EP1005101A2 - Window pane antenna with high frequency high impedance connected heating field - Google Patents

Window pane antenna with high frequency high impedance connected heating field Download PDF

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EP1005101A2
EP1005101A2 EP99122902A EP99122902A EP1005101A2 EP 1005101 A2 EP1005101 A2 EP 1005101A2 EP 99122902 A EP99122902 A EP 99122902A EP 99122902 A EP99122902 A EP 99122902A EP 1005101 A2 EP1005101 A2 EP 1005101A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
field
heating
window
compensation
winding
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99122902A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1005101A3 (en
Inventor
Heinz Lindenmeier
Jochen Hopf
Leopold Reiter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuba Automotive GmbH and Co KG
Original Assignee
Fuba Automotive GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuba Automotive GmbH and Co KG filed Critical Fuba Automotive GmbH and Co KG
Publication of EP1005101A2 publication Critical patent/EP1005101A2/en
Publication of EP1005101A3 publication Critical patent/EP1005101A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01Q1/1278—Supports; Mounting means for mounting on windscreens in association with heating wires or layers

Definitions

  • the invention relates to a window pane antenna in the window pane 23 of a motor vehicle with electrically conductive vehicle body 21.
  • the window 23 there is essentially one Rectangular or trapezoidal, with a busbar on each side 3,4 provided heating field 2 with connections for the purpose of heating current supply on both Pages introduced.
  • For the heating is one with the electrically conductive vehicle body 21 electrically connected heating direct current source 25 available.
  • Power is supplied via a each inductively high-resistance, attached near the side edge of the window pane Feed network 19, 20. With the help of the high impedance of the feed networks 19, 20 the heating field is largely insulated from the body at high frequencies, so that the heating field is opposite the vehicle body 21 can carry a high-frequency voltage.
  • the high-frequency coupling to the heating field 2 carrying the high-frequency voltage Formation of the antenna can e.g. by connecting to a busbar of the so wired Heating field.
  • the invention has for its object to supply networks with the smallest possible design even at low frequencies with sufficiently large high-frequency insulation and sufficient to design small high-frequency losses and losses in heating output.
  • the extremely high heating current 24 in the primary windings 5 and 6 of the feed networks 19 and 20 leads to saturation phenomena in the magnetic Core 9.10, which must be avoided.
  • a field compensation winding 13, 14, which is from the compensation direct current 17.18 has flowed through This is set so that at the given number of turns the field compensation winding 13, 14 compensates for the direct field in the magnetic core 9, 10 is.
  • the compensation current source 15, 16 is to be designed with a high resistance, so that the inductance the primary winding 5, 6 by switching on the compensation current source 15, 16 not is significantly reduced.
  • the field compensation winding 13, 14 can be a winding with thin wire and high number of turns are carried out, so that the product of compensation direct current 17, 18 and this number of turns the product of the heating current 24 and the number of turns of the primary winding 5, 6 corresponds.
  • the antenna 1 is as a flat or wire-shaped Conductor structure attached near the heating field 2. Thanks to high-frequency insulation of the heating field 2 with the aid of the supply networks 19, 20 forms one on the heating field 2 Receiving voltage from, which by capacitive coupling to the antenna 1 as an enlargement the reception voltage at the antenna connection point 33 affects.
  • Embodiment of the invention includes the advanced antenna circuit 32 capacitively high-resistance reinforcing element, so that by switching on the supply networks 19, 20 significantly improves the signal-to-noise ratio at the antenna connection point 33 becomes.
  • only the partial heating field closest to the antenna 1 becomes 2a supplied with heating current via supply networks 19, 20.
  • the further partial heating field 2c can be connected to the vehicle body 21 at a high frequency. An arrangement of this kind is in Fig. 1b shown.
  • FIG. 2 shows different variants for setting the correct compensation direct current 17,18 shown in the field compensation winding 13,14, so that there is sufficient compensation of magnetic fields.
  • Fig. 2a shows a measuring resistor on each side 29, the voltage generated by the heating current 24 with the voltage of a setpoint generator 30 is compared in the control device 31 and the output variable of the control device 31 the high-frequency high-impedance controllable direct current source 22 sets such that at predetermined field compensation winding 13, 14 and primary winding 5, 6 the necessary field compensation given is.
  • the controllable direct current source 22 realized by a controllable three-pole amplifier element 26 as an example.
  • the high frequency High impedance is controllable by the high impedance of the source / drain path 27 given three-pole amplifier element 26.
  • the two Field compensation windings 13,14 connected via a connecting conductor 41 so that they in Are connected in series and flowed through by the same compensation direct current 17.18.
  • the heating current 24 from the voltage connection 11 of the heating direct current source 25 to the heating field 2 supplied and the heating field 2 on the left side connected to the ground terminal 12. With this form of heating current supply, the heating current 24 flows in the heating field 2 and the compensation direct current 17, 18 in the connecting conductor 41 in the same direction from one side the window pane 23 to the other.
  • the compensation effect of the magnetic fields in the magnetic Core 9, 10 force a winding sense in such a way that when the Voltage Ua on the primary winding 5, 6 in the direction shown the secondary voltages ü1 * Ua, ü2 * Ua on the field compensation winding 13,14 each in the opposite Train direction.
  • the compensation direct current 17, 18 is appropriately corresponding a high number of turns in the field compensation winding 13,14 much smaller selected as the heating current 24, so that ü1 and ü2 are significantly larger than 1.
  • the connecting conductor 41 is designed as a conductor printed on the window pane.
  • the capacitive coupling be kept as small as possible between the connecting conductor 41 and the heating field 2, i.e. the distance between the connecting conductor 41 and the heating field 2 should be sufficiently large his.
  • a connection type as in Fig. 2e is possible such that the compensation direct current 17, 18 in the connecting conductor 41 flows in the opposite direction as the heating current 24 in the heating field 2.
  • the primary winding 5, 6 and the field compensation winding 13, 14 are associated with them compensate for magnetic fields in the magnetic core 9, 10. Which is on the primary winding 5, 6 and voltages forming on the field compensation winding 13, 14 then the same direction as shown in Fig. 2e. In this case, the capacity between the connecting conductor 41 and the heating field 2 is less harmful.
  • the connecting conductor 41 is in the form of a partial heating field, e.g. of second partial heating field 2b, as shown in FIG. 3.
  • the partial heating field 2b then has approximately the same size as the heating current 24 in the first partial heating field 2a. With this arrangement, it is necessary that both the voltage terminal 11 and the Ground connection 12 are available on both sides of the window pane. At the in Fig. 3 specified circuit form, the heating current 24 and the compensation direct current flow 17, 18 in the two adjacent partial heating fields in opposite directions to one another.
  • each field compensation winding 13, 14 of the same design raise the magnetic Fields in the magnetic core 9.10 then each.
  • the same type of delivery networks 19, 20 on both sides turns out to be a particularly advantageous solution. If the partial heating fields are of the same size and the feed networks 19, 20 are of the same design on both sides of the window pane is the capacitance Ck between the first partial heating field 2a and the second partial heating field 2b without effect on the high-frequency voltage that is formed on the primary winding 5, 6 or on the field compensation winding 13, 14.
  • FIGS. 4a and 4b show different forms of decoupling the antenna voltages shown.
  • Fig. 4a that between the primary winding 5 and the field compensation winding 13 the common magnetic core 9 transformer complemented by the coupling winding 39, which in this example has the effective capacitance Cv of the amplifying electronic component 42 is loaded in the continuing antenna circuit 32.
  • the amplified antenna signals are available at antenna connection point 33.
  • the mode of operation is the inductive RF current on both sides of the window pane 23 of the first partial heating field 35, 37 and the inductive HF current of the second partial heating field 36, 38 registered. These flow through the primary winding 5, 6 or the field compensation winding 13, 14 and generate the RF primary magnetic field 35a, 37a or that in the magnetic core 9, 10 RF secondary magnetic field 36a, 38a.
  • Primary magnetic field 35a, 37a or the RF secondary magnetic field 36a, 38a each have the same direction in the magnetic core 9, 10 and support one another the formation of the inductance for high-frequency insulation of the two partial heating fields from the vehicle body 21.
  • This type of connection for the heating current with available on both sides
  • Voltage connection 11 and ground connection 12 and in the two partial heating fields 2a and 2b oppositely directed heating currents 24 and 17 are the associated heating current primary magnetic field 24a and the compensation magnetic field 17a or 18a then opposed to each other directed and rise to the invention when choosing the appropriate number of turns Way on.
  • the voltage connections are in FIG. 4a 11 each with a through the filter choke 34b in connection with the filter capacitor 34a is supplied with a screened voltage.
  • the coupling of the antenna signals takes place, for example, to a high frequency the primary winding 5, 6 isolated first partial heating field 2a with the aid of a transformer Transmission ratio üv in the further antenna circuit 32.
  • the coupling takes place between the busbar of the first partial heating field 3a or 4a and the body 21.
  • the high-frequency voltages on the first partial heating field 2a and on the second Partial heating field 2b are the same size.
  • the transmitter could thus be in the continuing antenna circuit 32 equivalent on one of the busbars 3b, 4b of the second partial heating field 2b be connected.
  • FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram of the entire arrangement in FIG. 4b for low frequencies, as they are especially given in the AM frequency range.
  • the first partial heating field 2a and the second partial heating field 2b are each represented by the thick lines which express that the receiving voltage of the heating fields on the left and right side of the window pane 23 are the same size.
  • the voltage Ua of the first partial heating field 2a and the voltage Ub of the second partial heating field 2b are given by the transmission ratio ü1 - by the number of turns ratio the primary winding 5, 6 to the field compensation winding 13, 14 on the right side - and over the transmission ratio ü2 - given by the turns ratio the primary winding 5, 6 to the field compensation winding 13, 14 on the left and through the excitations E * heffa for the first partial heating field 2a with its own capacity Ca and through the Excitation E * heffb determined for the second partial heating field 2b with its own capacitance Cb. Further the capacitance Ck is effective as coupling capacitance between the two heating fields.
  • connection of the transformer uv for coupling out the antenna signals Uv via the coupling winding 39 is connected in parallel with the first partial heating field 2a.
  • the self-inductances L1a Primary winding 5 and its loss factor ⁇ 1a on the right side of the window pane 23 as well the self-inductance L2a of the primary winding 6 and its loss factor ⁇ 2a on the left side significant.
  • the field compensation windings 13, 14 can also be designed like the primary windings 5, 6.
  • particularly favorable signal-to-noise ratios can be achieved at the output of the amplifying electronic component 42, taking into account a suitable value of uv under real conditions, if the total area available for the first and second partial heating fields 2a, 2b is predetermined.
  • the system is optimized by designing a sufficiently large inductance L with the smallest possible loss factor ⁇ . This is particularly important at the lower end of the frequency band for which the arrangement is designed.
  • the loss factor represents a loss conductance of the quantity ⁇ / ( ⁇ L), the noise influence of which on the parallel connection, in particular at low frequencies, significantly influences the achievable signal-to-noise ratio.
  • the signal-to-noise ratio at the output of the amplifying electronic component 42 in FIG. 5 is determined for the case, which is preferable in practice, of primary windings 5, 6 and identical field compensation windings 13, 14, which are of identical design on both sides of the window pane 23.
  • the second partial heating field 2b should be able to be designed differently from the first partial heating field 2a.
  • the resonance frequency fr results from the antenna capacitances and the capacitance Cv, including the winding capacitances and the two inductances L.
  • 2 ⁇ fr 2nd L ⁇ [ Approx + ü 2nd ⁇ Cb + (1- ü 2nd ) ⁇ Ck + üv 2nd ⁇ Cv ]

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Abstract

The windscreen antenna has a feed network (19,20) adjacent the side edges of the windscreen (23) using an inductive coupling for supplying the heating current to a heating field (2) with collector rails (3,4) at either side, simultaneously acting as the antenna, or positioned adjacent a separate conductor (1) acting as the antenna. Each feed network has a magnetic core (9,10) with a primary winding (5,6) supplied with the heating current and a field compensation winding (13,14) supplied with current via a field compensation current source (15,16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Fensterscheibenantenne in der Fensterscheibe 23 eines Kraftfahrzeugs mit elektrisch leitender Fahrzeugkarosserie 21. In der Fensterscheibe 23 ist ein im wesentlichen rechteckförmig bzw. trapezförmig gestaltetes, an den Seiten mit je einer Sammelschiene 3,4 versehenes Heizfeld 2 mit Anschlüssen zum Zwecke der Heizstromzuführung auf beiden Seiten eingebracht. Für die Heizung ist eine mit der elektrisch leitenden Fahrzeugkarosserie 21 elektrisch verbundene Heizgleichstromquelle 25 vorhanden. Die Stromzuführung erfolgt über ein jeweils induktiv hochohmiges, in der Nähe des seitlichen Randes der Fensterscheibe angebrachtes Zuführungsnetzwerk 19, 20. Mit Hilfe der Hochohmigkeit der Zuführungsnetzwerke 19, 20 ist das Heizfeld weitgehend von der Karosserie hochfrequent isoliert, sodaß das Heizfeld gegenüber der Fahrzeugkarosserie 21 eine hochfrequente Spannung führen kann. Dadurch ist es möglich, das derart induktiv angeschlossene Heizfeld selbst als Antenne auszubilden, wie es beispielhaft in der DE 36 18 452, dort in Fig. 1 mit Hilfe der Zuführungsnetzwerke 6a bis 6c erfolgt. Die hochfrequente Ankopplung an das die hochfrequente Spannung führende Heizfeld 2 zur Ausbildung der Antenne kann z.B. durch Anschluß an eine Sammelschiene des derart beschalteten Heizfelds erfolgen.The invention relates to a window pane antenna in the window pane 23 of a motor vehicle with electrically conductive vehicle body 21. In the window 23 there is essentially one Rectangular or trapezoidal, with a busbar on each side 3,4 provided heating field 2 with connections for the purpose of heating current supply on both Pages introduced. For the heating is one with the electrically conductive vehicle body 21 electrically connected heating direct current source 25 available. Power is supplied via a each inductively high-resistance, attached near the side edge of the window pane Feed network 19, 20. With the help of the high impedance of the feed networks 19, 20 the heating field is largely insulated from the body at high frequencies, so that the heating field is opposite the vehicle body 21 can carry a high-frequency voltage. This makes it possible to design the heating field connected in this way inductively as an antenna, as exemplified in DE 36 18 452, there in FIG. 1 with the aid of the supply networks 6a to 6c. The high-frequency coupling to the heating field 2 carrying the high-frequency voltage Formation of the antenna can e.g. by connecting to a busbar of the so wired Heating field.

Im Fahrzeugbau zeigt es sich, daß über längere Zuleitungen, welche ohne hochfrequent wirksame Siebmittel an die Sammelschienen angeschlossen sind, häufig von den Fahrzeugaggregaten verursachte Störsignale eingekoppelt werden, welche den Empfang auf unerwünschte Weise stören. Der Vorteil der auf beiden Seiten in der Nähe der Sammelschienen 3, 4 angebrachten Zuführungsnetzwerke 19, 20 besteht in der Möglichkeit der. hochfrequenten Verbindung der Heizstromzuführungen jeweils auf der dem Heizfeld 2 abgewandten Seite des betreffenden Zuführungsnetzwerks 19, 20 mit der Fahrzeugkarosserie 21 ohne längere Leitungsführung auf beiden Seiten des Heizfelds 2. Überdies lassen sich auf diese Weise definierte hochfrequenzmäßige Impedanzverhältnisse an den Sammelschienen einstellen, welche von der zufälligen Leitungsführung der Heizstromleitungen unabhängig sind. Die mit dieser Anordnung verbundene Problematik besteht jedoch in der Gestaltung hinreichend großer Induktivitätswerte für die bis zu 30A großen Heizströme. Insbesondere für Anwendungen im Bereich des AM-Rundfunks sind die erforderlichen Induktivitätswerte bei vertretbar kleiner Bauform und kleinem Gewicht der Zuführungsnetzwerke auf herkömmliche Weise nicht realisierbar.In vehicle construction it turns out that over longer supply lines, which are effective without high frequency Screening means are connected to the busbars, often by the vehicle units caused interference signals are injected, which disturb the reception in an undesirable manner. The advantage of the supply networks installed on both sides in the vicinity of the busbars 3, 4 19, 20 is the possibility of. high-frequency connection of the heating current supply each on the side facing away from the heating field 2 of the supply network concerned 19, 20 with the vehicle body 21 without a long line on both On the side of the heating field 2. In addition, defined high-frequency impedance ratios can be achieved in this way on the busbars set which of the random routing the heating current lines are independent. The problems associated with this arrangement consists in the design of sufficiently large inductance values for the up to 30A large heating currents. Especially for applications in the area of AM broadcasting required inductance values with a reasonably small design and low weight of the supply networks not possible in the conventional way.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Zuführungsnetzwerke mit möglichst kleiner Bauform auch bei niedrigen Frequenzen mit hinreichend großer hochfrequenter Isolation und hinreichend kleinen hochfrequenten Verlusten und Heizleistungsverlusten zu gestalten.The invention has for its object to supply networks with the smallest possible design even at low frequencies with sufficiently large high-frequency insulation and sufficient to design small high-frequency losses and losses in heating output.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Fensterscheibenantenne eines Kraftfahrzeugs der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention in a window antenna of a motor vehicle initially mentioned type solved by the characterizing features of claim 1.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in den Zeichnungen dargestellt sind, werden im folgenden näher beschrieben. Im einzelnen zeigt:

  • Fig. 1
  • a) Fensterscheibenantenne nach der Erfindung mit je einem Zuführungsnetzwerk 19, 20 auf jeder Seite des Heizfelds 2. Das Zuführungsnetzwerk 19, 20 besitzt einen magnetischen Kern 9,10 mit einer vom Heizstrom 24 durchflossenen Primärwicklung 5, 6. Auf dem magnetischen Kern 9,10 ist jeweils eine Feldkompensationswicklung 13,14 angebracht, welche jeweils vom Kompensationsgleichstrom 17,18 durchflossen ist zur Erzeugung eines Kompensationsmagnetfelds 17a,18a, welches das Heizstrom-Primärmagnetfeld 24a (s. Fig. 4b) hinreichend kompensiert. Die Antenne 1 mit weiterführender Antennenschaltung 32 ist als vom Heizfeld 2 getrennter, flächenhafter Leiter dargestellt.
  • b) Anordnung wie in a), jedoch mit unterteiltem Heizfeld, dessen erstes Teilheizfeld 2a jeweils über ein Zuführungsnetzwerk 19, 20 gespeist ist, und dessen weiteres Teilheizfeld 2c hochfrequenzmäßig geerdet ist.
  • Fig. 2
  • a) Anordnung wie in Fig. 1 mit jeweils einer Regeleinrichtung zur Einstellung des richtigen Kompensationsgleichstroms 17,18 in jedem Zuführungsnetzwerk 19, 20. Der Heizstrom 24 und in der Folge davon seine Spannung am Meßwiderstand 29 wird mit Hilfe des Sollwertgebers 30 verglichen und die steuerbare Gleichstromquelle 22 wird mit Hilfe der Regeleinrichtung 31 auf den Wert eingestellt, welcher das geeignete Kompensationsmagnetfeld 17a,18a mi magnetischen Kern 9,10 hervorruft.
  • b) Anordnung wie in a) mit auf beiden Seiten der Fensterscheibe 23 angebrachten gleichen magnetischen Kernen 9 und 10, gleichen Primärwicklungen 5 und 6, gleichen und in Reihe geschalteten Feldkompensationswicklungen 13 und 14 und nur aufeiner Seite befindlicher Regeleinrichtung 31 mit hochohmiger Einprägung des Kompensationsgleichstroms 17=18 mit Hilfe des steuerbaren dreipoligen Verstärkerelements 26. Aufgrund der Reihenschaltung ist die Verfügbarkeit eines Spannungsanschlusses 11 auf der einen Seite und eines Masseanschlusses 12 auf der anderen Seite der Fensterscheibe 23 für die Heizstromzufuhr und die Kompensationsstromzufuhr ausreichend.
  • c) Anordnung wie in b) mit fest eingestelltem Kompensationsgleichstrom 17,18 mit Hilfe eines Ausgleichswiderstands 40.
  • d) Anordnung wie in c) derart, daß der Kompensationsgleichstrom 17,18 im Verbindungsleiter 41 in entgegengesetzter Richtung wie der Heizstrom 24 von der einen zur anderen Seite der Fensterscheibe 23 fließt und die Windungszahl und der Windungssinn in der Feldkompensationswicklung 13,14 jeweils so gewählt sind, daß sich die erforderliche Kompensation der durch den Heizstrom 24 verursachten magnetischen Erregung jeweils im magnetischen Kern 9,10 einstellt. Der Verbindungsleiter 41 ist auf die Fensterscheibe aufgedruckt und in hinreichendem Abstand vom Heizfeld 2 entfernt geführt.
  • e) Anordnung wie in d) derart, daß der Kompensationsgleichstrom 17,18 im Verbindungsleiter 41 in der gleichen Richtung fließt wie der Heizstrom 24 und die Windungszahl und der Windungssinn in der Feldkompensationswicklung 13,14 jeweils so gewählt sind, daß sich die erforderliche Kompensation einstellt. Der Verbindungsleiter 41 ist auf die Fensterscheibe aufgedruckt und in hinreichendem Abstand von dem leitenden Fensterrahmen entfernt.
  • Fig. 3
    Anordnung wie in Fig. 2e mit einem in ein erstes Teilheizfeld 2a und ein zweites Teilheizfeld 2b unterteiltes Heizfeld 2. Der Kompensationsgleichstrom 17,18 wird durch entsprechend gepolten Anschluß des Teilheizfeldes 2b an die Heizgleichstromquelle 25 in entgegengesetzter Richtung zum Heizstrom 24 im erstem Teilheizfeld 2a geführt. Hierzu sind auf beiden Seiten der Fensterscheibe jeweils der Masseanschluß 12 und der Spannungsanschluß 11 der Heizgleichstromquelle 25 notwendig. Die Windungszahlen und der Windungssinn der Primärwicklung 5,6 und der Feldkompensationswicklung 13,14 sind jeweils derart gewählt, daß sich das durch den Heizstrom 24 erzeugte Heizstrom-Primärmagnetfeld 24a und das durch den Kompensationsgleichstrom 17,18 erzeugte Kompensationsmagnetfeld 17a,18a jeweils im magnetischen Kern 9,10 weitgehend kompensieren. Die magnetischen Wirkungen des induktiven HF-Strom des ersten Teilheizfeldes 35, 37 und des zu diesem gleichsinnig gerichteten induktiven HF-Stroms des zweiten Teilheizfeldes 36, 38 unterstützen einander jeweils im magnetischen Kern 9,10.
  • Fig. 4
  • a) Anordnung wie in Fig. 3 mit einem ersten Teilheizfeld 2a), einem zweiten Teilheizfeld 2b und einem weiteren Teilheizfeld 2c), welches hochfrequent geerdet ist. Die Anschlüsse an den Spannungsanschluß 11 erfolgen jeweils über eine Siebdrossel 34b und die hochfrequente Erdung über einem Siebkondensator 34a. Die Auskopplung des Antennensignals erfolgt über eine Auskoppelwicklung 39 auf dem magnetischen Kern 9 oder 10 in der weiterführenden Antennenschaltung 32.
  • b) Wie in Fig. 4a), jedoch mit Auskopplung des Antennensignals durch Anschluß der weiterführenden Antennenschaltung 32 an eine Sammelschiene 3a des ersten Teilheizfeldes 2a mit Hilfe eines Übertragers mit geeignetem Übersetzungsverhältnis üv.
  • Fig. 5
    Elektrisches Ersatzschaltbild der Anordnung in Fig. 4b beim Empfang von Signalen mit niedrigen Frequenzen (z.B. AM-Frequenzbereich). L1a und L2a bilden die auf die Primärwicklung 5 bzw. die Primärwicklung 6 bezogenen Induktivitäten jeweils bei leerlaufender Feldkompensationswicklung 13,14. Die Übersetzungsverhältnisse ü1 und ü2 ergeben sich jeweils aus den Verhältnissen der Windungszahlen der Feldkompensationswicklung 13 bzw.14 zur Primärwicklung 5 bzw. 6. Zwischen den beiden Wicklungen wird jeweils eine strenge Kopplung mit vernachlässigbarer Streuung angenommen. E*heffa und E*heffb beschreiben die am ersten Teilheizfeld 2a bzw. am zweiten Teilheizfeld 2b erzeugten Leerlaufspannungen im Empfangsfeld. Ca und Cb sind die Kapazitäten der zugehörigen Heizfelder. Die Auskopplung der Empfangssignale in der weiterführenden Antennenschaltung 32 erfolgt durch transformatorische Ankopplung mit Hilfe der Auskoppelwicklung 39. Durch Wahl der Windungszahl dieser Wicklung stellt sich ein auf die Primärwicklung 5 bezogenes Übersetzungsverhältnis ein, welches unter Einbeziehung des Eigenrauschens eines in der weiterführenden Antennenschaltung 32 befindlichen verstärkenden elektronischen Elements 42 mit wirksamer Kapazität Cv im Hinblick auf das Signal-Rauschverhältnis (SNR) optimiert werden kann.
    • Embodiments of the invention which are illustrated in the drawings are described in more detail below. In detail shows:
  • Fig. 1
  • a) Window pane antenna according to the invention, each with a feed network 19, 20 on each side of the heating field 2. The feed network 19, 20 has a magnetic core 9, 10 with a primary winding 5, 6 through which the heating current 24 flows. On the magnetic core 9, 10 a field compensation winding 13, 14 is attached, through which the compensation direct current 17, 18 flows, in order to generate a compensation magnetic field 17a, 18a, which sufficiently compensates for the heating current primary magnetic field 24a (see FIG. 4b). The antenna 1 with a further antenna circuit 32 is shown as a flat conductor separated from the heating field 2.
  • b) Arrangement as in a), but with a divided heating field, the first partial heating field 2a of which is fed in each case via a supply network 19, 20, and the further partial heating field 2c of which is grounded at high frequency.
  • Fig. 2
  • a) Arrangement as in Fig. 1, each with a control device for setting the correct compensation direct current 17, 18 in each supply network 19, 20. The heating current 24 and, consequently, its voltage across the measuring resistor 29 is compared with the aid of the setpoint generator 30 and the controllable DC source 22 is set with the aid of the control device 31 to the value which produces the suitable compensation magnetic field 17a, 18a with the magnetic core 9, 10.
  • b) Arrangement as in a) with the same magnetic cores 9 and 10 attached to both sides of the window pane 23, the same primary windings 5 and 6, the same and field compensation windings 13 and 14 connected in series and a control device 31 located only on one side with high-resistance impressing of the compensation direct current 17 = 18 with the help of the controllable three-pole amplifier element 26. Because of the series connection, the availability of a voltage connection 11 on one side and a ground connection 12 on the other side of the window pane 23 is sufficient for the heating current supply and the compensation current supply.
  • c) Arrangement as in b) with a fixed compensation direct current 17, 18 using a compensating resistor 40.
  • d) Arrangement as in c) such that the compensation direct current 17, 18 in the connecting conductor 41 flows in the opposite direction as the heating current 24 from one side to the other of the window pane 23 and the number of turns and the sense of turn in the field compensation winding 13, 14 are each selected in this way are that the required compensation of the magnetic excitation caused by the heating current 24 occurs in each case in the magnetic core 9, 10. The connecting conductor 41 is printed on the window pane and guided at a sufficient distance from the heating field 2.
  • e) Arrangement as in d) in such a way that the compensation direct current 17, 18 in the connecting conductor 41 flows in the same direction as the heating current 24 and the number of turns and the sense of turn in the field compensation winding 13, 14 are each selected such that the required compensation is obtained . The connecting conductor 41 is printed on the window pane and removed from the conductive window frame at a sufficient distance.
  • Fig. 3
    Arrangement as in FIG. 2e with a heating field 2 subdivided into a first partial heating field 2a and a second partial heating field 2b. The compensation direct current 17, 18 is conducted by appropriately polarized connection of the partial heating field 2b to the direct heating current source 25 in the opposite direction to the heating current 24 in the first partial heating field 2a . For this purpose, the ground connection 12 and the voltage connection 11 of the heating direct current source 25 are necessary on both sides of the window pane. The number of turns and the sense of the turns of the primary winding 5, 6 and the field compensation winding 13, 14 are each chosen such that the heating current primary magnetic field 24a generated by the heating current 24 and the compensation magnetic field 17a, 18a generated by the compensation direct current 17,18 are each in the magnetic core 9.10 largely compensate. The magnetic effects of the inductive HF current of the first partial heating field 35, 37 and of the inductive HF current of the second partial heating field 36, 38 directed in the same direction support each other in the magnetic core 9, 10.
  • Fig. 4
  • a) Arrangement as in Fig. 3 with a first partial heating field 2a), a second partial heating field 2b and a further partial heating field 2c), which is grounded at high frequency. The connections to the voltage connection 11 each take place via a filter choke 34b and the high-frequency grounding via a filter capacitor 34a. The antenna signal is decoupled via a decoupling winding 39 on the magnetic core 9 or 10 in the further antenna circuit 32.
  • b) As in Fig. 4a), but with decoupling of the antenna signal by connecting the further antenna circuit 32 to a busbar 3a of the first partial heating field 2a with the aid of a transformer with a suitable transmission ratio.
  • Fig. 5
    Electrical equivalent circuit diagram of the arrangement in Fig. 4b when receiving signals with low frequencies (eg AM frequency range). L1a and L2a form the inductances related to the primary winding 5 and the primary winding 6, respectively, when the field compensation winding 13, 14 is idling. The gear ratios ü1 and ü2 each result from the ratios of the number of turns of the field compensation winding 13 or 14 to the primary winding 5 or 6. Between the two windings, a strict coupling with negligible scatter is assumed. E * heffa and E * heffb describe the open circuit voltages generated in the receiving field on the first partial heating field 2a and on the second partial heating field 2b, respectively. Ca and Cb are the capacities of the associated heating fields. The received signals in the further antenna circuit 32 are decoupled by transformer coupling with the aid of the outcoupling winding 39. By selecting the number of turns of this winding, a transmission ratio is established which is related to the primary winding 5 and which includes the self-noise of an amplifying electronic circuit located in the further antenna circuit 32 Elements 42 with effective capacity Cv can be optimized in terms of the signal-to-noise ratio (SNR).

    • Im Interesse einer kleinen Bauform ist die Verwendung magnetischer Kerne auf beiden Seiten des Heizfeldes zwingend erforderlich. Der extrem hohe Heizstrom 24 in den Primärwicklungen 5 und 6 der Zuführungsnetzwerke 19 und 20 führt zu Sättigungserscheinungen im magnetischen Kern 9,10, welche vermieden werden müssen. Wie in Fig. 1a dargestellt, geschieht dies erfindungsgemäß mit Hilfe einer Feldkompensationswicklung 13,14, welche vom Kompensationsgleichstrom 17,18 durchflossen ist. Dieser wird so eingestellt, daß bei der gegebenen Windungszahl der Feldkompensationswicklung 13,14 das Gleichfeld im magnetischen Kern 9,10 kompensiert ist. Die Kompensationsstromquelle 15,16 ist dabei hochohmig zu gestalten, damit die Induktivität der Primärwicklung 5, 6 durch Anschalten der Kompensationsstromquelle 15,16 nicht wesentlich gemindert wird. Im Interesse einer möglichst kleinen Bauform mit möglichst kleinem Kupferaufwand der Primärwicklung 5, 6 wird ein magnetischer Kern 9,10 ohne Luftspalt bevorzugt. Die Feldkompensationswicklung 13,14 kann dabei als Wicklung mit dünnem Draht und hoher Windungszahl ausgeführt werden, so daß das Produkt aus Kompensationsgleichstrom 17,18 und dieser Windungszahl dem Produkt aus dem Heizstrom 24 und der Windungszahl derPrimärwicklung 5, 6 entspricht. In Fig. 1a ist die Antenne 1 als eine flächenhafte oder drahtförmige Leiterstruktur in der Nähe des Heizfelds 2 angebracht. Durch hochfrequente Isolation des Heizfelds 2 mit Hilfe der Zuführungsnetzwerke 19, 20 bildet sich auf dem Heizfeld 2 eine Empfangsspannung aus, welche sich durch kapazitive Kopplung an die Antenne 1 als eine Vergrößerung der Empfangsspannung an der Antennenanschlußstelle 33 auswirkt. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die weiterführende Antennenschaltung 32 ein kapazitiv hochohmiges verstärkendes Element, so daß durch Einschalten der Zuführungsnetzwerke 19, 20 das Signal-Rauschverhältnis an der Antennenanschlußstelle 33 nennenswert verbessert wird. Hierbei ist es nicht zwingend notwendig, das gesamte Heizfeld 2 über Zuführungsnetzwerke 19, 20 mit Heizstrom zu versorgen. Im Interesse einer kleineren Baugröße des Zuführungsnetzwerks 19, 20 wird erfindungsgemäß nur das der Antenne 1 benachbarste Teilheizfeld 2a über Zuführungsnetzwerke 19, 20 mit Heizstrom versorgt. Das weitere Teilheizfeld 2c kann hochfrequent mit der Fahrzeugkarosserie 21 verbunden sein. Eine Anordnung dieser Art ist in Fig. 1b dargestellt.In the interest of a small design, the use of magnetic cores on both sides of the heating field is absolutely necessary. The extremely high heating current 24 in the primary windings 5 and 6 of the feed networks 19 and 20 leads to saturation phenomena in the magnetic Core 9.10, which must be avoided. As shown in Fig. 1a, this is done according to the invention with the help of a field compensation winding 13, 14, which is from the compensation direct current 17.18 has flowed through. This is set so that at the given number of turns the field compensation winding 13, 14 compensates for the direct field in the magnetic core 9, 10 is. The compensation current source 15, 16 is to be designed with a high resistance, so that the inductance the primary winding 5, 6 by switching on the compensation current source 15, 16 not is significantly reduced. In the interest of the smallest possible design with the smallest possible Copper expenditure of the primary winding 5, 6, a magnetic core 9, 10 without an air gap is preferred. The field compensation winding 13, 14 can be a winding with thin wire and high number of turns are carried out, so that the product of compensation direct current 17, 18 and this number of turns the product of the heating current 24 and the number of turns of the primary winding 5, 6 corresponds. In Fig. 1a, the antenna 1 is as a flat or wire-shaped Conductor structure attached near the heating field 2. Thanks to high-frequency insulation of the heating field 2 with the aid of the supply networks 19, 20 forms one on the heating field 2 Receiving voltage from, which by capacitive coupling to the antenna 1 as an enlargement the reception voltage at the antenna connection point 33 affects. In an advantageous Embodiment of the invention includes the advanced antenna circuit 32 capacitively high-resistance reinforcing element, so that by switching on the supply networks 19, 20 significantly improves the signal-to-noise ratio at the antenna connection point 33 becomes. Here, it is not absolutely necessary to supply the entire heating field 2 via supply networks 19, 20 to supply with heating current. In the interest of a smaller size of the feed network 19, 20, according to the invention, only the partial heating field closest to the antenna 1 becomes 2a supplied with heating current via supply networks 19, 20. The further partial heating field 2c can be connected to the vehicle body 21 at a high frequency. An arrangement of this kind is in Fig. 1b shown.

    In Fig. 2 sind verschiedene Varianten zur Einstellung des richtigen Kompensationsgleichstroms 17,18 in der Feldkompensationswicklung 13,14 dargestellt, damit sich eine hinreichende Kompensation der magnetischen Felder einstellt. Fig. 2a zeigt aufden Seiten je einen Meßwiderstand 29, dessen durch den Heizstrom 24 erzeugte Spannung mit der Spannung eines Sollwertgebers 30 in der Regeleinrichtung 31 verglichen wird und die Ausgangsgröße der Regeleinrichtung 31 die hochfrequenzmäßig hochohmige steuerbare Gleichstromquelle 22 derart einstellt, daß bei der vorgegebenen Feldkompensationswicklung 13,14 und der Primärwicklung 5, 6 die nötige Feldkompensation gegeben ist. Auf der linken Seite in Fig. 2a ist die steuerbare Gleichstromquelle 22 durch ein steuerbares dreipoliges Verstärkerelement 26 beispielhaft realisiert. Die hochfrequenzmäßige Hochohmigkeit ist durch die Hochohmigkeit der Quell-Senkenstrecke 27 des steuerbaren dreipoligen Verstärkerelements 26 gegeben.2 shows different variants for setting the correct compensation direct current 17,18 shown in the field compensation winding 13,14, so that there is sufficient compensation of magnetic fields. Fig. 2a shows a measuring resistor on each side 29, the voltage generated by the heating current 24 with the voltage of a setpoint generator 30 is compared in the control device 31 and the output variable of the control device 31 the high-frequency high-impedance controllable direct current source 22 sets such that at predetermined field compensation winding 13, 14 and primary winding 5, 6 the necessary field compensation given is. On the left in Fig. 2a is the controllable direct current source 22 realized by a controllable three-pole amplifier element 26 as an example. The high frequency High impedance is controllable by the high impedance of the source / drain path 27 given three-pole amplifier element 26.

    In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden, wie in Fig. 2b gezeigt, die beiden Feldkompensationswicklungen 13,14 über einen Verbindungsleiter 41 verbunden, so daß sie in Reihe geschaltet und von demselben Kompensationsgleichstrom 17,18 durchflossen sind. In Fig. 2b wird der Heizstrom 24 vom Spannungsanschluß 11 der Heizgleichstromquelle 25 dem Heizfeld 2 zugeführt und das Heizfeld 2 auf der linken Seite an den Masseanschluß 12 angeschlossen. Bei dieser Form der Heizstromspeisung fließen der Heizstrom 24 im Heizfeld 2 und der Kompensationsgleichstrom 17,18 im Verbindungsleiter 41 in der gleichen Richtung von einer Seite der Fensterscheibe 23 zur anderen. Die Kompensationswirkung der magnetischen Felder im magnetischen Kern 9,10 erzwingen dabei einen Windungssinn derart, daß sich bei Ausbildung der Spannung Ua an der Primärwicklung 5, 6 in der eingezeichneten Richtung die Sekundärspannungen ü1*Ua, ü2*Ua an der Feldkompensationswicklung 13,14 jeweils dazu in entgegensetzter Richtung ausbilden. Der Kompensationsgleichstrom 17,18 wird zweckmäßiger Weise entsprechend einer hohen Windungszahl in der Feldkompensationswicklung 13,14 wesentlich kleiner gewählt als der Heizstrom 24, so daß ü1 und ü2 wesentlich größer als 1 sind.In an advantageous embodiment of the invention, as shown in FIG. 2b, the two Field compensation windings 13,14 connected via a connecting conductor 41, so that they in Are connected in series and flowed through by the same compensation direct current 17.18. In Fig. 2b, the heating current 24 from the voltage connection 11 of the heating direct current source 25 to the heating field 2 supplied and the heating field 2 on the left side connected to the ground terminal 12. With this form of heating current supply, the heating current 24 flows in the heating field 2 and the compensation direct current 17, 18 in the connecting conductor 41 in the same direction from one side the window pane 23 to the other. The compensation effect of the magnetic fields in the magnetic Core 9, 10 force a winding sense in such a way that when the Voltage Ua on the primary winding 5, 6 in the direction shown the secondary voltages ü1 * Ua, ü2 * Ua on the field compensation winding 13,14 each in the opposite Train direction. The compensation direct current 17, 18 is appropriately corresponding a high number of turns in the field compensation winding 13,14 much smaller selected as the heating current 24, so that ü1 and ü2 are significantly larger than 1.

    In der Fig. 2c ist das steuerbare dreipolige Verstärkerelement 26 durch einen Ausgleichswiderstand 40 ersetzt. Dies ist dann möglich, wenn die Spannungen an der Feldkompensationswicklung 13,14 gleich groß sind, d.h. die Übersetzungsverhältnisse in den Zuführungsnetzwerken 19, 20 gleiche Werte besitzen (ü1 = ü2). In diesem Fall kann die hochohmige Gleichstromquelle durch eine niederohmige Quelle ersetzt werden.In Fig. 2c, the controllable three-pole amplifier element 26 is by a compensating resistor 40 replaced. This is possible when the voltages on the field compensation winding 13,14 are the same size, i.e. the gear ratios in the feed networks 19, 20 have the same values (ü1 = ü2). In this case, the high impedance DC source be replaced by a low-impedance source.

    In Fig. 2d wird der Verbindungsleiter 41 als auf die Fensterscheibe gedruckter Leiter ausgeführt. Bei der Beschaltung, wie in Fig. 2d, mit einem auf dem Verbindungsleiter 41 in gleicher Richtung fließenden Kompensationsgleichstrom 17 = 18 wie der Heizstrom 24 im Heizfeld 2 führt der Verbindungsleiter 41 entgegengesetzt gerichtete hochfrequente Spannung gegenüber der Fahrzeugkarosserie 21 wie das Heizfeld 2. Aus diesem Grund sollte die kapazitive Kopplung zwischen dem Verbindungsleiter 41 und dem Heizfeld 2 möglichst gering gehalten werden, d.h. der Abstand zwischen dem Verbindungsleiter 41 und dem Heizfeld 2 sollte hinreichend groß sein.In Fig. 2d, the connecting conductor 41 is designed as a conductor printed on the window pane. When wiring, as in Fig. 2d, with one on the connecting conductor 41 in the same direction flowing compensation direct current 17 = 18 as the heating current 24 in the heating field 2 leads the connecting conductor 41 oppositely directed high-frequency voltage compared to the Vehicle body 21 as the heating field 2. For this reason, the capacitive coupling be kept as small as possible between the connecting conductor 41 and the heating field 2, i.e. the distance between the connecting conductor 41 and the heating field 2 should be sufficiently large his.

    Wird an beiden Seiten des Heizfeldes jeweils der Spannungsanschluß 11 und der Masseanschluß 12 zur Verfügung gestellt, so ist eine Anschlußart wie in Fig. 2e möglich derart, daß der Kompensationsgleichstrom 17,18 im Verbindungsleiter 41 in entgegengesetzter Richtung fließt wie der Heizstrom 24 im Heizfeld 2. Auf diese Weise wird bewirkt, daß bei Wahl des richtigen Windungssinns der Primärwicklung 5, 6 und der Feldkompensationswicklung 13,14 sich die zugehörigen magnetischen Felder im magnetischen Kern 9,10 kompensieren. Die sich an der Primärwicklung 5, 6 und an der Feldkompensationswicklung 13,14 ausbildenden Spannungen haben dann jeweils gleiche Richtung, wie in Fig. 2e ersichtlich. In diesem Fall ist die Kapazität zwischen dem Verbindungsleiter 41 und dem Heizfeld 2 weniger schädlich.Is the voltage connection 11 and the ground connection on both sides of the heating field Provided 12, a connection type as in Fig. 2e is possible such that the compensation direct current 17, 18 in the connecting conductor 41 flows in the opposite direction as the heating current 24 in the heating field 2. In this way it is caused that when the correct winding sense is selected the primary winding 5, 6 and the field compensation winding 13, 14 are associated with them compensate for magnetic fields in the magnetic core 9, 10. Which is on the primary winding 5, 6 and voltages forming on the field compensation winding 13, 14 then the same direction as shown in Fig. 2e. In this case, the capacity between the connecting conductor 41 and the heating field 2 is less harmful.

    Besondere Bedeutung kommt der Erfindung bei solchen Funkdiensten zu, bei deren Frequenzen die Abmessungen der Fensterscheibe 23 um mindestens eine Größenordnung kleiner ist als die Wellenlänge. Die induktiven Wirkungen des Heizfeldes 2 sind dann vernachlässigbar und das Heizfeld kann als Quasi-Potentialfläche betrachtet werden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Verbindungsleiter 41 in Form eines Teilheizfeldes, z.B. des zweiten Teilheizfeldes 2b, wie in Fig. 3, ausgeführt. Eine besonders günstige Dimensionierung ist dabei die Aufteilung des Heizfeldes in etwa zwei gleich große Teilflächen, so daß das Übersetzungsverhältnis ü1, ü2 zwischen der Primärwicklung 5, 6 und der Feldkompensationswicklung 13, 14 den Wert ü1 = ü2 = 1 besitzt, denn der Kompensationsgleichstrom 17,18 im zweiten Teilheizfeld 2b besitzt dann etwa die gleiche Größe wie der Heizstrom 24 im ersten Teilheizfeld 2a. Bei dieser Anordnung ist es notwendig, daß sowohl der Spannungsanschluß 11 als auch der Masseanschluß 12 jeweils aufbeiden Seiten der Fensterscheibe zur Verfügung stehen. Bei der in Fig. 3 angegebenen Schaltungsform fließen der Heizstrom 24 und der Kompensationsgleichstrom 17,18 in den beiden benachbarten Teilheizfeldern in zueinander entgegengesetzter Richtung. Bei aufbeiden Seiten der Fensterscheibe 23 jeweils gleich ausgeführter Primärwicklung 5, 6 und jeweils gleich ausgeführter Feldkompensationswicklung 13,14 heben sich die magnetischen Felder im magnetischen Kern 9,10 dann jeweils auf. Die gleichartige Ausführung der Zuführungsnetzwerke 19, 20 aufbeiden Seiten zeigt sich hierbei als besonders vorteilhafte Lösung. Bei gleich großen Teilheizfeldern und gleichartiger Ausführung der Zuführungsnetzwerke 19, 20 auf beiden Seiten der Fensterscheibe ist die Kapazität Ck zwischen dem ersten Teilheizfeld 2a und dem zweiten Teilheizfeld 2b ohne Wirkung auf die sich ausbildende Hochfrequenzspannung an der Primärwicklung 5, 6 bzw. an der Feldkompensationswicklung 13,14.The invention is of particular importance in the case of such radio services, at their frequencies the dimensions of the window pane 23 is at least one order of magnitude smaller than that Wavelength. The inductive effects of the heating field 2 are then negligible and that The heating field can be viewed as a quasi-potential area. In a particularly advantageous embodiment According to the invention, the connecting conductor 41 is in the form of a partial heating field, e.g. of second partial heating field 2b, as shown in FIG. 3. A particularly favorable dimensioning is the division of the heating field into approximately two equal areas, so that the transmission ratio ü1, ü2 between the primary winding 5, 6 and the field compensation winding 13, 14 has the value ü1 = ü2 = 1, because the compensation direct current 17,18 in the second The partial heating field 2b then has approximately the same size as the heating current 24 in the first partial heating field 2a. With this arrangement, it is necessary that both the voltage terminal 11 and the Ground connection 12 are available on both sides of the window pane. At the in Fig. 3 specified circuit form, the heating current 24 and the compensation direct current flow 17, 18 in the two adjacent partial heating fields in opposite directions to one another. With the primary winding 5 of the same design on both sides of the window pane 23, 6 and each field compensation winding 13, 14 of the same design raise the magnetic Fields in the magnetic core 9.10 then each. The same type of delivery networks 19, 20 on both sides turns out to be a particularly advantageous solution. If the partial heating fields are of the same size and the feed networks 19, 20 are of the same design on both sides of the window pane is the capacitance Ck between the first partial heating field 2a and the second partial heating field 2b without effect on the high-frequency voltage that is formed on the primary winding 5, 6 or on the field compensation winding 13, 14.

    In den Figuren 4a und 4b werden unterschiedliche Formen der Auskopplung der Antennenspannungen dargestellt.FIGS. 4a and 4b show different forms of decoupling the antenna voltages shown.

    In Fig. 4a wird der zwischen der Primärwicklung 5 und der Feldkompensationswicklung 13 auf dem gemeinsamen magnetischen Kern 9 befindliche Übertrager ergänzt durch die Auskoppelwicklung 39, welche in diesem Beispiel mit der wirksamen Kapazität Cv des verstärkenden elektronischen Bauelements 42 in der weiterführenden Antennenschaltung 32 belastet ist. Die verstärkten Antennensignale sind an der Antennenanschlußstelle 33 verfügbar. Zur Erklärung der Wirkungsweise sind auf beiden Seiten der Fensterscheibe 23 jeweils der induktive HF-Strom des ersten Teilheizfeldes 35, 37 und der induktive HF-Strom des zweiten Teilheizfeldes 36, 38 eingetragen. Diese durchfließen die Primärwicklung 5, 6 bzw. die Feldkompensationswicklung 13, 14 und erzeugen im magnetischen Kern 9,10 das HF-Primärmagnetfeld 35a, 37a bzw. das HF-Sekundärmagnetfeld 36a,38a. Primärmagnetfeld 35a, 37a bzw. das HF-Sekundärmagnetfeld 36a,38a sind im magnetischen Kern 9,10 jeweils gleich gerichtet und unterstützen einander bei der Bildung der Induktivität zur hochfrequenten Isolation der beiden Teilheizfelder von der Fahrzeugkarosserie 21. Bei dieser Anschlußform für den Heizstrom mit auf beiden Seiten verfügbarem Spannungsanschluß 11 und Masseanschluß 12 und in den beiden Teilheizfeldern 2a und 2b entgegengesetzt gerichteten Heizströmen 24 und 17 sind das dazugehörige HeizstromPrimärmagnetfeld 24a und das Kompensationsmagnetfeld 17a bzw. 18a dann einander entgegensetzt gerichtet und heben sich bei Wahl der geeigneten Windungszahlen auf erfindungsgemäße Weise auf. Im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit sind in Fig. 4a die Spannungsanschlüsse 11 jeweils mit einer durch die Siebdrossel 34b in Verbindung mit dem Siebkondensator 34a mit einer gesiebten Spannung versorgt. Dies trifft auch für das weitere Teilheizfeld 2c zu, welches hochfrequenzmäßig geerdet ist und auf einer Seite an den Masseanschluß 12 angeschlossen ist und auf der anderen Seite am Spannungsanschluß 11 mit gesiebter Spannung versorgt wird. Eine in der Nähe der Sammelschienen der Heizfelder befindliche Anbringung der Siebkondensatoren 34a bzw. der Spannungsanschluß 11 ist im Hinblick auf die Vermeidung von Einkopplungen von Störungen über das Bordnetz vorteilhaft.In Fig. 4a that between the primary winding 5 and the field compensation winding 13 the common magnetic core 9 transformer complemented by the coupling winding 39, which in this example has the effective capacitance Cv of the amplifying electronic component 42 is loaded in the continuing antenna circuit 32. The amplified antenna signals are available at antenna connection point 33. To explain the The mode of operation is the inductive RF current on both sides of the window pane 23 of the first partial heating field 35, 37 and the inductive HF current of the second partial heating field 36, 38 registered. These flow through the primary winding 5, 6 or the field compensation winding 13, 14 and generate the RF primary magnetic field 35a, 37a or that in the magnetic core 9, 10 RF secondary magnetic field 36a, 38a. Primary magnetic field 35a, 37a or the RF secondary magnetic field 36a, 38a each have the same direction in the magnetic core 9, 10 and support one another the formation of the inductance for high-frequency insulation of the two partial heating fields from the vehicle body 21. With this type of connection for the heating current with available on both sides Voltage connection 11 and ground connection 12 and in the two partial heating fields 2a and 2b oppositely directed heating currents 24 and 17 are the associated heating current primary magnetic field 24a and the compensation magnetic field 17a or 18a then opposed to each other directed and rise to the invention when choosing the appropriate number of turns Way on. With regard to the electromagnetic compatibility, the voltage connections are in FIG. 4a 11 each with a through the filter choke 34b in connection with the filter capacitor 34a is supplied with a screened voltage. This also applies to the further partial heating field 2c, which is grounded at high frequency and on one side to the ground connection 12 is connected and on the other side to the voltage terminal 11 with screened voltage is supplied. An attachment of the located near the busbars of the heating fields Sieving capacitors 34a and the voltage connection 11 is in view of the avoidance of Coupling of disturbances via the vehicle electrical system is advantageous.

    In Fig. 4b erfolgt die Auskopplung der Antennensignale beispielhaft an ein hochfrequent über die Primärwicklung 5, 6 isoliertes erstes Teilheizfeld 2a mit Hilfe eines Übertragers mit dem Übersetzungsverhältnis üv in die weiterführende Antennenschaltung 32. Die Auskopplung erfolgt zwischen der Sammelschiene des ersten Teilheizfeldes 3a oder 4a und der Karosserie 21. Wiederum gilt, daß bei gleicher Windungszahl der Primärwicklung 5, 6 und der Feldkompensationswicklung 13, 14 die hochfrequenten Spannungen am ersten Teilheizfeld 2a und am zweiten Teilheizfeld 2b gleich groß sind. Somit könnte der Übertrager in der weiterführenden Antennenschaltung 32 gleichwertig an einer der Sammelschienen 3b,4b des zweiten Teilheizfeldes 2b angeschlossen werden.In Fig. 4b, the coupling of the antenna signals takes place, for example, to a high frequency the primary winding 5, 6 isolated first partial heating field 2a with the aid of a transformer Transmission ratio üv in the further antenna circuit 32. The coupling takes place between the busbar of the first partial heating field 3a or 4a and the body 21. Again, with the same number of turns of the primary winding 5, 6 and the field compensation winding 13, 14 the high-frequency voltages on the first partial heating field 2a and on the second Partial heating field 2b are the same size. The transmitter could thus be in the continuing antenna circuit 32 equivalent on one of the busbars 3b, 4b of the second partial heating field 2b be connected.

    Fig. 5 zeigt schließlich ein Ersatzschaltbild der gesamten Anordnung in Fig. 4b für niedrige Frequenzen, wie sie insbesondere im AM-Frequenzbereich gegeben sind. Das erste Teilheizfeld 2a und das zweite Teilheizfeld 2b sind jeweils durch die dicken Linien dargestellt, welche ausdrücken, daß die Empfangsspannung der Heizfelder auf der linken und rechten Seite der Fensterscheibe 23 gleich groß sind. Die Spannung Ua des ersten Teilheizfelds 2a und die Spannung Ub des zweiten Teilheizfelds 2b sind über das Übertragungsverhältnis ü1 - gegeben durch das Windungszahlverhältnis der Primärwicklung 5, 6 zur Feldkompensationswicklung 13,14 auf der rechten Seite - und über das Übertragungsverhältnis ü2 - gegeben durch das Windungsverhältnis der Primärwicklung 5, 6 zur Feldkompensationswicklung 13,14 auf der linken Seite und durch die Erregungen E*heffa für das erste Teilheizfeld 2a mit seiner Eigenkapazität Ca und durch die Erregung E*heffb für das zweite Teilheizfeld 2b mit seiner Eigenkapazität Cb bestimmt. Ferner ist die Kapazität Ck als Koppelkapazität zwischen den beiden Heizfeldern wirksam. Der Anschluß des Übertragers üv zur Auskopplung der Antennensignale Uv über die Auskoppelwicklung 39 ist dem ersten Teilheizfeld 2a parallelgeschaltet. Bei der Einströmung der empfangenen Signale, bewirkt durch die elektromagnetische Feldstärke E, sind die Eigeninduktivitäten L1a der Primärwicklung 5 und ihr Verlustfaktor δ1a auf der rechten Seite der Fensterscheibe 23 sowie die Eigeninduktivität L2a der Primärwicklung 6 und ihr Verlustfaktor δ2a auf der linken Seite von Bedeutung. 5 shows an equivalent circuit diagram of the entire arrangement in FIG. 4b for low frequencies, as they are especially given in the AM frequency range. The first partial heating field 2a and the second partial heating field 2b are each represented by the thick lines which express that the receiving voltage of the heating fields on the left and right side of the window pane 23 are the same size. The voltage Ua of the first partial heating field 2a and the voltage Ub of the second partial heating field 2b are given by the transmission ratio ü1 - by the number of turns ratio the primary winding 5, 6 to the field compensation winding 13, 14 on the right side - and over the transmission ratio ü2 - given by the turns ratio the primary winding 5, 6 to the field compensation winding 13, 14 on the left and through the excitations E * heffa for the first partial heating field 2a with its own capacity Ca and through the Excitation E * heffb determined for the second partial heating field 2b with its own capacitance Cb. Further the capacitance Ck is effective as coupling capacitance between the two heating fields. The connection of the transformer uv for coupling out the antenna signals Uv via the coupling winding 39 is connected in parallel with the first partial heating field 2a. With the inflow of the received Signals caused by the electromagnetic field strength E are the self-inductances L1a Primary winding 5 and its loss factor δ1a on the right side of the window pane 23 as well the self-inductance L2a of the primary winding 6 and its loss factor δ2a on the left side significant.

    Für den Sonderfall eines gleich großen ersten und zweiten Teilheizfelds 2a, 2b und auf beiden Seiten der Fensterscheibe 23 gleicher Primärwicklungen 5, 6 können auch die Feldkompensationswicklungen 13,14 wie die Primärwicklungen 5, 6 gestaltet werden. Für diesen für die Anwendung besonders wichtigen Fall gilt angenähert:
    Ca = Cb = C, ü1 = ü2 = ü = 1, L1a = L2a = La = L, δ1a = δ2a = δa = δ und heffa = heffb = heff;
    Hierfür lassen sich unter Einbeziehung eines geeigneten Wertes von üv unter realen Bedingungen besonders günstige Signal-Rauschverhältnisse am Ausgang des verstärkenden elektronischen Bauelements 42 erzielen, wenn die verfügbare Gesamtfläche für das erste und das zweite Teilheizfeld 2a, 2b vorgegeben ist. In diesem Fall ist Ua = Ub und Ck ist praktisch ohne Wirkung. Die Optimierung des Systems erfolgt unter diesen Voraussetzungen durch Gestaltung einer hinreichend großen Induktivität L mit einem möglichst kleinen Verlustfaktor δ. Dies ist insbesondere am unteren Ende des Frequenzbandes von Bedeutung, für welches die Anordnung konzipiert ist. Der Verlustfaktor repräsentiert bei jeder der beiden Induktivitäten einen Verlustleitwert der Größe δ/(ωL), dessen Rauscheinströmung auf die Parallelschaltung insbesondere bei niedrigen Frequenzen das erreichbare Signal-Rauschverhältnis wesentlich mitbestimmt.    For the special case of an equally large first and second partial heating field 2a, 2b and on both sides of the window pane 23 of the same primary windings 5, 6, the field compensation windings 13, 14 can also be designed like the primary windings 5, 6. For this case, which is particularly important for the application, the following applies approximately:
    Ca = Cb = C, ü1 = ü2 = ü = 1, L1a = L2a = La = L, δ1a = δ2a = δa = δ and heffa = heffb = heff;
    For this purpose, particularly favorable signal-to-noise ratios can be achieved at the output of the amplifying electronic component 42, taking into account a suitable value of uv under real conditions, if the total area available for the first and second partial heating fields 2a, 2b is predetermined. In this case Ua = Ub and Ck has practically no effect. Under these conditions, the system is optimized by designing a sufficiently large inductance L with the smallest possible loss factor δ. This is particularly important at the lower end of the frequency band for which the arrangement is designed. For each of the two inductors, the loss factor represents a loss conductance of the quantity δ / (ωL), the noise influence of which on the parallel connection, in particular at low frequencies, significantly influences the achievable signal-to-noise ratio.

    Im folgenden wird für den in der Praxis vorzuziehenden Fall von auf beiden Seiten der Fensterscheibe 23 gleich ausgeführten Primärwicklungen 5, 6 und gleichen Feldkompensationswicklungen 13,14 das Signal-Rauschverhältnis am Ausgang des verstärkendes elektronischen Bauelement 42 in Fig. 5 ermittelt. Das zweite Teilheizfeld 2b soll jedoch vom ersten Teilheizfeld 2a unterschiedlich gestaltet werden können. Die Variablen lauten somit:
    Ca; heffa; Cb; heffb; ü1 = ü2 = ü, L1a = L2a = L, δ1a = δ2a = δ;
    RT ist der äquivalente Rauschwiderstand des verstärkenden elektronischen Bauelements 42 mit seiner wirksamen Kapazität Cv, üv das Übersetzungsverhältnis der Ankopplung.
    Die Resonanzfrequenz fr ergibt sich aus den Antennenkapazitäten und der Kapazität Cv unter Einbeziehung der Wicklungskapazitäten und der beiden Induktivitäten L. 2πfr = 2 L·[Ca+ü 2·Cb+(1-ü 2)·Ck+üv 2·Cv]     In the following, the signal-to-noise ratio at the output of the amplifying electronic component 42 in FIG. 5 is determined for the case, which is preferable in practice, of primary windings 5, 6 and identical field compensation windings 13, 14, which are of identical design on both sides of the window pane 23. However, the second partial heating field 2b should be able to be designed differently from the first partial heating field 2a. The variables are therefore:
    Ca; heffa; Cb; heffb; ü1 = ü2 = ü, L1a = L2a = L, δ1a = δ2a = δ;
    RT is the equivalent noise resistance of the amplifying electronic component 42 with its effective capacitance Cv, üv the transmission ratio of the coupling.
    The resonance frequency fr results from the antenna capacitances and the capacitance Cv, including the winding capacitances and the two inductances L. 2π fr = 2nd L · [ Approx + ü 2nd · Cb + (1- ü 2nd ) · Ck + üv 2nd · Cv ]

    Das relative Signal-Rauschverhältnis im Vergleich zu einer aktiven Antenne aus einer Empfangsstruktur mit der Kapazität CA, einer effektiven Höhe h und mit einem gleichen verstärkenden elektronischen Bauelement 42 mit wirksamer Kapazität Cv und somit gleichem äquivalenten Rauschwiderstand RT ergibt sich aus der folgenden Beziehung:

    Figure 00110001
    The relative signal-to-noise ratio in comparison to an active antenna from a receiving structure with the capacitance CA, an effective height h and with the same amplifying electronic component 42 with effective capacitance Cv and thus the same noise resistance RT results from the following relationship:
    Figure 00110001

    Fig. 6 zeigt beispielhaft den Verlauf des relativen Signal-Rauschverhältnisses in dB. In diesem Beispiel lassen sich mit ü=3 optimale Werte erreichen. Für die effektiven Höhen h, heffa und heffb wurden dabei gleiche Werte vorausgesetzt und CA wurde gleich Ca+Cb gesetzt. Hierbei zeigt sich, daß sich das Signal-Rauschverhältnis bei hinreichend hoher Güte der Induktivitäten durch die erfindungsgemäße Zufuhr der Heizleistung anhand der transformatorischen Ankopplung des elektronischen Bauelements 42 gegenüber der Vergleichsanordnung sogar verbessern läßt.

    Figure 00110002
    6 shows an example of the course of the relative signal-to-noise ratio in dB. In this example, optimal values can be achieved with ü = 3. The same values were assumed for the effective heights h, heffa and heffb and CA was set to Ca + Cb. It can be seen here that the signal-to-noise ratio can even be improved compared to the comparison arrangement if the quality of the inductances is sufficiently high by supplying the heating power according to the invention by means of the transformer coupling of the electronic component 42.
    Figure 00110002

    Liste der BezeichnungenList of names

  • Antenne 1Antenna 1
  • Heizfeld 2Heating field 2
  • erstes Teilheizfeld 2afirst partial heating field 2a
  • zweites Teilheizfeld 2bsecond partial heating field 2b
  • weiteres Teilheizfeld 2canother partial heating field 2c
  • Sammelschiene 3, 4Busbar 3, 4
  • Sammelschienen des ersten Teilheizfeldes 3a, 4aBusbars of the first partial heating field 3a, 4a
  • Sammelschienen des zweiten Teilheizfeldes 3b, 4bBusbars of the second partial heating field 3b, 4b
  • Primärwicklung 5, 6Primary winding 5, 6
  • Anschluß 7, 8Connection 7, 8
  • magnetischer Kern 9,10magnetic core 9.10
  • Spannungsanschluß 11Voltage connection 11
  • Masseanschluß 12Earth connection 12
  • Spannungsanschluß 11Voltage connection 11
  • Feldkompensationswicklung 13,14Field compensation winding 13.14
  • Kompensationsstromquelle 15,16Compensation power source 15, 16
  • Kompensationsgleichstrom 17,18Compensation direct current 17.18
  • Kompensationsmagnetfeld 17a,18aCompensation magnetic field 17a, 18a
  • Zuführungsnetzwerk 19, 20Feed network 19, 20
  • Fahrzeugkarosserie 21Vehicle body 21
  • steuerbare Gleichstromquelle 22controllable direct current source 22
  • Fensterscheibe 23Window pane 23
  • Heizstrom 24Heating current 24
  • Heizstrom-Primärmagnetfeld 24aHeating current primary magnetic field 24a
  • Heizgleichstromquelle 25DC heating source 25
  • steuerbares dreipoliges Verstärkerelement 26controllable three-pole amplifier element 26
  • Quell-Senkenstreck 27Source-valley stretch 27
  • Ruhestrom 28Quiescent current 28
  • Meßwiderstand 29Measuring resistor 29
  • Sollwertgeber 30Setpoint generator 30
  • Regeleinrichtung 31Control device 31
  • weiterführende Antennenschaltung 32advanced antenna circuit 32
  • Antennenanschlußstelle 33Antenna connector 33
  • Siebkondensator 34aSieve capacitor 34a
  • Siebdrossel 34bScreen throttle 34b
  • induktiver HF-Strom des ersten Teilheizfeldes 35, 37inductive HF current of the first partial heating field 35, 37
  • induktiver HF-Strom des zweiten Teilheizfeldes 36, 38inductive HF current of the second partial heating field 36, 38
  • Hf-Primärmagnetfeld 35a,37aRF primary magnetic field 35a, 37a
  • Hf-Sekundärmagnetfeld 36a,38aRF secondary magnetic field 36a, 38a
  • Auskoppelwicklung 39Decoupling winding 39
  • Ausgleichswiderstand 40Equalization resistor 40
  • Verbindungsleiter 41Connection conductor 41
  • verstärkendes elektronisches Bauelement 42amplifying electronic component 42
  • wirksame Kapazität Cveffective capacity Cv

    • Claims (25)

    Fensterscheibenantenne in der Fensterscheibe (23) eines Kraftfahrzeugs mit elektrisch leitender Fahrzeugkarosserie (21) und mit dieser elektrisch verbundener Heizgleichstromquelle (25) mit einem im wesentlichen rechteckförmig bzw. trapezförmig gestalteten, an den Seiten mit je einer Sammelschiene (3,4) versehenen Heizfeld (2), mit Anschlüssen zum Zwecke der Heizstromzuführung auf beiden Seiten über ein jeweils induktiv hochohmiges, in der Nähe des seitlichen Randes der Fensterscheibe angebrachtes Zuführungsnetzwerk (19, 20)
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Zuführungsnetzwerk (19, 20) auf jeder Seite des Heizfelds (2) eine auf einen magnetischen Kern (9, 10) aufgebrachte und vom Heizstrom (24) durchflossene Primärwicklung (5, 6) mit einer für den hochfrequent hochohmigen Anschluß des Heizfelds (2) hinreichend großen Windungszahl enthält und auf jedem der beiden magnetischen Kerne (9, 10) eine Feldkompensationswicklung (13, 14) angebracht ist, welche jeweils an eine geeignet gestaltete Kompensationsstromquelle (15, 16) angeschlossen ist derart, daß dadurch keine wesentliche, die induktive Hochohmigkeit des Zuführungsnetzwerks (19, 20) mindernde Wirkung verbunden ist und die Feldkompensationswicklung (13, 14) in der Weise vom Kompensationsgleichstom (17, 18) durchflossen ist, daß die aus der Windungszahl und dem Windungssinn der Feldkompensationswicklung (13, 14) und die aus der vom Heizstrom (24) durchflossenenen Primärwicklung (5, 6) resultierenden magnetischen Felder im magnetischen Kern (9, 10) zueinander gegensinnig wirken und in ihm soweit kompensiert sind, daß keine störende Sättigungswirkung in ihm auftritt und die Antenne (1) entweder aus dem Heizfeld (2) selbst oder aus einem auf derselben Fensterscheibe, in dessen Nähe befindlichen drahtförmigen oder flächenhaft ausgebildeten Leiter gebildet ist. (Fig. 1a)    Window pane antenna in the window pane (23) of a motor vehicle with an electrically conductive vehicle body (21) and with this electrically connected heating direct current source (25) with a substantially rectangular or trapezoidal heating field provided on each side with a busbar (3, 4) 2), with connections for the purpose of heating current supply on both sides via a respective inductively high-resistance supply network (19, 20) which is attached near the lateral edge of the window pane
    characterized in that
    the supply network (19, 20) on each side of the heating field (2) has a primary winding (5, 6) applied to a magnetic core (9, 10) and through which the heating current (24) flows and with a connection for the high-frequency, high-resistance connection of the heating field (2 ) contains a sufficiently large number of turns and on each of the two magnetic cores (9, 10) a field compensation winding (13, 14) is attached, each of which is connected to a suitably designed compensation current source (15, 16) in such a way that no essential inductive High impedance of the supply network (19, 20) reducing effect is connected and the field compensation winding (13, 14) is flowed through by the compensation direct current (17, 18) in such a way that the number of turns and the sense of the turn of the field compensation winding (13, 14) and the magnetic fields in the magnetic core (9, 10) resulting from the primary winding (5, 6) flowing through the heating current (24) act in opposite directions to one another n and in it are compensated to the extent that no disturbing saturation effect occurs in it and the antenna (1) is formed either from the heating field (2) itself or from a wire-shaped or flat-shaped conductor located on the same window pane, in the vicinity thereof. (Fig. 1a)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Heizfeld (2) in mindestens zwei Teilheizfelder unterteilt ist, von denen mindestens ein erstes Teilheizfeld (2a) über ein Zuführungsnetzwerk (19, 20) gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angeschlossen ist und mindestens ein weiteres Teilheizfeld (2c), welches ebenfalls aus dem Bordnetz mit Heizgleichstrom gespeist ist, hochfrequenzmäßig mit der Fahrzeugkarosserie (21) verbunden ist. (Fig. 1b)    Window antenna according to claim 1
    characterized in that
    the heating field (2) is divided into at least two partial heating fields, of which at least a first partial heating field (2a) is connected via a supply network (19, 20) according to the characterizing part of claim 1 and at least one further partial heating field (2c), which is also made of the vehicle electrical system is fed with direct heating current, is connected in high frequency to the vehicle body (21). (Fig. 1b)         Fensterscheibenantenne für die bevorzugte Verwendung im LMK Rundfunkbereich nach Anspruch 1 und 2
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der magnetische Kern (9,10) jeweils aus hochpermeablem und hochfrequent verlustarmem Kernmaterial mit geschlossenem Eisenweg ohne Luftspalt realisiert ist. (Fig. 1a, b)    Window antenna for the preferred use in the LMK broadcasting area according to claim 1 and 2
    characterized in that
    the magnetic core (9, 10) is made of a highly permeable and high-frequency, low-loss core material with a closed iron path without an air gap. (Fig. 1a, b)         Fensterscheibenantenne für die bevorzugte Verwendung im LMK Rundfunkbereich nach Anspruch 1 bis 3
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die vom Heizstrom (24) durchflossene Primärwicklung (5, 6) jeweils aus einem drahtförmigen elektrischen Leiter mit hinreichend großem Querschnitt und der notwendigen Primärwindungszahl gebildet ist und die Feldkompensationswicklung (13,14) eine wesentlich größere Windungszahl aus einem drahtförmigen Leiter mit entsprechend dünnem Draht aufweist und der in die Feldkompensationswicklung (13,14) eingeprägte Kompensationsgleichstom (17,18) durch Einstellung der Heizgleichstromquelle (25) in seiner Flußrichtung geeignet und so groß gewählt ist, daß jeweils das Produkt aus dem betreffenden Strom und der Windungszahl in der Primärwicklung (5, 6) und in der Feldkompensationswicklung (13,14) hinreichend gleich ist. (Fig. 1)    Window antenna for the preferred use in the LMK broadcasting area according to claims 1 to 3
    characterized in that
    the primary winding (5, 6) through which the heating current (24) flows is formed from a wire-shaped electrical conductor with a sufficiently large cross-section and the necessary number of primary turns, and the field compensation winding (13, 14) has a significantly larger number of turns from a wire-shaped conductor with a correspondingly thin wire and the compensation direct current (17, 18) impressed into the field compensation winding (13, 14) by setting the heating direct current source (25) in its flow direction is suitable and chosen so large that the product of the current concerned and the number of turns in the primary winding (5 , 6) and in the field compensation winding (13, 14) is sufficiently the same. (Fig. 1)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 4
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die aufbeiden Seiten angebrachten magnetischen Kerne (9 und 10) sowie deren Primärwicklungen (5 und 6) jeweils gleich groß sind, so daß die beiden Zuführungsnetzwerke (13 und 14) nahezu gleiche Induktivitätswerte besitzen. (Fig. 1)     Window antenna according to claims 1 to 4
    characterized in that
    the magnetic cores (9 and 10) attached on both sides and their primary windings (5 and 6) are each of the same size, so that the two supply networks (13 and 14) have almost the same inductance values. (Fig. 1)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 5
    dadurch gekennzeichnet daß
    die Kompensationsstromquelle (15,16) durch eine steuerbare Gleichstromquelle (22) mit eingeprägtem Kompensationsgleichstom (17,18) und mit hochfrequent hochohmigen Quellwiderstand gebildet ist. (Fig. 2a)    Window antenna according to claims 1 to 5
    characterized in that
    the compensation current source (15, 16) is formed by a controllable direct current source (22) with an impressed compensation direct current (17, 18) and with a high-frequency, high-impedance source resistance. (Fig. 2a)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 6
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zur Messung des Heizstroms (24) im Heizstromkreis eine Heizstrommeßeinrichtung (29), ein Sollwertgeber (30) und eine Regeleinrichtung (31), welche die steuerbare Gleichstromquelle (22) ansteuert, vorhanden sind und der Sollwert und der Heizstrom (24) in der Regeleinrichtung (31) verglichen sind derart, daß der Kompensationsgleichstom (17,18) im steuerbaren dreipoligen Element (26) bei den gegebenen Windungszahlen den zur Kompensation der magnetischen Gleichfelder im magnetischen Kern (9, 10) notwendigen Wert besitzt. (Fig. 2a)    Window antenna according to claim 6
    characterized in that
    To measure the heating current (24) in the heating circuit, a heating current measuring device (29), a setpoint generator (30) and a control device (31) which controls the controllable direct current source (22) are present and the setpoint and the heating current (24) in the control device (31) are compared in such a way that the compensation direct current (17, 18) in the controllable three-pole element (26) at the given number of turns has the value necessary to compensate for the magnetic direct fields in the magnetic core (9, 10). (Fig. 2a)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 7
    dadurch gekennzeichnet daß
    die beiden auf unterschiedlichen Seiten der Fensterscheibe (23) befindlichen Feldkompensationswicklungen (13 und 14) über einen Verbindungsleiter (41) in Reihe geschaltet sind und von demselben Kompensationsgleichstrom (17=18) durchflossen sind und der Windungssinn jeder Feldkompensationswicklung (13, 14) derart gewählt ist, daß das durch die Primärwicklung erzeugte Heizstrom-Primärmagnetfeld (24a) und das Kompensationsmagnetfeld (17a,18a) zueinander entgegengesetzt gerichtet sind. (Fig. 2b)    Window antenna according to claims 1 to 7
    characterized in that
    the two field compensation windings (13 and 14) located on different sides of the window pane (23) are connected in series via a connecting conductor (41) and flowed through by the same compensation direct current (17 = 18) and the winding sense of each field compensation winding (13, 14) is selected in this way is that the heating current primary magnetic field (24a) and the compensation magnetic field (17a, 18a) generated by the primary winding are directed opposite to each other. (Fig. 2b)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 8
    dadurch gekennzeichnet daß
    die Gleichstromzufuhr zu der jeweils auf einer Seite der Fensterscheibe (23) befindlichen Primärwicklung (5 bzw.6) und zu der auf demselben magnetischen Kern (9 bzw.10) befindlichen Feldkompensationswicklung (13,14) desselben magnetischen Kerns (9 bzw.10) über den Spannungsanschluß (11) auf der einen bzw. den Masseanschluß (12) auf der anderen Seite der Fensterscheibe (23) gegeben ist, sodaß für den Heizstrom (24) im Heizfeld (2) und den Kompensationsgleichstrom (17,18) im Verbindungsleiter (41) gleiche Stromflußrichtungen gegeben sind. (Fig. 2c)    Window antenna according to claim 8
    characterized in that
    the direct current supply to the primary winding (5 or 6) located on one side of the window pane (23) and to the field compensation winding (13, 14) of the same magnetic core (9 or 10) located on the same magnetic core (9 or 10) the voltage connection (11) on one or the ground connection (12) on the other side of the window pane (23), so that for the heating current (24) in the heating field (2) and the compensation direct current (17, 18) in the connecting conductor (41) the same directions of current flow are given. (Fig. 2c)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 8
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Verbindungsleiter (41) als auf die Fensterscheibe (23) gedruckter Leiter gestaltet ist und von einer Seite der Fensterscheibe (23) in ausreichend großem Abstand vom Heizfeld (2) zur gegenüberliegenden Seite geführt ist. (Fig. 2d)    Window antenna according to claim 8
    characterized in that
    the connecting conductor (41) is designed as a conductor printed on the window pane (23) and is guided from one side of the window pane (23) at a sufficiently large distance from the heating field (2) to the opposite side. (Fig. 2d)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 8
    dadurch gekennzeichnet daß
    die Gleichstromzufuhr zu der jeweils auf einer Seite der Fensterscheibe (23) befindlichen Primärwicklung (5 bzw.6) über den Spannungsanschluß (11) auf der einen bzw. den Masseanschluß (21) auf der anderen Seite der Fensterscheibe (23) gegeben ist und zu der auf demselben magnetischen Kern (9 bzw.10) befindlichen Feldkompensationswicklung (13,14) desselben magnetischen Kerns (9 bzw.10) umgekehrt über den Masseanschluß (21) auf der einen bzw. den Spannungsanschluß (11) auf der anderen Seite der Fensterscheibe (23) gegeben ist, sodaß für den Heizstrom (24) im Heizfeld (2) und den Kompensationsgleichstrom (17,18) im Verbindungsleiter (41) einander entgegengesetzte Stromflußrichtungen gegeben sind. (Fig. 2e)    Window antenna according to claim 8
    characterized in that
    the direct current supply to the primary winding (5 or 6) located on one side of the window pane (23) via the voltage connection (11) on one or the ground connection (21) on the other side of the window pane (23) is given and to the field compensation winding (13, 14) of the same magnetic core (9 or 10) located on the same magnetic core (9 or 10), conversely, via the ground connection (21) on one side or the voltage connection (11) on the other side of the window pane (23) is given so that opposite directions of current flow are given for the heating current (24) in the heating field (2) and the compensation direct current (17, 18) in the connecting conductor (41). (Fig. 2e)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 11
    dadurch gekennzeichnet daß
    der Verbindungsleiter (41) als auf die Fensterscheibe (23) gedruckter Leiter gestaltet ist und von einer Seite der Fensterscheibe (23) in ausreichend großem Abstand vom elektrisch leitenden Rahmen der Fensterscheibe (23) zur gegenüberliegenden Seite geführt ist. (Fig. 2e)    Window antenna according to claim 11
    characterized in that
    the connecting conductor (41) is designed as a conductor printed on the window pane (23) and is guided from one side of the window pane (23) at a sufficiently large distance from the electrically conductive frame of the window pane (23) to the opposite side. (Fig. 2e)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 11
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Heizfeld (2) in mindestens ein erstes Teilheizfeld (2a) und ein zweites, von letzterem galvanisch getrenntes Teilheizfeld (2b) unterteilt ist und das erste Teilheizfeld (2a) mit seinen Sammelschienen (3a, 4a) auf jeder Seite des Heizfelds (2) über die betreffende Primärwicklung (5, 6) an die Heizgleichstromquelle (25) angeschlossen ist.    Window antenna according to claim 11
    characterized in that
    the heating field (2) is divided into at least a first partial heating field (2a) and a second partial heating field (2b), which is electrically isolated from the latter, and the first partial heating field (2a) with its busbars (3a, 4a) on each side of the heating field (2) is connected to the heating direct current source (25) via the relevant primary winding (5, 6).         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 6 bis 13
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die steuerbare Gleichstromquelle (22) mit hochfrequent hochohmigem Quellwiderstand durch die Quell-Senkenstrecke (27) eines steuerbaren dreipoligen, Elements (26) gebildet ist, dessen eingestellter Ruhestrom (28) den Kompensationsgleichstom (17,18) bildet. (Fig. 2a)    Window antenna according to claims 6 to 13
    characterized in that
    the controllable direct current source (22) with high-frequency high-impedance source resistance is formed by the source-sink path (27) of a controllable three-pole element (26), the set quiescent current (28) of which forms the compensation direct current (17, 18). (Fig. 2a)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 14
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das auf jeder der beiden Seiten des Heizfelds (2) befindliche Zuführungsnetzwerk (19, 20) mit magnetischem Kern (9,10), Primärwicklung (5, 6) und Feldkompensationswicklung (13,14) auf gleiche Weise gestaltet ist. (Fig. 3)    Window antenna according to claims 1 to 14
    characterized in that
    the supply network (19, 20) with magnetic core (9, 10), primary winding (5, 6) and field compensation winding (13, 14) located on each of the two sides of the heating field (2) is designed in the same way. (Fig. 3)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 11
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das erste Teilheizfeld (2a) und das zweite Teilheizfeld (2b) nahezu gleich groß gewählt sind und nahezu gleiche Heizströme führen und die Windungszahlen der Primärwicklung (5, 6) und der Feldkompensationswicklung (13,14) auf jedem Kern (9,10) jeweils nahezu gleich groß sind.    Window antenna according to claim 11
    characterized in that
    the first partial heating field (2a) and the second partial heating field (2b) are selected to be of almost the same size and carry almost the same heating currents and the number of turns of the primary winding (5, 6) and the field compensation winding (13, 14) on each core (9, 10) in each case are almost the same size.         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 16
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Primärwicklung (5, 6) und die Feldkompensationswicklung (13,14) durch zueinander parallel geführte Drähte zusammen als Bifilarwicklung ausgeführt sind.     Window antenna according to claim 16
    characterized in that
    the primary winding (5, 6) and the field compensation winding (13, 14) are designed together as bifilar windings by means of wires guided parallel to one another.         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 17
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Antenne (1) aus einer auf derselben Fensterscheibe befindlichen drahtförmigen oder aus einer flächenhaft ausgelegten Drahtstrukur gebildet ist, welche auf der Fensterscheibe (23) in der Nähe des hochfrequent hochohmig angeschlossenenen Heizfeldes (2) bzw. Teilheizfeldes (2a, 2b) angebracht ist und an welche eine weiterführende Antennenschaltung (32) angeschlossen ist. (Fig. 1a, 1b, 2, 3)    Window antenna according to claims 1 to 17
    characterized in that
    the antenna (1) is formed from a wire-shaped or flat wire structure located on the same window pane, which is attached to the window pane (23) in the vicinity of the heating field (2) or partial heating field (2a, 2b) connected to high-frequency, high-impedance, and to which a further antenna circuit (32) is connected. (Fig. 1a, 1b, 2, 3)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 17
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Antenne (1) aus einem hochfrequent hochohmig angeschlossenenen Heizfeld (2) bzw. Teilheizfeld (2a, 2b) in der Weise gestaltet ist, daß das hochfrequente Empfangssignal aus diesem Heizfeld (2) bzw. aus diesem Teilheizfeld (2a, 2b) ausgekoppelt ist und einer weiterführenden Antennenschaltung (32) zugeführt ist. (Fig. 4b)    Window antenna according to claims 1 to 17
    characterized in that
    the antenna (1) is designed from a high-frequency, high-resistance heating field (2) or partial heating field (2a, 2b) in such a way that the high-frequency received signal is coupled out from this heating field (2) or from this partial heating field (2a, 2b) and a further antenna circuit (32) is supplied. (Fig. 4b)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 18 und 19
    dadurch gekennzeichnet daß
    die weiterführende Antennenschaltung (32) einen Übertrager mit geeignetem Übersetzungsverhältnis (üv) enthält, welcher mit seiner Primärseite an das hochfrequent hochohmig angeschlossenene Heizfeld (2) bzw. Teilheizfeld (2a, 2b) angekoppelt ist und ein an dessen Sekundärseite angeschlossenenes kapazitiv hochohmiges, steuerbares dreipoliges Verstärkerelement (26) vorhanden ist. (Fig. 4b)    Window antenna according to claims 18 and 19
    characterized in that
    the further antenna circuit (32) contains a transformer with a suitable transmission ratio (uv), which is coupled with its primary side to the high-frequency, high-resistance heating field (2) or partial heating field (2a, 2b) and a capacitively high-resistance, controllable three-pole control connected to its secondary side Amplifier element (26) is present. (Fig. 4b)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 1 bis 20
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zur transformatorischen Auskopplung von Empfangssignalen in die weiterführende Antennenschaltung (32) auf mindestens einem der beiden magnetischen Kerne (9,10) eine Auskoppelwicklung (39) vorhanden ist, deren Windungszahl unter Berücksichtigung der in der weiterführenden Antennenschaltung (32) wirksamen Kapazität (Cv) geeignet gewählt ist. (Fig. 4a)     Window antenna according to claim 1 to 20
    characterized in that
    A coupling-out winding (39) is provided on at least one of the two magnetic cores (9, 10) for the transformer coupling of received signals into the further antenna circuit (32), the number of turns of which is suitable, taking into account the capacitance (Cv) effective in the further antenna circuit (32) is selected. (Fig. 4a)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 14
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zur Erreichung einer Meinen wirksamen Kapazität (Cv) in der weiterführenden Antennenschaltung (32) an die Auskoppelwicklung (39) ein kapazitiv hochohmiges steuerbares dreipoliges Verstärkerelement (26) vorhanden ist. (Fig. 4a)    Window antenna according to claim 14
    characterized in that
    In order to achieve an effective capacitance (Cv) in the further antenna circuit (32) to the coupling-out winding (39), a capacitively high-resistance controllable three-pole amplifier element (26) is present. (Fig. 4a)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 13
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Antenne (1) auf der Fensterscheibeafläche zwischen dem oberen Fensterrand und einem benachbarten hochfrequent hochohmig angeschlossenenen Heizfeld (2) bzw. Teilheizfeld (2a, 2b) angeordnet ist. (Fig. 1a, 1b, 2, 3)    Window antenna according to claim 13
    characterized in that
    the antenna (1) is arranged on the window pane surface between the upper edge of the window and an adjacent heating field (2) or partial heating field (2a, 2b) connected with high-frequency, high-resistance. (Fig. 1a, 1b, 2, 3)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 18
    dadurch gekennzeichnet, daß
    bei Vorhandensein von mindestens einem weiteren Teilheizfeld (2c), welches ebenfalls aus dem Bordnetz mit Heizgleichstrom gespeist ist und hochfrequenzmäßig mit der Fahrzeugkarosserie (21) verbunden ist, das hochfrequent hochohmig angeschlossene Teilheizfeld (2a) bzw. die hochfrequent hochohmig angeschlossenen Teilheizfelder (2a, 2b) im oberen Bereich der Fensterscheibe (23) angeordnet sind. (Fig. 4a, 4b)    Window antenna according to claim 18
    characterized in that
    If there is at least one further partial heating field (2c), which is also supplied with direct heating current from the vehicle electrical system and is connected to the vehicle body (21) at high frequency, the high-frequency, high-resistance connected partial heating field (2a) or the high-frequency, high-resistance connected partial heating fields (2a, 2b ) are arranged in the upper region of the window pane (23). (Fig. 4a, 4b)         Fensterscheibenantenne nach Anspruch 17 bis 19
    dadurch gekennzeichnet daß
    die weiterführende Antennenschaltung (32) zum Empfang mehrerer Frequenzbereiche, z.B. den LMK-, den UKW- und den Fernsehrundfunk ausgebildet ist.    Window antenna according to claim 17 to 19
    characterized in that
    the further antenna circuit (32) is designed to receive several frequency ranges, for example the LMK, the VHF and the television broadcasting.
    EP99122902A 1998-11-24 1999-11-18 Window pane antenna with high frequency high impedance connected heating field Withdrawn EP1005101A3 (en)

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