JP2006524927A - 車両ガラスアンテナ - Google Patents

Abstract

ＵＫＷ受信およびＬＭＫ受信のために設けられている加熱導体フィールドを備えた車両ガラスアンテナでは、ＵＫＷ受信のために少なくとも１つの出力結合素子（６）が設けられており、この出力結合素子（６）は高周波的で低抵抗であるが電気的に直接加熱導体フィールドとは接続されていない。

Description

本発明は車両ガラスアンテナに関する。

従来技術
車両ガラスアンテナでは頻繁にガラスの加熱フィールドがアンテナ構造として使用される。US 6.498,588 B1においては、加熱フィールドがＵＫＷ受信およびＴＶ受信のために設けられている。ＬＭＫ受信のために、加熱フィールドとは接続されていないガラスの上端部には付加的な導体環が設けられている。

この種の装置の本質的な欠点は、加熱導体が欠落しているために加熱できずしたがって霜を溶かすことができない、例えば窓ガラスの上部領域における面積が必要とされることである。ガラスが小さい他ならぬ乗用車では、結果的に生じる加熱可能な領域は許容できないほど小さい。

加熱導体は実質的に水平に延びており、またガラスの金属性境界部（シャーシ）に実質的に平行に延びている。アンテナとして使用される加熱導体に加熱電流から伝達される搭載電源網障害は、アンテナ接続点が加熱フィールドと電気的に直接接続されている場合には、公知のように高周波技術的に高抵抗の特性を有するモジュールによって抑制されなければならない。ＵＫＷ受信に関してこのモジュールは例えば棒状コアチョークコイルであり、この棒状コアチョークコイルは加熱電流を案内する線路部に集積されており、また通常の場合加熱フィールドの加熱電流端子の近傍に設けられている。さらにこのために相応の構造空間が自由に使用できなければならない。

別の車両アンテナ受信装置ではＬＭＫ信号およびダイバーシティＵＫＷ信号の受信が、大部分は直ぐ近くに存在するが空間的に離れている１つまたは複数の窓ガラス内の線路構造を用いて実現される。この種の装置の実質的な欠点は、大抵は固定されている少なくとも２つの窓ガラスが必要とされることであり、これによってガラスの製造の際、大部分が能動的である接続される回路コンポーネントの電子的な設計の際、また相応の回路基板の実装の際に手間がかかることになる。

ＬＭＫ受信ないしＵＫＷ受信のためのアンテナを、電気的に直接接触している加熱フィールドから形成するアンテナ装置も公知である。ここでもまた搭載電源網から分離されたフィルタ素子加熱電流供給部において必要である（EP 0382895B1）。

発明の利点
請求項１による措置でもって、すなわち、高周波的で低抵抗ではあるが電気的に直接加熱フィールドと接続されていない少なくとも１つの出力結合素子がＵＫＷ受信のために設けられており、少なくともＵＫＷ受信のために、またＬＭＫ受信のためにも設けられている加熱路フィールドでもって、まさに黒く印刷された部分（ガラスの外側の縁）によって覆われていない領域におけるガラス全体の完全な加熱を放棄する必要なく、現行のシルクスクリーン印刷法を用いたただ一度のシルクスクリーン印刷によって被着される、単一の窓ガラス内の線路構造を用いてＬＭＫ信号およびダイバーシティＵＫＷ信号を受信することができる。

線路構造は現行の方式で窓ガラスに被着されるが、本発明の枠組みにおいては窓ガラスが強化ガラスであるか合わせガラスであるかは重要ではない。前述の窓ガラスは金属性のフレームによって包囲されており、また大部分は自動車のリアガラスとして実施されている。しかしながら前述の装置を例えば船などの他のあらゆるガラスに転用することもできる。

本発明の特別な利点は、ＬＭＫ受信の場合に如何なるコンポーネントもアンテナとして作用する加熱フィールドに接続されていないことであり、これを以下詳細に説明する。

ＵＫＷ信号およびＴＶ信号を受信するために接続されている電子的なコンポーネントは、ＬＭＫ受信の場合にアンテナ接続点とアースとの間の等価容量と見なすことができる。この容量はおよそ３０〜４０ｐＦの範囲である。加熱フィールド全体から構成されているリアガラスアンテナの受信容量は１５０から２５０ｐＦの範囲である。接続されている電子的なコンポーネントによってこの容量は不必要に１０％以上も増大され、その結果受信信号が電子モジュールを介してアースに流れてしまうのでＬＭＫ受信は劣化する。このような性能の劣化はＡＭが優勢的に使用されている地域（例えばアメリカやメキシコ）では許容することができない。高周波的で低抵抗であるが電気的に直接接触していない出力結合素子によって、接続されている電子モジュールの等価容量はＬＭＫ周波数には作用せず、したがってＬＭＫ受信は最適である。

本発明の別の利点は廉価に製造できることである。他の実施形態とは異なり、単一のガラスのみを用いて構成することができる。別の利点は、種々の周波数帯域に対して確かに別個の信号経路を設けるが、単一のケーシング内に配置することができる受動的または能動的な回路部の集積された構造、したがって簡潔な構造である。これにより、車両内の機械的なコンポーネントの最小化以外に自動車内の最小の配線も得られ、したがって重量が著しく低減される。

本発明は加熱フィールドの構成に関して何ら制限を課さないので、殊に本発明はあらゆるガラスタイプの自動車における使用に適している。

従属請求項には有利な実施形態が記載されている。

図面
図面に基づき本発明の実施例を説明する。ここで、
図１は本発明によるガラスアンテナの原理回路図を示し、
図２はＵＫＷ受信のために２つの出力結合部を備えたガラスアンテナを示し、
図３は複数の出力結合素子のための１つのモジュール基板が設けられているガラスアンテナを示し、
図４はダイバーシティ回路装置に供給するためのガラスアンテナを示し、
図５は異なる周波数領域のための出力結合素子を備えたガラスアンテナを示し、
図６は出力結合素子の択一的な装置を備えたガラスアンテナを示す。

実施例の説明
図１は右側と左側の端部がそれぞれ集合レール４に集まっている、相互に平行に配置されている加熱導体３からなるガラスアンテナを示す。そのように形成されている加熱導体フィールドにはフィルタ素子５を介して加熱電流が供給される（Ｕｂ加熱）。アンテナ接続点１は電気的に直接加熱フィールドと接続されており、ＬＭＫ受信を実現する。接触は任意の個所において行われるが、有利には加熱導体フィールドの上部の外側の角において行われる。アンテナ接続点２は出力結合素子６と電気的に直接接続されている。出力結合素子６は有利には、加熱導体フィールドの少なくとも１つの境界に実質的に平行に配置されており、集合レール４によってはもたらされていない導体から構成されている。出力結合素子を任意に成形することもできるが、有利には直線状の導体部品からなる導体成形体を構成することができる。出力結合素子６を介してＵＫＷ受信が実現されている。出力結合素子／導体成形体６は高周波的で低抵抗であるが、加熱導体フィールドとは電気的に直接接続されていない。導体成形体６と窓ガラスを包囲する金属性のフレーム８との間の容量性結合は良好な受信特性のために十分に弱いことを顧慮するべきである。導体成形体の構成、有利には直線状の導体部品の長さおよび／または幾何学的な位置は、アンテナ接続点２ではＵＫＷ周波数領域において共振的なインピーダンス特性が生じるように実施されている。高周波的で低抵抗であるが電気的に直接接続されていないとは常に以下のことを意図している。すなわち、ＴＶ周波数およびＵＫＷ周波数に対しては加熱フィールドと出力結合素子との間の結合が可能な限り大きく（Ｓ２１＜５ｄＢ）、ＬＭＫ周波数に対しては結合が可能な限り小さい（Ｓ２１＞１５ｄＢ）。さらにそのような状態では電気的に直接接触している加熱フィールドにおいて必要とされるＵＫＷ／ＴＶフィルタ素子をより小さく設計することができ、したがって廉価にすることができるか、場合によってはフィルタ素子を完全に省略することができる。

さらには受信特性を改善するために、実質的に垂直な複数のアンテナ導体９をけることができ、これらのアンテナ導体９は、形成される電圧分配の等価電位点において加熱フィールド３と電気的に直接接続されている。アンテナ導体９の長さおよび／またはアンテナ導体９の幾何学的な位置は、アンテナの共振的な特性がアンテナ接続点２においてＵＫＷ受信領域全体にわたって生じるように設定されている。出力結合素子６およびアンテナ導体９の共振特性は共振周波数を所期のようにずらすことによって、例えば相互に離調されている２つの帯域フィルタにおいて単一フィルタのように全体として非常に多くのより広範な共振増大が実現されるように相互に調整することができる。したがって全体のＵＫＷ領域を共振増大に関してカバーすることができる。

図２は図１と同様に構成されたガラスアンテナを示すが、ここでは２つの出力結合素子６がそれぞれ加熱フィールドの上端部において左と右の相互に電子モジュール７と共に配置されている点が異なる。したがって別のＦＭ領域をカバーすることができ、第２のＵＫＷ受信器が動作することができるか、しかしながら例えば好適でない受信条件下でモバイルを実現することができるように２つのアンテナ接続点６における異なる受信信号によってダイバーシティ効果を利用することができる。

図３はＬＭＫ受信のためのアンテナ接続点１およびＵＫＷ受信のためのアンテナ接続点２が電子モジュールの基板としての共通の機械的なコンポーネント（共通のモジュール基板１０）に案内されている本発明によるガラスアンテナを示す。この実施形態によってアンテナシステムの機械的な煩雑性は最小限にされている。

図４による実施形態ではＵＫＷのために４つの出力結合素子６が設けられており、ＬＭＫのために１つの出力結合素子が設けられている。この実施形態は例えば、ダイバーシティ回路装置に４つの異なるアンテナ信号を供給することに適している。

図５による実施形態では複数の出力結合素子６１，６２および６３が設けられており、これらの出力結合素子はその接続点２において一緒に電気的に直接接続されている。つまり例えば、出力結合素子／導体６１をＵＫＷ受信のために設けることができ、別の殊に短い出力結合素子６２，６３をＶＨＦ領域またはＵＨＦ領域におけるＴＶ受信のために設けることができる。異なる長さの出力結合素子６１，６２，６３は有利には相互に平行に延びている。

図６は本発明による別のガラスアンテナを示す。ここではアンテナ接続点１がＬＭＫ信号およびＵＫＷ信号のための電子モジュールに案内される。第２のアンテナが出力結合素子６を用いて形成され、またアンテナ接続点２を介して別の電子モジュールに案内される。この場合においてもアンテナの容量性の負荷はＬＭＫ受信時には最適化されている。何故ならば第２のアンテナがＬＭＫ周波数では高周波技術的に高抵抗に電子モジュールに接続されているからである。

種々のＵＫＷアンテナの実施形態においては、モバイル且つダイバーシティな受信特性において同時的に生じるレベル低下が最小限にされていることを考慮すべきである。

以上説明した本発明は、例えば加熱導体が水平ではなく垂直に延びている場合のような異なる構成の加熱導体フィールドに対しても相応に適用される。

さらに、分割された加熱導体フィールドまたは分割されていない加熱導体フィールドが存在するか否かは重要ではない。

本発明によるガラスアンテナの原理回路図。 ＵＫＷ受信のために２つの出力結合部を備えたガラスアンテナ。 複数の出力結合素子のための１つのモジュール基板が設けられているガラスアンテナ。 ダイバーシティ回路装置に供給するためのガラスアンテナ。 異なる周波数領域のための出力結合素子を備えたガラスアンテナ。 出力結合素子の択一的な装置を備えたガラスアンテナ。

Claims (10)

1. ＵＫＷ受信およびＬＭＫ受信のために設けられている加熱フィールドを備えた車両ガラスアンテナにおいて、
   前記ＵＫＷ受信のために少なくとも１つの出力結合素子（６）が設けられており、該出力結合素子（６）は高周波的で低抵抗であるが電気的に直接前記加熱フィールドとは接続されていないことを特徴とする、車両ガラスアンテナ。
2. 前記ＵＫＷ受信のための前記出力結合素子（６）は少なくとも１つの導体から構成されており、該導体は前記加熱導体フィールドに対する集合レールによってはもたらされていない、加熱導体フィールドの少なくとも１つの境界に対して実質的に平行に配置されている、請求項１記載のガラスアンテナ。
3. 前記出力結合素子／導体（６）は長さおよび／または位置に関して、該出力結合素子／導体（６）の接続端部ではＵＫＷ周波数領域において共振的なインピーダンス特性が生じるように構成されている、請求項１または２記載のガラスアンテナ。
4. 前記加熱導体フィールドにおいて前記加熱導体（３）に対して実質的に垂直にアンテナ導体（９）が配置されており、該アンテナ導体（９）は前記加熱導体（３）と電気的に直接接続されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のガラスアンテナ。
5. 前記アンテナ導体線路（９）は長さおよび／または位置に関して、前記出力結合素子／導体（６）の接続端部ではＵＫＷ領域においてアンテナの共振特性が生じるように構成されている、請求項４記載の車両ガラスアンテナ。
6. 少なくとも１つの別の出力結合素子（６２，６３）が他の周波数領域、例えばＶＨＦ／ＵＨＦ領域におけるＴＶ信号のために設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載のガラスアンテナ。
7. 前記ＵＫＷ受信のための出力結合素子（６１）ならびに少なくとも１つの別の出力結合素子（６２，６３）は接続端部において電気的に直接一緒に接続されている、請求項６記載のガラスアンテナ。
8. ＵＫＷ受信のための複数の出力結合素子／他の周波数領域に対する別の出力結合素子（６１，６２，６３）がダイバーシティ回路装置に案内されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のガラスアンテナ。
9. 複数の出力結合素子（６）がＬＭＫ受信のための出力結合も含めて共通のモジュール基板（１０）に案内されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のガラスアンテナ。
10. 加熱電流回路内にフィルタ素子（５）が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載のガラスアンテナ。

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