EA046992B1 - VEHICLE GLASS ANTENNA - Google Patents
VEHICLE GLASS ANTENNA Download PDFInfo
- Publication number
- EA046992B1 EA046992B1 EA202391359 EA046992B1 EA 046992 B1 EA046992 B1 EA 046992B1 EA 202391359 EA202391359 EA 202391359 EA 046992 B1 EA046992 B1 EA 046992B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- antenna
- edge
- mhz
- ghz
- vehicle
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 29
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 35
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 20
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 102220023217 rs387907538 Human genes 0.000 claims description 2
- GQIUQDDJKHLHTB-UHFFFAOYSA-N trichloro(ethenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C=C GQIUQDDJKHLHTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
Description
Область техникиField of technology
Настоящее изобретение относится к стеклу транспортного средства, которое снабжено по меньшей мере двумя антеннами, действующими в одинаковой полосе частот. Настоящее изобретение также относится к антенной системе для стекла транспортного средства, которая содержит по меньшей мере две антенны, действующие в одинаковой полосе частот.The present invention relates to vehicle glass that is provided with at least two antennas operating in the same frequency band. The present invention also relates to an antenna system for vehicle glass that includes at least two antennas operating in the same frequency band.
Уровень техникиState of the art
В случае традиционных антенн для стекла, для образования системы разнесенных антенн, на одной оконной панели размещают множество антенн для одинаковой полосы частот. Каждая антенна отдельно соединена с радиочастотным (RF) кабелем и/или электронными компонентами (например, с модулем усилителя). Обычно две или более антенн необходимо размещать на расстоянии одну от другой, для того чтобы они были достаточно электрически изолированы. С другой стороны, такая система разнесенных антенн делает конструирование транспортного средства более сложным. Действительно, каждую антенну необходимо отдельно оборудовать некоторыми дополнительными кабелями и/или электронными компонентами. Поэтому увеличиваются стоимость материалов, стоимость производства, а также вес транспортного средства. Обычно для ограничения влияния на конструкцию транспортного средства несколько антенн размещают близко друг к другу. Однако если точки питания этих антенн разместить близко друг к другу для объединения кабелей и электронных компонентов, преимущества системы разнесенных антенн не будут получены вследствие сильной связи между этими антеннами.In the case of traditional glass antennas, to form a diversity antenna system, multiple antennas for the same frequency band are placed on one window panel. Each antenna is separately connected to radio frequency (RF) cable and/or electronic components (eg, an amplifier module). Typically, two or more antennas must be placed at a distance from each other in order to be sufficiently electrically isolated. On the other hand, such a diversity antenna system makes the design of the vehicle more complex. Indeed, each antenna must be separately equipped with some additional cables and/or electronic components. Therefore, the cost of materials, the cost of production, as well as the weight of the vehicle increase. Typically, multiple antennas are placed close together to limit the impact on the vehicle design. However, if the feed points of these antennas are placed close together to consolidate cables and electronic components, the benefits of a diversity antenna system will not be obtained due to the strong coupling between these antennas.
Из документа ЕР 2009733 известна антенна для стекла, предусмотренная на поверхности оконного стекла транспортного средства, для приема и передачи радиоволн посредством системы разнесенных антенн. Антенна для стекла, описанная в документе ЕР 2009733, содержит несколько антенн, точки питания которых находятся на расстоянии одна от другой для реализации хорошей системы разнесенных антенн за счет ослабления связи между каждой из антенн. Однако наличие точек питания на расстоянии одна от другой приводит к конструктивным проблемам для изготовителей автомобилей, так как тогда нужно иметь две отдельные питающие конструкции (нужно больше места и электронных устройств).From document EP 2009733, a glass antenna is known, provided on the surface of a window glass of a vehicle, for receiving and transmitting radio waves via a diversity antenna system. The glass antenna described in EP 2009733 contains multiple antennas whose feed points are spaced apart to achieve a good diversity antenna system by attenuating the coupling between each antenna. However, having power points spaced apart leads to design problems for car manufacturers, as it then requires two separate power supplies (more space and electronics required).
Таким образом, существует потребность в хорошо изолированных антеннах даже тогда, когда точки питания этих антенн размещены близко друг к другу.Thus, there is a need for well-isolated antennas even when the feed points of these antennas are located close to each other.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Поэтому в настоящем изобретении предложено предоставление антенной системы для транспортного средства на стекле транспортного средства, которая содержит несколько антенн для образования хорошей системы разнесенных антенн даже тогда, когда точки питания этих антенн размещены близко друг к другу.Therefore, the present invention proposes to provide an antenna system for a vehicle on a vehicle glass that contains multiple antennas to form a good diversity antenna system even when the feed points of these antennas are placed close to each other.
Таким образом, целью настоящего изобретения является предоставление антенной системы для стекла транспортного средства и оконного стекла транспортного средства для антенны для оконного стекла, как раскрыто в п.1 формулы изобретения, которая содержит по меньшей мере две антенны для одинаковой полосы частот, причем их точки питания размещены близко друг к другу и они обе имеют хорошие коэффициенты усиления. Например, указанные антенны могут быть предназначены для приема радиоволн для служб телевизионного (ТВ) вещания.It is therefore an object of the present invention to provide a vehicle glass antenna system and a vehicle window glass antenna system for a window glass antenna as disclosed in claim 1, which comprises at least two antennas for the same frequency band, their feed points placed close to each other and they both have good gains. For example, said antennas may be designed to receive radio waves for television (TV) broadcast services.
Антенны, предусмотренные на одной оконной панели, согласно настоящему изобретению, вносят вклад в улучшение характеристик передачи/приема радиосигналов.The antennas provided on one window panel according to the present invention contribute to improving the transmission/reception performance of radio signals.
Согласно настоящему изобретению, коэффициент усиления (G) каждой антенны вычисляют по следующей формуле:According to the present invention, the gain (G) of each antenna is calculated using the following formula:
G//) = 20-10^1^-5^1^(/,^)1 I \ φ/G//) = 20-10^1^-5^1^(/,^)1 I \ φ/
G2(/) = 20 log10 ( |Е2(/,<р)| I \ φj \ φG 2 (/) = 20 log 10 ( |E 2 (/,<p)| I \ φj \ φ
Gtotcd(f) = 20 log10 i—^(1^1(/, <p)| + \E2(f,<p)\) j \ Ψ φIGt o tcd(f) = 20 log 10 i—^(1^1(/, <p)| + \E 2 (f,<p)\) j \ Ψ φI
Здесь f - частота радиоволны для приема/передачи антенной, φ азимутальный угол вокруг транспортного средства, на котором размещена антенна. E(f^) - интенсивность сигнала, принятого/переданного антенной в направлении φ в по существу горизонтальной плоскости вокруг транспортного средства. E(f^) представляет собой комплексное значение, содержащее информацию об амплитуде и фазе сигнала. Nφ - количество измеренных азимутальных углов. Таким образом, G1(f) и G2(f) представляют коэффициенты усиления первой антенны и второй антенны на частоте f, которые усреднены по азимутальным углам вокруг всего транспортного средства. Gtotal представляет сумму интенсивностей сигнала первой антенны А1 и второй антенны А2. Здесь G1, G2 и Gtotal вычислены в шкале дБ.Here f is the frequency of the radio wave for reception/transmission by the antenna, φ is the azimuthal angle around the vehicle on which the antenna is located. E(f^) is the intensity of the signal received/transmitted by the antenna in the φ direction in a substantially horizontal plane around the vehicle. E(f^) is a complex value containing information about the amplitude and phase of the signal. Nφ - number of measured azimuthal angles. Thus, G 1 (f) and G 2 (f) represent the gains of the first antenna and the second antenna at frequency f, which are averaged over azimuthal angles around the entire vehicle. G tota l represents the sum of the signal intensities of the first antenna A1 and the second antenna A2. Here G1, G2 and G total are calculated in dB scale.
- 1 046992- 1 046992
Кроме того, согласно настоящему изобретению, коэффициент корреляции огибающей (ЕСС) между по меньшей мере двумя антеннами вычисляют по следующей формуле:Moreover, according to the present invention, the envelope correlation coefficient (ECC) between at least two antennas is calculated by the following formula:
ΣφΕ^,φ)· Ε^,φ)ΣφΕ^,φ)· Ε^,φ)
Ptf) - . -, = ^IW,«0I2^|£2(/,<p)I2 Ptf) - . -, = ^IW, «0I 2 ^|£ 2 (/,<p)I 2
Коэффициент корреляции огибающей (ЕСС) хорошо известен специалистам в данной области техники и разъяснен на следующем веб-сайте: http://www.antenna-theory.com/definitions/envelope-correlationcoefficient-ecc.php.The envelope correlation coefficient (ECC) is well known to those skilled in the art and is explained at the following website: http://www.antenna-theory.com/definitions/envelope-correlationcoefficient-ecc.php.
Обычно для улучшения характеристик передачи/приема такой системы разнесенных антенн все антенны должны обладать хорошими коэффициентами усиления, а также иметь меньший коэффициент корреляции. Так, в настоящем изобретении предложена антенная система для стекла транспортного средства, имеющая более высокий Gtotal и более низкий р.Typically, to improve the transmission/reception performance of such a diversity antenna system, all antennas must have good gains and also have a lower correlation coefficient. Thus, the present invention provides an antenna system for vehicle glass having a higher G total and a lower p.
В настоящем изобретении авторы показали, что хорошие коэффициенты усиления и меньший коэффициент корреляции между по меньшей мере системой антенны для стекла согласно настоящему изобретению можно получить, даже если точки питания этих антенн размещены близко друг к другу.In the present invention, the inventors have shown that good gains and lower correlation coefficients between at least a glass antenna system according to the present invention can be obtained even if the feed points of these antennas are placed close to each other.
В настоящем изобретения предложена хорошая система разнесенных антенн с низкой стоимостью и простотой для проектирования транспортного средства, которая может быть предоставлена на оконной панели, размещаемой на транспортном средстве. С целью достижения вышеуказанной цели в настоящем изобретении предоставлена оконная панель транспортного средства для размещения в отверстии в кузове транспортного средства, при этом отверстие имеет по меньшей мере первый край Е1 и второй край Е2, причем Е1 и Е2 непрерывно соединены углом С1, которая снабжена антенной системой 100, содержащей:The present invention provides a good diversity antenna system with low cost and simplicity for vehicle design, which can be provided on a window panel placed on a vehicle. In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle window panel for placement in an opening in a vehicle body, the opening having at least a first edge E1 and a second edge E2, E1 and E2 being continuously connected by an angle C1, which is provided with an antenna system 100 containing:
по меньшей мере первую и вторую антенны (A1, A2), расположенные в окрестности угла С1, причем первая и вторая антенны спроектированы для передачи/приема радиоволн в по существу одинаковом диапазоне частот, причем первая и вторая антенны содержат, соответственно, питающие части FP1, FP2, размещенные близко друг к другу, при этом первая антенна А1 содержит:at least first and second antennas (A1, A2) located in the vicinity of corner C1, wherein the first and second antennas are designed to transmit/receive radio waves in substantially the same frequency range, wherein the first and second antennas respectively comprise feed parts FP1, FP2 placed close to each other, with the first antenna A1 containing:
первый участок L11, проходящий от ее питающей части FP1 параллельно краю Е1, углу С1 и краю Е2 отверстия О. Таким образом, L11 представляет собой непрерывную линию, которая проходит от FP1 вдоль Е1, С1 и Е2 и заканчивается в одной точке ВР перехода вдоль Е2, второй участок L12, который проходит от одной точки (ВР) на L11, причем точка перехода (ВР) расположена на участке L11, по существу параллельном Е2. Второй участок L12 проходит от точки перехода (ВР) в по существу ортогональном направлении от края Е2 отверстия О и противоположно ему, при этом вторая антенна А2 содержит по меньшей мере участок L2, по существу ортогональный краю Е1 отверстия О, причем L2 электрически соединен с питающей частью FP2.the first section L11 extending from its supply part FP1 parallel to the edge E1, corner C1 and edge E2 of hole O. Thus, L11 is a continuous line which runs from FP1 along E1, C1 and E2 and ends at one transition point BP along E2 , a second section L12 which extends from one point (BP) to L11, the transition point (BP) being located on a section L11 substantially parallel to E2. A second portion L12 extends from a transition point (BP) in a direction substantially orthogonal to and opposite to the edge E2 of the opening O, wherein the second antenna A2 comprises at least a portion L2 substantially orthogonal to the edge E1 of the opening O, wherein L2 is electrically connected to the supply part of FP2.
Согласно настоящему изобретению, расстояние D между питающей частью FP2 второй антенны А2 и точкой ВР перехода удовлетворяет следующей формуле: O=oV2, где α - коэффициент сокращения длины радиоволны на оконной панели, и λе - длина волны радиоволны с частотой fe в вакууме. fe - самая высокая частота полосы частот, в которой первая антенна А1 и вторая антенна А2 действуют как система разнесенных антенн. Согласно настоящему изобретению, расстояние Du между вторым участком (L12) а— <According to the present invention, the distance D between the feed part FP2 of the second antenna A2 and the transition point BP satisfies the following formula: O=oV2, where α is the wavelength reduction coefficient of the radio wave on the window panel, and λ e is the wavelength of the radio wave with frequency f e in a vacuum. f e is the highest frequency of the frequency band in which the first antenna A1 and the second antenna A2 operate as a diversity antenna system. According to the present invention, the distance Du between the second section (L12) a— <
первой антенны (А1) и первым краем (Е1) удовлетворяет следующей формуле: 8 PIKaAs, где α коэффициент сокращения длины радиоволны на оконной панели, и Xs - длина волны радиоволны с частотой fs в вакууме, fs - самая низкая частота полосы частот, в которой первая антенна (А1) и вторая антенна (А2) действуют как система разнесенных антенн.of the first antenna (A1) and the first edge (E1) satisfies the following formula: 8 PIKaAs, where α is the wavelength reduction coefficient of the radio wave at the window panel, and X s is the wavelength of the radio wave with frequency f s in a vacuum, f s is the lowest frequency of the frequency band , in which the first antenna (A1) and the second antenna (A2) operate as a diversity antenna system.
В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере первая антенна А1 и вторая антенна А2 предусмотрены на заднем оконном стекле транспортного средства. Например, первая и вторая антенны спроектированы работать в полосе частот от 470 до 710 МГц. В этом случае — °^72 - 148 мм при α=0,7. Благодаря этому признаку первая антенна А1 и вторая антенна А2 могут иметь высокие коэффициенты усиления при сохранении низкого коэффициента корреляции огибающей. Согласно настоящему изобретению, первый край Е1 может находиться на горизонтальном крае (верхнем или нижнем крае) или вертикальном (боковом) крае отверстия О кузова транспортного средства, а второй край Е2 может представлять собой верхний или нижний край или боковой край, при условии, что края Е1 и Е2 являются по существу ортогональными.In a preferred embodiment, at least the first antenna A1 and the second antenna A2 are provided on the rear window glass of the vehicle. For example, the first and second antennas are designed to operate in the frequency band from 470 to 710 MHz. In this case - °^72 - 148 mm at α = 0.7. Thanks to this feature, the first antenna A1 and the second antenna A2 can have high gains while maintaining a low envelope correlation coefficient. According to the present invention, the first edge E1 may be on a horizontal edge (upper or lower edge) or a vertical (side) edge of the opening O of the vehicle body, and the second edge E2 may be an upper or lower edge or a side edge, provided that the edges E1 and E2 are substantially orthogonal.
Следует отметить, что горизонтальный в настоящем изобретении используется для обозначения направления, в целом параллельного установочной поверхности транспортного средства, а вертикальный относится к направлению, в целом ортогональному к горизонтальному. Соответственно, горизонтальный и вертикальный не обязательно указывают точные направления, и, например, то, что называется горизонтальным может быть немного наклонным, а не точно параллельным установочнойIt should be noted that horizontal in the present invention is used to refer to a direction generally parallel to the mounting surface of the vehicle, and vertical refers to a direction generally orthogonal to the horizontal. Accordingly, horizontal and vertical do not necessarily indicate precise directions, and, for example, what is called horizontal may be slightly inclined rather than exactly parallel to the installation
- 2 046992 поверхности транспортного средства. Значения горизонтальный и вертикальный являются одинаковыми во всем данном описании.- 2 046992 vehicle surfaces. The meanings of horizontal and vertical are the same throughout this description.
Согласно настоящему изобретению, питающая часть составляет часть, электрически соединяющую проводник антенны с кабелями и/или электронными компонентами в транспортном средстве, посредством которой оконную панель устанавливают в отверстии в транспортном средстве, предназначенном для вмещения оконной панели.According to the present invention, the feed part is a part electrically connecting the antenna conductor to cables and/or electronic components in the vehicle, whereby the window panel is installed in an opening in the vehicle designed to receive the window panel.
Согласно настоящему изобретению, питающие части по меньшей мере первой и второй антенн расположены так, что они выровнены вдоль опорного направления, вдоль по меньшей мере одного края оконной панели. Кроме того, первая и вторая антенны размещены близко друг к другу.According to the present invention, the feed portions of at least the first and second antennas are arranged such that they are aligned along a reference direction along at least one edge of the window panel. In addition, the first and second antennas are located close to each other.
Кроме того, для достижения вышеуказанной цели в настоящем изобретении предоставлено оконное стекло транспортного средства, на котором предусмотрена антенна для стекла согласно настоящему изобретению.Further, to achieve the above object, the present invention provides a vehicle window glass on which a glass antenna according to the present invention is provided.
Преимущества изобретенияAdvantages of the invention
Согласно настоящему изобретению, можно получить хорошо действующую систему разнесенных антенн, предусмотренную на стеклянной панели транспортного средства и пригодную для приема радиоволн для служб телевизионного (ТВ) вещания, с низкой стоимостью и простотой проектирования транспортного средства. В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере первая антенна А1 и вторая антенна А2 предусмотрены на обычном стекле заднего автомобильного окна, и им оборудован легковой автомобиль с кузовом типа седан. Предпочтительно эти антенны выполнены для полосы частотAccording to the present invention, it is possible to obtain a well-performing diversity antenna system provided on a glass panel of a vehicle and suitable for receiving radio waves for television broadcast services with low cost and ease of vehicle design. In a preferred embodiment, at least the first antenna A1 and the second antenna A2 are provided on a conventional rear window glass of a sedan car. Preferably, these antennas are designed for the frequency band
Ί ТА Т| А \ 4Г Г> 7) = 148 ММ а Т от 470 до 710 МГ ц. В этом случае при α=0,7.Ί TA T| A\4G G> 7) = 148 MM a T from 470 to 710 MG c. In this case, at α=0.7.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, расстояние d между питающей частью FP1 и питающей частью FP2 удовлетворяет следующей формуле: d^50.w.w. Таким образом, кабели питания и/или электронные компоненты, соединяемые с А1 и А2, проще объединить физически.According to one embodiment of the present invention, the distance d between the supply portion FP1 and the supply portion FP2 satisfies the following formula: d^50.w.w. This makes it easier to physically connect the power cables and/or electronic components connected to A1 and A2.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, расстояние di между питающей частью FP1 и ближайшим краем Е1 отверстия кузова удовлетворяет следующей формуле:According to one embodiment of the present invention, the distance di between the supply part FP1 and the nearest edge E1 of the body opening satisfies the following formula:
Здесь λ»; - по-прежнему длина волны радиоволны с частотой fs в вакууме. fs - самая низкая частота полосы частот, в которой первая антенна А1 и вторая антенна А2 действуют как система разнесенных антенн. Таким образом, можно проще регулировать входное полное сопротивление первой антенны А1 и реализовать эффективное питание. Кроме того, точка FP1 питания может быть менее видимой для пассажиров, поскольку она находится близко к краю отверстия О. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, расстояние d2 между FP2 и ближайшим краем Е1 кузова транспортного средства удовлетворяет следующей формуле: <6=«Л/8 .Таким образом, можно проще регулировать входное полное сопротивление первой антенны А2 и реализовать эффективное питание. Кроме того, точка FP2 питания может быть менее видимой для пассажиров, поскольку она находится близко к краю отверстия О.Here λ"; - is still the wavelength of a radio wave with frequency fs in a vacuum. fs is the lowest frequency of the frequency band in which the first antenna A1 and the second antenna A2 operate as a diversity antenna system. In this way, it is possible to more easily adjust the input impedance of the first antenna A1 and realize efficient power supply. In addition, the power point FP1 may be less visible to passengers since it is close to the edge of the opening O. According to one embodiment of the present invention, the distance d 2 between FP2 and the nearest edge E1 of the vehicle body satisfies the following formula: /8 .In this way, the input impedance of the first antenna A2 can be more easily adjusted and efficient power can be realized. In addition, power point FP2 may be less visible to passengers since it is close to the edge of opening O.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, расстояние g между первым участком L11 первой антенны А1 и краем Е1, С1 и Е2 отверстия О удовлетворяет £—^78. Таким образом, вклад первого участка L11 в излучение радиоволны можно уменьшить за счет экранирующих токов, индуцируемых на отверстии О. Связь между первой антенной А1 можно также уменьшить, коэффициент корреляции огибающей между первой антенной А1 и второй антенной А2 становится меньше. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, длина L1 кратчайшего пути от FP1 до замыкающей оконечной точки L12 вдоль антенны А1 удовлетворяет следующей формуле: (2«z-l)«2e/4 ^(2«z-l)«2s/4, где Щ=2, натуральное число.According to one embodiment of the present invention, the distance g between the first portion L11 of the first antenna A1 and the edge E1, C1 and E2 of the hole O satisfies £—^78. Thus, the contribution of the first section L11 to the radio wave emission can be reduced due to the shielding currents induced at the hole O. The coupling between the first antenna A1 can also be reduced, the envelope correlation coefficient between the first antenna A1 and the second antenna A2 becomes smaller. According to an embodiment of the present invention, the shortest path length L1 from FP1 to trailing end point L12 along antenna A1 satisfies the following formula: , natural number.
Таким образом, первая антенна А1 резонирует в моде высшего порядка в назначенном диапазоне частот, и можно получить хороший коэффициент усиления первой антенны А1.Thus, the first antenna A1 resonates in a higher order mode in the designated frequency range, and a good gain of the first antenna A1 can be obtained.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, длина второго участка (L12) антенны А1 удовлетворяет следующей формуле: (2ηΐ2-1)αλ«/4 = L12 ={2ni2-l)a2sl4, *здесь ^^2—1, натуральное число. Таким образом, точка ВР перехода на первой антенне А1 становится пучностью текущего распределения в назначенном диапазоне частот, и коэффициент усиления А1 можно даже улучшить.According to an embodiment of the present invention, the length of the second section (L 12 ) of antenna A1 satisfies the following formula: (2ηΐ2-1)αλ«/4 = L12 ={2ni2-l)a2 s l4, *here ^^2-1, natural number . Thus, the transition point BP on the first antenna A1 becomes the antinode of the current distribution in the assigned frequency range, and the gain of A1 can even be improved.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, длина участка L2 второй антенны А2 удовлетворяет следующей формуле: (2«2-1)«Ле/4 = L2 =(2«2-l)«A/4, где л2=1, натуральное число. Таким образом, вторая антенна А2 резонирует в первой моде или моде высшего порядка в назначенном диапазоне частот, и можно получить хороший коэффициент усиления А2.According to an embodiment of the present invention, the length of the section L2 of the second antenna A2 satisfies the following formula: (2"2-1)"L e /4 = L 2 =(2"2-l)"A/4, where L 2 =1, natural number. Thus, the second antenna A2 resonates in the first or higher order mode in the designated frequency range, and a good gain of A2 can be obtained.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, каждая из питающих частей FP1 и FP2 электрически соединена с усилительными схемами 31. В предпочтительном варианте осуществления усилительные схемы 31 предусмотрены в одном корпусе и имеют общее заземление, электрически соединенное с кузовом транспортного средства. Таким образом, упрощаются установка и размещение таких усилителей, и можно снизить стоимость производства и усовершенствовать проектирование транспортного средства.According to an embodiment of the present invention, each of the power parts FP1 and FP2 is electrically connected to the amplification circuits 31. In a preferred embodiment, the amplification circuits 31 are provided in a single housing and have a common ground electrically connected to the vehicle body. In this way, installation and placement of such amplifiers are simplified, and manufacturing costs can be reduced and vehicle design can be improved.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, заднее автомобильное стеклоAccording to one embodiment of the present invention, a rear automobile window
- 3 046992 (также называемое задним окном) снабжено обогревателями. Обогреватели могут быть образованы из того же материала, что и проводники антенн, например из серебряных печатных проводников.- 3 046992 (also called rear window) is equipped with heaters. The heaters may be formed from the same material as the antenna conductors, such as silver printed conductors.
В данном документе замыкающая оконечная часть может представлять собой конечную точку протяженности участка антенны перед конечной точкой и в окрестности конечной точки.Herein, the trailing end portion may be the end point of the antenna portion in front of the end point and in the vicinity of the end point.
Питающие части FP1 и FP2, а также участок антенны, соединенный с питающими частями, образованы при помощи печати и спекания пасты, содержащей проводящий металл, такой как серебряная паста, на внутренней поверхности панели оконного стекла. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим способом образования. Линейный элемент, или элемент в виде фольги, выполненный из проводящего материала, такого как медь, может быть образован на внутренней или наружной поверхности оконного стекла, или может быть прикреплен к оконному стеклу с помощью клея, или может быть предоставлен внутри самого оконного стекла. Дополнительно антенну для стекла можно образовать путем образования проводящего слоя при условии наличия пленки из синтетического каучука, внутри или на поверхности которой предоставлен проводящий слой проводника антенны, на внутренней поверхности или наружной поверхности панели оконного стекла. Кроме того, антенну для стекла можно образовать путем образования на внутренней поверхности или наружной поверхности панели оконного стекла гибкой схемной платы, на которой образован проводник антенны.The feeding parts FP1 and FP2, as well as the antenna portion connected to the feeding parts, are formed by printing and sintering a paste containing a conductive metal such as a silver paste on the inner surface of a window glass panel. However, the present invention is not limited to this formation method. A linear element or foil element made of a conductive material such as copper may be formed on the inner or outer surface of the window glass, or may be attached to the window glass with an adhesive, or may be provided within the window glass itself. Further, the glass antenna can be formed by forming a conductive layer by providing a synthetic rubber film, within or on the surface of which a conductive antenna conductor layer is provided, on the inner surface or the outer surface of the window glass panel. In addition, the glass antenna can be formed by forming on the inner surface or the outer surface of the window glass panel a flexible circuit board on which the antenna conductor is formed.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, участки антенн А1 и А2 предпочтительно выполнены из одного материала. В предпочтительном варианте осуществления антенны А1 и А2 выполнены из металлической пластины, электрически соединенной с заземляющей частью, которая электрически соединена с кузовом транспортного средства.According to one embodiment of the present invention, the antenna portions A1 and A2 are preferably made of the same material. In a preferred embodiment, the antennas A1 and A2 are made of a metal plate electrically connected to a ground portion that is electrically connected to the vehicle body.
С другой стороны, периферия оконной панели может быть снабжена эмалью для сокрытия эстетически непривлекательного участка оконной панели. Предпочтительно FP1, FP2 и L11 размещены на эмалированной части и невидимы снаружи транспортного средства.Alternatively, the periphery of the window panel may be provided with enamel to conceal an aesthetically unattractive portion of the window panel. Preferably, FP1, FP2 and L11 are located on the enamel part and are not visible from outside the vehicle.
Дополнительно, когда для питания антенн А1 и А2 посредством питающих частей FP1 и FP2 используют два коаксиальных кабеля, внутренние проводники двух коаксиальных кабелей могут быть электрически соединены с питающими частями FP1 и FP2 по отдельности, тогда как наружные проводники коаксиальных кабелей могут быть электрически соединены с кузовом транспортного средства.Additionally, when two coaxial cables are used to power the antennas A1 and A2 via the feed parts FP1 and FP2, the inner conductors of the two coaxial cables can be electrically connected to the feed parts FP1 and FP2 separately, while the outer conductors of the coaxial cables can be electrically connected to the body vehicle.
Дополнительно, когда с антеннами соединено электронное устройство (обычно усилитель или устройство настройки), простые проводящие провода могут соединять питающие части FP1 и FP2 с вводами этих электронных компонентов по отдельности, а электронные компоненты могут находиться в одном корпусе, и оба электронных компонента могут иметь общее заземление, и общее заземление может быть соединено с кузовом автомобиля. Таким образом, длина кабелей может быть короткой, и установка электронных компонентов может быть более простой, что дает возможность упрощения проектирования транспортного средства и реализации снижения стоимости материалов и уменьшения веса транспортного средства.Additionally, when an electronic device (usually an amplifier or tuner) is connected to the antennas, simple conductive wires can connect the power parts FP1 and FP2 to the inputs of these electronic components separately, and the electronic components can be located in the same housing, and both electronic components can have a common grounding, and the common ground can be connected to the car body. In this way, the length of cables can be short and the installation of electronic components can be simpler, making it possible to simplify the design of the vehicle and realize a reduction in the cost of materials and a reduction in the weight of the vehicle.
Угол установки оконного стекла относительно транспортного средства предпочтительно находится в диапазоне от 15 до 90° и более предпочтительно в диапазоне от 30 до 90°. Конструкцию антенн следует приспособить к конструкции автомобиля и установке окна в отверстии.The installation angle of the window glass relative to the vehicle is preferably in the range of 15 to 90°, and more preferably in the range of 30 to 90°. The design of the antennas should be adapted to the design of the vehicle and the installation of the window in the hole.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
На фиг. 1 представлен вид спереди заднего окна транспортного средства, в котором установлен вариант осуществления оконного стекла транспортного средства согласно настоящему изобретению.In fig. 1 is a front view of a rear window of a vehicle in which an embodiment of a vehicle window glass according to the present invention is installed.
На фиг. 2а и 2b представлены виды в плане оконного стекла согласно рабочим примерам антенны для стекла транспортного средства согласно настоящему изобретению.In fig. 2a and 2b are plan views of a window glass according to working examples of a vehicle glass antenna according to the present invention.
На фиг. 3 представлено увеличенное изображение участка, обведенного окружностью на фиг. 2а.In fig. 3 is an enlarged view of the area circled in FIG. 2a.
На фиг. 4а и 4b представлены виды в плане оконного стекла согласно сравнительным примерам 1 и 2.In fig. 4a and 4b are plan views of window glass according to Comparative Examples 1 and 2.
На фиг. 4с представлен вид в плане оконного стекла согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.In fig. 4c is a plan view of a window glass according to one embodiment of the present invention.
На фиг. 5а представлены данные измерений коэффициента корреляции огибающей для горизонтально поляризованной радиоволны между двумя антеннами в сравнительных и рабочем примерах.In fig. Figure 5a shows measurement data of the envelope correlation coefficient for a horizontally polarized radio wave between two antennas in comparative and working examples.
На фиг. 5b и 5с представлены данные измерений коэффициентов усиления антенн сравнительных и рабочего примеров.In fig. 5b and 5c present measurement data for the antenna gains of the comparative and working examples.
На фиг. 6а и 6b представлены виды в плане оконного стекла согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.In fig. 6a and 6b are plan views of window glass according to embodiments of the present invention.
Вариант осуществления изобретенияEmbodiment of the invention
Здесь и далее со ссылкой на графические материалы будет описан вариант осуществления настоящего изобретения. В графических материалах, на которых изображен этот вариант осуществления, когда направления упоминаются без упоминания какого-либо конкретного направления, в котором рассматриваются эти графические материалы, следует обращаться к направлениям на графических материалах. Для ясности, для одинаковых частей на фиг. 1-4с использованы одинаковые обозначения ссылок. Кроме того, к графическим материалам можно обращаться как материалам, на которых показаны виды антенн при рассмотрении изнутри пассажирского салона транспортного средства. Понятно, что соответствуюHereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to drawings. In graphics depicting this embodiment, when directions are mentioned without mentioning any specific direction in which the graphics are addressed, reference should be made to the directions on the graphics. For clarity, for the same parts in FIG. 1-4c the same reference designations are used. In addition, graphic materials may be referred to as materials that show the appearance of the antennas when viewed from inside the passenger compartment of the vehicle. It is clear that I comply
- 4 046992 щие размеры частей антенн для стекла принимают значения (в мм), показанные на фиг. 2 и 3. Например, в случае оконного стекла 1, которое представляет сбой заднее автомобильное стекло, установленное в задней части транспортного средства, направление слева направо на каждом из графических материалов соответствует направлению ширины транспортного средства. Дополнительно, хотя в настоящем изобретении питающие части расположены так, что они выровнены вдоль опорного направления, это опорное направление можно устанавливать свободно в зависимости от области, где будет размещена антенна для стекла. В частности, в случае оконного стекла транспортного средства, опорное направление предпочтительно установлено в направлении, параллельном краевой части отверстия в кузове транспортного средства, для размещения в котором предназначено оконное стекло, горизонтальном направлении или вертикальном направлении. В варианте осуществления, который будет описан ниже, опорное направление составляет горизонтальная плоскость, когда оконное стекло транспортного средства установлено в транспортном средстве. Настоящее изобретение не ограничивается применением к заднему автомобильному стеклу, и может применяться к ветровому стеклу, заднему автомобильному стеклу (заднему оконному стеклу), установленному в задней части транспортного средства, или боковому оконному стеклу, установленному в боковой части транспортного средства. На фиг. 1 представлен вид спереди задней части транспортного средства, для размещения в котором, в отверстии О, предусмотренном в кузове транспортного средства, предназначено заднее автомобильное стекло 1. Размер отверстия О является немного меньшим, чем размер оконного стекла 1, и он выполнен в соответствии с формой оконного стекла 1. Отверстие имеет по меньшей мере первый край Е1 и второй край Е2. Края Е1 и Е2 непрерывно соединены углом С1 и содержат антенную систему 100 для стекла. Угол С1 обычно представляет собой закругленный, криволинейный угол в форме дуги. Обычно заднее автомобильное стекло приклеено к отверстию О, и, для обеспечения уплотнения между этими двумя частями, между краями отверстия О и задним автомобильным стеклом предусмотрена прокладка.- 4 046992 The actual dimensions of the antenna parts for glass take the values (in mm) shown in Fig. 2 and 3. For example, in the case of the window glass 1, which represents a rear automobile glass failure installed at the rear of a vehicle, the direction from left to right on each of the graphics corresponds to the width direction of the vehicle. Further, although in the present invention the feeding parts are arranged so that they are aligned along the reference direction, the reference direction can be set freely depending on the area where the glass antenna is to be placed. Particularly in the case of a vehicle window glass, the reference direction is preferably set in a direction parallel to an edge portion of the opening in the vehicle body in which the window glass is intended to be received, a horizontal direction or a vertical direction. In an embodiment that will be described below, the reference direction is the horizontal plane when the vehicle window glass is installed in the vehicle. The present invention is not limited to application to an automobile rear window, but may be applied to a windshield, an automobile rear glass (rear window glass) installed at the rear of a vehicle, or a side window glass installed at the side of a vehicle. In fig. 1 is a front view of the rear of a vehicle in which a rear automobile glass 1 is designed to be received in a hole O provided in the vehicle body. The size of the hole O is slightly smaller than the size of the window glass 1, and it is made in accordance with the shape window glass 1. The opening has at least a first edge E1 and a second edge E2. The edges E1 and E2 are continuously connected by an angle C1 and contain an antenna system 100 for glass. Angle C1 is usually a rounded, curved angle in the shape of an arc. Typically, the rear car window is glued to the hole O, and to ensure a seal between the two parts, a spacer is provided between the edges of the hole O and the rear car window.
На фиг. 2а представлен вид спереди заднего окна 1 (заднего автомобильного стекла) транспортного средства, для которого предусмотрена оконная панель 1 транспортного средства согласно настоящему варианту осуществления. Оконная панель 1 транспортного средства в настоящем варианте осуществления представляет собой закаленную оконную панель 1, содержащую антенную систему 100 для стекла согласно настоящему изобретению. Антенна 100 для стекла транспортного средства содержит по меньшей мере первую и вторую антенны, причем питающие части FP1, FP2 для каждой антенны предоставлены на оконном стекле 1 транспортного средства в плоском виде. Питающие части FP1, FP2 размещены близко друг у другу и вдоль края Е1 отверстия О в предварительно заданном опорном направлении (например, горизонтальном или по существу горизонтальном направлении).In fig. 2a is a front view of a rear window 1 (rear automobile window) of a vehicle for which a vehicle window panel 1 is provided according to the present embodiment. The vehicle window panel 1 in the present embodiment is a tempered window panel 1 containing a glass antenna system 100 according to the present invention. The vehicle window glass antenna 100 includes at least first and second antennas, and the power parts FP1, FP2 for each antenna are provided on the vehicle window glass 1 in a flat form. The supply parts FP1, FP2 are placed close to each other and along the edge E1 of the hole O in a predetermined reference direction (for example, horizontal or substantially horizontal direction).
Антенна 100 для стекла транспортного средства содержит, в качестве картины расположения проводников антенны, элемент антенны как первую антенну А1, элемент антенны как вторую антенну А2 с каждой точкой питания для соединения элемента антенны с кабелем и/или электронными компонентами в транспортном средстве. Согласно настоящему изобретению, первая и вторая антенны A1, A2 предусмотрены на поверхности оконной панели 1, более конкретно в окрестности угла С1 отверстия О кузова V транспортного средства, для размещения в котором предназначена оконная панель 1. Первая и вторая антенны A1, A2 размещены на одном и том же крае оконной панели.The vehicle glass antenna 100 includes, as a pattern of antenna conductors, an antenna element as a first antenna A1, an antenna element as a second antenna A2, with each feed point for connecting the antenna element to a cable and/or electronic components in the vehicle. According to the present invention, the first and second antennas A1, A2 are provided on the surface of the window panel 1, more specifically in the vicinity of the corner C1 of the opening O of the vehicle body V in which the window panel 1 is designed to be placed. The first and second antennas A1, A2 are placed on one and the same edge of the window panel.
Согласно настоящему изобретению, первая антенна А1, предусмотренная на оконной панели, содержит первый участок L11, который непрерывно проходит от питающей части FP1 параллельно верхнему краю Е1, углу С1 и правому краю Е2 отверстия О кузова транспортного средства, в котором будет размещена оконная панель 1. Согласно настоящему изобретению, первый участок L11 первой антенны А1 снабжен точкой ВР перехода, из которой проходит второй участок L12. Здесь точка ВР перехода находится на части L11, параллельной правому краю Е2 отверстия О. Согласно настоящему изобретению, второй участок L12 первой антенны А1 проходит от точки ВР перехода на L11 первой антенны А1. Второй участок L12 первой антенны А1 проходит от точки ВР перехода, представляющей собой конец первого участка антенны А1, в качестве начальной точки, во втором направлении (направление влево на графических материалах), которое представляет собой направление, противоположное первому направлению.According to the present invention, the first antenna A1 provided on the window panel includes a first portion L11 that extends continuously from the feed portion FP1 parallel to the upper edge E1, the corner C1 and the right edge E2 of the opening O of the vehicle body in which the window panel 1 will be housed. According to the present invention, the first section L11 of the first antenna A1 is provided with a transition point BP from which the second section L12 extends. Here, the transition point BP is located on the portion L11 parallel to the right edge E2 of the hole O. According to the present invention, the second portion L12 of the first antenna A1 extends from the transition point BP to L11 of the first antenna A1. The second portion L12 of the first antenna A1 extends from the transition point BP representing the end of the first portion of the antenna A1 as a starting point, in a second direction (the left direction in the graphics), which is the opposite direction to the first direction.
Согласно настоящему изобретению, второй участок L12 первой антенны А1 проходит во втором направлении, по существу ортогональном второму краю Е2 отверстия О в кузове транспортного средства; здесь второй край Е2 представляет собой боковой край отверстия в кузове транспортного средства. Второй участок L12 направлен внутрь от наружного периметра оконного стекла.According to the present invention, the second portion L12 of the first antenna A1 extends in a second direction substantially orthogonal to the second edge E2 of the opening O in the vehicle body; here, the second edge E2 represents a side edge of an opening in the vehicle body. The second section L12 is directed inward from the outer perimeter of the window glass.
Согласно настоящему изобретению понятно, что размер первого и второго участков первой антенны А1 определяется конструкцией транспортного средства и полосой частот, в которой, как ожидается, будут действовать антенны. Здесь первая антенна А1 и вторая антенна А2 снабжены одним материалом, таким как серебряные печатные проводники. В целом, обычная ширина таких серебряных печатных проводников составляет от 0,4 до 1,0 мм, но для оптимизации характеристик антенн их можно приспособить так, чтобы их толщина была больше 1,0 мм.According to the present invention, it is understood that the size of the first and second portions of the first antenna A1 is determined by the design of the vehicle and the frequency band in which the antennas are expected to operate. Here, the first antenna A1 and the second antenna A2 are provided with the same material, such as silver printed conductors. In general, the typical width of these silver printed conductors is 0.4 to 1.0 mm, but to optimize antenna performance they can be tailored to be thicker than 1.0 mm.
Согласно настоящему изобретению, вторая антенна А2 расположена вблизи первой антенны А1. Питающие части FP1 и FP2 первой и второй антенн A1, A2 размещены так, что они выровнены вдольAccording to the present invention, the second antenna A2 is located adjacent to the first antenna A1. The feeding parts FP1 and FP2 of the first and second antennas A1, A2 are placed so that they are aligned along
- 5 046992 опорного направления в окрестности угла С1 и вдоль одного края оконной панели. Здесь на графических материалах первая и вторая антенны A1, A2 расположены на одном верхнем крае оконного стекла, параллельном ближайшему верхнему краю Е1 отверстия кузова транспортного средства. Вторая антенна А2 проходит от ее питающей части FP2 и является по существу ортогональной верхнему краю Е1 отверстия О кузова транспортного средства. Вторая антенна А2 направлена внутрь от наружного периметра оконного стекла.- 5 046992 reference direction in the vicinity of corner C1 and along one edge of the window panel. Here in the drawings, the first and second antennas A1, A2 are located on one upper edge of the window glass parallel to the nearest upper edge E1 of the vehicle body opening. The second antenna A2 extends from its feed portion FP2 and is substantially orthogonal to the upper edge E1 of the opening O of the vehicle body. The second antenna A2 is directed inward from the outer perimeter of the window glass.
На фиг. 2b представлен другой пример транспортного средства, в котором предусмотрена оконная панель 1 транспортного средства согласно настоящему варианту осуществления. Питающие части FP1 и FP2 первой и второй антенн A1, A2 размещены так, что они выровнены вдоль опорного направления в окрестности угла С1 и вдоль одного края оконной панели EW, представленной на фигурах пунктирной линией. Здесь в графических материалах первая и вторая антенны A1, A2 расположены на одном правом крае оконного стекла, параллельном ближайшему правому краю Е1 отверстия кузова транспортного средства. Вторая антенна А2 проходит от ее питающей части FP2 и является по существу ортогональной правому краю Е1 отверстия О кузова транспортного средства. Вторая антенна А2 направлена внутрь от наружного периметра оконного стекла. На фиг. 3, которая представляет собой увеличенное изображение участка, обведенного окружностью на фиг. 2а, показана антенная система 100 согласно настоящему изобретению. Питающая часть FP2 второй антенны А2 и точка ВР перехода на первой антенне А1 разделены расстоянием D, удовлетворяющим следующей формуле: D^oAe/2 , где α - коэффициент сокращения длины волны на оконной панели, и λе - длина волны радиоволны с частотой fe. fe - самая высокая частота радиоволны, принимаемой и/или передаваемой антеннами согласно настоящему изобретению. Расстояние Du между вторым участком (L12) первой антенны (А1) и первым краем (Е1) удовлетворяет следующей формуле: 8 где α - коэффициент сокращения длины радиоволны на оконной панели, и λ»; - длина волны радиоволны с частотой fS в вакууме, fs - самая низкая частота полосы частот, в которой первая антенна (А1) и вторая антенна (А2) действуют как система разнесенных антенн. На фиг. 3 согласно примеру настоящего изобретения антенны А1 и А2 выполнены в следующих размерах. Расстояние D между питающей частью FP2 второй антенны А2 и точкой ВР перехода на первой антенне А1, которые разделены расстоянием D, равно 270 мм. Расстояние Du между вторым участком (L12) первой антенны (А1) и первым краем (Е1) равно 120 нм. Согласно настоящему примеру, центры питающей части FP1 первой антенны А1 и питающей части FP2 второй антенны А2 разделены расстоянием d, равным 20 мм. Согласно настоящему примеру, расстояния d1 и d2 между, соответственно, центром питающей части FP1 первой антенны А1, центром питающей части FP2 второй антенны А2 и краем Е1 отверстия О кузова транспортного средства равны 20 мм (d1=d2). Расстояние g между первым участком L11 первой антенны А1 равно d1 и d2, и равно 20 мм. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, общая длина L1 первой антенны А1 составляет от 345 мм до 545 мм, a L12 составляет от 35 и 235 мм. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, длина L2 второй антенны А2 равна 80 мм.In fig. 2b shows another example of a vehicle in which the vehicle window panel 1 according to the present embodiment is provided. The feed parts FP1 and FP2 of the first and second antennas A1, A2 are arranged so that they are aligned along the reference direction in the vicinity of the corner C1 and along one edge of the window panel EW, represented in the figures by a dotted line. Here in the graphics, the first and second antennas A1, A2 are located on one right edge of the window glass parallel to the nearest right edge E1 of the vehicle body opening. The second antenna A2 extends from its feed portion FP2 and is substantially orthogonal to the right edge E1 of the opening O of the vehicle body. The second antenna A2 is directed inward from the outer perimeter of the window glass. In fig. 3, which is an enlarged view of the area circled in FIG. 2a, an antenna system 100 according to the present invention is shown. The feeding part FP2 of the second antenna A2 and the transition point BP on the first antenna A1 are separated by a distance D satisfying the following formula: D^oA e /2, where α is the wavelength reduction coefficient on the window panel, and λ e is the wavelength of the radio wave with frequency f e . f e is the highest frequency of the radio wave received and/or transmitted by the antennas according to the present invention. The distance Du between the second section (L12) of the first antenna (A1) and the first edge (E1) satisfies the following formula: 8 where α is the radio wavelength reduction coefficient on the window panel, and λ"; is the wavelength of a radio wave with frequency f S in a vacuum, f s is the lowest frequency of the frequency band in which the first antenna (A1) and the second antenna (A2) act as a diversity antenna system. In fig. 3, according to an example of the present invention, antennas A1 and A2 are made in the following dimensions. The distance D between the feed part FP2 of the second antenna A2 and the transition point BP on the first antenna A1, which are separated by a distance D, is 270 mm. The distance Du between the second portion (L12) of the first antenna (A1) and the first edge (E1) is 120 nm. According to the present example, the centers of the feed portion FP1 of the first antenna A1 and the feed portion FP2 of the second antenna A2 are separated by a distance d of 20 mm. According to the present example, the distances d1 and d2 between, respectively, the center of the feed portion FP1 of the first antenna A1, the center of the feed portion FP2 of the second antenna A2 and the edge E1 of the opening O of the vehicle body are 20 mm (d1=d2). The distance g between the first portion L11 of the first antenna A1 is equal to d1 and d2, and is equal to 20 mm. According to one embodiment of the present invention, the total length L1 of the first antenna A1 is between 345 mm and 545 mm, and L12 is between 35 and 235 mm. According to one embodiment of the present invention, the length L2 of the second antenna A2 is 80 mm.
Пример согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения и сравнительные примерыExample According to One Embodiment of the Present Invention and Comparative Examples
Сравнительные примеры показаны на фиг. 4а и 4b, а пример согласно настоящему изобретению показан на фиг. 4с. Здесь α=0,7, fs=470 МГц, fe=710 МГц. Здесь на графических материалах на оконной панели также размещен обогреватель 30. Первая антенна А1 и вторая антенна А2 размещены не в контакте с обогревателем 30. Здесь первая антенна А1, вторая антенна А2 и обогреватель 30 обеспечены одним и тем же материалом, таким как серебряные печатные проводники. Ширина этих серебряных печатных проводников равна 0,4 мм.Comparative examples are shown in FIGS. 4a and 4b, and an example according to the present invention is shown in FIG. 4s. Here α=0.7, f s =470 MHz, f e =710 MHz. Here, in the graphic materials, a heater 30 is also placed on the window panel. The first antenna A1 and the second antenna A2 are placed not in contact with the heater 30. Here, the first antenna A1, the second antenna A2 and the heater 30 are provided with the same material, such as silver printed conductors . The width of these silver printed conductors is 0.4 mm.
На фиг. 4а, 4b и 4с центры первой питающей части FP1 первой антенны А1 и питающей части FP2 второй антенны А2 разделены расстоянием d, равным 20 мм. Расстояния d1 и d2 между, соответственно, центром питающей части FP1 первой антенны А1, центром питающей части FP2 второй антенны А2 и краем Е1 отверстия О кузова транспортного средства равны 20 мм (d1=d2).In fig. 4a, 4b and 4c, the centers of the first feed part FP1 of the first antenna A1 and the feed part FP2 of the second antenna A2 are separated by a distance d equal to 20 mm. The distances d1 and d2 between, respectively, the center of the feeding part FP1 of the first antenna A1, the center of the feeding part FP2 of the second antenna A2 and the edge E1 of the opening O of the vehicle body are 20 mm (d1=d2).
На фиг. 4а первая антенна А1 предусмотрена на крае стеклянной панели, параллельном краю Е1 отверстия О, в окрестности угла С1 кузова транспортного средства. Первая антенна А1 содержит участок L1, равный 80 мм, который проходит от центра питающей части FP1 до конца антенны А1. Здесь L1 удовлетворяет формуле аЛе/о = ^^«^/4, и он проходит от точки FP1 питания в направлении, ортогональном ближайшему краю Е1. Тогда первая антенна А1 представляет собой четвертьволновую однополюсную антенну.In fig. 4a, the first antenna A1 is provided on an edge of the glass panel parallel to the edge E1 of the opening O in the vicinity of the corner C1 of the vehicle body. The first antenna A1 contains a section L1 equal to 80 mm, which extends from the center of the feed part FP1 to the end of the antenna A1. Here L1 satisfies the formula aLe/ o = ^^«^/4, and it extends from the feed point FP1 in a direction orthogonal to the nearest edge of E1. Then the first antenna A1 is a quarter-wave single-pole antenna.
Вторая антенна А2, и в частности ее питающая часть FP2, размещена вблизи питающей части FP1 первой антенны А1. Вторая антенна А2 предусмотрена на том же крае стеклянной панели, что и антенна А1, слева от антенны А1.The second antenna A2, and in particular its feed part FP2, is placed close to the feed part FP1 of the first antenna A1. A second antenna A2 is provided on the same edge of the glass panel as antenna A1, to the left of antenna A1.
Вторая антенна А2 содержит участок L2, проходящий от ее питающей части FP2 и являющийся по существу ортогональным краю Е1 отверстия О кузова транспортного средства, и длина L2 равна 80 мм. Тогда А2 также составляет четвертьволновую однополюсную антенну.The second antenna A2 includes a portion L2 extending from its feed portion FP2 and being substantially orthogonal to the edge E1 of the opening O of the vehicle body, and the length L2 is 80 mm. Then A2 also constitutes a quarter-wave single-pole antenna.
- 6 046992- 6 046992
На фиг. 4b показан второй сравнительный пример. Так, первая антенна А1 предусмотрена на оконной панели. Первая антенна А1 содержит первый участок L11, непрерывно проходящий от питающей части FP1 параллельно верхнему краю Е1, углу С1 и правому краю Е2 отверстия О кузова транспортного средства, в котором будет размещена оконная панель 1. Первая антенна А1 имеет общую длину L1, равную от 80 до 310 мм, от центра питающей части FP1 до конца антенны А1. Например, когда L1 имеет длину, составляющую от 80 до 110 мм, L1 удовлетворяет формуле = Li ^«2s/4 для создания резонанса в полосе частот. В случае, когда длина L1 составляет от 222 до 310 мм, L1 удовлетворяет формуле 3«Л/4 Л/ ^3«Л/4 для создания резонанса в полосе частот.In fig. 4b shows a second comparative example. Thus, the first antenna A1 is provided on the window panel. The first antenna A1 includes a first portion L11 extending continuously from the feed portion FP1 parallel to the upper edge E1, the corner C1 and the right edge E2 of the opening O of the vehicle body in which the window panel 1 will be located. The first antenna A1 has a total length L 1 equal to 80 to 310 mm, from the center of the feeding part FP1 to the end of the antenna A1. For example, when L1 has a length ranging from 80 to 110 mm, L1 satisfies the formula = Li ^«2 s /4 to create resonance in the frequency band. In the case where the length of L1 is from 222 to 310 mm, L1 satisfies the formula 3"L/4L/^3"L/4 to create resonance in the frequency band.
Вторая антенна А2, и в частности ее питающая часть FP2, размещена вблизи питающей части FP1 первой антенны А1. Вторая антенна А2 предусмотрена на том же крае оконной панели, что и антенна А1, слева от антенны А1. Вторая антенна А2 содержит участок L2, проходящий от ее питающей части FP2 и являющийся по существу ортогональным краю Е1 отверстия О кузова транспортного средства. Вторая антенна А2 имеет длину 80 мм. Здесь L2 также удовлетворяет формуле «^</4 = % =«Л$/4, и тогда вторая антенна А2 представляет собой четвертьволновую однополюсную антенну. В сравнительном примере 2 конструкция антенны А2 является такой же, как конструкция согласно настоящему изобретению. Антенна А1, в сравнении с настоящим изобретением, лишена второго участка L12.The second antenna A2, and in particular its feed part FP2, is placed close to the feed part FP1 of the first antenna A1. A second antenna A2 is provided on the same edge of the window panel as antenna A1, to the left of antenna A1. The second antenna A2 includes a portion L2 extending from its feed portion FP2 and being substantially orthogonal to the edge E1 of the opening O of the vehicle body. The second antenna A2 has a length of 80 mm. Here L2 also satisfies the formula “^</4 = % =“L$/4, and then the second antenna A2 is a quarter-wave single-pole antenna. In Comparative Example 2, the structure of antenna A2 is the same as that of the present invention. Antenna A1, in comparison with the present invention, lacks the second section L12.
На фиг. 4с антенная система 100, предусмотренная на оконной панели согласно настоящему изобретению, содержит первую антенну А1 и вторую антенну А2. Первая антенна А1 содержит первый участок L11, непрерывно проходящий от питающей части FP1 параллельно верхнему краю Е1, углу С1 и правому краю Е2 отверстия О кузова транспортного средства, в котором будет размещена оконная панель 1. Кроме того, первая антенна А1 содержит второй участок L12, проходящий от точки ВР перехода на L11. Точка ВР перехода расположена на участке L11, по существу параллельном Е2. Здесь первый участок L11 имеет длину 310 мм, а второй участок L12 имеет длину, составляющую от 35 мм до 235 мм. Таким образом, общая длина L1 удовлетворяет формуле 5«А4 = Li ^5«Л/4, когда L12 имеет длину, составляющую от 60 мм до 235 мм.In fig. 4c, the antenna system 100 provided on the window panel according to the present invention includes a first antenna A1 and a second antenna A2. The first antenna A1 includes a first portion L11 extending continuously from the feed portion FP1 parallel to the upper edge E1, the corner C1 and the right edge E2 of the opening O of the vehicle body in which the window panel 1 will be housed. In addition, the first antenna A1 includes a second portion L12 passing from the transition point BP to L11. The transition point BP is located in a section L11 substantially parallel to E2. Here, the first section L11 has a length of 310 mm, and the second section L12 has a length ranging from 35 mm to 235 mm. Thus, the total length L1 satisfies the formula 5"A4 = Li^5"L/4 when L12 has a length ranging from 60 mm to 235 mm.
Кроме того, длина L12 удовлетворяет формуле А/4 =Li2 =о@/4, когда L12 имеет длину, составляющую от 74 мм до 112 мм.In addition, the length of L12 satisfies the formula A/4 =Li2 =o@/4 when L12 has a length ranging from 74 mm to 112 mm.
Вторая антенна А2 и, в частности, ее питающая часть FP2, размещена вблизи питающей части FP1 первой антенны А1. Вторая антенна А2 предусмотрена на том же крае оконной панели, что и антенна А1, слева от антенны А1. Здесь расстояние D между FP2 и ВР равно 270 мм, и оно удовлетворяет В о2е/2. Вторая антенна А2 содержит участок L2, проходящий от ее питающей части FP2 и являющийся по существу ортогональным краю Е1 отверстия О кузова транспортного средства. Участок L2 имеет длину 80 мм. Здесь L2 также удовлетворяет формуле аА4 = % =«2s/4 , и тогда вторая антенна А2 представляет собой четвертьволновую однополюсную антенну. Для оценки характеристик разнесения на основе измерений коэффициентов усиления антенн, авторами изобретения были определены два показателя. Так, первым измеряемым показателем стал коэффициент корреляции огибающей (ρ). Коэффициент корреляции учитывает разность амплитуд и фаз между первой антенной А1 и второй антенной А2. Чем меньше коэффициент ρ, тем лучше изолированы первая антенна А1 и вторая антенна А2, и тем лучше характеристика разнесения. Вторым измеряемым коэффициентом стал усредненный коэффициент усиления. Чем выше это среднее, тем лучше антенная система 100, содержащая первую и вторую антенны, А1 и А2. Коэффициенты усиления антенн и коэффициент корреляции огибающей для примера согласно настоящему изобретению и для первого и второго сравнительных примеров показаны на фиг. 5а, 5b и 5с. Как показано на этих фигурах, антенна 100 для стекла согласно настоящему изобретению проявляет хорошую эффективность при приеме радиоволн высокочастотной полосы и, в частности, является подходящей для приема полосы частот телевещания (470-710 МГц).The second antenna A2 and, in particular, its feed part FP2, is placed close to the feed part FP1 of the first antenna A1. A second antenna A2 is provided on the same edge of the window panel as antenna A1, to the left of antenna A1. Here the distance D between FP2 and BP is 270 mm, and it satisfies B o2e/2. The second antenna A2 includes a portion L2 extending from its feed portion FP2 and being substantially orthogonal to the edge E1 of the opening O of the vehicle body. Section L2 has a length of 80 mm. Here L2 also satisfies the formula a A4 = % = «2 s /4, and then the second antenna A2 is a quarter-wave single-pole antenna. To evaluate diversity performance based on antenna gain measurements, the inventors have defined two metrics. Thus, the first measured indicator was the envelope correlation coefficient (ρ). The correlation coefficient takes into account the difference in amplitude and phase between the first antenna A1 and the second antenna A2. The smaller the coefficient ρ, the better the isolation of the first antenna A1 and the second antenna A2, and the better the diversity performance. The second coefficient measured was the average gain. The higher this average, the better the antenna system 100 comprising the first and second antennas, A1 and A2. Antenna gains and envelope correlation coefficients for the example of the present invention and the first and second comparative examples are shown in FIGS. 5a, 5b and 5c. As shown in these figures, the glass antenna 100 according to the present invention exhibits good performance in receiving radio waves in the high frequency band, and is particularly suitable for receiving the television broadcast frequency band (470-710 MHz).
Тогда коэффициенты усиления антенны в дальней зоне для горизонтально поляризованной радиоволны измеряли на этих антеннах для каждого 1° азимутальных углов (φ) вокруг транспортного средства для каждой частоты (f). Условия основания испытательной площадки рассматривали как свободное пространство. Угол возвышения между передающей антенной и основанием составлял приблизительно 8 градусов. Интенсивность сигнала, принимаемого указанными антеннами, измеряли посредством 50омной измерительной системы в виде комплексных значений (E(f, φ)), и коэффициенты усиления антенн вычисляли в шкале дБи. Металл кузова автомобиля соединяли с землей измерительной системы.The far-field antenna gains for a horizontally polarized radio wave were then measured at these antennas for every 1° azimuthal angles (φ) around the vehicle for each frequency (f). The test site foundation conditions were considered as free space. The elevation angle between the transmitting antenna and the base was approximately 8 degrees. The signal intensity received by these antennas was measured using a 50 ohm measurement system in the form of complex values (E(f, φ)), and the antenna gains were calculated on a dBi scale. The metal of the car body was connected to the ground of the measuring system.
Затем коэффициенты усиления и коэффициент корреляции огибающей усредняли по всем измеренным частотам на основе следующей формулы:The gains and envelope correlation coefficients were then averaged over all measured frequencies based on the following formula:
- 7 046992- 7 046992
Здесь Nf - количество измеренных частот в назначенной полосе частот.Here Nf is the number of measured frequencies in the assigned frequency band.
Как показано на фиг. 5а, 5b и 5с, в антенной системе 100 согласно настоящему изобретению, по сравнению со сравнительными примерами, реализуется и более низкая корреляция (ρ), и более высокий коэффициент усиления (Gtotal), и это означает, что они представляют собой намного лучшую систему разнесенных антенн, чем сравнительные примеры.As shown in FIG. 5a, 5b and 5c, the antenna system 100 according to the present invention, compared to the comparative examples, realizes both lower correlation (ρ) and higher gain (Gtotal), and this means that they represent a much better diversity system antennas than comparative examples.
Благодаря приданию изогнутой формы первой антенне А1 согласно настоящему изобретению (параллельный земле участок Ln и ортогональный земле участок L12), был улучшен коэффициент усиления первой антенны А1 с сохранением коэффициента усиления второй антенны А2 почти постоянным.By giving the first antenna A1 a curved shape according to the present invention (a portion Ln parallel to the earth and a portion L 12 orthogonal to the earth), the gain of the first antenna A1 was improved while keeping the gain of the second antenna A2 almost constant.
Благодаря прохождению первого участка L11 первой антенны А1 на расстоянии от питающей части FP2 второй антенны А2 (более аАе/2), эффективное расстояние между первой антенной А1 и второй антенной А2 стало достаточно большим для того, чтобы быть хорошо изолированным в представляющем интерес диапазоне частот (меньший ρ), даже если питающая часть FP1 первой антенны А1 и питающая часть FP2 второй антенны А2 находятся очень близко друг к другу.Due to the passage of the first section L11 of the first antenna A1 at a distance from the feed portion FP2 of the second antenna A2 (more than aAe/2), the effective distance between the first antenna A1 and the second antenna A2 has become large enough to be well isolated in the frequency range of interest ( smaller ρ), even if the feed part FP1 of the first antenna A1 and the feed part FP2 of the second antenna A2 are very close to each other.
Настоящее изобретение используется для антенн для автомобильного стекла с целью приема наземного цифрового телевещания и аналогового телевещания предпочтительно на частоте в диапазоне от 470 до 710 МГц.The present invention is used for automotive glass antennas for the purpose of receiving terrestrial digital television broadcasts and analogue television broadcasts preferably in the frequency range from 470 to 710 MHz.
На фиг. 6а показан другой пример оконной панели согласно настоящему изобретению, которая содержит первую антенну А1 и вторую антенну А2. Здесь первая антенна А1 содержит питающую часть FP1 вдоль первого края Е1, первый участок L11, непрерывно проходящий от питающей части FP1 параллельно правому краю Е1, углу С1 и верхнему краю Е2. Кроме того, первая антенна А1 содержит второй участок L12, проходящий от точки ВР перехода на L11. Точка ВР перехода расположена на участке L11, по существу параллельном верхнему краю Е2. Вторая антенна А2 предусмотрена на том же крае оконной панели, что и антенна А1, снизу от антенны А1. Вторая антенна А2 содержит участок L2, проходящий от ее питающей части FP2 и являющийся по существу ортогональным краю Е1.In fig. 6a shows another example of a window panel according to the present invention, which includes a first antenna A1 and a second antenna A2. Here, the first antenna A1 includes a feed portion FP1 along the first edge E1, a first portion L11 extending continuously from the feed portion FP1 parallel to the right edge of E1, the corner C1 and the top edge of E2. In addition, the first antenna A1 includes a second section L12 extending from the transition point BP to L11. The transition point BP is located at a portion L11 substantially parallel to the upper edge E2. A second antenna A2 is provided on the same edge of the window panel as antenna A1, below antenna A1. The second antenna A2 includes a portion L2 extending from its feed portion FP2 and being substantially orthogonal to the edge E1.
Согласно настоящему варианту осуществления, первая антенна А1 дополнительно к проходящему второму участку L12 содержит третий участок L120, проходящий к питающей части FP1 и являющийся по существу ортогональным краю Е1, четвертый участок L121, проходящий от первого участка L11 и также являющийся по существу ортогональным краю Е1, и пятый участок L122, проходящий от первого участка L11 и являющийся по существу ортогональным краю Е2 и параллельным второму участку L12 первой антенны А1.According to the present embodiment, the first antenna A1, in addition to the extending second portion L12, comprises a third portion L120 extending to the feed portion FP1 and being substantially orthogonal to the edge E1, a fourth portion L121 extending from the first portion L11 and also being substantially orthogonal to the edge E1, and a fifth portion L122 extending from the first portion L11 and being substantially orthogonal to the edge E2 and parallel to the second portion L12 of the first antenna A1.
Согласно настоящему варианту осуществления, вторая антенна А2 дополнительно к проходящему участку L2 содержит второй участок L21, проходящий от питающей части FP2 второй антенны А2 и являющийся параллельным первому краю Е1 отверстия, и второй участок L22, проходящий от конца второго участка L21 и являющийся параллельным первому участку L2.According to the present embodiment, the second antenna A2, in addition to the extending portion L2, includes a second portion L21 extending from the feed portion FP2 of the second antenna A2 and being parallel to the first edge E1 of the opening, and a second portion L22 extending from the end of the second portion L21 and being parallel to the first portion L2.
Согласно настоящему изобретению, количество, размер и форма другого участка, дополнительного к первому и второму участкам (L11, L12) антенны А1 и первому участку (L2) антенны А2 являются фиксированными в соответствии с целевыми частотами. Эти антенны спроектированы на оконном стекле транспортного средства для действия в качестве системы разнесенных антенн в телевизионном диапазоне, поэтому здесь α=0,7, fs=470 МГц, fe=710 МГц. Размеры каждого участка: D=350 MM, L11=355 мм, L2=110mm, L2=270 мм, и d=20 MM, d1=d2=15 MM, g=40 мм. Здесь это удовлетворяет D^aZg/2, dl^aU8, d2^«As/8, g^=oU8, 5<zze/4 = L1=L11+L12 S5<zzs/4, «Яе/4 L12 ^ods,According to the present invention, the number, size and shape of another portion additional to the first and second portions (L11, L12) of antenna A1 and the first portion (L2) of antenna A2 are fixed in accordance with target frequencies. These antennas are designed on the vehicle window glass to act as a diversity antenna system in the television band, so here α=0.7, fs=470 MHz, f e =710 MHz. The dimensions of each section are: D=350 MM, L11=355 mm, L2=110mm, L2=270 mm, and d=20 MM, d1=d2=15 MM, g=40 mm. Here this satisfies D^aZg/2, dl^aU8, d2^«A s /8, g^=oU8, 5<zz e /4 = L1=L11+L12 S5<zz s /4, «I e /4 L12 ^od s ,
3oV4 П L2 ^3«/U/4. Понятно, что в случае нескольких участков первой антенны A1 D вычисляют от наиболее удаленной точки ВР перехода первой антенны А1 и точки FP2 питания антенны А2. Таким образом, эти антенны имеют хорошие коэффициенты усиления и низкий коэффициент корреляции в телевизионном диапазоне. Кроме того, поскольку две питающие части размещены близко друг к другу (d=50 мм), легко физически объединить кабели и усилители в одном корпусе, и это делает конструкцию3oV4 P L2 ^3«/U/4. It is clear that in the case of several sections of the first antenna A1, D is calculated from the most distant transition point BP of the first antenna A1 and the feed point FP2 of antenna A2. Thus, these antennas have good gains and low correlation coefficients in the television range. In addition, since the two power parts are placed close to each other (d=50 mm), it is easy to physically combine cables and amplifiers in one housing, and this makes the design
--
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20206038.0 | 2020-11-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA046992B1 true EA046992B1 (en) | 2024-05-20 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9270017B2 (en) | Multi-element cavity-coupled antenna | |
| JP4803004B2 (en) | High frequency glass antenna for automobile and window glass plate | |
| US8217845B2 (en) | High frequency glass antenna for automobiles | |
| EP3101733B1 (en) | Glass antenna | |
| CN106252819B (en) | Glass antenna for vehicle and rear window glass having the same | |
| US8692726B2 (en) | Glass antenna for vehicle | |
| US8111202B2 (en) | High frequency wave glass antenna for an automobile and window glass sheet for an automobile with the same | |
| US20190280365A1 (en) | Vehicle integrated antenna with enhanced beam steering | |
| JP5115359B2 (en) | Glass antenna for vehicle and window glass plate for vehicle | |
| US9837699B2 (en) | Multi-element window antenna | |
| JP4946639B2 (en) | High frequency glass antenna for automobile | |
| CN107394356B (en) | CPW fed circular polarized decal antenna for GPS and SDARS bands | |
| JP2010081567A (en) | Glass antenna for vehicle and window glass for the vehicle | |
| EP2355237B1 (en) | Glass antenna and vehicular window glass including the same | |
| CN107453027B (en) | CPW feed modified sleeve monopole for GPS, GLONASS and SDARS bands | |
| US7663563B2 (en) | High frequency wave glass antenna for an automobile and window glass sheet for an automobile with the same | |
| JP5003627B2 (en) | Glass antenna for vehicle and window glass for vehicle | |
| JP2008278481A (en) | High frequency glass antenna for automobile, and window glass for automobile | |
| JP2023547508A (en) | glass antenna for vehicle | |
| EP2190058B1 (en) | Glass antenna and window glass for vehicle | |
| EA046992B1 (en) | VEHICLE GLASS ANTENNA | |
| WO2012049918A1 (en) | Antenna | |
| JP5499810B2 (en) | Glass antenna for vehicle and window glass for vehicle | |
| JP2007174513A (en) | High frequency glass antenna for automobile | |
| US20070285323A1 (en) | High frequency wave glass antenna for an automobile |