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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Glasantennenvorrichtung
zur Verwendung an Fahrzeugen mit einer Heckscheibe in einer Scharnier-Heckklappe
oder einem Schrägheck
bzw. Steilheck, welche bzw. welches weit verbreitet bei Freizeitfahrzeugen,
Kombilimousinen usw. verwendet wird. Genauer gesagt betrifft diese
Erfindung eine Fahrzeugfenster-Glasantennenvorrichtung mit einer
ersten Antenne, die in einem Heckfensterglas für den Empfang von FM- und TV-Rundfunk angeordnet
ist, und einer zweiten Antenne, die in einem Fensterglas eines festen
Seitenfensters, wie beispielsweise eines Opernfensters oder eines
Ausstellfensters, für
den Empfang von AM-Rundfunk angeordnet ist.
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Glasantennenvorrichtungen,
die Antennenstreifen enthalten, die zusammen mit einer Vielzahl
von Entfrostungs-Heizerelementen (die einen Entfroster bilden) an
einem Heckfensterglas eines Fahrzeugs für den Empfang von Funkwellen
vorgesehen sind, sind bekannt. Bei den bekannten Glasantennenvorrichtungen
ist eine Drosselspule in einer Energieversorgungsleitung zu den
Heizerelementen eingefügt,
so dass die Entfrostungs-Heizerelemente als Empfangsantenne verwendet
werden können.
Zusätzlich
sind die Konfiguration, die Anordnung und die Position der Antennenstreifen
so eingestellt, dass Funkwellen bei einem AM-Rundfunkband und einem
FM-Rundfunkband (sowie einem TV-Rundfunkband, wenn die Notwendigkeit
entsteht) mit hoher Empfindlichkeit empfangen werden können.
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Einige
bekannte Fahrzeugfenster-Glasantennenvorrichtungen für den Empfang
von AM-FM-Rundfunk enthalten einen Vorverstärker, der zwischen einem Speiseanschluss
der Antennenstreifen und einem Eingangsanschluss des Funkgeräts oder
Empfängers
vorgesehen ist, um die Empfangsleistung zu verbessern.
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Jedoch
erlegt eine Verwendung des Vorverstärkers ein derartiges Problem
auf, dass es wahrscheinlich ist, dass eine Wellenformverzerrung
oder eine Kreuzmodulationsverzerrung während des Empfangs in einem
starken elektrischen Feld auftritt und ein in der Glasantenne gemischtes
Rauschen verstärkt
wird. Um mit diesem Problem fertig zu werden, sind verschiedene
Verbesserungen für
die Glasantennenvorrichtungen vorgeschlagen worden, um ein ausreichendes
Maß an
Empfangsempfindlichkeit ohne irgendeinen Vorverstärker zu
erhalten.
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Eine
solche vorgeschlagene Verbesserung ist in der offengelegten japanischen
Patentveröffentlichung Nr.
(HEI) 6-268422 offenbart, welche eine Glasantennenvorrichtung mit
einem schleifenförmigen
Hauptantennenstreifen und einer Speisestelle zur Verfügung stellt,
die an einem Fahrzeugheckfensterglas vorgesehen sind. Mehrere zurückkehrende
Streifen, die sich in Richtung zum Zentrum des Hauptantennenstreifens
erstrecken, sind in der Nachbarschaft der beiden Seiten des Hauptantennenstreifens
vorgesehen, wobei die obersten Enden der zurückkehrenden Streifen als offene
Enden verwendet werden, um eine ausreichende Empfangsempfindlichkeit
bei einem FM-Rundfunkband ohne ein Verwenden eines Vorverstärkers zu
erhalten.
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Die
japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. (HEI) 7-111412
offenbart eine weitere verbesserte bekannte Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung,
die einen Entfroster aufweist, der aus einer Vielzahl von Entfrostungs-Heizerelementen
aus einem elektrischen Leiter aufgebaut ist, die an einem Fahrzeugheckfensterglas
vorgesehen sind, einem Antennenleiter, der in einem vorbestimmten
Muster in der Nachbarschaft des Entfrosters angeordnet ist, um eine
kapazitive Kopplung zusammen mit dem Entfroster zu bilden, einer
Reaktanzschaltung, die zwischen dem Entfroster und einer DC-Energiequelle
eingefügt
ist, und einer Anpassungsschaltung, die zwischen einer Speisestelle
des Antennenleiters und einem Emp fänger eingefügt ist. Um Rundfunk mit hoher
Empfindlichkeit ohne ein Verwenden eines Vorverstärkers zu
empfangen, wird eine Resonanzunterdrückungsstelle auf Frequenzen
außerhalb
des Rundfunkbandes durch die Streukapazität des Entfrosters und der Reaktanzschaltung
eingestellt, und eine Resonanzstelle wird zwischen einer minimalen
Frequenz des Rundfunkbandes und einer Frequenz, die ein Vielfaches
von 1,5 einer höchsten
Frequenz des Rundfunkbandes ist, durch die Impedanz der Anpassungsschaltung,
die Impedanz des Empfängers
und die Impedanz, wenn von der Anpassungsschaltung in Richtung zum
Antennenleiter geschaut wird, eingestellt.
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Eine
weitere verbesserte Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung, die aus der
japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. (HEI) 8-162826
bekannt ist, enthält
mehrere Heizleiterstreifen, die an einem Fahrzeugheckfensterglas
in der horizontalen Richtung vorgesehen sind und mehrere Antennenleiterstreifen,
die in der horizontalen Richtung angeordnet sind. Ein Hilfsstreifen
bzw. Zusatzstreifen ist nahe zu einem Leiterstreifen an dem untersten
Teil der Antenne zwischen einem untersten Antennenstreifen und einem
obersten Heizleiterstreifen in der horizontalen Richtung angeordnet
vorgesehen. Eine Spule oder eine Spule und ein Kondensator sind
zwischen dem Hilfsstreifen und dem obersten Heizleiterstreifen eingefügt. Dieser
Aufbau kann einen Leckstrom zur Fahrzeugkarosserie während des
Empfang einer AM- oder einer FM-Rundfunkwelle unterdrücken und
auch eine optimale Abstimmung ohne irgendeine Beschränkung auf
ein Antennenmuster für den
Empfang von FM-Rundfunkwellen realisieren.
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Bei
einer in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. (HEI) 9-107218 offenbarten Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung
sind ein Entfroster, ein Antennenleiter für ein AM-Band und ein Antennenleiter
für ein
FM-Band an einem Fahrzeugheckfensterglas vorgesehen. Der AM-Antennenleiter
ist kapazitiv mit dem Entfroster gekoppelt. Der AM-Antennenleiter
und der FM-Antennenleiter sind durch eine Schaltungskomponente verbunden,
die die Induktanzkomponente enthält,
und ein Tiefpassfilter ist zwischen dem Entfroster und einer DC-Energiequelle eingefügt. Dieser
Aufbau kann die Notwendigkeit für
eine Drosselspule eliminieren und verbessert das S/N-Verhältnis.
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Eine
durch den gegenwärtigen
Zessionär
mittels der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. (HEI) 9-18222
vorgeschlagene Fahrzeug- Glasantennenvorrichtung
enthält
eine exklusive Antenne und eine kompatible Antenne (einen Entfrostungs-Heizerleiter),
die an einem Fensterglas ausgebildet sind. Ein Transformator hat
eine Primärwicklung,
die an ihrem einen Ende mit der exklusiven Antenne verbunden ist
und an ihrem Mittelpunkt mit der kompatiblen Antenne, und eine Sekundärwicklung,
die mit einem Speisekabel verbunden ist, um die Impedanzwandlung
durchzuführen.
Bei diesem Aufbau ist eine Drosselspule nicht mehr nötig, wird
die Kapazität
des Speisekabels reduziert, wenn es von den Antennen aus angeschaut
wird, und wird auch der Übertragungsverlust
bis zu einem solchen Ausmaß reduziert,
dass eine praktisch ausreichende Empfangsempfindlichkeit erhalten
werden kann.
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Etwas
andere Fahrzeug-Glasantennenvorrichtungen, die beispielsweise in
den japanischen offengelegten Patentveröffentlichungen Nr. (HEI) 2-39702,
6-224611 und 6-224612 offenbart sind, haben einen Antennenstreifen
für den
Empfang von FM-Rundfunkwellen und einen weiteren Antennenstreifen
für den
Empfang von AM-Rundfunkwellen, wobei beide Antennenstreifen an einem
Fahrzeugseitenfensterglas vorgesehen sind.
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Aus
der vorangehenden Beschreibung scheint es klar zu sein, dass für den Empfang
von AM-Rundfunk mit hoher Empfindlichkeit ohne Verwendung eines
Vorverstärkers
eine an einem Fahrzeugheckfensterglas ausgebildete AM-Rundfunk-Empfangsantenne eine
Drosselspule oder ein Tiefpassfilter erfordert, die bzw. das in
einem Zufuhrpfad oder einer Zufuhrleitung zu einem Entfrostungsheizer
oder einem Entfroster eingefügt ist,
der in Kombination mit einer Anpassungsschaltung oder einem Impedanzwandlertransformator
verwendet wird, die bzw. der zwischen einem Antennenstreifen und
einer Speisestelle eingefügt
ist, oder mit einer Schaltung, die eine Induktanzkomponente oder
einen Kondensator zwischen dem Antennenstreifen und dem Entfroster
oder zwischen dem Antennenstreifen und einem Hilfsstreifen bzw.
Zusatzstreifen enthält.
Somit muss in der Nähe
des Heckfensterglases oder an einer Oberfläche des Heckfensterglases für die Installation
der Schaltung, die die Drosselspule, die Induktanzkomponente und
den Kondensator usw. enthält,
Platz zur Verfügung
gestellt werden.
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Jedoch
sind einige Typen von Fahrzeugen aufgrund ihrer besonderen Struktur
manchmal nicht dazu fähig,
einen ausreichenden Platz zur Verfügung zu stellen, der für eine Installation
der Schaltungskomponenten verfügbar
ist. Insbesondere haben die meisten Fahrzeuge mit einer Scharnier-Heckklappe
(die hierin nachfolgend der Kürze
halber "Schrägheckfahrzeuge" genannt werden)
einen nicht ausreichenden Raum für
eine Installation von Schaltungskomponenten.
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Die
Schrägheckfahrzeuge
erfordern weiterhin, dass die Schaltung Schaltungskomponenten und
eine Packungsstruktur hat, die stark genug sind, um einer Stoß- oder Aufprallkraft
zu widerstehen, die dann erzeugt wird, wenn die Heckklappe geöffnet und
geschlossen wird. Dieses Erfordernis macht es nicht einfach, den
Packungsprozess zu erreichen, und induziert zusätzliche Kosten.
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Weiterhin
ist es für
die Antenne, die an dem Heckfensterglas für den Empfang von AM-Rundfunk
ausgebildet ist, wahrscheinlich, dass Rauschen, das von verschiedenen
elektrischen Einrichtungen erzeugt wird, wie beispielsweise von
Heckscheibenwischern, von Rückleuchten
und von Blinkern, hinein gemischt wird, und es ist in vielen Fällen schwierig,
eine geeignete Gegenmaßnahme
gegen das Rauschen vorzunehmen.
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In
dem Fall, in welchem ein Antennenleiter für ein AM-Band und ein Antennenleiter
für ein
FM-Band an einem Fahrzeugheckfensterglas vorgesehen sind, ist es
schwierig, eine getrennte Einstellung der Empfangskennlinien der
jeweiligen Antennenleiter zu erreichen. Dieses Problem kann durch
Anordnen des FM-Antennenleiters
in einem Fahrzeugseitenfensterglas eher als in dem Heckfensterglas überwunden
werden. In diesem Fall bleibt noch ein derartiges Problem, dass
ein Rauschen, das von den elektrischen Einrichtungen erzeugt wird,
in die AM-Antenne
gemischt wird, die in dem Heckfensterglas angeordnet ist.
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Die
angegebenen Probleme werden überwunden,
wie es in den beigefügten
Ansprüchen
aufgezeigt ist.
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Es
ist demgemäß eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Glasantennenvorrichtung für ein Fahrzeug
zur Verfügung
zu stellen, welche eine Antenne für ein AM-Band (d.h. eine Empfangsantenne
für ein Band
einer mittleren Wellenlänge)
enthält,
die an einem festen Seitenfensterglas des Fahrzeugs vorgesehen ist,
so dass eine Interferenz mit einem Rauschen, das von elektrischen
Einrichtungen des Fahrzeugs erzeugt wird, unterdrückt werden
kann, und auch die Notwendigkeit für verschiedene elektrische
Schaltungskomponenten, die herkömmlich
an einem Fahrzeugheckfensterglas oder in der Nähe davon angeordnet sind, eliminiert
werden kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Glasantennenvorrichtung zur Verfügung gestellt,
wie sie im Anspruch 1 aufgezeigt ist.
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Die
erste Antenne, die an dem Heckfensterglas vorgesehen ist, kann eine
FM-Antenne für den Empfang
von FM-Rundfunk enthalten, und die zweite Antenne, die an dem festen
Seitenfensterglas vorgesehen ist, kann eine AM-Antenne für den Empfang
von AM-Rundfunk sein. Das feste Seitenfensterglas kann eine Fensterscheibe
eines Opernfensters oder eines hinteren Ausstellfensters enthalten.
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Bei
der Glasantennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wird es
deshalb, weil die FM-Antenne (die Empfangsantenne für das Kurzwellenband)
und die AM-Antenne
(die Empfangsantenne für
das Mittelwellenband) jeweils an dem Heckfensterglas und dem festen
Seitenfensterglas vorgesehen sind, möglich, die AM-Antenne relativ beabstandet
von einem Draht-Kabelbaum zu halten, der an elektrische Einrichtungen
angeschlossen ist, wie beispielsweise an Heckscheibenwischer, an
Rückleuchten
und Blinker. Dieser Aufbau kann eine Interferenz mit einem von den
elektrischen Einrichtungen erzeugtem Rauschen unterdrücken.
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Da
die AM-Antenne an dem festen Seitenfensterglas vorgesehen ist, das
ein anderes als das Heckfensterglas ist, hat das Heckfensterglas
genügend
Raum zur Installation einer exklusiven FM-Antenne, einer FM-Antenne
für einen
Frequenzbereich oberhalb des Kurzwellenbandes, einer TV-Antenne
oder einer Antenne für
einen mobilen Betrieb. Mittels eines relativ großen Bereichs, der in dem Heckfensterglas
zur Verfügung gestellt
ist, kann eine Antennenmusterentwicklungsarbeit und eine Einstellung
einer Frequenzantwort der Antenne mit Einfachheit erreicht werden.
Zusätzlich
ist deshalb, weil der Entfrostungsheizer nicht als Teil der Antenne
verwendet wird, keine Drosselspule erforderlich.
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In
dem Fall einer herkömmlichen
Glasantennenvorrichtung mit einem Entfroster müssen eine Antenne für ein FM-Rundfunkband
und eine Antenne für
ein AM-Rundfunkband,
die alle an einem Heckfensterglas vorgesehen sind, eine Antennenkomponente,
wie beispielsweise eine Anpassungsschaltung, die aus einer Drosselspule,
einer Induktanzkomponente, einem Kondensator aufgebaut ist, usw.
in der Nähe
des Heckfensterglases vorgesehen sein, um einen ausreichenden Empfangspegel
ohne ein Verwenden eines Vorverstärkers zu erhalten. Gegensätzlich dazu
wird gemäß der Glasantennenvorrichtung
der vorliegenden Erfindung deshalb, weil das Heckfensterglas ausschließlich zur
Installation einer ausschließlichen
FM-Antenne oder einer Antenne, die eine andere als die AM-Antenne ist, verwendet
wird, die in der Nähe
des Heckfensterglases angeordnete Antennenkomponente nicht mehr
nötig.
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Bei
der Glasantennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein
bei der AM-Antenne
empfangenes Signal über
einen Transformator zu einem Empfänger übertragen. Eine Verwendung
des Transformators stellt den Empfang eines AM-Signals mit hoher Empfindlichkeit selbst
dann sicher, wenn das feste Seitenfensterglas, wie beispielsweise
eine Fensterscheibe eines Opernfensters oder eines festen hinteren
Ausstellfensters, nur einen kleinen Bereich zur Verfügung stellen
kann, der zur Installation der AM-Antenne verfügbar ist. Anders ausgedrückt ist
die Länge
des AM-Antennenmusters um so kürzer,
je kleiner der Bereich des festen Seitenfensterglases ist. Jedoch
deshalb, weil ein Übertragen
des bei der AM-Antenne empfangenen Signals durch den Transformator
zu dem Empfänger
eine Reduktion bezüglich
der Empfangsempfindlichkeit der AM-Antenne kompensieren kann, kann
die AM-Antenne AM-Rundfunk mit einer hohen Empfindlichkeit ohne irgendeine
Filterschaltung zum Entfernen von Rauschen empfangen, das von den
elektrischen Einrichtungen erzeugt wird.
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Bei
der Glasantennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist ein an
die FM-Antenne angeschlossenes
Koaxialkabel an den Empfänger über einen
Kondensator zur Verhinderung einer AM-Signalleckage angeschlossen.
Das bei der AM-Antenne
empfangene AM-Signal wird davon abgehalten, herum und in die FM-Antenne zu laufen,
so dass der Empfänger
das FM-Empfangssignal mit hoher Empfindlichkeit empfangen kann.
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Die
Glasantennenvorrichtung enthält
weiterhin einen Impedanzwandler auf der AM-Antennenseite, der an
die FM-Antenne und die AM-Antenne durch jeweilige Übertragungsleitungen
angeschlossen ist, zum Durchführen
der Impedanzwandlung der Übertragungsleitungen,
und einen Impedanzwandler auf der Empfängerseite, der elektrisch an
den Impedanzwandler auf der AM-Antennenseite angeschlossen ist,
und einen Empfänger,
der durch ein Kabel an den Impedanzwandler auf der Empfängerseite
angeschlossen ist. Das Kabel hat eine verteile Kapazität von unter
10 pF. Mit diesem Aufbau kann die Glasantennenvorrichtung AM-Rundfunk mit hoher
Empfindlichkeit mit geringer Dämpfung
von AM-Empfangssignalen
empfangen.
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Bestimmte
bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nun hierin nachfolgend anhand
von nur einem Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
detailliert beschrieben werden, wobei:
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1 eine
diagrammmäßige Ansicht
ist, die den allgemeinen Aufbau einer Glasantennenvorrichtung für ein Fahrzeug
mit einem relativ großen
Seitenfensterglas zeigt;
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2 eine
Ansicht gleich der 1 ist, die aber eine Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
zeigt, bei welchem das Fahrzeug ein relativ kleines Seitenfensterglas
hat;
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3 ein
Schaltungsdiagramm ist, das ein Ersatzschaltbilder AM-Stufe der
in 2 gezeigten Glasantennenvorrichtung zeigt;
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4 eine
diagrammmäßige Ansicht
ist, die das Muster einer in einem Fahrzeug-Seitenfensterglas angeordneten
AM-Antenne zeigt;
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5 eine
diagrammmäßige Ansicht
ist, die das Muster einer FM-Antenne und eines Entfrostungs-Heizerelements
zeigt, die in einem Fahrzeug-Heckfensterglas
angeordnet sind;
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6 eine
Kurve ist, die die Frequenzantwort der FM-Bandempfindlichkeit der
Glasantennenvorrichtung zeigt;
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7 eine
Kurve ist, die die Beziehung zwischen der AM-Empfangsempfindlichkeit und der verteilten Kapazität eines
dritten Koaxialkabels zeigt;
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8 eine
diagrammmäßige Ansicht
ist, die den allgemeinen Aufbau einer Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
zeigt, wobei zwei Koaxialkabel jeweils exklusiv für eine FM-Antenne
und eine AM-Antenne verwendet werden; und
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9 eine
diagrammmäßige Ansicht
ist, die den allgemeinen Aufbau einer Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
zeigt, wobei eine AM-Antenne in rechten und linken Seitenfenstergläsern angeordnet
ist.
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Die
folgende Beschreibung ist bezüglich
der Art lediglich beispielhaft und es ist keineswegs beabsichtigt,
dass sie die Erfindung oder ihre Anwendung oder Einsätze beschränkt.
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Nimmt
man nun Bezug auf 1, ist dort eine Glasantennenvorrichtung
für ein
Fahrzeug gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Glasantennenvorrichtung 1 enthält eine
AM-Antenne 18 mit einem relativ breiten Antennenmuster,
welches den Empfang von AM-Rundfunk mit hoher Empfindlichkeit ermöglicht.
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Die
Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung 1 weist allgemein eine
FM-Antenne 2 auf, die an einem Heckfensterglas 3 des
Fahrzeugs für
den Empfang von Funkwellen in einem Frequenzband oberhalb eines
Kurzwellenbandes vorgesehen ist, eine AM-Antenne 18, die
an einem festen Fensterglas vorgesehen ist, wie beispielsweise einem
Seitenfensterglas 4, bei einer anderen Position im Vergleich
mit dem Heckfensterglas 2, für den Empfang von Funkwellen
in einem Mittelwellenband, einen Empfänger 8, ein Koaxialkabel 10,
das an einem Ende an eine Speisestelle 3a der FM-Antenne 3 angeschlossen
ist, einen FM-Antennen-Anschlusskondensator 11,
der an dem anderen Ende des Koaxialkabels 10 für eine Verbindung
der FM-Antenne 3 mit dem Empfänger 8 angeschlossen
ist, eine Drosselspule L4, die zwischen einer Speisestelle 18a der
AM-Antenne 18 und dem Kondensator 11 angeschlossen
ist, und ein gleiches Koaxialkabel 9, das an einem Ende
an der Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator 11 und
der Drosselspule L4 und an dem anderen Ende an den Empfänger 8 angeschlossen
ist.
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Das
Heckfensterglas 2 ist mit einem Entfroster 14 versehen,
der aus einer Vielzahl von Entfrostungs-Heizerelementen 12 und
einem Paar von Busschienen 13 aufgebaut ist.
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Wenn
ein Entfrosterschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet wird, wird
elektrischer Strom von einer Batterie-Energiequelle 15 durch
die Busschienen 13 zu den Heizerelementen 12 zugeführt. Ein
Kondensator 16 zum Absorbieren von Hochfrequenzrauschen
ist parallel zu der Batterie-Energiequelle 15 geschaltet,
so dass Hochfrequenzrauschen, wie beispielsweise ein Motorzündungsrauschen,
davon abgehalten wird, in die Entfrosterseite gemischt zu werden.
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Die
an ein Muster angeschlossene Drosselspule L4, das sich von der Speisestelle 18a der
AM-Antenne 18 erstreckt, und der Empfänger 8 sind mittels
des Koaxialkabels 9 miteinander verbunden. Die Drosselspule
L4 hat eine Induktanz in der Größenordnung
von 2 Mikrohenry (μH),
um zu verhindern, dass ein FM-Signal von der Seite der FM-Antenne 3 in
die Seite der AM-Antenne 18 läuft. Das Koaxialkabel 9,
das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, ist ein durch japanische Industriestandards (JIS)
festgelegtes 1.5C2V-Koaxialkabel, wobei das Koaxialkabel hierin
nachfolgend JIS1.5C2V-Koaxialkabel genannt wird.
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Die
Drosselspule L4 und die Speisestelle 3a der FM-Antenne 3 sind
durch das Koaxialkabel 10 und den Kondensator 11 miteinander
verbunden. Das Koaxialkabel 10 ist auch ein JIS1.5C2V-Koaxialkabel.
Der Abstand zwischen der Speisestelle 3a der FM-Antenne 3 und
der Drosselspule L4 ist auf etwa 2 Meter eingestellt.
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Die
Drosselspule L4 und ein zentraler Leiter des Koaxialkabels 10 sind über den
Kondensator 11 miteinander verbunden. Der Kondensator 11 dient
zum Verhindern einer Reduzierung der Empfindlichkeit (eines Abfalls
bezüglich
des Empfangssignalpegels in dem AM-Rundfunkband), welcher sonst
aufgrund der Störkapazität des Koaxialkabels 10 auftreten
würde.
Der bei dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel
verwendete Kondensator 11 hat eine Kapazität von etwa
56 Picofarad (pF).
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Ein
Empfangssignal bei einem FM-Rundfunkband, welches bei der FM-Antenne 3 empfangen
wird, die an dem Heckfensterglas 2 vorgesehen ist, wird
zu einem Eingangsanschluss 8a des Empfängers 8 nach und nach über die
Speisestelle 3a, das Koaxialkabel 10, den Kondensator 11 und
das Koaxialkabel 9 zugeführt.
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Ein
Empfangssignal bei einem AM-Rundfunkband, welches bei der AM-Antenne 18 empfangen
wird, die an dem festen Seitenfensterglas 4 vorgesehen
ist, wird zu dem Eingangsanschluss 8a des Empfängers 8 nach
und nach über
die Speisestelle 18a, die Drosselspule L4 und das Koaxialkabel 9 zugeführt.
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2 zeigt
eine Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung 17 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Diese Antennenvorrichtung 17 ist
insbesondere für
eine Anwendung geeignet, bei welcher ein festes Seitenfensterglas 4 bezüglich der
Größe relativ
klein ist und somit aufgrund eines beschränkten Bereichs; der für eine Anordnung
des Antennenmusters einer einer AM-Antenne 5 verfügbar ist, keine
hohe AM-Empfangsempfindlichkeit erwartet wird. Die Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung 17 unterscheidet
sich von der Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels,
das in 1 gezeigt ist, diesbezüglich, dass sie weiterhin eine
erste Impedanzwandlerschaltung oder einen Wandler (Transformator) 6 enthält, die
bzw. der zwischen der Speisestelle 5a der AM-Antenne 5 und
einem ersten Koaxialkabel 9 vorgesehen ist, und eine zweite
Impedanzwandlerschaltung oder einen Wandler (Transformator) 7 die bzw.
der zwischen dem Koaxialkabel 9 und dem Empfänger 8 vorgesehen
ist. Der erste und der zweite Impedanzwandler 6 und 7 werden
hierin nachfolgend jeweils "AM-Antennenseiten-Impedanzwandler" und "Empfängerseiten-Impedanzwandler" genannt.
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Die
Speisestelle 5a der AM-Antenne 5 ist an einen
Eingangsanschluss 6a des AM-Antennenseiten-Impedanzwandlers 6 angeschlossen.
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Der
AM-Antennenseiten-Impedanzwandler 6 enthält einen
Transformator T1 zum Übertragen
von Empfangssignalen beim AM-Rundfunkband und eine Drosselspule
L1, die eine hohe Impedanz für
Frequenzen im FM-Rundfunkband zeigt, um eine Reduzierung bezüglich der
FM-Empfangsempfindlichkeit resultierend aus verteilten Kapazitäten des
Transformators T1 und des zweiten Koaxialkabels 10 zu kompensieren
oder zu versetzen.
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Der
Transformator T1, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
enthält
eine Primärwicklung
T1P und eine Sekundärwicklung
T2S, welche gewickelt sind, um ein Windungsverhältnis von 9:1 zur Verfügung zu
stellen. Die Primärwicklung
T1P hat ein Ende, das an einen Eingangsanschluss 6a des AM-Antennenseiten-Impedanzwandlers 6 angeschlossen
ist. Ein Ende der Sekundärwicklung
T1S ist an einen Ausgangsanschluss 6b des AM-Antennenseiten-Impedanzwandlers 6 angeschlossen.
Das andere Ende der Primärwicklung
T1P und das andere Ende der Sekundärwicklung T1S sind gemeinsam über die
Drosselspule L1 an einen Erdungsanschluss 6c angeschlossen.
Die Drosselspule L1, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, hat eine Induktanz in der Größenordnung von 2 Mikrohenry
(2 μH).
Der Erdungsanschluss 6c ist beispielsweise an eine Karosserieerdung
des Fahrzeugs angeschlossen.
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Ein
Transformator T2 des Empfängerseiten-Impedanzwandlers 7 ist
bezüglich
des Aufbaus derselbe wie der Transformator T1 des AM-Antennenseiten-Impedanztransformators 6,
aber der Transformator T2 ist umgekehrt zum Transformator T1 angeschlossen,
so dass das Windungsverhältnis
des Transformators T2 (das Verhältnis
der Anzahl von Wicklungen in einer Primärwicklung T2P zu derjenigen
in einer Sekundärwicklung
T2S) 1:9 ist.
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Der
Ausgangsanschluss 6b des AM-Antennenseiten-Impedanzwandlers 6 (von
welchem das Empfangssignal von der AM-Antenne 5 ausgegeben
wird) und die Speisestelle 3a der FM-Antenne 3 sind
durch das zweite Koaxialkabel 10 und den FM-Antennenanschlusskondensator 11 miteinander
verbunden. Eine Verwendung des zweiten Koaxialkabels 10 ermöglicht,
dass das FM-Empfangssignal von der FM-Antenne 3 ohne dem
Funk zum Empfänger 8 übertragen
wird. Das zweite Koaxialkabel 10, das bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
verwendet wird, ist ein JIS 1.5C2V-Koaxialkabel. Die Länge des
Koaxialkabels 10, das sich zwischen der Speisestelle 3a der
FM-Antenne 3 und dem Ausgangsanschluss 6b des
AM-Antennenseiten-Impedanzwandlers 6 erstreckt, beträgt etwa
2 Meter (2 m). Der zentrale Leiter des zweiten Koaxialkabels 10 und der
Ausgangsanschluss 6b des AM-Antennenseiten-Impedanzwandlers 6 sind über den
Kondensator 11 miteinander verbunden. Der Kondensator 11 dient
zum Verhindern eines Verschlechterns der Empfindlichkeit (eines
Abfalls bezüglich
eines AM-Empfangssignalpegels),
welches sonst aufgrund der Kapazität des zweiten Koaxialkabels 10 auftreten
würde.
Der Kondensator 11, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, hat eine Kapazität
in der Größenordnung
von 56 Picofarad (56 pF).
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Der
AM-Antennenseiten-Impedanzwandler 6 ist in der Nähe des Seitenfensterglases 4 angeordnet,
an welchem die AM-Antenne vorgesehen ist. Der Ausgangsanschluss 6b des
AM-Antennenseiten-Impedanzwandler 6 und ein Eingangsanschluss 7a des
Empfängerseiten-Impedanzwandlers 7 sind
durch das erste Koaxialkabel 9 miteinander verbunden. Das
erste Koaxialkabel 9, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, hat eine Länge
von etwa 4 m.
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Ein
Empfangssignal bei einem AM-Rundfunkband, das durch die AM-Antenne 5 an
dem Seitenfensterglas 4 empfangen wird, wird zu einem Eingangsanschluss 8a des
Empfängers 8 nach
und nach über
den Transformator T1, das erste Koaxialkabel 9, den Transformator
T2 und ein drittes Koaxialkabel 25 zugeführt.
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Bei
den Fahrzeug-Glasantennenvorrichtungen 1, 17,
die in den 1 und 2 gezeigt
sind, sind die AM-Antennen 18, 5 für den Empfang
von AM-Rundfunk an einem festen Seitenfensterglas vorgesehen, wie beispielsweise
einer Fensterscheibe eines Opernfensters oder eines Ausstellfensters.
Demgemäß sind die AM-Antennen 18, 5 relativ
weit entfernt von elektrischen Fahrzeugeinrichtungen einschließlich von
Heckscheibenwischern, von Bremsleuchten und von Blinkern, sowie
von einem Kabelbaum, der sich zu den elektrischen Einrichtungen
erstreckt, angeordnet.
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Bei
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel kann die AM-Antenne 18 hier
aufgrund eines relativ großen
Bereichs des festen Fensterglases Signale mit hoher Empfindlichkeit
unter Verwendung von nur dem AM-Antennenmuster empfangen. Bei dem
in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel hat das feste
Fensterglas einen relativ kleinen Bereich, der für eine Installation der AM-Antenne 5 verfügbar ist.
Jedoch ermöglicht
der zu der AM-Antenne 5 gehörende AM-Antennenseiten-Impedanzwandler 6 einen
hochempfindlichen Empfang von AM-Rundfunksignalen.
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3 zeigt
ein Ersatzschaltbild einer AM-Stufe der in 2 gezeigten
Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung 17.
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In 3 bezeichnet
ein Bezugszeichen 9C eine verteilte Kapazität des ersten
Koaxialkabels (2), das den AM-Antennenseiten-Impedanzwandler 6 und
den Empfängerseiten-Impedanzwandler 7 miteinander verbindet.
In dem Fall des ersten Koaxialkabels 9, das aus einem JIS
1.5C2V-Koaxialkabel besteht, beträgt seine verteilte Kapazität 70 pF
pro Einheitsmeter. Unter der Vorgabe, dass die Länge des ersten Koaxialkabels 9 4
m ist, sollte die verteilte Kapazität des ersten Koaxialkabels 9 mit
einer Länge
von 4 m 280 pF (70 pF/m × 4
m) sein.
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Wenn
Empfangssignale bei dem AM-Band, die bei der AM-Antenne 5 empfangen
werden, zum Empfänger 8 übertragen
werden, reduziert der Transformator T1 die Impedanz auf der Seite
des ersten Koaxialkabels 9, und darauf folgend erhöht der Transformator
T2 die Impedanz, so dass der Übertragungsverlust
auf einer Übertragungsleitung
reduziert wird.
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In 3 ist
eine verteilte Kapazität
des dritten Koaxialkabels 25 (2), das
sich zwischen dem Empfängerseiten-Impedanzwandler 7 und
dem Empfänger 8 erstreckt,
mit 25C bezeichnet. Die AM-Empfangsempfindlichkeit erniedrigt
sich mit einer Erhöhung
bezüglich
der verteilten Kapazität 25C.
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In
dem Fall des dritten Koaxialkabels 25, das aus einem JIS
1.5C2V-Koaxialkabel besteht, sollte die Länge dieses Koaxialkabels 25 vorzugsweise
unter 15 cm (etwa entsprechend der verteilten Kapazität von 10 pF)
sein, so dass eine Reduzierung bezüglich der AM-Empfangsempfindlichkeit
innerhalb von –6
dB gehalten werden kann, wie es aus der in 7 gezeigten
Kurve offensichtlich wird. Eine Empfindlichkeitsreduzierung, die –6 dB nicht übersteigt,
ist deshalb zulässig,
weil sie einen klaren Empfang von Signalen im AM-Rundfunkband nicht
behindert, ohne dass ein Vorverstärker verwendet wird. Ein exzessiv
langes drittes Koaxialkabel 25 wird eine ungebührliche
Reduzierung bezüglich
der AM-Empfangsempfindlichkeit aufgrund seiner entsprechend größer werdenden
verteilten Kapazität
veranlassen, auch wenn die Transformatoren T1 und T2 eine Impedanzanpassung
des AM-Rundfunksignals
durchführen,
um eine Verschlechterung der Empfindlichkeit zu vermeiden.
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4 zeigt
diagrammmäßig ein
Antennenmuster der AM-Antenne 5, wenn sie von einem Raum
im Inneren des Fahrzeugs angeschaut wird. Wie es in dieser Figur
gezeigt ist, ist das Antennenmuster der AM-Antenne 5 im
Wesentlichen über
dem gesamten Bereich des festen Seitenfensterglases 4 angeordnet,
um eine hohe Empfindlichkeit für
den Empfang von AM-Rundfunksignalen zur Verfügung zu stellen.
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5 zeigt
diagrammmäßig ein
Antennenmuster der FM-Antenne 3, wenn sie von dem Raum
im Inneren des Fahrzeugs angeschaut wird. Wie es in dieser Figur
gezeigt ist, ist die FM-Antenne 3 über dem Entfroster 14 (einschließlich der
Entfrostungs-Heizerelemente 12) angeordnet, der in dem
Heckfensterglas 2 angeordnet ist. Die FM-Antenne 3 ist
gegenüber
einer vertikalen zentralen Linie des Heckfensterglases 2 versetzt,
aber nahe zum Entfroster 14 positioniert.
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Die
Empfangsempfindlichkeit eines erfinderischen Übertragungssystems und die
Empfangsempfindlichkeit eines herkömmlichen Übertragungssystems in Bezug
auf Frequenzen von Signalen, die bei der AM-Antenne empfangen werden,
sind in nachfolgender Tabelle 1 gezeigt. TABELLE
1 Empfindlichkeit
im AM-Band (Einheit: dB)
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Das
erfinderische Übertragungssystem
ist durch die Glasantennenvorrichtung aufgebaut, die in den 2 und 3 gezeigt
ist, und die AM-Antenne 5, die in 4 gezeigt
ist, wobei bei der AM-Antenne 4 empfangene Empfangssignale
durch die Impedanzwandler 6, 7 zu dem Empfänger 8 übertragen
werden (dieses Übertragungssystem
wird hierin nachfolgend "Transformator-Übertragungssystem" genannt). Wie es
in der Tabelle 1 gezeigt ist, sind die Empfangsempfindlichkeiten
bei jeweiligen gemessenen Frequenzen –3,3 dB bei 666 kHz, –2,0 dB
bei 1035 kHz und –1,4
dB bei 1458 kHz. Die so erhaltenen Empfangsempfindlichkeiten sind für einen
praktischen Einsatz der Glasantennenvorrichtung ausreichend.
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Bei
dem herkömmlichen Übertragungssystem
werden bei der in 4 gezeigten AM-Antenne 5 empfangene
Empfangssignale zu dem Empfänger 8 durch
ein herkömmliches
Kabel niedriger Kapazität
(Kapazität =
30 pF/m, Länge
= 4 m) ohne Verwendung der Impedanzwandler 6, 7 übertragen
(dieses Übertragungssystem
wird hierin nachfolgend "Übertragungssystem
mit Kabeln niedriger Kapazität" genannt). Die Empfangsempfindlichkeiten
des Übertragungssystems
mit Kabel niedriger Kapazität
bei jeweiligen gemessenen Frequenzen sind –13,4 dB bei 666 kHz, 12,8
dB bei 1035 kHz und –11,2
dB bei 1458 kHz.
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Es
scheint aus der Tabelle 1 klar zu sein, dass eine Verwendung des
Transformator-Übertragungssystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung die Empfangsempfindlichkeit um etwa 10 dB im Vergleich
mit dem herkömmlichen Übertragungssystem
mit Kabeln niedriger Kapazität
erhöht.
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Die
in der Tabelle 1 gezeigten Empfindlichkeiten sind Werte im Vergleich
mit der Empfindlichkeit einer Referenzantenne mit 900 mm, die an
einem Kotflügel
des Fahrzeugs angebracht ist. Anders ausgedrückt sind die in der Tabelle
1 gezeigten Empfindlichkeiten bezüglich des Verhältnisses
des Empfänger-Eingangspegels der
Referenzantenne zu dem Empfänger-Eingangspegel
des erfinderischen Transformator-Übertragungssystems oder des
herkömmlichen Übertragungssystems
mit Kabeln niedriger Kapazität
angezeigt.
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6 ist
eine graphische Darstellung der FM-Bandempfindlichkeit, die bei
Frequenzen unter Verwendung einer horizontal polarisierten Tabelle
ausgedrückt
ist. Die in 6 gezeigte Empfindlichkeit ist
in Bezug auf das Verhältnis
des Empfänger-Eingangspegels
einer Antennenvorrichtung unter Verwendung einer Dipolantenne als
Referenzantenne zu dem Empfänger-Eingangspegel
einer Antennenvorrichtung einschließlich der in 5 gezeigten
FM-Antenne 3 angezeigt.
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Wie
es aus der in 6 gezeigten Kurve offensichtlich
wird, ist die durchschnittliche FM-Bandempfindlichkeit der erfinderischen
Antennenvorrichtung unter Verwendung der FM-Antenne 3 der 5 –12,8 dB, was
ausreichend für
einen praktischen Einsatz ist.
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Bei
dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist die FM-Antenne 3 an dem Fahrzeug-Heckfensterglas 2 vorgesehen.
Die FM-Antenne kann in dem Fahrzeug-Heckfensterglas 2 zusammen
mit einer TV-Antenne (nicht gezeigt) angeordnet sein. Zusätzlich kann
eine Antenne für
einen Mobilfunkbetrieb an dem Heckfensterglas 2 vorgesehen
sein. Weiterhin kann eine Antenne für ein Kurzwellenrundfunkband
an dem Heckfensterglas vorgesehen sein.
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7 ist
eine Kurve, die die Kennlinien einer AM-Empfangsempfindlichkeit über einer
verteilten Kapazität
der Antennenvorrichtung gemessen bei einer Frequenz von 1458 kHz
zeigt.
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Wie
es aus 7 offensichtlich wird, erhöht sich die AM-Empfangsempfindlichkeit
mit einer Reduzierung der verteilten Kapazität, und zum Halten der Empfangsempfindlichkeit
innerhalb von –6
dB sollte die verteilte Kapazität
unter 10 pF sein.
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Die
in 7 gezeigte AM-Empfangsempfindlichkeit ist in Bezug
auf Werte im Vergleich zu der Empfindlichkeit einer Referenzantenne
mit einer Länge
von 900 mm gezeigt, die an einem Kotflügel des Fahrzeugs angebracht
ist. Anders ausgedrückt
ist die in 7 gezeigte Empfindlichkeit mittels
des Verhältnisses
des Empfänger-Eingangspegels
der Referenzantenne zu dem Empfänger-Eingangspegel der
erfinderischen Antennenvorrichtung gezeigt.
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8 zeigt
eine Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung 21 gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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Die
in 8 gezeigte Antennenvorrichtung 21 hat
die Merkmale, dass ein erstes Koaxialkabel 9 zur Übertragung
von AM-Rundfunkempfangssignalen und ein zweites Koaxialkabel 22 zur Übertragung
von FM-Rundfunkempfangssignalen separat vorgesehen sind.
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Die
Empfangssignale im FM-Band, die bei einer FM-Antenne 3 empfangen
werden, werden durch das zweite Koaxialkabel (JIS 1.5C2V-Koaxialkabel)
zu der Nähe
eines Empfängers 8 übertragen,
dann durch eine FM-Durchlass- und AM-Leckverhinderungsschaltung 23 zu
einem Eingangsanschluss (Antennenverbindungsanschluss) 8a des
Empfängers 8 zugeführt. Die
FM-Durchlass- und AM- Leckverhinderungsschaltung 23,
die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
gezeigt ist, besteht aus einem Kondensator C23 und einer Drosselspule
L23, die in Reihe zueinander geschaltet sind. Als Alternative kann
diese Schaltung 23 aus nur dem Kondensator 23 bestehen.
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Eine
Empfängerseiten-Impedanzwandlerschaltung
oder ein Wandler 27 ist aus einem Transformator T2 und
einer Drosselspule L2 aufgebaut.
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Ein
drittes Koaxialkabel 25 verbindet einen Ausgangsanschluss 7b des
Empfängerseiten-Impedanzwandlers 27 und
den Eingangsanschluss 8a des Empfängers 8 miteinander.
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9 zeigt
eine Fahrzeug-Glasantennenvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Die
in 9 gezeigte Antennenvorrichtung 31 unterscheidet
sich von den Antennenvorrichtungen der vorangehenden Ausführungsbeispiele
diesbezüglich,
dass zwei AM-Antennen 5R und 5L an einem festen Fensterglas 4R auf
der rechten Seite des Fahrzeugs und einem festen Fensterglas 4L auf
der linken Seite des Fahrzeugs vorgesehen sind, um die AM-Empfangsempfindlichkeit
weiter zu verbessern.
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Eine
AM-Antennenseiten-Impedanzwandlerschaltung oder ein Wandler 6 ist
benachbart zu einem von den rechts- und linksseitigen festen Fenstergläsern 4R und 4L angeordnet.
Die an dem festen Fensterglas der anderen Seite vorgesehene AM-Antenne
und ein Eingangsanschluss 6A des AM-Antennenseiten-Impedanzwandlers 6 sind
durch ein Koaxialkabel 32 niedriger Kapazität miteinander
verbunden, welches zum Reduzieren einer Dämpfung des Empfangssignals
(das bei der in 9 gezeigten AM-Antenne 5L empfangen wird)
verwendet wird.