EP0764350A1 - Antennenanordnung auf einem fenster mit hoher wärmetransmissionsdämpfung - Google Patents

Antennenanordnung auf einem fenster mit hoher wärmetransmissionsdämpfung

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EP0764350A1
EP0764350A1 EP96907319A EP96907319A EP0764350A1 EP 0764350 A1 EP0764350 A1 EP 0764350A1 EP 96907319 A EP96907319 A EP 96907319A EP 96907319 A EP96907319 A EP 96907319A EP 0764350 A1 EP0764350 A1 EP 0764350A1
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EP
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electrically conductive
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window
conductor
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EP96907319A
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Jochen Hopf
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Fuba Automotive GmbH and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fensterscheibenantennenanordnung mit auf oder in der Fensterscheibe (1) angebrachten Antennenleiter (3) bzw. Antennenleitern (3) bzw. Antennenleiterstrukturen (3) bzw. Antennenleiterstrukturen (3) für eine Vielzahl von Antennen für verschiedene Funkdienste. Im Lichttransmissionsbereich der Fensteröffnung erstreckt sich über das Glas eine die Wärmestrahlungstransmission dämpfende elektrisch leitende Schicht (5) mit einer hierfür notwendigen Schichtdicke. Diese die Wärmestrahlungstransmission dämpfende Schicht (5) ist unterteilt in eine ausreichend grosse Zahl elektrisch leitender Teilflächen (12). Diese Teilflächen (12) sind durch schmale elektrisch nichtleitende Streifen (6) der Breite (b) voneinander getrennt und die Breite (b) beträgt mindestens 3 Schichtdicken. Die elektrisch leitenden Teilflächen (12) sind zumindest in der Umgebung einer Antenne in allen ihren Abmessungen in deren Betriebsfrequenzbereich elektrisch so klein, dass durch die Mehrfach-Reihenschaltung der kleinen Kapazitäten zwischen den Teilflächen (12) die durch Einbringung dieser leitenden Teilflächen (12) schädliche hochfrequenzmässige Verkopplung zwischen den Antennenleiterteilen (3) und anderen Leiterteilen in deren Umgebung hinreichend klein gestaltet ist und die Breite (b) der Streifen so klein gewählt ist, dass ein möglichst grosser Flächenabdeckungsgrad bezüglich der Wärmestrahlungstransmission erreicht ist.

Description

Antennenanordnung auf einem Fenster mit hoher Wärmetransmissionsdämpfung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Fensterscheibenantennenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Antennen finden vielfach Verwendung auf der Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs, die von einem metallischen Rahmen umgeben ist.
Antennen dieser Art sind bekannt aus DEP 3315458, DEP 3410415 und DEP 4406240. Bei allen Antennen dieser Art werden die Antennenleiter als drahtförmige Leiter ausge¬ bildet, welche entweder auf das Einscheiben-Sicherheitsglas aufgedruckt sind oder als Drahtstrukturen zwischen die Glasscheiben einer Verbundsicherheitsscheibe eingebracht sind.
Ein Nachteil solcher Antennen-Fensterscheiben ist die Wärmestrahlung, die in das Innere des Fahrzeugs gelangt und dieses aufheizt. Aus diesem Grund wurden in der Vergangenheit transmissionsmindernde Beschichtungen entwickelt, welche ein- oder mehrschichtig aufgebaut sein können. Eine derartige Beschichtung ist insbesondere bei hoher Trans¬ mission sdämpfung häufig elektrisch sehr niederohmig und der Oberflächenwiderstand beträgt oft nur einige Ohm. Antennenleiter, welche auf eine derart beschichtete Glasscheibe aufgebracht sind, werden durch die galvanische Verbindung oder bei kapazitiver hoch¬ frequenter Verkopplung mit dieser leitenden Schicht in ihrer Funktion durch Abschirmung und Verstimmung stark beeinträchtigt.
In der Deutschen Offenlegungsschrift DE 37 21 934 AI wird eine Kraftfahrzeug- Glasfenster- Antenne mit einer transparenten leitfähigen Schicht vorgeschlagen. Hierbei ist das Hauptelement der Antenne durch den transparenten und elektrisch leitfähigen Film selbst gebildet und am Fensterglas flächig aufgebracht. Der gravierende Nachteil dieser Technik ist die Einschränkung, die sich bei der Gestaltung der Antennenleiter durch die dünne und damit aufgrund der Kanteneffekte stark verlustbehaftete Schicht insbesondere auch bei Frequenzen im UHF-Bereich ergibt. Es lassen sich deshalb ausschließlich flächenhafte Antennenleiter einfachster Strukturen gestalten, welche im Interesse der Entkopplung voneinander große Abstände (50mm) zwischen den Antennenflächen und den ihnen benachbarten Flächen benötigen. Feiner gestaltete leistungsfähige Antennenstruk¬ turen, wie sie z.B. im UHF-Bereich und darüber notwendig werden, können in dieser Technik nicht realisiert werden.
ERSATZBLATT Aus diesem Grund werden nach dem Stande der Technik die Antennenleiter meist als drahtförmig gedruckte oder durch Drähte gebildete, oft komplexe Leiterstrukturen realisiert. Die flächige Aufbringung einer die Wärmestrahlungstransmission dämpfende elektrisch leitende Schicht beeinträchtigt dann die Antennenfunktion. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die leitende Schicht niederohmig ist.
In der Europäischen Offenlegungsschrift 0 358 090 wird deshalb vorgeschlagen, diese leitende Beschichtung hinreichend hochohmig zu gestalten, um die Funktion der Antennen auf der Fensterscheibe nicht zu stark zu beeinträchtigen. Aus diesem Grund wird hierfür ein Oberflächenwiderstand von 20 kOhm gefordert. Schichten von derartiger Hochohmigkeit besitzen jedoch eine vergleichsweise niedrige Transmissionsdämpfung für die Wärmestrahlung.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, bei niederohmiger, die Wärmestrahlungstrans¬ mission dämpfende elektrisch leitender Beschichtung, diese derart zu gestalten, daß die Funktion der Antennen auf der Fensterscheibe möglichst wenig beeinträchtigt wird und bezüglich der Wärmestrahlungstransmission ein möglichst hoher Flächenabdeckungsgrad erreicht wird.
Diese Aufgabe wird bei Antennen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch das Kennzeichen dieses Anspruchs gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 : Eine drahtförmige flächenhaft ausgestaltete Antenne für den LMK-Empfang auf der Fensterscheibe eines Fahrzeugs mit durch schmale horizontale Streifen 6 getrennten nieder¬ ohmig beschichteten Teilflächen 12 zur hochfrequenzmäßigen Entkopplung der Antenne vom Fensterrahmen 2 und einer niederohmig leitenden Schicht 5 im unteren Bereich des Lichttransmissionsbereichs der Fensteröffnung 14.
Fig. 2: LMK- Antenne, wie in Fig. 1, in der Rückfensterscheibe eines Autos mit hochfrequenzmäßig geerdeten Heizleitern 9.
Fig. 3: Eine durch gedruckte Leiter 3 flächenhaft ausgestaltete Antenne für den LMK- Empfang und mit flächenhaft ausgestalteten Heizfeldantennen für den UKW-Empfang mit
ERSATZBLATT durch schmale und vertikale Streifen 6 getrennte elektrisch niederohmig beschichtete
Teilflächen 12 zur hochfrequenzmäßigen Entkopplung der Antennen untereinander.
Fig. 4: LMKU- Antenne als drahtförmiger Antennenleiter 3 auf oder über einer durch schmale zweidimensional verlaufende Streifen 6 getrennte elektrisch niederohmig leitende Teilflächen 12 zur hochfrequenzmäßigen Entkopplung der einzelnen Drahtabschnitte voneinander.
Fig. 5: Autofensterscheibenantennenanordnung mit einer Vielzahl von Antennen mit im gesamten Lichttransmissionsbereich der Fensteröffnung 14 elektrisch leitenden quadra¬ tischen Teilflächen 12 von z.B. etwa je 10mm Kantenlänge und einer Streifenbreite b von 0,2mm bei einer Dicke s der leitenden Schicht von von s=50 um.
Fig. 6: Beispiele für die Anordnung der in elektrisch leitende Teilflächen 12 unterteilten elektrisch leitenden Schicht 5 und der Antennenleiter 3: a) auf derselben Fläche eines Einscheibenglases b) die in Teilflächen 12 unterteilten elektrisch leitende Schicht 5 auf der lichtdurchläs¬ sigen Folie 4 im Verbundglas und die Antennenleiter 3 auf einer äußeren Glasfläche Ib. c) wie b) jedoch die Antennenleiter 3 auf einer inneren Glasfläche la.
Fig. 7: Einfluß der Breite b eines nichtleitenden Streifens 6 zwischen zwei Teilflächen 12 der Schichtdicken s auf die Kapazität zwischen den Teilflächen 12 als Funktion von b/s.
Fig. 8: Hochfrequenzmäßige kapazitive Verbindung zwischen den Außenseiten der Fen- sterscheibe durch die zweidimensional strukturierte elektrisch leitende Schicht hindurch.
Fig. 1 zeigt eine Antennenanordnung nach der Erfindung, welche aus einer Drahtstruktur 3, wie sie aus der DEP 3410415 bekannt ist, besteht und im niederfrequenten LMK-Bereich in Verbindung mit der Fensteröffnung 14 üblicher Automobile gute Empfangseigenschaften aufweist.
Um diese Antenne in ihrem physikalischen Wirken durch die die Wärmestrahlung dämpfen¬ de elektrisch leitende Schicht 5 im LMK-Frequenzbereich nicht zu beeinträchtigen, wird die aufgrund der Wärmetransmissionsminderung erforderliche niederohmige Beschichtung in Teilflächen 12 aufgeteilt, welche mit Hilfe von schmalen nichtleitenden Streifen 6 von¬ einander getrennt angeordnet sind derart, daß nach wie vor praktisch die gesamte Fläche der Fensteröffnung 14 mit der elektrisch leitenden Schicht 5 überdeckt ist und bezüglich der Wärmestrahlungstransmission ein möglichst hoher Flächenabdeckungsgrad erreicht wird.
ERSATZBLATT In den Bereichen, in denen die schmalen nichtleitenden Streifen 6 vorhanden sind, wird die ursprünglich durchgehend elektrisch leitende Schicht 5 damit zur strukturierten elektrisch leitenden Schicht 10, wie dies in Fig. l oberhalb und unterhalb der LMK-Antennenleiter 3 durch die unter 45 Grad schraffierten Flächen gekennzeichnet ist. In der Lupendarstellung in Fig.1 ist ein Ausschnitt der strukturierten elektrisch leitenden Schicht 10 vergrößert dargestellt. Die elektrisch leitenden Teilflächen 12 füllen dann im Beispiel der Fig.1 streifenförmig den Bereich zwischen den Streifen 6 aus und besitzen die Querabmessung d.
Durch die geringe Breite b der nichtleitenden Streifen 6 ist der unbedeckt bleibende Bereich hinsichtlich der Wärmedämmung unerheblich. Wichtig für die unveränderte Funktion der Antenne durch Einbringung der elektrisch leitenden Schicht 5 bereichsweise in Form der strukturierten elektrisch leitenden Schicht 10 ist die Vermeidung von Dimensionen der Teilflächen 12, welche die Ausbildung von elektrischen Resonanzen bei den Betriebs- frequenzen der Antenne 3 oder der Antennen 3 vermeiden. Die derart gebildete strukturierte elektrisch leitende Schicht 10 ist somit für die Betriebsfrequenzen der Antenne hochfrequent transparent, läßt jedoch die Wärmestrahlung nur entsprechend gedämpft hindurch.
Resonanzen auf den Teilflächen 12 können sicher dadurch vermieden werden, daß keine ihrer Abmessungen größer ist als Lambda/10. Bei einer LMK- Antenne, deren kleinste Be¬ triebswellenlänge ca. 50m beträgt, sind alle Abmessungen klein im Vergleich zu Lambda/10.
Dennoch müssen die Teilflächen 12 in unmittelbarer Nachbarschaft der Antennenleiter 3 in vertikaler Richtung hinreichend kleine Abmessungen besitzen, so daß zwischen jedem Punkt auf einem der drahtförmigen Antennenleiter 3 und dem metallischen Rahmen 2 sowie der im unteren Bereich des Lichttransmissionsbereichs der Fensteröffnung 14 befindlichen zusammenhängend elektrisch niederohmig leitenden Schicht 5 (gepunktete Fläche) eine Vielzahl, jedoch mindestens drei nichtleitende Streifen 6 vorzugsweise etwa äquidistant voneinander gebildet sind, wodurch sich die strukturierte elektrisch leitende Teilfläche 10 ausbildet, mit dem Ziel, daß die kapazitive Verkopplung zwischen den Antennenleitern 3 und dem metallischen Rahmen 2 sowie der zusammenhängend niederohmig leitenden Schicht 5 ausreichend klein ist.
Die Wärmeschutzschicht endet im Bereich des Schwarzdrucks 8, so daß die Antennen¬ funktion nicht durch Kontakt mit der gegebenenfalls hochfrequenzbedämpfenden Kleberraupe 7, die die Fensterscheibe mit dem Fahrzeug verbindet, beeinträchtigt ist.
ERSATZBLATT In Fig. 2 ist die gleiche LMK-Antenne wie in Fig. 1, jedoch in der Rückfensterscheibe eines Autos, über hochfrequenzmäßig geerdeten Heizleitern 9 angeordnet. Eine LMK- Antenne wie in Fig. 1 und in Fig. 2 wirkt als flächige Antenne, so daß die niederohmig leitende Schicht 5 zwischen den beiden äußeren Leitern 3 wahlweise als zusammenhängend oder als Teilflächen 12 mit dazwischenliegenden nichtleitenden Streifen 6 ausgeführt werden kann. Wesentlich ist es also, die elektrisch leitende Schicht 5, also die Wärme¬ schutzschicht, in der Umgebung der flächenhaft gestalteten Antenne durch nichtleitende Streifen 6 in der beschriebenen Weise aufzutrennen, wodurch sich wieder die strukturierte elektrisch leitende Schicht 10 ergibt. Diese hebt die Verkopplung zwischen den Antennen- leitem 3 der LMK-Antenne und dem Rahmen 2 und ebenfalls den Heizleitern 9, die in diesem Beispiel andere Leiterteile 13 auf der Fahrzeugscheibe bilden, weitgehend auf.
Fig. 3 zeigt eine Weiterentwicklung der Erfindung für höhere Frequenzen, bei denen die Fahrzeugabmessungen nicht klein sind im Vergleich zur Wellenlänge. Hier wird eine erfindungsgemäße Fensterscheibenantennenanordnung mit einer oben angeordneten Antenne für den LMK-Empfang und darunter zwei Antennen für den UKW-Empfang, welche aus den Heizfeldem abgeleitet sind, betrachtet. Alle der dargestellten Antennen können wahlweise flächenhaft ausgestaltet sein. Die einfach schraffierten Bereiche kennzeichnen wieder die in diesem Beispiel durch schmale horizontale und vertikale Streifen 6 getrennten elektrisch niederohmig beschichteten Teilflächen 12 zur hochfrequenzmäßigen Entkopplung der Antennen untereinander. In diesem Beispiel ist also eine zweidimensional strukturierte elektrisch leitende Schicht 10 in Form einer Gitterstruktur aus schmalen elektrisch nicht leitenden Streifen 6 für die erfindungsgemäße Antennenanordnung verwendet.
Die zweidimensionale Gitterstruktur gewährt dabei die Durchlässigkeit dieser Bereiche für Radiowellen und die hochfrequenzmäßige Entkopplung der Antennen untereinander infolge der ausreichenden Hochohmigkeit der resultierenden Oberflächenimpedanz, welche sich auch bei sehr kleinen Breiten b der Streifen 6 ergibt. Soll das Antennenverhalten im wesent¬ lichen weitgehend ausschließlich durch die drahtförmig ausgeführten Antennenleiter 3 be- stimmt werden und die Wärmedämmung nur wenig Einfluß auf das Antennenverhalten er¬ halten, dann ist es in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zweckmäßig, auch die gepunktet gekennzeichneten Flächen in Fig. 3 mit der zweidimensional strukturierten elek¬ trisch leitenden Schicht zu versehen, also durch schmale horizontale und vertikale Streifen 6 getrennte niederohmig beschichtete Teilflächen 12 auch z.B. im Bereich der Heizleiter 9 zu verwenden. Dieses Vorgehen ist sinngemäß bis an die Ränder des Fensterrahmens 2 fortzusetzen, sofern die Wärmedämmung aufgrund des dort häufig aufgebrachten ebenfalls wärmedämmenden Schwarzdrucks 8 nicht gänzlich entfallen kann.
ERSATZBLÄTT Wesentlich ist hierbei und bei allen folgenden Ausführungen auch über die höchsten betrachteten Frequenzen hinaus, daß die Zunahme der Kapazität zwischen den einzelnen Teilflächen mit kleiner werdendem Abstand voneinander relativ klein ist, d.h. mit kleiner werdender Streifenbreite b steigt die Kapazität zwischen den Teilflächen 12 nur wenig an. Dies ist beispielhaft für zwei koplanare Leiterflächen der Dimension d mit Abstand b voneinander in Fig. 7 dargestellt.
Der Einfluß der Breite b eines nichtleitenden Streifens 6 zwischen zwei Teilflächen 12 der Schichtdicken s auf die Kapazität zwischen den Teilflächen 12 als Funktion von b/s variiert dabei um nicht mehr als den Faktor 2.5, wenn ein Verhältnis b/s von 2 nicht unterschritten wird. Hierdurch ist es möglich, aufgrund der Kleinheit der üblichen Schichtdicke von s < lOOμm selbst bei einer Dimension d der Teilflächen von nur einigen Millimetern ein großes Verhältnis d/b von z.B. 10 zu realisieren, womit ein Abdeckungsgrad bezüglich der Wärmedämmung von mehr als 90% realisiert wird. Die Kleinheit der Streifenbreite b ist in der Praxis weniger durch die Divergenz der Kapazität als durch die Sicherheit hinsichtlich der Vermeidung von Kontaktbrücken bei der Her¬ stellung begrenzt; Werte von b/s = 2 lassen sich sicher realisieren.
Nachteilig an den bekannten, zusammenhängend leitenden Schichten in der Nachbarschaft von Antennen ist der Sachverhalt, daß diese Schichten insbesondere bei kleinem Ober- flächenwirkwiderstand R große eingekoppelte Ströme führen, welche Verluste mit sich bringen und die Schichten eine abschirmende Wirkung besitzen. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die zweidimensionale erfindungsgemäße Rasterstruktur im Gegensatz zu den bekannten zusammenhängend leitenden Schichten einen flächigen kapazitiven Blind- widerstand bildet, welcher praktisch verlustfrei ist. Dieser bewirkt bei hinreichender Hoch- ohmigkeit im Vergleich zum Wellenwiderstand des freien Raumes (E/H=Zo=377 Ohm) auf die nachbarschaftlich angeordneten Antennen lediglich eine in der Frequenz leicht verstimmende Wirkung, welche in die Auslegung der Antennen auf einfache Weise mit einbezogen werden kann.
Eine Grobabschätzung ergibt für eine quadratische Rasterstruktur der leitenden Teilflächen mit einer Kantenlänge von 10mm bei b=0,l mm bei der Frequenz 1GHz einen Ober- flächenblindwiderstand X von ca. 500 Ohm und ist bei niedrigeren Frequenzen ent¬ sprechend hochohmiger. In der Umgebung von Antennen im Frequenzbereich bis 2GHz ist deshalb eine feinere Rasterung mit etwa d=5mm vorzuziehen. Deshalb kann die gesamte
ERSATZBLATT Antennenanordnung durch eine derartige Rasterstruktur abgedeckt werden, ohne die dahinterliegenden Antennen abzuschirmen oder zu bedampfen. Die hierbei für die Funktion der Antennen zulässigen kleinen Breiten b der nichtleitenden Streifen lassen sowohl die praktisch vollkommene Abschirmung der im Vergleich zu den Abmessungen der Teilflächen 12 kurzwelligen Wärmestrahlung zu als auch die ästhetische Beeinträchtigung der Fensterscheibe durch breite Streifen 6 zu vermeiden.
Die Herstellung solcher strukturierter Schichten kann auf an sich bekannte Weise durch Aufbringen der zunächst homogenen Schicht, z.B. mit Hilfe eines üblichen Kathoden - zerstäubungsverfahren, erfolgen und die Einbringung der nichtleitenden Streifen 6 kann mit Hilfe eines lichtempfindlichen Lacks und der üblichen Fotoätztechnik, oder mit Laserverfahren bzw. Jonenstrahlätzung erfolgen.
Fig. 4 zeigt eine drahtförmige Antenne 3, wie sie vorteilhaft für dem LMKU-Bereich, z.B. in Fahrzeugfrontscheiben, verwendet wird. Eine derartige Antenne ist bekannt aus der DEP 3315458. Um die Antenne in ihrer Wirkungsweise durch die Maßnahmen zur Wärme¬ dämmung nicht zu stark zu beeinflussen, ist es notwendig, die pro Längeneinheit des Drahts wirksame Induktivität bzw. Kapazität um wesentlich weniger als eine Größenordnung zu verändern. Ferner ist es notwendig, die einzelnen Leiterabschnitte z.B. des horizontal verlaufenden Leiterteils und die des vertikal verlaufenden Leiterteils durch die wärme¬ dämmende Schicht nicht unzulässig zu verkoppeln. Dies wird erfindungsgemäß durch schmale zweidimensional verlaufende Streifen, welche z.B. wieder horizontal und vertikal orientiert sein können, erreicht. Dies ergibt wiederum eine zweidimensional strukturierte elektrisch leitende Schicht 10.
Dies ergibt wiederum eine Gitterstruktur, wie sie in Fig. 4 durch die einfach schraffierte Fläche gekennzeichnet ist. Auch hier ist es wieder notwendig, die Breite b der nichtleiten¬ den Streifen 6 im Verhältnis zur Breite d der leitenden Teilflächen 12 möglichst klein zu gestalten. Mit größer werdender Anzahl der Unterteilungen sinkt der Einfluß der wärme- dämmenden Maßnahme auf die Antennenfunktion. Hierbei ist es nur in zweiter Linie wesentlich, ob der Antennenleiter 3 mit den leitenden Teilflächen 12 im galvanischen Kontakt steht, oder lediglich kapazitiv mit diesen Teilflächen 12 verkoppelt ist.
Durch die Unterteilung der leitenden Schicht 5 in Teilflächen 12 wird die Abschirm- Wirkung, welche eine einheitlich zusammenhängende Schicht besäße, aufgehoben, so daß bei Ausbildung der nichtleitenden Streifen 6 lediglich ein elektrischer Verstimmungseffekt der Antenne bewirkt wird, welche bei hinreichend großer Anzahl der Streifen 6 durch
ERSATZBLATT geringfügige Änderung der Abmessungen des Antennenleiters 3 oder durch Anpa߬ maßnahmen im Antennenanschlußpunkt 18 erreicht werden kann.
Bei modernen Fahrzeugen werden häufig komplexe Antennensysteme mit Antennendiversity für UKW und Fernsehen, welche eine Vielzahl von Antennen beinhalten, meist auch für beheizbare Heckfensterscheiben eingesetzt. Fig. 5 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform eines solchen Antennensystems auf der Rückfensterscheibe eines Fahrzeugs, wie sie aus der DEP 4406240 bekannt ist. Hierbei stellen die Klemmen 18 Endpunkte der Antennenleiter 3 als Anschlußpunkte für die UKW- und TV- Antennen dar. 17 kennzeichnet der Montage- bereich einer Funkantenne 15, die in der Fenstermitte oben montiert ist.
In diesem Fall ist es in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zweck¬ mäßig, den gesamten Lichttransmissionsbereich mit zweidimensional strukturierter elektrisch leitender Schicht 10 auszubilden. Bei hinreichend kleinen Abmessungen d für eine quadratisch ausgeführte Struktur ist auch der Einfluß dieser Struktur auf das Verhalten der bis 900 MHz arbeitenden TV- Antennen hinreichend klein. Versuche mit Abmessungen d = 10 mm und b=0.2 mm haben dies bestätigt.
In Fig. 6 sind einige Beispiele für die Anordnung der die Wärmetransmission dämpfenden elektrisch leitenden Schicht 5 und ihre spezielle erfindungsgemäße Ausführungsform als strukturierte elektrisch leitende Schicht 10 und die Antennenleiter 3 dargestellt. Fig. 6a zeigt die gemeinsame Aufbringung auf einer Seite eines Einscheibenglases. In diesem Fall stehen die leitenden Teilflächen mit den Antennenleitern in galvanischem Kontakt.
Vorteilhafter ist es, wie in Fig. 6c dargestellt, die elektrisch leitende Schicht 5 bzw. die strukturierte elektrisch leitende Schicht 10 und die Antennenleiter 3 nicht auf derselben Fläche, sondern auf einander gegenüberliegenden Flächen anzuordnen, welche z.B. durch die dünne lichtdurchlässige Kunststoff-Folie 4 im Verbundglas getrennt sind. Dadurch wird die sehr enge galvanische Verkopplung der Antennenleiter 3 mit den Teilflächen 12 durch eine weniger wirksame kapazitive Kopplung ersetzt und der Verstimmungseffekt wird dadurch reduziert.
Diese Reduzierung wird bei einer Anordnung nach Fig. 6b durch den größeren Abstand weiter vergrößert, wenn die elektrisch leitende Schicht 5 oder die strukturierte elektrisch leitende Schicht 10 und die Antennenleiter 3 auf unterschiedlichen Seiten einer Glasscheibe angebracht sind.
ERSATZBLATT Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus dem Sachverhalt, daß die so gebildete strukturierte wärmedämmende Schicht 10 in ihrer Lage zu den Antennenleitern keine bestimmte Position einnehmen muß. Dies gilt insbesondere bei hinreichend kleinen Abmessungen d der leitenden Teilflächen 12. Daraus ergibt sich die Möglichkeit der besonders einfachen Herstellung bei der Serienfertigung von Antennen-Fensterscheiben.
Wird z.B. die für die Verbundglasfertigung vorgesehene Kunststoff-Folie 4 mit einer Rasterstruktur gemäß den Figuren 4 und 5 links aufgebracht, und werden die Antennenleiter 3 wie in Fig. 6b und c auf das Fensterglas aufgedruckt, so kann die Kunststoff-Folie 4 bei der Herstellung des Verbundglases zwischen die Scheiben ohne Beachtung der Position des Rasters in Bezug auf die Antennenleiter 3 eingelegt werden. Die Exemplarstreuungen der Antenneneigenschaften, welche sich bei der Serienfertigung durch unterschiedliche Lagen des Rasters zu den Antennenleitern 3 ergeben, sind aufgrund der Feinheit des Rasters tolerierbar.
Versuche mit einer Breite d=5 mm für quadratische leitende Teilbereiche mit einer Breite b*=0, l mm für die nichtleitenden Streifen haben dies für eine Fensterantennenanlage mit Antennen für den Frequenzbereich 100 kHz bis zu 2 GHz bestätigt. Diese Technik besitzt den Vorteil, daß sie ungeachtet der Art der aufzubringenden Antennen angewandt werden kann. Z.B. kann auch die aus anderen Gründen notwendige zusammenhängend leitende Fläche 11 in Fig. 5 als gedruckte leitende Fläche auf das Fensterglas auf der Seite der Antennenleiter aufgedruckt sein, wo sie z.B. als elektrisches Gegengewicht und als geerdete Abschirmfläche gegen in das Fahrzeuginnere eindringende Funkfelder wirken kann. Eine kapazitive Durchführung eines hochfrequenten Funksignals aus dem Inneren des Fahrzeugs heraus zu einer auf der Fensterscheibe außen angebrachten Funkantenne 15 für deren
Anschlußstelle 18 durch die so strukturierte wärmedämmende Schicht hindurch, ist mit der in Fig. 8 dargestellten Anordnung ebenso möglich. Hierzu sind auf den Außenseiten der Verbundglasscheibe zwei einander gegenüberliegende leitende Flächen 17 aufgebracht, an welche auf der einen Seite die Antenne und auf der anderen Seite z.B. eine Hochfrequenzleitung 16 angeschlossen ist.
ERSATZBLATT

Claims

Ansprüche:
1. Fensterscheibenantennenanordnung mit auf oder in der Fen¬ sterscheibe (1) angebrachten Antennenleiter (3) bzw. Anten¬ nenleitern (3) bzw. Antennenleiterstrukturen (3) bzw. Anten- nenleiterstrukturen (3) für eine Vielzahl von Antennen für verschiedene Funkdienste, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Lichttransmissionsbereich der Fensteröffnung (14) über das Glas eine die ärmestrahlungstransmission dämpfende elektrisch leitende Schicht (5) mit einer hierfür notwendi¬ gen Schichtdicke (s) erstreckt und diese die Wärmestrah¬ lungstransmission dämpfende Schicht (5) in eine ausreichend große Zahl elektrisch leitender Teilflächen (12) unterteilt ist und diese Teilflächen (12) durch schmale elektrisch nichtleitende Streifen (6) der Breite (b) voneinander getrennt sind und die Breite (b) mindestens 3 Schichtdicken (s) beträgt und die elektrisch leitenden Teilflächen (12) zumindest in der Umgebung einer Antenne in allen ihren Abmessungen in deren Betriebsfrequenzbereich elektrisch so klein sind, so daß durch die Mehrfach-Reihenschaltung der kleinen Kapazitäten zwischen den Teilflächen (12) die durch Einbringung dieser leitenden Teilflächen (12) schädliche hochfrequenzmäßige Verkopplung zwischen den Antennenleiter- teilen (3) und anderen Leiterteilen (13) in deren Umgebung hinreichend klein gestaltet ist und die Breite (b) der Streifen so klein gewählt ist, daß ein möglichst großer Flächenabdeckungsgrad bezüglich der Wärmestrahlungs- transmission erreicht ist.
2. Fensterscheibenantennenanordnung nach Anspruch 1 insbe¬ sondere für die Verwendung in einem Fahrzeug mit einer Fensterscheibe (1) , die von einem metallischen Rahmen (2) umgeben ist, mit drahtför igen gedruckten oder durch Drähte gebildeten Antennenleitern (3) ,
ERSATZBLATT dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der elektrisch leitenden Teilflächen (12) derart gestaltet sind, daß zwischen jedem im Lichttransmis¬ sionsbereich der Fensteröffnung (14) befindlichen Punkt eines drahtförmige Antennenleiters (3) einer Antenne und dem metallischen Rahmen (2) und ggfs. jedem anderen nicht dieser Antenne angehörenden in der Fensteröffnung befindli¬ chen Leiterteil (13) eine Vielzahl, jedoch mindestens drei nichtleitende Streifen (6) vorzugsweise etwa äquidistant voneinander gebildet sind mit dem Ziel, daß die kapazitive
Verkopplung zwischen dem Antennenleiter (3) und dem metalli¬ schen Rahmen (2) bzw. ggfs. zwischen diesem Antennenleiter (3) und jedem nicht dieser Antenne angehörenden in der Fen¬ steröffnung (14) befindlichen Leiterteil (13) klein ist.
3. Fensterscheibenantennenanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise geradlinig berandete elektrisch leitende Teil¬ flächen (12) , welche in der Nachbarschaft zu einem Antennen- leiter (3) stehen bzw. mit einem Antennenleiter galvanisch in Verbindung stehen, vorhanden sind, deren größte Abmessung kleiner ist als Lambda/10 der minimalen Betriebswellenlänge dieses Antennenleiters, so daß resonanzartige Überhöhungen von Strömen auf jeder leitenden Teilfläche (12) sicher ausgeschlossen sind.
4. Fensterscheibenantennenanordnung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die größte Abmessung der elektrisch leitenden Teilflächen (12) so klein gewählt ist, daß sowohl der Induktivitätsbelag als auch der Kapazitätsbelag des Antennenleiters (3) bzw. der Antennenleiter (3) um wesentlich weniger als eine
Größenordnung durch die benachbarten elektrisch leitenden
Teilflächen (12) verändert ist und die Antenne nach dem gleichen Wirkungsprinzip gestaltet ist wie bei Fehlen der die Wärmestrahlungstransmission dämpfenden elektrisch leitenden Schicht (5) . 5. Fensterscheibenantennenanordnung nach Anspruch 1 bis 4 mit einer Vielzahl von Antennen, dadurch gekennzeichnet, daß im gesamten Lichttransmissionsbereich der Fensteröffnung (14) elektrisch leitende quadratische, rechteckför ige oder rautenförmige Teilflächen (12) mit einer maximalen Abmessung von ca. 15 mm oder weniger und einer Schichtdicke (s) von weniger als 100 μm gebildet sind, welche durch die elektrisch nichtleitenden Streifen (6) von weniger als 0,
5 mm jeweils voneinander getrennt sind.
6. Fensterscheibenantennenanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich einer Antenne, in welchem durch eine Vielzahl von Antennenleitern (3) eine kapazitiv flächig wirkende An¬ tennenstruktur nachgebildet ist, zur Unterstützung der flä¬ chenhaft kapazitiven Wirkung eine zusammenhängend leitende, die Wärmestrahlungstransmission dämpfende elektrisch leitende Schicht (5) gebildet ist.
7. Fensterscheibenantennenanordnung auf einem Einscheiben¬ glas oder Mehrscheiben-Verbundglas nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in elektrisch leitende Teilflächen (12) unterteilte, die Wärmestrahlungstransmission dämpfende elektrisch leitende
Schicht (5) und die Antennenleiter (3) bzw. die Antennen auf derselben Fläche der Glasscheibe (1) bzw. ggfs. der transpa¬ renten eingelegten Folie (4) aufgebracht sind.
8. Fensterscheibenantennenanordnung auf einem Einscheiben¬ glas oder Mehrscheiben-Verbundglas nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in elektrisch leitende Teilflächen (12) unterteilte, die Wärmestrahlungstransmission dämpfende elektrisch leitende Schicht (5) und die Antennenleiter (3) bzw. die Antennen auf jeweils einander gegenüberliegenden Flächen einer Glasscheibe (1) oder ggfs. verschiedener Glasscheiben (la,lb) oder ggfs. einer Glasscheibe (1) und einer
FRFATZBLATT transparenten Folie (4) einer Verbundglasscheibe aufgebracht sind.
9. Fensterscheibenantennenanordnung auf Mehrscheiben-Ver- bundglas mit zwischen der Folie und dem Glas befindlichen Antennenleiterdrähte nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in elektrisch leitende Teilflächen (12) unterteilte, die Wärmestrahlungstransmission dämpfende elektrisch leitende Schicht (5) und die Antennenleiterdrähte (3) auf jeweils einander gegenüberliegenden Flächen einer lichtdurchlässigen Folie (4) oder ggfs. verschiedener Folien (4) des Verbundes oder auf derselben Fläche einer Folie (4) angeordnet sind.
10. Fensterscheibenantennenanordnung auf Mehrscheiben-Ver¬ bundglas mit auf dem Glas aufgebrachten Antennenleitern oder zwischen der transparenten Folie und dem Glas befindlichen Antennenleiterdrähten nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweidimensional in Teilflächen mit kleinen Breiten (b) der nichtleitenden Streifen (6) unterteilte, die Wärmestrahlungs¬ transmission dämpfende elektrisch leitende Schicht (5) auf die transparente Folie (4) aufgebracht ist und bei der Herstellung des Glas-Folienverbunds ohne Berücksichtigung der Zuordnung zu den Antennenleitern (3) eingebracht ist.
11. Fensterscheibenantennenanordnung mit einer auf der ersten Außenseite der Fensterscheibe angebrachten Antenne nach An¬ spruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer kapazitiven hochfrequenzmäßigen Ver¬ bindung zwischen der ersten und der zweiten Außenseite der Fensterscheibe durch die zweidimensional in Teilflächen unter¬ teilte elektrisch leitende Schicht (5) hindurch zwei einander gegenüberliegende leitende Flächen (17) gebildet sind, an wel¬ che auf der ersten Außenseite die Antenne und auf der zweiten Außenseite der zu verbindende Antennenanschluß (18) ange¬ schlossen ist.
^BATZBLATT
12. Fensterscheibenantennenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antenne, welche eine ausschließlich flächenhaft kapazi¬ tive Wirkung besitzt in einem Bereich durch eine zusammenhän¬ gend leitende, die Wärmestrahlungstransmission dämpfende elek¬ trisch leitende Schicht (5) mit Antennenanschluß (18) an diese Schicht (5) gebildet ist und die elektrisch leitende Schicht (5) außerhalb dieses Bereichs in voneinander getrennte lei¬ tende Teilflächen (12) unterteilt ist.
ERSATZBLATT
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