lage des unteren Endes der elektrischen Leiterfolie wird durch die Lage des Heizdrahts, gezählt vom obersten Heizdraht, angezeigt. Genauer, bei dem in der Figur dargestellten Beispiel zeigt beispielsweise „Zufuhr oben an mittiger Stelle" oder „fünfzehnte Stufe" an, dass die elektrische Leiterfolie 63 cm lang ist, „dreizehnte Stufe" zeigt an, dass die elektrische Leiterfolie 57 cm lang ist, „erste Stufe" zeigt an, dass die elektrische Leiterfolie 21 cm lang ist, beziehungsweise zeigt ferner „nullte Stufe" an, dass die elektrische Leiterfolie 18 cm lang ist. Außerdem zeigt „bei 4 mm oberhalb der Scheibenheizung" an, dass das untere Ende der elektrischen Leiterfolie an einer Stelle 4 mm oberhalb des oberen Endes der Scheibenheizung angeordnet ist. Aus dem zuvor Erwähnten ergibt sich, dass die Empfangsempfindlichkeit der Antenne in Übereinstimmung mit der Länge der elektrischen Leiterfolie geändert wird.
23–25 zeigen die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle, wenn die zuvor beschriebene C-förmige Scheibenheizung tatsächlich auf einer Fensterscheibe montiert ist, eine elektrische Leiterfolie an einem Abstandsteil der Scheibe oberhalb der Scheibenheizung in der Mitte von deren Querrichtung so befestigt ist, dass die elektrische Leiterfolie vom oberen Ende der Scheibenheizung 4 mm entfernt mit einem Abstand (Schlitz) von 3 cm vom oberen Ende der Scheibe angeordnet ist, und die seitliche Breite der Leiterfolie geändert wird. 26–28 zeigen die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in dem obigen Fall. Zufolge den Kenndaten ergibt sich, dass die Empfangsempfindlichkeit gesteigert wird, wenn die seitliche Breite der elektrischen Leiterfolie vergrößert wird, und auf ein Höchstmaß gebracht wird, wenn die seitliche Breite 20 cm erreicht. Wenn aber die Breite über 20 cm hinaus vergrößert wird, wird die Empfangsempfindlichkeit vermindert. Gemäß dem Versuch liegt die seitliche Breite der elektrischen Leiterfolie bei der praktischen Anwendung wünschenswerterweise im Bereich von 50 mm oder darüber bis zu 300 mm oder darunter und noch wünschenswerter von 100 mm oder darüber bis zu 250 mm oder darunter.
Beim Vergleich der in den 24–27 dargestellten Kenndaten mit den in den 15–22 dargestellten Kenndaten, bei denen keine Scheibenheizung verwendet wird, beeinflusst der Abstand zwischen der elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung die Empfangsempfindlichkeit nicht, wenn der Abstand zwischen der elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung 50 mm überschreitet. Folglich kann bei der Antenne, bei welcher der Abstand zwischen der elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung auf 50 mm oder weniger festgelegt wird, die Empfangsempfindlichkeit eingestellt werden..
29 und 30 zeigen die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle, wenn eine Scheibenheizung C-förmig ausgebildet ist, ein nur aus Glas bestehender Abstandsteil (ohne jeden Leiter) oberhalb der Scheibenheizung vorgesehen ist und eine elektrische Leiterfolie mit einer seitlichen Breite von 10 cm in der Mitte der Querrichtung des Abstandsteils so befestigt ist, dass sowohl die elektrische Leiterfolie vom oberen Ende der Scheibenheizung 4 mm entfernt mit einem Abstand von 3 cm vom oberen Ende der Scheibe angeordnet ist als auch ein elektrischer Leiterdraht (Längsdraht) an der Scheibenheizung angeordnet ist und die Entfernung des elektrischen Leiterdrahts von dessen oberem zu seinem unteren Ende verändert wird. 31–32 zeigen die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in dem obigen Fall. Demgegenüber stellt 33 die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle dar, wenn die an der Fensterscheibe vorgesehen C-förmige Scheibenheizung durch die bei der zweiten Ausführungsform (siehe 3) dargestellte Scheibenheizung ersetzt wird und die Länge eines an der Scheibenheizung angeordneten elektrischen Leiterdrahts (Längsdraht) verändert wird. 34 zeigt die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in dem obigen Fall. Es ist anzumerken, dass die untere Endstelle des elektrischen Leiterdrahts durch die Lage des Heizdrahts, gezählt vom obersten Heizdraht, in der gleichen Weise wie es zuvor erwähnt wurde bezeichnet wird, und „fünfzehnte Stufe" anzeigt, dass der elektrische Leiterdraht vom oberen Ende zum unteren Ende der Scheibenheizung angeordnet ist und „nullte Stufe des Längsdrahts", d. h. „kein Längsdraht" anzeigt, dass dort kein elektrischer Leiterdraht vorhanden ist. Außerdem stellt 35 die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle dar, wenn die in der zweiten Ausführungsform dargestellte Scheibenheizung auf einer Fensterscheibe mit einer Form angeordnet ist, die sich von der zuvor erwähnten unterscheidet (die Länge der Scheibe von oben nach unten beträgt ungefähr ein Drittel von deren seitlicher Breite), und die Länge eines elektrischen Leiterdrahts in der Scheibenheizung geändert wird. 36 zeigt entsprechend die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in dem obigen Fall. Die untere Endstelle des elektrischen Leiterdrahts wird durch die Lage des Heizdrahts, gezählt vom obersten Heizdraht, bezeichnet und beispielsweise „zwei Stufen von der unteren Seite her abgeschnitten" bezeichnet den Zustand, bei dem der elektrische Leiterdraht vom unteren Ende der Scheibenheizung bis zur Lage des zweiten Heizdrahts angeordnet ist. Zufolge dieser Kenndaten ergibt sich, dass bei der praktischen Anwendung ohne Schwierigkeiten eine Empfangsempfindlichkeit in einem vorbestimmten Frequenzband sogar in dem Stadium „nullte Stufe des Längsdrahts", d. h. „kein Längsdraht", erreicht werden kann und dass die Empfangsempfindlichkeit gesteigert wird, wenn die Länge des elektrischen Leiterdrahts vergrößert wird, und der hochempfindliche Empfangsbereich zu niedrigen Frequenzen hin verschoben wird.
37–39 zeigen die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle, wenn eine elektrische Leiterfolie, die eine seitliche Breite von 10 cm aufweist und oberhalb eines elektrischen Leiterdrahts in einer C-förmigen Scheibenheizung mit einem Abstand von 4 mm von der Oberseite des elektrischen Leiterdrahts angeordnet ist, von der Mitte einer Scheibe um einen vorbestimmten Betrag in Querrichtung versetzt ist und 40–42 zeigen entsprechend die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in dem obigen Fall. Infolgedessen ergibt sich, dass die Empfangsempfindlichkeit verringert wird, wenn der Versatzbetrag der elektrischen Leiterfolie von der Mitte der Scheibe in Querrichtung vergrößert wird.
43 zeigt die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle, wenn eine elektrische Leiterfolie mit einer seitlichen Breite von 40 cm an einer Scheibenheizung angeordnet ist und eine Stromzuführstelle der elektrischen Leiterfolie geändert wird und 44 zeigt entsprechend die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in dem obigen Fall.
In den Figuren bedeutet beispielsweise „Zufuhr oben an mittiger Stelle", dass elektrischer Strom in der Mitte der Querrichtung des oberen Teils der elektrischen Leiterfolie zugeführt wird und „Zufuhr bei 10 cm vom linken Rand", dass elektrischer Strom an der Stelle 10 cm vom linken Ende der elektrischen Leiterfolie entfernt zugeführt wird. Zufolge dieser Kenndaten ergibt sich, dass sogar, wenn die Stromzuführstelle der elektrischen Leiterfolie geändert wird, die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten nicht verändert werden.
45 zeigt die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten jeweils einer horizontal polarisierten Welle und einer vertikal polarisierten Welle, wenn ein elektrischer Leiterdraht, der sich bis zur Lage des siebten Heizdrahts erstreckt, in der Mitte der Querrichtung einer Scheibenheizung angeordnet ist und eine linke elektrische Leiterfolie (linke Folie), die als Nebenantenne einer Diversity-Antenne dient, an einem Abstandsteil der Scheibe oberhalb der Scheibenheizung mit einem Abstand von 24 mm von der Scheibenheizung angeordnet ist, und entsprechend eine rechte elektrische Leiterfolie (rechte Folie), die als Hauptantenne der Diversity-Antenne dient, in der gleichen Weise mit einem Abstand von 4 mm angeordnet ist. Außerdem stellt 46 eine Richtwirkung jeweils einer horizontal polarisierten Welle und einer vertikal polarisierten Welle der rechten elektrischen Leiterfolie als Hauptantenne in der gleichen Antennenanordnung dar. Demgegenüber zeigt 47 die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten jeweils einer horizontal polarisierten Welle und einer vertikal polarisierten Welle einer üblicherweise bei Fahrzeugen verwendeten hinteren Stabantenne und 48 zeigt die Richtwirkung jeweils der horizontal polarisierten Welle und der vertikal polarisierten Welle der hinteren Stabantenne. Wenn sie verglichen werden, ergibt sich, dass die erfindungsgemäße Scheibenantenne die gleichen Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten und die gleiche Richtwirkung wie die hintere Stabantenne sowohl hinsichtlich einer horizontal polarisierten Welle als auch einer vertikal polarisierten Welle erreichen kann.
49 stellt die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in einer rechten elektrischen Leiterfolie (Hauptantenne) dar, wenn ein Paar aus einer rechten elektrischen Leiterfolie und einer linken elektrischen Leiterfolie, die jeweils in Querrichtung eine Breite von 10 cm aufweisen, an einem Abstandsteil oberhalb der Scheibenheizung angeordnet ist, wie zuvor beschrieben wurde. Der Abstand zwischen der als Hauptantenne einer Diversity-Antenne dienenden rechten elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung ist auf 4 mm festgelegt und der Abstand zwischen der als deren Nebenantenne dienenden linken elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung wird verändert. Ferner stellt 50 die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle der linken elektrischen Leiterfolie (Nebenantenne) in der gleichen Antennenanordnung dar. Aus dem zuvor Beschriebenen ergibt sich, dass die Empfangsempfindlichkeit der rechten elektrischen Leiterfolie verringert wird, wenn der Abstand zwischen der linken elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung der gleiche ist, wie der Abstand zwischen der rechten elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung. Wenn aber der Abstand zwischen der linken elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung vergrößert wird, wird demzufolge die Empfangsempfindlichkeit der rechten elektrischen Leiterfolie auf ihre ursprüngliche Empfangsempfindlichkeit zurückgeführt.
51 zeigt die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in einer Hauptantenne, wenn eine als Hauptantenne einer Diversity-Antenne dienende rechte elektrische Leiterfolie in Querrichtung in der Mitte an einem Abstandsteil oberhalb der Scheibenheizung angeordnet ist, eine andere Nebenantenne in Querrichtung versetzt zur Mitte angeordnet ist (siehe 9, welche die fünfte Ausführungsform darstellt) und eine Stromzuführstelle zur Nebenantenne verändert wird. In 51 bedeuten „52 cm", dass die Stromzuführstelle zur Nebenantenne auf die Stelle von 52 cm festgelegt wird. Ferner stellt „Zufuhr oben an mittiger Stelle" die Kenndaten zum Vergleich dar, wenn eine Stromzuführstelle an der oberen mittigen Stelle der elektrischen Leiterfolie bei einem Einzelantennensystem angeordnet ist, bei dem nur die elektrische Leiterfolie verwendet wird. Aus 51 ergibt sich, dass sogar, wenn die Stromzuführstelle zur Nebenantenne verändert wird, die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten der Hauptantenne nicht verändert werden.
52 stellt die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer horizontal polarisierten Welle in Bezug auf die Kenndaten (Kenndaten VI) einer Antenne dar, die so ausgebildet ist, dass eine rechte elektrische Leiterfolie (undurchbrochene Folie mit einer Breite von 10 cm in Querrichtung) oberhalb einer Scheibenheizung und 23 cm in Querrichtung der Scheibenheizung aus der Mitte nach rechts versetzt angeordnet ist, die Kenndaten (I) einer Antenne, die so ausgebildet ist, dass die obige elektrische Leiterfolie ein darin ausgebildetes Leerfeld aufweist und zu einem leeren Rahmen geformt ist, der eine Breite von 2 mm aufweist, die Kenndaten (II) einer Antenne, die so ausgebildet ist, dass ein Leiterdraht (Querdraht) in Querrichtung in dem Leerfeld gespannt ist, das in dem 2 mm breiten Rahmen ausgebildet ist, die Kenndaten (III) einer Antenne, die so ausgebildet ist, dass zwei Leiterdrähte (Kreuzdrähte) horizontal und vertikal in dem obigen Leerfeld gespannt sind, die Kenndaten (IV) einer Antenne, die so ausgebildet ist, dass in dem Leerfeld jeweils drei Leiterdrähte horizontal gespannt sind und ein Leiterdraht vertikal gespannt ist, und die Kenndaten (V) einer Antenne, die so ausgebildet ist, dass in dem Leerfeld jeweils drei Leiterdrähte horizontal und vertikal gespannt sind. 53 zeigt die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in den Antennen, wie sie zuvor beschrieben wurden. Zufolge dieser Kenndaten ergibt sich, dass die elektrischen Leiterfolien, die das Lehrfeld darin enthalten oder einen einzelnen Leiterdraht oder eine Mehrzahl von Leiterdrähten darin aufweisen, einer undurchbrochenen elektrischen Leiterfolie äquivalent und gleich sind und jede der elektrischen Leiterfolien die gleiche Antennenleistung erzielen kann wie diejenige der durchgehenden elektrische Leiterfolie.
54 stellt die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten einer vertikal polarisierten Welle in Bezug auf die Kenndaten (I) einer Antenne dar, die so ausgebildet ist, dass eine rechte elektrische Leiterfolie, die eine Breite von 10 cm aufweist und durch Ausbildung eines Leerfeldes darin zu einer Rahmenform mit 2 mm Breite geformt ist, oberhalb einer Scheibenheizung angeordnet ist und bei der drei Leiterdrähte horizontal beziehungsweise vertikal in dem Leerfeld gespannt sind, die Kenndaten (II) einer Antenne, die so ausgebildet ist, dass die obige elektrische Leiterfolie mit der Scheibenheizung über eine Spule mit 10 μH verbunden ist, die Kenndaten (III) einer Antenne, die so ausgebildet ist, dass die elektrische Leiterfolie mit der Scheibenheizung über einen Leiterdraht verbunden ist, der sich von der elektrischen Leiterfolie gerade unter ihr erstreckt, die Kenndaten (IV) einer Antenne, die so ausgebildet ist, dass die elektrische Leiterfolie mit der Scheibenheizung über einen Leiterdraht von 1 mm verbunden ist, der in einer umgekehrten Richtung angeordnet ist, die Kenndaten (V) einer Antenne, die so ausgebildet ist, dass die elektrische Leiterfolie mit der Scheibenheizung durch Entfernen der masseseitigen Stromschiene der Scheibenheizung verbunden ist, und die Kenndaten (VI) einer Antenne, die so ausgebildet ist, dass die elektrische Leiterfolie direkt mit der Stromschiene der Scheibenheizung verbunden ist. Zufolge dieser Kenndaten hat sich ergeben, dass die Empfangsempfindlichkeit der Hauptantenne verbessert und bis zum selben Grad wie bei einem Bezugszustand aufrechterhalten werden kann, wenn die elektrische Leiterfolie mit der Scheibenheizung verbunden ist, indem sie sachgerecht angeschlossen wird.
Bei den Scheibenantennen der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform bis sechsten Ausführungsform wird der erste Antennenleiter aus der elektrischen Leiterfolie (erste Ausführungsform) oder dem dicken Leiterdraht (dritte Ausführungsform) gebildet. Jedoch ist der erste Antennenleiter, der so angeordnet ist, wie es zuvor beschrieben wurde, als Antenne für Fahrzeuge nicht wünschenswert, weil er die Sicht nach hinten einschränkt. Also wird ein Grund, warum verhindert werden kann, dass der Heizdraht der Scheibenheizung den Betrieb der Antenne beeinträchtigt, was ein gemeinsamer Gegenstand der ersten Ausführungsform bis sechsten Ausführungsform ist, zuerst beschrieben. Nach der Beschreibung wird ein Aufbau gestaltet, durch den verhindert wird, dass der Heizdraht der Scheibenheizung den Betrieb der Antenne beeinträchtigt und anschließend wird eine Ausführungsform beschrieben, die geeignet ist, durch Verwendung eines dünnen Leiters die gute Sicht nach hinten sicherzustellen.
55 zeigt den Bereich einer Scheibenheizung, in dem Heizdrähte 6 angeordnet sind, und ein Leiter 41 über die Heizdrähte 6 gespannt ist. Ein Leiter 42 ist parallel zum obersten Heizdraht 6a angeordnet und ein Leiter 40 ist senkrecht zum Leiter 42 angeordnet. Der Leiter 40 entspricht der elektrischen Leiterfolie 13 in der ersten Ausführungsform und dergleichen. Der Leiter 41 entspricht dem Leiter 18 in der ersten Ausführungsform und dergleichen. Es wird angenommen, dass die Länge des Leiters 40 von einer Stromzuführstelle L ist und die Länge des Heizdrahts (des obersten Heizdrahts 6a) der Scheibenheizung 2Y ist. Ein äquivalentes Schaltbild, wie es in 56 dargestellt ist, wird betrachtet, um das Verhältnis zwischen dem Leiter 40 und den Heizdrähten 6 zu untersuchen. In 56 wird ein Kondensator 43 aus einer Kopplungskapazität des Leiters 42 und dem Heizdraht 6a gebildet. Ein durch den Kondensator 43 erhaltenes Antennenverkürzungsverhältnis wird durch α dargestellt. Wenn angenommen wird, dass eine Kopplungskapazität C = 11 pF (84 MHz), L = 12 cm und Y = 28 cm ist, wird die in 56 dargestellte Antenne durch den Verkürzungseffekt des Kondensators 43 der in 57 dargestellten Antenne äquivalent ausgebildet. Weil die Länge des Antennenleiters, der hinter dem Kondensator 43 angeordnet ist, von 28 cm auf 22 cm verkürzt wird, wird das durch den Kondensator bewirkte Verkürzungsverhältnis α durch α = 22/28 dargestellt. Die Beziehung zwischen dem Verkürzungsverhältnis α und der Kopplungskapazität könnte im Versuch bestimmt werden, wie in 58 und 59 dargestellt ist. Gemäß dem in 58 dargestellten Diagramm wird das Verkürzungsverhältnis α vergrößert, wenn die Kopplungskapazität C ansteigt. Wenn die Kopplungskapazität C 40 pF überschreitet, geht das Verkürzungsverhältnis nicht über 1 hinaus, selbst wenn die Kopplungskapazität C weiter ansteigt. Dies zeigt, dass es nicht sinnvoll ist, die Kopplungskapazität über 40 pF hinaus zu erhöhen.
Es genügt, nur die Impedanz des Heizdrahts 6, der die Länge von 2Y aufweist, bedeutend zu erhöhen, um zu verhindern, dass der Heizdraht die Antenne stark beeinflusst. Als Ergebnis des Versuchs haben die Erfinder herausgefunden, dass es genügt nur das Verhältnis zwischen der Länge L eines Leiters (eines Teils einer Antenne), der Länge Y eines Heizdrahts (des obersten Heizdrahts) und dem Verkürzungsverhältnis α durch kapazitive Kopplung so einzustellen, dass das Verhältnis der folgenden Formel (1) genügt, um die Impedanz des Heizdrahts 6 erheblich zu steigern:
wobei λ die Wellenlänge einer zu empfangenden Radiowelle und β ein Antennenverkürzungsverhältnis durch Glas ist und bekannt ist, dass β für Fahrzeugglas üblicherweise bei ungefähr 0,6 liegt.
Wenn die Formel (1) abgewandelt wird, kann die folgende Formel (2) erhalten werden.
Der Fall, in dem ein unterschiedliches Fahrzeug verwendet wird, wird unter Anwendung der Formel (2) geprüft. Wenn die Länge L fahrzeugabhängig vergrößert wird, weil sich durch die Formel (2) ergeben hat, dass α klein geraten ist, wird die Kopplungskapazität C gemäß dem Diagramm der 58 vermindert, um den Einfluss einer Scheibenheizung zu verringern. Demgegenüber wird bei einem Fahrzeug, bei dem die Länge Y kurz ist, weil sich aus der Formel (2) ergeben hat, dass α groß ist, die Kapazität C auf einen großen Wert eingestellt.
Die Einstellung der Scheibenheizung, die durch das obige Verfahren so festgelegt wird, dass die Scheibenheizung die Kenndaten der Antenne fast nicht beeinflusst, wird durch die folgende Formel dargestellt, wenn eine Wellenlänge in einem FM-Frequenzband vorliegt: 70 cm ≤ λ/4 ≤ 100 cm
Wenn die obige Formel für einen Fahrzeugeinbauzustand ausgedrückt wird, so wird sie mit dem Glasverkürzungsverhältnis (β = 0,6) multipliziert, um die folgende Formel zu erhalten: 42 cm ≤ β·λ/4 ≤ 60 cmdas heißt: 42 cm ≤ L + α·Y ≤ 60 cm
Es ist anzumerken, dass das durch die Formel (1) ausgedrückte Verhältnis ermittelt wird, wenn der Idealzustand angenommen wird, bei dem das Ende der Stromschiene einer Scheibenheizung mit der Karosserie kurzgeschlossen ist. Weil bei einem tatsächlichen Fahrzeug angenommen werden kann, dass die Stromschiene mit dem Fahrzeug durch ein bestimmtes Ausmaß kapazitiver Kopplung verbunden ist, wurde durch Versuch erhalten, dass ein vorzuziehender Bereich, der durch das obige L + α·Y für FM-Radio eingenommen wird, durch folgende Formel gegeben ist: 20 cm ≤ L + α·Y ≤ 70 cm (3)
Außerdem wird bezüglich einer Antenne, die zweckmäßig in Nordamerika verwendet wird, wo das Frequenzband von 88 MHz bis 108 MHz für den FM-Radioempfang benutzt wird, die folgende Formel erhalten: 40 cm ≤ L + α·Y ≤ 50 cm
Demgegenüber weist bezüglich des Frequenzbands von 76 MHz bis 90 MHz, das als FM-Radiowelle in Japan benutzt wird, eine Scheibenantenne, die so eingestellt ist, dass sie der folgenden Formel genügt, besonders eine vorzuziehende Leistung auf: 50 cm ≤ L + α·Y ≤ 60 cm
Weil die Antenne außerdem tatsächlich Radiowellen in einem Frequenzband empfängt, das einen bestimmten Bereich aufweist, wie Radiowellen für den FM-Radioempfang, ist es natürlich wünschenswert, dass L + α·Y eine Länge entsprechend der Frequenz aufweist, die im Wesentlichen in der Mitte des zu empfangenden Frequenzbandes liegt.
Im Folgenden wird die Verwendung eines Rahmenleiters als Antenne beschrieben.
60 bis 61 stellen eine Antenne (siebte Ausführungsform) dar, die durch Ersetzen des ersten Teils des Leiters 40 der in 55 abgebildeten Antenne, die ein Modell zur Erläuterung des Prinzips der ersten Ausführungsform bis zur sechsten Ausführungsform ist, durch einen Rahmen 45 erhalten wird. Ein Merkmal des Rahmenleiters besteht darin, dass er eine Breite W in Richtung einer Fahrzeugbreite aufweist, und wenn ein solcher Rahmenleiter verwendet wird, kann eine Kopplungskapazität leicht durch Ändern der Breite W eingestellt werden. 62 zeigt, wie die Kopplungskapazität geändert wird, wenn die Breite W des Rahmenleiters 45 als erstem Antennenleiter verschiedenartig geändert wird und wenn der Abstand d zwischen dem Rahmenleiter und dem Heizdraht 6 der Scheibenheizung mannigfaltig geändert wird.
63 zeigt das Ergebnis eines Vergleichs der Leistung einer Scheibenantenne, welche die bei der siebten Ausführungsform der 60 gezeigte Form aufweist, mit derjenigen einer herkömmlichen hinteren Stabantenne (90 cm Stabantenne) (wenn eine polarisierte Oberfläche vertikal ist) und 64 zeigt das Ergebnis des gleichen Vergleichs (wenn die polarisierte Oberfläche horizontal ist). In 63 und 64 stellen die durchgezogenen Linien die Kenndaten der hinteren Stabantenne dar und die unterbrochenen Linien stellen die Kenndaten der Scheibenantenne der 60 dar. Der Leistungsmittelwert zeigt eine durchschnittlich empfangene Feldstärke bei jeder Frequenz an. Wie aus dem Vergleich der unterbrochenen Linien (Antenne der Ausführungsform) und der durchgezogenen Linien (hintere Stabantenne des Standes der Technik) deutlich ist, ergibt sich, dass die Scheibenantenne der Ausführungsform eine Leistung aufweist, die derjenigen der hinteren Stabantenne nicht nachsteht. Insbesondere weil die Scheibenantenne der hinteren Stabantenne bezüglich Wartung, Geräuschentwicklung bei in Fahrt befindlicher Stabantenne mit einem Schwingen ihres Hauptteils und dergleichen außerordentlich überlegen ist, weist die Scheibenantenne einen sehr hoher Wert in der praktischen Verwendung auf, wenn durch die Scheibenantenne eine ausreichende Antennenleistung erzielt werden kann.
Als Nächstes zeigen 65 bis 68 die Kenndaten eines Beispiels, das so eingerichtet ist, dass der Rahmenleiter 45 (W = 20 cm) unterhalb einer Scheibenheizung angeordnet ist und der Antenne 45 in der Mitte der Scheibenheizung Strom zugeführt wird. Besonders 65 zeigt den Leistungsmittelwert, wenn eine polarisierte Oberfläche vertikal ist, und 66 zeigt Richtwirkungskenndaten, wenn eine vertikal polarisierte Radiowelle in gleicher Weise empfangen wird. Außerdem zeigt 67 den Leistungsmittelwert, wenn eine polarisierte Oberfläche horizontal ist, und 68 zeigt Richtwirkungskenndaten, wenn eine horizontal polarisierte Radiowelle in gleicher Weise empfangen wird.
Aus diesen Diagrammen ergibt sich, dass der Rahmenleiterteil unterhalb der Scheibenheizung angeordnet werden kann.
Als Nächstes werden nach 69–72 die Kenndaten des ersten Antennenleiters als Scheibenantenne verglichen, wenn die Form des ersten Antennenleiters verschiedenartig geändert wird. 69–70 zeigen den Fall, dass die polarisierte Oberfläche vertikal ist, und 71–72 zeigen den Fall, dass die polarisierte Oberfläche horizontal ist. Zur Einfachheit der Darstellung stellt ein Symbol „∎" die Kenndaten einer vollständig geklebten Leiterfolie 13 dar, wie sie in der ersten Ausführungsform dargestellt ist, ein Symbol „Kreuz im Viereck" zeigt die Kenndaten eines Antennenleiterelements, das zwei kreuzförmige Leiter aufweist, die in einem Rahmenleiter angeordnet sind (der zu einem Viereck geformt ist, so wie es beispielsweise in 5 dargestellt ist), ein Symbol „zwei horizontale Leitungen im Viereck" zeigt die Kenndaten eines Antennenleiterelements, das zwei minuszeichenförmige (minus-letter-shaped) bzw. horizontale Leitungen im Viereck aufweist, die in einem Rahmenleiter angeordnet sind, ein Symbol „Δ" die Kenndaten eines dreieckigen Antennenleiterelements und ein Symbol „umgekehrtes T" zeigt die Kenndaten eines Antennenleiterelements, wie es in 55 dargestellt ist. Aus den in 70 und 72 dargestellten Tabellen ergibt sich, dass eine Scheibenantenne mit einer ausgezeichneten Leistung unter Verwendung eines der Rahmenleiter erhalten werden kann, die gemäß den Symbolen „zwei horizontale Leitungen im Viereck", „Kreuz im Viereck", „Δ" und dergleichen gezeigt sind.
Als Nächstes wird beschrieben, dass eine Antenne, wie sie in 60 dargestellt ist, welche die Form der bei der ersten Ausführungsform gezeigten Antenne aufweist, eine Antenne ist, die Kenndaten gleichartig denen der in 73 gezeigten Monopolantenne aufweist. Dann wird unter Bezugnahme auf Diagramme beschrieben, wie die Kenndaten der Monopolantenne verändert werden, wenn die Länge der als Scheibenantenne eingesetzten Monopolantenne verschiedenartig geändert wird.
74 und 75 zeigen das Ergebnis des Vergleichs der Leistung einer Scheibenantenne, welche die Form der in 60 dargestellten siebten Ausführungsform aufweist, mit der der in 73 dargestellten Monopolantenne (Länge: 40 cm), wenn eine polarisierte Oberfläche vertikal ist. 76 und 77 zeigen das Ergebnis des gleichen Vergleichs, wenn eine polarisierte Oberfläche horizontal ist. In 74–77 stellen die durchgezogenen Linien die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten und die Richtwirkungskenndaten der Monopolantenne dar und die unterbrochenen Linien stellen die Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten und die Richtwirkungskenndaten der in 60 abgebildeten Antenne dar. Weil die Werte der Empfangsempfindlichkeit-Kenndaten und der Richtwirkungskenndaten zeigen, dass die Antennenkenndaten im Wesentlichen miteinander zusammenfallen, wie aus dem Vergleich der unterbrochenen Linien (Ausführungsform) mit den durchgezogenen Linien (Monopolantenne) klar ist, ergibt sich, dass die Kenndaten der Scheibenantenne der Ausführungsform im Wesentlichen die gleichen wie die der Monopolantenne sind. Als Nächstes zeigen 78–85 die Leistungsmittelwertkenndaten, wenn die in 73 dargestellte Monopolantenne eine Radiowelle mit einer horizontal polarisierten Wellenoberfläche empfängt und die Länge der Monopolantenne verschiedenartig geändert wird, und 86–93 zeigen den Leistungsmittelwert, wenn die Monopolantenne im obigen Fall eine Radiowelle mit einer vertikal polarisierten Wellenoberfläche empfängt. In diesen Fällen ist eine Stromzuführstelle oberhalb einer Scheibenheizung in der Mitte eines Glasfensters bezogen auf dessen Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. In diesen Diagrammen wird die Länge der Monopolantenne durch die Stelle der Stufe der Scheibenheizung am unteren Ende der Antenne angezeigt. So bezeichnet „oberste Stelle", d. h., „Zufuhr an der oberen mittigen Stelle" 63 cm, bezeichnet die dreizehnte Stufe 57 cm, bezeichnet die elfte Stufe 51 cm, bezeichnet die neunte Stufe 45 cm, bezeichnet die achte Stufe 42 cm, bezeichnet die siebte Stufe 39 cm, bezeichnet die fünfte Stufe 33 cm, bezeichnet die erste Stufe 21 cm und bezeichnet die nullte Stufe entsprechend 18 cm.
Nach den Tabellen der 82–83 zu urteilen, kann es so betrachtet werden, dass die untere Grenzlänge der Monopolantenne in Bezug auf eine horizontal polarisierte Welle die Stelle der nullten Stufe (18 cm) ist. Nach den Tabellen der 92–93 zu urteilen, kann es so betrachtet werden, dass die untere Grenzlänge der Monopolantenne die Stelle 3 cm oberhalb der Scheibenheizung ist (d. h. 15 cm).
Ferner stellen die 94–97 dar, wie sich die Kenndaten der Monopolantenne ändern, wenn deren Länge entsprechend einem anderen Fahrzeugtyp geändert wird. Es ist anzumerken, dass 94–95 die Änderung der Kenndaten bezüglich einer vertikal polarisierten Welle und 96–97 die Änderung der Kenndaten bezüglich einer horizontal polarisierten Welle darstellen. Es kann so betrachtet werden, dass die untere Grenzlänge der Monopolantenne in Bezug auf eine horizontal polarisierte Welle die Stelle der vierten Stufe (29,5 cm) ist. Wenn die Annahme nach den Daten getroffen wird, ist die Stelle der dritten Stufe (d. h. 26,5 cm) für eine vertikal polarisierte Welle zweckmäßig.
Wenn die 78–97 vollständig geprüft werden, kann daher bei Montage einer Monopolantenne als Scheibenantenne an einem Fahrzeug eine Antenne hoher Leistung im Bereich der folgenden Formel erhalten werden: 20 cm ≤ Lx ≤ 70 cm (4)wobei L_x die Länge der Monopolantenne ist.
Wenn das Antennensystem der obigen Ausführungsform so eingestellt wird, dass es der zuvor beschriebenen Formel (1) genügt, ist es auch für ein VHF-Band für den Fernsehempfang geeignet.
Bei der Wellenlänge (92 MHz–222 MHz) des VHF-Bandes für den Fernsehempfang wird die Einstellung, bei der eine Scheibenheizung die Antennenkenndaten fast nicht beeinträchtigt, durch folgende Formel dargestellt: 34 cm ≤ λ/4 ≤ 82 cm
In einem am Fahrzeug montierten Zustand wird die obige Formel mit dem Glasverkürzungsverhältnis (β = 0,6) multipliziert, um folgende Formel zu erhalten: 20 cm ≤ 0·λ/4 ≤ 50 cmdas heißt: 20 cm ≤ L + α·Y ≤ 50 cm
Wie zuvor beschrieben wurde, wird die Formel (1) eingeführt, wenn der Idealzustand angenommen wird, bei dem das Ende der Stromschiene einer Scheibenheizung mit einer Fahrzeugkarosserie kurzgeschlossen ist. Weil bei einem tatsächlichen Fahrzeug berücksichtigt wird, dass die Stromschiene durch ein bestimmtes Ausmaß kapazitiver Kopplung mit der Karosserie verbunden ist, weist ein wünschenswerter Bereich, der durch L + α·Y eingenommen wird, was für das VHF-Band für den Fernsehempfang verwendet wird, in der gleichen Weise wie eine Antenne für FM-Frequenzen ein bestimmtes Ausmaß eines Bereichs im Vergleich mit einem Idealzustand auf. Somit beträgt die Länge 10 cm oder mehr bis 60 cm oder weniger. Es erübrigt sich, zu sagen, dass L + α·Y eine Länge aufweist, die im Wesentlichen der Frequenz in der Mitte des VHF-Bandes entspricht, um in der praktischen Anwendung eine Empfangsleistung über das gesamte VHF-Band sicherzustellen.
Im Folgenden wird die Verbesserung der Scheibenheizungsfunktion beschrieben. Bei der in 61 dargestellten Scheibenantenne ist der Leiter 45 als erster Antennenleiter mit der Scheibenheizung durch kapazitive Kopplung sowohl an deren stromführenden Teil angeschlossen als auch weiter von einem anderen Heizdraht umgeben. Obwohl der Leiter von dem Heizdraht umgeben ist, steht er nicht in Kontakt mit ihm. Dadurch wird der Leiter 45 kaum durch den Gleichstrom des Heizdrahts beeinträchtigt. Somit wird der Scheibenbereich um den Leiter 45 durch den Heizdraht beheizt und beschlägt daher nicht.
Besondere Scheibenantennen, die durch Erweiterung und Entwicklung der zuvor beschriebenen verschiedenartigen Ausführungsformen erhalten werden und bei realen Fahrzeugen einsetzbar sind, werden im Folgenden beschrieben.
98 ist eine Draufsicht eines Aufbaus einer Scheibenantenne in Bezug auf ein besonderes Beispiel 1, das im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen der 1 und dergleichen von der Innenseite eines Fahrzeugs her gesehen ist. Daher sind die rechte Seite und die linke Seite der Scheibenantenne vertauscht.
Eine Scheibenheizung ist auch bei dem besonderen Beispiel ebenso wie bei den zuvor geschilderten Ausführungsformen in zwei Bereiche 130, 140 unterteilt. Ein Leiter 100 ist als zweiter Antennenleiter in der Mitte der Scheibenheizung 130 so angeordnet, dass er sich quer über mehrere Heizdrähte 6 erstreckt. Weil der eine Länge X aufweisende Leiter 100 mit den entsprechenden Heizdrähten 6 in deren Mitte bezüglich der Fahrzeugbreite verbunden ist, fließt kein Heizstrom in sein Inneres. Zwei Antennen 110, 120 sind in dem Bereich angeordnet, wo die Scheibenantenne nicht angeordnet ist, und mit einem obersten Heizdraht 108 durch kapazitive Kopplung verbunden, um ein Diversity-Antennensystem zu bilden. Die Stromzuführstelle jeder Antenne ist durch ein koaxiales Zuführkabel direkt mit einem Radioempfänger und auf diese Weise mit Lautsprechern verbunden, ohne dass dieses durch einen Antennenverstärker oder dergleichen hindurchgeht.
Die Antenne 110 weist als Hauptantennenelement eines ersten Antennenleiters eine Form „zwei horizontale Leitungen im Viereck" auf. Außerdem weist die Antenne 120 als Nebenantenne eine Form „eine horizontale Leitung im Viereck" auf. Die Antenne 110 weist eine Höhe L und eine Breite W auf. Daher werden L, W, d usw. auf optimale Werte festgelegt, welche den obigen Formeln (1)–(3) genügen (α wird durch W und d bestimmt).
Wenn die Antenne spezifisch eingestellt wird, werden zuerst die Kombination aus der Höhe L des optimalen ersten Antennenleiterelements (Hauptantennenelement 110), das durch die Scheibenheizung schwer zu beeinflussen ist, und der Kopplungskapazität C (bezüglich des Verkürzungsverhältnisses α) aus der Wellenlänge λ (Mitte) einer zu empfangenden Radiowelle sowie die Länge Y der auf einer Glasscheibe angeordneten Scheibenheizung auf der Basis des durch die obige Formel (1) ausgedrückten Verhältnisses bestimmt. Die Maße der Breite W und des Abstands d werden basierend auf dem Wert der Kopplungskapazität C festgelegt.
Als Nächstes wird die Länge X des Leiters 100 basierend auf dem folgenden Verhältnis zur Länge L_x einer optimalen Monopolantenne festgelegt, das durch an entsprechenden Fahrzeugen durchgeführte Versuche ermittelt wurde: L + α·x = Lx
Es ist anzumerken, dass der Wert von L_x in dem Bereich von 20 cm bis 70 cm liegt, wenn bei normaler Benutzung eine FM-Radiowelle empfangen wird. Dieser Bereich ist der gleiche wie der vorgenannte Bereich. Außerdem wird der Wert der Breite W der Hauptantenne möglichst in dem Bereich von 50 mm bis 300 mm und noch wünschenswerter in dem Bereich von 100 mm bis 250 mm festgelegt. Der Wert der Höhe L wird vorzugsweise in dem Bereich von 40 mm bis 300 mm festgelegt.
Weil die Nebenantenne 120 durch eine von derjenigen der Hauptantenne 110 verschiedene Empfangsempfindlichkeit eine Diversity-Funktion liefert, wird die Kopplungskapazität der Antenne 120 als Nebenantenne beim Anschließen an den Heizdraht 108 durch die kapazitive Kopplung auf einen kleinen Wert eingestellt, weil die Antenne 120 die Nebenantenne ist. Außerdem werden die Breite und die Höhe der Nebenantenne 120 auf kleinere Werte als die der Hauptantenne 110 festgelegt.
Ein elektrischer Leiterdraht 125 geht von der Stromzuführstelle der Hauptantenne 100 aus und ist an die Stromschiene der Scheibenheizung 130 angeschlossen. Weil die Antenne 110, die eigentlich eine FM-Antenne ist, durch den Leiterdraht 125 an die Stromschiene angeschlossen ist, wird der Resonanzpunkt der Antenne 110 auch in einem AM-Bereich erzeugt, daher kann die Antenne 110 auch als AM-Antenne benutzt werden.
Ein besonderes Beispiel 2, das in 99 dargestellt ist, unterscheidet sich von dem in 98 dargestellten besonderen Beispiel 1, dadurch, dass zusätzlich zum in der Scheibenheizung 130 angeordneten Antennenleiter 100 bei der Scheibenheizung 140 ein Leiter 150 hinzugefügt ist. Wenn angenommen wird, dass die Höhe der Antenne 110 L₁ ist, L₁' die Höhe der Antenne 120 ist, der Abstand zwischen der Antenne 110 und dem Heizdraht d₁' ist, der Abstand zwischen der Antenne 120 und dem Heizdraht d₁'' ist, die Länge des Leiters 100 X₁ ist, die Länge des Leiters 150 X₁' ist und der Abstand zwischen der Scheibenheizung 130 und der Scheibenheizung 140 d₂ ist, kann eine Scheibenantenne mit einer ausgezeichneten Leistung bereitgestellt werden, wenn als wünschenswerte Antennenlängen: 20 cm ≤ L1 + α1·(X1 + α2·X1') ≤ 70 cmbezüglich der Antenne 110 und: 20 cm ≤ L1' + α1'·(X1 + α2·X1') ≤ 70 cmbezüglich der Antenne 120 eingesetzt werden, wobei α₁' das Verkürzungsverhältnis der Antenne 120 durch die Scheibenheizung 130 und α₂ das Verkürzungsverhältnis der Leiters 150 durch die kapazitive Kopplung der Scheibenheizungen 130 und 140 ist.
Es ist offenkundig, dass Scheibenantennen, welche die folgenden Anordnungen aufweisen, und Verfahren zu deren Einstellung durch die zahlreichen zuvor beschriebenen Ausführungsformen vorgeschlagen werden.

(1): Eine Scheibenantenne, die dadurch gekennzeichnet ist, dass: eine Scheibenheizung auf einer Glasscheibe getrennt von einem Abstandsteil angeordnet ist, das vom oberen oder unteren Rand der Glasscheibe gebildet wird; und eine elektrische Leiterfolie an dem Abstandsteil der Glasscheibe oberhalb oder unterhalb der Scheibenheizung angeordnet ist und der elektrischen Leiterfolie Strom zugeführt wird.
(2): Eine Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (1), wobei: ein sich aufwärts und abwärts erstreckender Leiterdraht im Scheibenheizungsbereich an der Stelle angeordnet ist, die der elektrischen Leiterfolie in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung entspricht.
(3): Eine Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (2), wobei: der Abstand zwischen der elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung in dem Bereich von 1 mm bis 50 mm liegt.
(4): Eine Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (2), wobei: die elektrische Leiterfolie aus einem äquivalenten und gleichförmigen Leiter besteht.
(5): Eine Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (4), wobei: in der Mitte der elektrischen Leiterfolie ein Leerfeld gebildet ist, um eine Telefonantenne oder dergleichen einzubauen.
(6): Ein Verfahren zum Einstellen einer Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (2), das folgenden Schritt umfasst: Einstellen einer Frequenz mit maximaler Empfangsempfindlichkeit durch Adjustieren der Länge des elektrischen Leiterdrahts.
(7): Ein Verfahren zum Einstellen einer Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (2), das folgenden Schritt umfasst: Einstellen einer Frequenz mit maximaler Empfangsempfindlichkeit durch Adjustieren des Abstands zwischen der elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung.
(8): Ein Verfahren zum Einstellen einer Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (2), das folgenden Schritt umfasst: Einstellen einer Frequenz mit maximaler Empfangsempfindlichkeit durch Adjustieren der Breite in Querrichtung der elektrischen Leiterfolie.
(9): Ein Verfahren zum Einstellen einer Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (2), das folgenden Schritt umfasst: Einstellen einer Frequenz mit maximaler Empfangsempfindlichkeit durch Adjustieren des Versatzbetrags der elektrischen Leiterfolie bezüglich der Mitte in Querrichtung der Glasscheibe.
(10): Eine Scheibenantenne, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Scheibenheizung auf einer Glasscheibe getrennt von einem Abstandsteil angeordnet ist, das vom oberen oder unteren Rand der Glasscheibe gebildet wird; ein Leiterdraht, der eine vorher festgelegte Länge aufweist und sich aufwärts und abwärts erstreckt, in der Mitte der Querrichtung der Scheibenheizung angeordnet ist; und mehrere elektrische Leiterfolien an dem Abstandsteil der Glasscheibe oberhalb oder unterhalb der Scheibenheizung angeordnet sind und jeder der elektrischen Leiterfolien Strom zugeführt wird, um dadurch eine Diversity-Antenne zu bilden.
(11): Eine Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (10), wobei: mindestens zwei elektrische Leiterfolien so angeordnet sind, dass sie gleich weit entfernt von der Position des elektrischen Leiterdrahts liegen, der in Querrichtung in der Mitte der Scheibenheizung angeordnet ist.
(12): Eine Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (10), wobei: die Kapazität der vorgegebenen elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung höher als die der Kapazität der anderen elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung festgelegt wird.
(13): Eine Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (12), wobei: der Abstand zwischen der vorgegebenen elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung kleiner festgelegt wird als derjenige der anderen elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung.
(14): Eine Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (12), wobei: die Breite in Querrichtung der vorgegebenen elektrischen Leiterfolie größer festgelegt wird als derjenige der anderen elektrischen Leiterfolien.
(15): Eine Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (10), wobei: die vorgegebene elektrische Leiterfolie in der Position angeordnet ist, die dem elektrischen Leiterdraht entspricht, der in der Mitte der Querrichtung der Scheibenheizung in Aufwärts- und Abwärtsrichtung angeordnet ist, und die anderen elektrischen Leiterfolien an Stellen angeordnet sind, die in Querrichtung von der Mitte der Scheibenheizung versetzt sind.
(16): Eine Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (12), wobei: die elektrische Leiterfolie, die mit der Scheibenheizung eine hohe Kapazität aufweist, auf der Masseseite der Scheibenheizung angeordnet und daran angeschlossen ist.
(17): Ein Verfahren zum Einstellen einer Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (10), das folgenden Schritt umfasst: Einstellen einer Diversity-Antenne indem der Kapazität zwischen jeder der elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung ein anderer Wert zugeordnet wird.
(18): Ein Verfahren zum Einstellen einer Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (10), das folgenden Schritt umfasst: Einstellen einer Diversity-Antenne indem das Frequenzband geändert wird, bei dem eine maximale Empfangsempfindlichkeit erreicht werden kann.
(19): Ein Verfahren zum Einstellen einer Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (17), das folgenden Schritt umfasst: Zuordnen eines unterschiedlichen Werts zur Kapazität zwischen jeder der elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung indem der Abstand zwischen jeder der elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung geändert wird.
(20): Ein Verfahren zum Einstellen einer Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (17), das folgenden Schritt umfasst: Zuordnen eines unterschiedlichen Werts zur Kapazität zwischen jeder der elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung indem die Breite in Querrichtung jeder der elektrischen Leiterfolien geändert wird.
(21): Ein Verfahren zum Einstellen einer Scheibenantenne gemäß dem Gegenstand (17), das folgenden Schritt umfasst: Zuordnen eines unterschiedlichen Werts zur Kapazität zwischen jeder der elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung indem die Position in Querrichtung jeder der elektrischen Leiterfolien bezüglich der Mitte in Querrichtung der Scheibenheizung geändert wird.

Weil die Scheibenheizung an der Glasscheibe entfernt vom Abstandsteil angeordnet ist, der von dem oberen Rand oder dem unteren Rand der Glasscheibe gebildet wird, die elektrische Leiterfolie an dem Abstandsteil oberhalb oder unterhalb der Scheibenheizung angeordnet ist und der Leiterfolie elektrischer Strom zugeführt wird, kann bei den Scheibenantennen und den Verfahren zum Einstellen der Scheibenantennen, die in den obigen Gegenständen (1)–(21) dargestellt sind, gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (1) die elektrische Leiterfolie mit der Scheibenheizung durch kapazitive Kopplung verbunden werden, wodurch die Leistung der Scheibenantenne durch die einfache Anordnung verbessert werden kann, welche von der Glasscheibe Gebrauch macht, an der die Scheibenheizung angeordnet ist.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (2) der sich aufwärts und abwärts erstreckende Leiterdraht im Scheibenheizungsbereich an der Stelle angeordnet ist, die der elektrischen Leiterfolie in Aufwärts- und Abwärtsrichtung entspricht, kann die Leistung der Scheibenantenne weiter verbessert werden.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (3) der Abstand zwischen der elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung in dem Bereich von 1 mm bis 50 mm eingestellt ist, kann der Einfluss der Scheibenheizung ausgeschlossen werden.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (4) die elektrische Leiterfolie aus einem äquivalenten und gleichförmigen Leiter besteht, können das Leerfeld und dergleichen in der elektrischen Leiterfolie gebildet werden, um dadurch leicht verschiedenerlei Ausrüstung ohne Verringerung der Antennenleistung einzubauen.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (5) das Leerfeld zum Einbau einer Telefonantenne und dergleichen in der Mitte der elektrischen Leiterfolie ausgebildet ist, können die Telefonantenne und dergleichen leicht platziert werden.
Gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (6) wird eine Frequenz mit maximaler Empfangsempfindlichkeit durch Adjustieren der Länge des elektrischen Leiterdrahts eingestellt
Gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (7) wird eine Frequenz mit maximaler Empfangsempfindlichkeit durch Adjustieren des Abstands zwischen der elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung eingestellt.
Gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (8) wird eine Frequenz mit maximaler Empfangsempfindlichkeit durch Adjustieren der Breite in Querrichtung der elektrischen Leiterfolie eingestellt.
Gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (9) wird eine Frequenz mit maximaler Empfangsempfindlichkeit durch Adjustieren des Versatzbetrags der elektrischen Leiterfolie bezüglich der Mitte in Querrichtung der Glasscheibe eingestellt. Folglich kann gemäß dieser Scheibenantennen eine Antenne leicht auf eine außerordentliche Empfindlichkeit eingestellt werden.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (10) der sich aufwärts und abwärts erstreckende Leiterdraht an der Scheibenheizung in der Mitte in deren Querrichtung an der Glasscheibe angeordnet ist, mehrere elektrische Leiterfolien an dem Abstandsteil der Glasscheibe oberhalb oder unterhalb der Scheibenheizung angeordnet sind und jeder der elektrischen Leiterfolien Strom zugeführt wird, kann das Diversity-Antennensystem leicht eingestellt werden.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (11) mindestens zwei elektrische Leiterfolien einer Mehrzahl von Leiterfolien, die an dem Abstandsteil der Glasscheibe oberhalb oder unterhalb der Scheibenheizung angeordnet sind, so angeordnet sind, dass sie gleich weit entfernt von der Position des elektrischen Leiterdrahts liegen, der in Querrichtung in der Mitte der Scheibenheizung angeordnet ist, kann die Diversity-Antenne mit der gleichen Empfangsempfindlichkeit ausgestattet werden.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (12) die Kopplungskapazität der vorgegebenen elektrischen Leiterfolie von einer Mehrzahl von Leiterfolien, die an dem Abstandsteil der Glasscheibe oberhalb oder unterhalb der Scheibenheizung angeordnet sind, mit der Scheibenheizung höher festgelegt wird als die Kopplungskapazität der anderen elektrischen Leiterfolien mit der Scheibenheizung, kann die Diversity-Antenne aus der elektrischen Leiterfolie, welche die hohe Kopplungskapazität mit der Scheibenheizung aufweist und als Hauptantenne dient, und den Leiterfolien, welche die niedrige Kopplungskapazität mit der Scheibenheizung aufweisen und als Nebenantenne dienen, gebildet werden, wodurch eine außerordentliche Empfangsempfindlichkeit in einem schwachen elektrischen Feldbereich erreicht werden kann, wobei nur die Hauptantenne mit der hohen Kopplungskapazität mit der Scheibenheizung und einer hohen Empfindlichkeit benutzt wird.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (13) der Abstand zwischen der vorgegebenen elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung kleiner festgelegt wird als diejenige der anderen elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung, kann die die Kopplungskapazität der elektrischen Leiterfolie mit dem kleinen Abstand zur Scheibenheizung gesteigert werden.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (14) die Breite in Querrichtung der vorgegebenen elektrischen Leiterfolie größer festgelegt wird als derjenige der anderen elektrischen Leiterfolien, kann die die Kopplungskapazität der elektrischen Leiterfolie mit der großen Breite in Querrichtung mit der Scheibenheizung gesteigert werden.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (15) die vorgegebene elektrische Leiterfolie in der Position angeordnet ist, die dem elektrischen Leiterdraht entspricht, der in der Mitte der Querrichtung der Scheibenheizung in Aufwärts- und Abwärtsrichtung angeordnet ist, und die anderen elektrischen Leiterfolien in Querrichtung versetzt von der Mitte der Scheibenheizung angeordnet sind kann die die Kopplungskapazität der elektrischen Leiterfolie, die in der Mitte der Querrichtung der Scheibenheizung angeordnet ist, mit der Scheibenheizung gesteigert werden.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (16) die elektrische Leiterfolie, die mit der Scheibenheizung eine hohe Kopplungskapazität aufweist, auf der Masseseite der Scheibenheizung angeordnet und daran angeschlossen ist, kann der Anschlussdraht zwischen der elektrischen Leiterfolie und der Scheibenheizung verkürzt werden, wenn die elektrische Leiterfolie, die mit der Scheibenheizung eine hohe Kopplungskapazität aufweist, an die Scheibenheizung angeschlossen wird und als AM-Antenne dient, wodurch der Übertragungsverlust von AM-Wellensignalen vermindert werden kann. Ferner besteht die Nebenantenne für ein FM-Empfangsband aus den elektrischen Leiterfolien mit der niedrigen Kopplungskapazität mit der Scheibenheizung, wobei ein Kondensator zum Kürzen eines AM-Empfangsbandes, der benötigt wird, wenn eine herkömmliche Scheibenheizung als Nebenantenne für das FM-Empfangsband verwendet wird, unnötig gemacht werden kann.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (17) die Diversity-Antenne eingestellt wird, indem der Kopplungskapazität jeder von einer Mehrzahl von elektrischen Leiterfolien, die an dem Abstandsteil der Glasscheibe oberhalb oder unterhalb der Scheibenheizung angeordnet sind, mit der Scheibenheizung ein anderer Wert zugeordnet wird, wird die elektrische Leiterfolie, die mit der Scheibenheizung eine hohe Kopplungskapazität aufweist, als Hauptantenne der Diversity-Antenne verwendet, während die elektrischen Leiterfolien mit der niedrigen Kopplungskapazität mit der Scheibenheizung als deren Nebenantenne benutzt werden, wodurch die Hauptantenne und die Nebenantenne der Diversity-Antenne leicht eingestellt werden können.
Weil gemäß der Scheibenantenne des Gegenstands (18) die Diversity-Antenne eingestellt wird, indem das Frequenzband geändert wird, bei dem eine maximale Empfangsempfindlichkeit erreicht werden kann, kann die elektrische Leiterfolie, die dem Frequenzband entspricht, bei dem eine maximale Empfangsempfindlichkeit erreicht werden kann, als Hauptantenne der Diversity-Antenne verwendet werden und die anderen elektrischen Leiterfolien können als deren Nebenantenne benutzt werden, wodurch die Hauptantenne und die Nebenantenne der Diversity-Antenne leicht eingestellt werden können.
Der Kapazität zwischen jeder der elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung wird in der Weise ein anderer Wert zugeordnet, dass der Abstand zwischen jeder der elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung bei der Scheibenantenne des Gegenstands (19) durch das Scheibenantennen-Einstellverfahren des Gegenstands (17) geändert wird, die Breite in Querrichtung jeder der elektrischen Leiterfolien bei der Scheibenantenne des Gegenstands (20) geändert wird und außerdem die Position in Querrichtung jeder der elektrischen Leiterfolien bezüglich der Scheibenheizung bei der Scheibenantenne des Gegenstands (21) geändert wird. Folglich kann gemäß diesen Scheibenantennen der Kopplungskapazität zwischen jeder der elektrischen Leiterfolien und der Scheibenheizung leicht ein unterschiedlicher Wert zugeordnet werden.
Die Erfindung kann innerhalb des Bereichs, der nicht vom Wesentlichen der Erfindung abweicht weiter abgewandelt werden.
Obgleich die Scheibenantennen der vorgenannten verschiedenen Ausführungsformen auf FM-Band-Radios und das VHF-Band zum Fernsehen als vorgeschlagener Benutzung angewendet werden, können sie natürlich auf andere Kommunikationsgeräte angewendet werden (beispielsweise ein schlüsselloses Zugangssystem), welche diese Frequenzbänder verwenden.
Obwohl ferner die Kopplungskapazität zwischen dem ersten Antennenleiterelement und dem zweiten Antennenleiterelement erhalten wird, indem sie bei den vorgenannten verschiedenen Ausführungsformen auf der Glasfläche mit dem zwischen ihnen festgelegten Abstand angeordnet werden, kann die Kopplungskapazität erhalten werden, indem ein Halbleiterkondensator zwischen dem ersten Antennenleiterelement und dem zweiten Antennenleiterelement angeordnet wird. Wenn weiter der Halbleiterkondensator aus einem variablen Halbleiterkondensator besteht, dessen Kapazität veränderbar ist, kann die Kopplungskapazität zwischen dem ersten Antennenleiterelement und dem zweiten Antennenleiterelement sogar adjustiert werden, nachdem die Glasscheibe in eine Fahrzeugkarosserie eingebaut ist. Demzufolge kann der Abgleich auf eine zu empfangende Frequenz, eine Feinjustierung zum Einstellen einer optimalen Antennenlänge, welche aufgrund einer jedem Fahrzeug innewohnenden Unterschiedlichkeit erforderlich ist, sogar bewerkstelligt werden, nachdem das Fahrzeug vom Fertigungsband abgenommen ist. So kann durch diese Abwandlung eine beträchtliche Wirkung erzielt werden.
Bei den vorhergehenden Ausführungsformen weisen die Antennen den sich auf der Glasfläche aufwärts und abwärts erstreckenden elektrischen Leiterdraht auf. Hier schlagen die Erfinder eine Scheibenantenne vor, bei der ein sich horizontal erstreckender elektrischer Leiterdraht vorgesehen ist. Spezieller wird, wie in 100 dargestellt ist, ist ein längslaufender elektrischer Leiterdraht 202 (Länge: X) in der Mitte des obersten von Heizdrähten 204, die wischen den Stromschienen auf einer Glasfläche ausgestreckt sind, und ein längslaufender elektrischer Leiterdraht 200 (Länge: L) ist bis zu einem lateralen elektrischen Leiterdraht 201 an einem Abstandsabschnitt angeordnet, wo kein Heizdraht einer Scheibenheizung angeordnet ist. Ferner ist ein lateraler elektrischer Leiterdraht 203 in Kontakt mit dem untern Ende des elektrischen Leiterdrahts 202 und parallel zu den Heizdrähten 204 angeordnet. Das heißt, der laterale elektrische Leiterdraht 203 ist im Vergleich mit den vorherigen Ausführungsformen zusätzlich in der Scheibenheizung vorgesehen.
Wenn bei der Scheibenantenne mit der zuvor beschriebenen Anordnung die folgende Beziehung eingeführt wird, kann die Scheibenantenne die gleiche Leistung erreichen, wie das Scheibenantennensystem, bei dem der elektrische Leiterdraht 203 nicht vorgesehen ist: L1 ≤ L + α·X ≤ L2
Aus dem Vorgenannten ergibt sich, dass die Wirkung des sich aufwärts und abwärts erstreckenden elektrischen Leiterdrahts bei den Scheibenantennen der Erfindung vorherrschend ist. Daher kann der laterale elektrische Leiterdraht 203 in dem Bereich hinzugefügt werden, welcher der obigen Formel genügt.
Das Vorhergehende wird lediglich als Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung betrachtet. Weil Fachkundigen leicht zahlreiche Abwandlungen und Änderungen einfallen, ist es nicht erwünscht, die Erfindung auf die genaue Konstruktion und die Anwendungen zu beschränken, die dargestellt und beschrieben sind, und demzufolge können alle Abwandlungen und Äquivalente als in den Anwendungsbereich der Erfindung in den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten fallend betrachtet werden.
Eine Scheibenantenne mit einer Scheibenheizung (130, 140) und einem Antennenleiter (100, 110, 120), die sich jeweils auf einer Glasscheibe erstrecken, enthält ein erstes Antennenleiterelement (110, 120), das sich entlang der Glasfläche erstreckt, und ein zweites Antennenleiterelement (100), das sich im Wesentlichen in der Mitte der Scheibenheizung in einer Fahrzeugbreitenrichtung in dem Bereich, bis zu dem sich die Scheibenheizung erstreckt, entlang der Glasfläche aufwärts und abwärts erstreckt, und von dem ein Teil mit einem Heizdraht der Scheibenheizung durch einen Gleichstrom verbunden ist, wobei das erste Antennenleiterelement (110, 120) so an der Scheibenheizung angeordnet ist, dass der mit dem zweiten Antennenleiterelement (100) verbundene Heizdraht (108) mit dem ersten Antennenleiterelement (110, 120) durch kapazitive Kopplung mit einer Kapazität von 40 pF oder weniger gekoppelt ist.

Claims

Scheibenantenne mit einer Scheibenheizung, die einen sich in Richtung der Fahrzeugbreite erstreckenden Heizdraht (108) und einen Antennenleiter enthält, die sich jeweils auf einer Glasscheibe erstrecken, wobei die Scheibenantenne Folgendes enthält: eine Stromzuführstelle, die unterhalb oder oberhalb der Scheibenheizung (130) angeordnet ist; ein erstes Antennenleiterelement (110), zu dem von der Stromzuführstelle elektrischer Strom zugeführt wird und das sich entlang der Glasfläche (3) erstreckt; und ein zweites Antennenleiterelement (100), das sich aufwärts und abwärts entlang der Glasfläche in einem Bereich erstreckt, wo sich die Scheibenheizung erstreckt, und von dem ein Teil direkt mit dem Heizdraht (108) der Scheibenheizung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Antennenleiterelement eine Länge L in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Fahrzeugbreite aufweist; das zweite Antennenleiterelement eine Länge X in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Fahrzeugbreite aufweist; das erste Antennenleiterelement einen kapazitiven Kopplungsteil aufweist, der mit dem Heizdraht gekoppelt ist, welcher mit dem Teil des zweiten Antennenleiterelements durch kapazitive Kopplung verbunden ist; der kapazitive Kopplungsteil eine Länge W in Richtung der Fahrzeugbreite aufweist und mit einem Abstand d vom Heizdraht weg in der Richtung senkrecht zur Richtung der Fahrzeugbreite angeordnet ist; und die Länge L, die Länge X, die Länge W und der Abstand d so festgelegt sind, dass 20 cm ≤ L + α·X ≤ 70 cmgilt, wobei α ein Antennenverkürzungsverhältnis durch eine Kopplungskapazität der kapazitiven Kopplung ist, welches durch die Länge W und den Abstand d bestimmt ist.
Scheibenantenne nach Anspruch 1, wobei die Länge L in dem Bereich von 4 cm bis 30 cm festgelegt ist.
Scheibenantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stromzuführstelle durch ein Zuführungskabel direkt mit einem Radioempfänger verbunden ist.
Scheibenantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Scheibenantenne zwei von den ersten Antennenleiterelementen aufweist, die beabstandet voneinander angeordnet sind.
Scheibenantenne nach Anspruch 4, wobei ein fadingminderndes Antennensystem gebildet wird, indem eine unterschiedliche Empfangsempfindlichkeit für jedes der ersten Antennenleiterelemente festgelegt wird.
Scheibenantenne nach Anspruch 4, wobei die ersten Antennenleiter zusammen oberhalb oder unterhalb der Scheibenheizung auf einer gleichen Seite angeordnet sind.
Scheibenantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Kopplungskapazität von einem der ersten Antennenleiterelemente unterschiedlich von der Kopplungskapazität eines anderen der ersten Antennenleiterelemente festgelegt ist.
Scheibenantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei jedes der ersten Antennenleiterelemente eine unterschiedliche Länge in Richtung der Fahrzeugbreite aufweist.
Scheibenantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei jedes der ersten Antennenleiterelemente eine unterschiedliche Länge in der Richtung senkrecht zur Richtung der Fahrzeugbreite aufweist.
Scheibenantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Antennenleiterelement von der Scheibenheizung umgeben ist.
Scheibenantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Antennenleiterelement vollständig in dem Bereich angeordnet ist, in den sich der Scheibenheizdraht erstreckt.
Scheibenantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die ersten Antennenleiterelemente in Bezug auf die Lage, in der das zweite Antennenleiterelement angeordnet ist, in Richtung der Fahrzeugbreite versetzt angeordnet sind.
Scheibenantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 9 und Anspruch 12, wobei die ersten Antennenleiterelemente an Stellen angeordnet sind, die symmetrisch zu der Stelle angeordnet sind, an der das zweite Antennenleiterelement in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist.
Scheibenantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abstand d in dem Bereich von 1 mm bis 50 mm liegt.
Scheibenantenne nach Anspruch 14, wobei der Abstand d in dem Bereich von 2 mm bis 35 mm liegt.
Scheibenantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Antennenleiterelement im Wesentlichen in der Mitte der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist.
Scheibenantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kapazität der kapazitiven Kopplung unter 40 pF liegt.