EP0325510A2 - Système d'antennes pour véhicule - Google Patents

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EP0325510A2
EP0325510A2 EP89400089A EP89400089A EP0325510A2 EP 0325510 A2 EP0325510 A2 EP 0325510A2 EP 89400089 A EP89400089 A EP 89400089A EP 89400089 A EP89400089 A EP 89400089A EP 0325510 A2 EP0325510 A2 EP 0325510A2
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EP
European Patent Office
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antenna
vehicle
antenna system
conductor
horizontal conductor
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EP89400089A
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EP0325510A3 (fr
Inventor
Jacques Leclerq
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Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Vitrage SA
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens

Definitions

  • the present invention relates to an antenna system for a motor vehicle, in particular for an automobile.
  • the first type is a rod antenna, placed outside the vehicle, for example on the roof or on a front or rear fender. These antennas generally provide a better gain than the gain provided by the antennas of the other type which are interior antennas, integrated into one of the windows of the vehicle, generally formed of an antenna conductor deposited by screen printing on the screen. -wind or heated rear window. Such antennas integrated into the glazing do not have satisfactory effectiveness in all circumstances.
  • the radio signal is only received with the required intensity and clarity in the regions in the vicinity of the transmitter and in the absence of too great obstacles placed between the transmitter and the antenna.
  • the orientation of the vehicle relative to the transmitter is also of great importance, all the greater for the integrated antenna insofar as the metallic parts of the body exert a marked screen effect.
  • the invention proposes an antenna system which ensures good reception of a signal transmitted in frequency modulation, whatever the orientation of the vehicle relative to the transmitter.
  • the antenna system comprises a main antenna which preferably is an antenna outside the passenger compartment of the vehicle, and a secondary antenna, inside the passenger compartment of the vehicle, integrated into one of the main glazings of the vehicle, namely the windscreen, or the rear window, in this case being different from the heating circuit, the two antennas being separated by a distance of at least 725 mm from each other, the secondary antenna having a gain maximum lower by at least 5 dB and preferably by at least 10 dB to the maximum gain of the main antenna, the two antennas being connected separately to a selection unit equipped with two tuners.
  • the main antenna is an antenna outside the passenger compartment of the vehicle.
  • another antenna integrated into a glazing unit for example into the windshield, the secondary antenna being integrated in this case into the heated rear window, being separated from the heating conductors.
  • the antenna system according to the invention makes it possible to obtain a satisfactory signal whatever the orientation of the vehicle and its position relative to a fixed or mobile obstacle.
  • the secondary antenna is integrated into the heated rear window of the vehicle.
  • the antenna conductor is applied in the upper part, on the free surface of the glass sheet facing the interior of the passenger compartment, the middle and lower parts of the glazing being reserved for the heating network.
  • This conductor is formed by a vertical median conductor and a horizontal conductor consisting of an upper part and a lower part.
  • the upper part of the horizontal conductor preferably has the shape of a stretched loop whose lower strand advantageously has an interruption making it possible to favorably influence the directivity of the antenna, making it electrically asymmetrical.
  • the lower part of the horizontal conductor connects the median conductor to a connection element generally deposited near the edge of the rear window, itself even connected to the selection unit.
  • the antenna conductor is generally formed by screen printing, on a silk screen, at the same time as the heating network, by depositing a metal paste, baked subsequently.
  • the secondary antenna has an antenna conductor integrated into the rear window, formed by a vertical conductor and a horizontal conductor in two parts, the lower part showing in this variant the shape of a stretched loop, an additional horizontal strand being provided, parallel to the other, of adjustable length in order to modify the response of the antenna.
  • the main antenna is an external antenna, in particular a rod, roof or wing antenna, located at a distance of at least 725 mm from the secondary antenna.
  • the distance of 725 mm corresponds to approximately a quarter of the minimum wavelength of the ultra short waves of frequency modulation.
  • the preferred secondary antenna described in the two variants above has simple and space-saving graphics.
  • the invention also relates to glazing, in particular a heated rear window, which comprises a secondary antenna of the type described above.
  • FIG. 1 represents a heated rear window 1 of an automobile, provided with a heating network 2 formed by horizontal resistance bands 3 and two substantially vertical collectors 4,5, printed on the glass, and in its upper part, d 'a secondary antenna 6 according to the invention.
  • This secondary antenna 6 is formed of conductive strips 7, generally manufactured at the same time and by the same process of depositing a conductive metallic paste by screen printing using a silk screen, followed by baking, as the heating network.
  • the secondary antenna 6 is formed of a median conductor 8 oriented vertically and of a horizontal conductor 9 consisting of an upper part 10 and a lower part 11.
  • the upper part forms a horizontally stretched loop whose conductor lower 12 has an interruption 13 making the antenna electrically asymmetrical.
  • the lower part 11 of the horizontal conductor 9 connects the lower end of the middle conductor to a connection element 14 fixed by welding to the glazing.
  • Figure 2 shows a variation of the secondary antenna. Like the secondary antenna described in relation to FIG. 1, it is formed of a vertical median conductor 8 and of a horizontal conductor 9 formed of an upper part 10 constituted by a loop comprising an interruption 13 and a lower part 11 consisting of two parallel strands 15, 16, the length of the upper strand 16 being adjustable. The lower part is connected to the connection element 14 placed at the end of the upward extension of the part of the strand connecting the strands 15 and 16.
  • the additional upper strand 16 improves the average gain of the antenna. In addition, it makes it possible to slightly modify the position of the drops in the signal received by the secondary antenna.
  • Figure 3 shows another variant of the secondary antenna.
  • This variant includes, like the variant described above in relation to FIG. 2, a vertical median conductor 8 and a horizontal conductor 9 formed from an upper part 10 and a lower part 11.
  • the lower part 11 is formed from a loop comprising two strands 15, 16 spaced from each other by about 6 mm, which is stretched horizontally and asymmetrical with respect to the median conductor 9.
  • the upper strand 16 of the loop has an adjustable length which makes it possible to modify the gain and also, slightly, the position of the drops in the signal received by the secondary antenna.
  • the three variants for the secondary antenna, described in relation to FIGS. 1, 2 and 3 have the advantage of having simple graphics, of being compact and of being easily adjustable to obtain the desired gain.
  • FIG. 4 shows the variation in the intensity of the signals picked up by the two antennas of the antenna system according to the invention as a function of the orientation of the vehicle relative to a transmitter.
  • the antenna system used consists of a wing antenna as the main antenna and the antenna shown in Figure 2 as the secondary antenna.
  • the distance between the two closest points of the two antennas is 900 mm.
  • the transmission frequency is 95.4 MHz.
  • the measurements are taken while the vehicle is making a full revolution on itself.
  • the curve in solid line G1 corresponds to the variations in gain expressed in Db of the main antenna outside the passenger compartment of the vehicle.
  • the dotted curve G2 corresponds to the variations in the gain expressed in Db of the secondary antenna.
  • the figure shows that there are drops of gains 17 for each of the two antennas, but that these drops are not located at the same orientations of the vehicle relative to the transmitter.
  • the signal taken into account by the car radio is the better of the two signals for a given orientation, apart from the selection sensitivity.
  • the selection switches to the secondary antenna.
  • We return to the main antenna when the signal received by this main antenna is 10 dB higher, for example, than that of the secondary antenna.
  • FIG. 5 represents the variation in the intensity of the signals picked up by the two antennas of the previous system of the wing antenna and of the secondary antenna described in relation to FIG. 3, when the vehicle equipped with this system performs turns.
  • the transmission frequency is 95.4 MHz.
  • the solid line curve G1 represents the variations in the gain of the external main antenna while the dotted curve G2 represents variations in the gain of the secondary antenna.
  • the figure shows the many falls the gain of the two antennas. These falls generally do not occur at the same times so that one of the two signals always has sufficient intensity for good radio reception.
  • FIG. 6 represents an arrangement of the antenna system according to the invention on a motor vehicle 18.
  • the main antenna 19 is here an external rear wing antenna 20.
  • the secondary antenna 6 is an antenna integrated into the rear window heating 1. It consists of conductors formed of a metallic paste, deposited by screen printing at the same time as the heating network 2 of the rear window and cooked. Its graphics correspond to that of the secondary antenna described in relation to FIG. 2.
  • the antenna system according to the invention also shows its great efficiency when the vehicle is traveling in a straight line and when it crosses or doubles a mobile obstacle, when the vehicle passes under a bridge, a tunnel, etc.

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système d'antennes pour véhicule à moteur. Le système d'antennes selon l'invention comprend une antenne principale et une antenne secondaire intérieure, intégrée à la lunette arrière du véhicule, les deux antennes étant séparées d'une distance d'au moins 725 mm, et étant reliées séparément à une unité de sélection équipée de deux tuners. Le système d'antennes améliore la quanlité de réception des émissions en modulation de fréquence.

Description

  • La présente invention concerne un système d'antennes pour vé­hicule à moteur, notamment pour une automobile.
  • Il existe sur le marché deux types d'antennes pour véhicule à moteur. Le premier type est une antenne tige, disposée à l'extérieur du véhicule, par exemple sur le toit ou sur une aile avant ou arrière. Ces antennes assurent généralement un meilleur gain que le gain procuré par les antennes de l'autre type qui sont des antennes intérieures, in­tégrées à l'un des vitrages du véhicule, généralement formées d'un conducteur d'antenne déposé par sérigraphie sur le pare-brise ou la lu­nette arrière chauffante. De telles antennes intégrées aux vitrages ne présentent pas une efficacité satisfaisante en toute circonstance. Le signal radio électrique n'est reçu avec l'intensité et la netteté re­quises que dans les régions situées au voisinage d'émetteur et en l'absence d'obstacles trop importants interposés entre l'émetteur et l'antenne.
  • Pour les deux types d'antennes cités ci-dessus, l'orientation du véhicule par rapport à l'émetteur a également une grande importance, d'autant plus grande pour l'antenne intégrée dans la mesure où les par­ties métalliques de la carrosserie exercent un effet marqué d'écran.
  • Mais on s'est aperçu que les variations de gains, en parti­culier, les chutes de gains selon la situation et l'orientation du vé­hicule ne s'observaient pas au même moment et de la même façon pour deux antennes.
  • De sorte qu'il a déjà été proposé dans la publication du bre­vet allemand DOS 3 521 732 d'utiliser un système d'au moins deux anten­nes reliées à une unité de sélection permettant de sélectionner le meilleur signal à un instant donné.
  • Mais ce système général de deux antennes n'est par suffisant en soi pour éviter tous les trous de réception. La situation des deux antennes l'une par rapport à l'autre est importante pour avoir une bon­ne séparation des chutes de gains. On s'est aussi aperçu qu'un système de deux antennes dont les gains maxi sont très peu différents l'un de l'autre n'était pas satisfaisant car le système de sélection du signal pouvait dans ce cas être inopérant.
  • L'invention propose un système d'antennes qui assure une bon­ne réception d'un signal émis en modulation de fréquence, quelle que soit l'orientation du véhicule par rapport à l'émetteur.
  • Le système d'antennes selon l'invention comporte une antenne principale qui de préférence est une antenne extérieure à l'habitacle du véhicule, et une antenne secondaire, intérieure à l'habitacle du vé­hicule, intégrée à un des vitrages principaux du véhicule soit le pare-brise, soit la lunette arrière, en étant dans ce cas différente du circuit de chauffage, les deux antennes étant séparées d'une distance d'au moins 725 mm l'une de l'autre, l'antenne secondaire ayant un gain maxi inférieur d'au moins 5 dB et de préférence d'au moins 10 dB au gain maxi de l'antenne principale, les deux antennes étant reliées sé­parément à une unité de sélection équipée de deux tuners.
  • Dans une forme de réalisation préférée du système, l'antenne principale est une antenne extérieure à l'habitacle du véhicule. Mais on peut aussi utiliser en tant qu'antenne principale une autre antenne intégrée à un vitrage, par exemple au pare-brise, l'antenne secondaire étant intégrée dans ce cas à la lunette arrière chauffante, en étant séparée des conducteurs chauffants.
  • Le système d'antennes selon l'invention permet d'obtenir un signal satisfaisant quelle que soit l'orientation du véhicule et sa po­sition par rapport à un obstacle fixe ou mobile.
  • Selon une réalisation préférée du système d'antenne selon l'invention, l'antenne secondaire est intégrée à la lunette arrière chauffante du véhicule. A cette fin, le conducteur d'antenne est appli­qué dans la partie supérieure, sur la surface libre de la feuille de verre tournée vers l'intérieur de l'habitacle, les parties médiane et inférieure du vitrage étant réservées au réseau chauffant. Ce conduc­teur est formé d'un conducteur médian vertical et d'un conducteur hori­zontal constitué d'une partie supérieure et d'une partie inférieure. La partie supérieure du conducteur horizontal a de préférence la forme d'une boucle étirée dont le brin inférieur présente avantageusement une interruption permettant d'influencer favorablement la directivité de l'antenne, la rendant électriquement dissymétrique. La partie inférieu­re du conducteur horizontal relie le conducteur médian à un élément de connexion généralement déposé près du bord de la lunette arrière, lui-­ même relié à l'unité de sélection. Le conducteur d'antenne est généra­lement formé par sérigraphie, à l'écran de soie, en même temps que le réseau chauffant, par dépôt d'une pâte métallique, cuite ultérieure­ment.
  • Dans une variante du système selon l'invention, l'antenne se­condaire présente comme dans la variante précédente un conducteur d'antenne intégré à la lunette arrière, formé d'un conducteur vertical et d'un conducteur horizontal en deux parties, la partie inférieure montrant dans cette variante la forme d'une boucle étirée, un brin ho­rizontal supplémentaire étant prévu, parallèlement à l'autre, de lon­geur ajustable afin de modifier la réponse de l'antenne.
  • Dans toutes ces variantes, l'antenne principale est une an­tenne extérieure notamment une antenne tige, de toit ou d'aile, située à une distance d'au moins 725 mm de l'antenne secondaire.
  • La distance de 725 mm correspond approximativement au quart de la longueur d'onde minimale des ondes ultra courtes de la modulation de fréquence.
  • On évite ainsi en séparant les deux antennes d'au moins cette distance des interférences entre elles.
  • L'antenne secondaire préférée décrite dans les deux variantes ci-dessus présente des graphismes simples et peu encombrants.
  • L'invention concerne également un vitrage, en particulier une lunette arrière chauffante, qui comporte une antenne secondaire du type décrit ci-dessus.
  • D'autre caractéristiques et avantages de l'invention appa­raitront dans la description suivante d'exemples de réalisation de sys­tèmes d'antennes selon l'invention, faite en référence aux figures.
    • La figure 1 représente une lunette arrière chauffante équipée d'une antenne secondaire appartenant au système d'antennes selon l'invention.
    • La figure 2 représente une variante pour l'antenne secondaire.
    • La figure 3 représente une autre variante de l'antenne se­condaire.
    • La figure 4 représente les variations des signaux captés par les deux antennes du système selon l'invention, en fonction de l'orientation du véhicule par rapport à un émetteur qui émet en modula­tion de fréquence.
    • La figure 5 représente les variations des signaux captés par les deux antennes du système lorsque le véhicule effectue des virages serrés.
    • La figure 6 représente une vue partielle d'un véhicule équipé du système d'antennes selon l'invention.
  • La figure 1 représente une lunette arrière chauffante 1 d'une automobile, munie d'un réseau chauffant 2 formé de bandes de résistance horizontales 3 et de deux collecteurs sensiblement verticaux 4,5, im­primés sur le verre, et dans sa partie supérieure, d'une antenne se­condaire 6 selon l'invention. Cette antenne secondaire 6 est formée de bandes conductrices 7, généralement fabriqués en même temps et par le même procédé de dépôt d'une pâte métallique conductrice par sérigraphie à l'aide d'un écran de soie, suivi d'une cuisson, que le réseau chauf­fant. L'antenne secondaire 6 est formée d'un conducteur médian 8 orienté vers la verticale et d'un conducteur horizontal 9 constitué d'une partie supérieure 10 et d'une partie inférieure 11. La partie su­périeure forme une boucle étirée horizontalement dont le conducteur in­férieur 12 présente une interruption 13 rendant l'antenne électrique­ment dissymétrique. La partie inférieure 11 du conducteur horizontal 9 relie l'extrémité basse du conducteur médian à un élément de connexion 14 fixé par soudure au vitrage.
  • La figure 2 représente une variation de l'antenne secondaire. Comme l'antenne secondaire décrite en relation avec la figure 1, elle est formée d'un conducteur médian 8 vertical et d'un conducteur hori­zontal 9 formé d'une partie supérieure 10 constituée d'une boucle com­prenant une interruption 13 et d'une partie inférieure 11 constituée de deux brins parallèles 15, 16, la longueur du brin supérieur 16 étant ajustable. La partie inférieure est reliée à l'élément de connexion 14 disposé au bout du prolongement vers le haut de la partie du brin reliant les brins 15 et 16.
  • Le brin supérieur 16 supplémentaire permet une amélioration du gain moyen de l'antenne. En outre, il permet de modifier légèrement la position des chutes du signal reçu par l'antenne secondaire.
  • La figure 3 représente une autre variante de l'antenne secondaire. Cette variante comporte de même que la variante décrite précédemment en relation avec la figure 2, un conducteur médian verti­cal 8 et un conducteur horizontal 9 formé d'une partie supérieure 10 et d'une partie inférieure 11. La partie inférieure 11 est formée d'une boucle comprenant deux brins 15, 16 distants l'un de l'autre de 6 mm environ, qui est étirée horizontalement et asymétrique par rapport au conducteur médian 9. Le brin supérieur 16 de la boucle présente une longueur ajustable qui permet de modifier le gain et aussi, légèrement, la position des chutes du signal reçu par l'antenne secondaire.
  • Les trois variantes pour l'antenne secondaire, décrites en relation avec les figures 1, 2 et 3 présentent l'avantage d'avoir un graphisme simple, d'être peu encombrantes et d'être facilement régla­bles pour l'obtention du gain désiré.
  • Ces trois variantes offrent des chutes de gains généralement bien séparées des chutes de gains d'une antenne principale extérieure.
  • Sur la figure 4 on a représenté la variation de l'intensité des signaux captés par les deux antennes du système d'antennes selon l'invention en fonction de l'orientation du véhicule par rapport à un émetteur. Le système d'antenne utilisé est constitué d'une antenne d'aile en tant qu'antenne principale et de l'antenne représentée sur la figure 2 en tant qu'antenne secondaire. La distance entre les deux points les plus rapprochés des deux antennes est de 900 mm. La fréquen­ce d'émission est de 95,4 mHz. Les mesures sont effectuées alors que le véhicule exécute un tour complet sur lui-même. La courbe en trait plein G1 correspond aux variations de gain exprimé en Db de l'antenne princi­pale extérieure à l'habitacle du véhicule. La courbe en pointillés G2 correspond aux variations du gain exprimé en Db de l'antenne secondai­re. La figure montre qu'il y a des chutes 17 de gains pour chacune des deux antennes, mais que ces chutes ne sont pas localisées aux mêmes orientations du véhicule par rapport à l'émetteur.
  • Le signal pris en compte par l'autoradio est le meilleur des deux signaux pour une orientation donnée, à la sensibilité de sélection près. Quand le signal de l'antenne principale est inférieur à celui de l'antenne secondaire, la sélection bascule sur l'antenne secondaire. On revient sur l'antenne principale lorsque le signal reçu par cette an­tenne principale est supérieur de 10 dB par exemple à celui de l'antenne secondaire.
  • La figure 5 représente la variation de l'intensité des si­gnaux captés par les deux antennes du système précédent de l'antenne d'aile et de l'antenne secondaire décrite en relation avec la figure 3, lorsque le véhicule équipé de ce système effectue des virages.
  • La fréquence d'émission est de 95,4 MHz. La courbe en trait plein G1 représente les variations du gain de l'antenne principale ex­térieure alors que la courbe en pointillés G2 représente des variations du gain de l'antenne secondaire. La figure montre les nombreuses chutes du gain des deux antennes. Ces chutes ne se produisent généralement pas aux mêmes moments de sorte qu'un des deux signaux présente toujours une intensité suffisante pour une bonne réception radio.
  • La figure 6 représente une disposition du système d'antennes selon l'invention sur un véhicule automobile 18. L'antenne principale 19 est ici une antenne extérieure d'aile arrière 20. L'antenne se­condaire 6 est une antenne intégrée à la lunette arrière chauffante 1. Elle est constituée de conducteurs formés d'une pâte métallique, dépo­sés par sérigraphie en même temps que le réseau chauffant 2 de la lu­nette arrière et cuits. Son graphisme correspond à celui de l'antenne secondaire décrite en relation avec la figure 2.
  • Le système d'antenne selon l'invention montre également sa grande efficacité lorsque le véhicule circule en ligne droite et qu'il croise ou double un obstacle mobile, lorsque le véhicule passe sous un pont, un tunnel, etc...

Claims (8)

1. Système d'antennes pour véhicule notamment pour automobile caractérisé en ce qu'il comprend une antenne principale et une antenne secondaire intérieure intégrée à un des vitrages principaux du véhi­cule, soit le pare-brise, soit la lunette arrière chauffante, en étant dans ce cas différente du circuit de chauffage, les deux antennes étant séparées d'une distance d'au moins 725 mm, et étant reliées séparément à une unité de sélection équipée de deux tuners, le gain maxi de l'antenne intérieure secondaire étant inférieur d'au moins 5 dB et de préférence d'au moins 10 dB au gain maxi de l'antenne principale.
2. Système d'antennes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'antenne principale est une antenne tige extérieure à l'habitacle du véhicule et que l'antenne secondaire est formée d'un conducteur médian orienté vers la verticale et d'un conducteur horizon­tal, le conducteur horizontal étant lui-même formé d'une partie supé­rieure au conducteur médian et d'une partie inférieure.
3. Système d'antennes selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie supérieure du conducteur horizontal forme une bou­cle présentant une interruption rendant l'antenne électriquement dissy­métrique.
4. Système d'antennes selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie inférieure du conducteur horizontal forme une bou­cle interrompue dont le brin supérieur a une longueur adaptable.
5. Système d'antennes selon une des revendications 2 à 4 ca­ractérisé en ce que la partie inférieure du conducteur horizontal est reliée à la borne de connexion.
6. Système d'antennes selon une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la borne de connexion est disposée au dessus de l'extrémité de la partie inférieure du conducteur horizontal.
7. Système d'antennes selon une des revendications 1 à 6 ca­ractérisé en ce que l'antenne secondaire est intégrée à la lunette ar­rière chauffante du véhicule et qu'elle est formée de conducteurs à base d'une pâte métallique déposée par sérigraphie et cuite.
8. Lunette arrière chauffante, caractérisée en ce qu'elle comporte, imprimée sur sa face orientée vers l'extérieur de l'habita­cle, une antenne secondaire selon une des revendications 1 à 7.
EP19890400089 1988-01-20 1989-01-12 Système d'antennes pour véhicule Expired - Lifetime EP0325510B1 (fr)

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