KR100335550B1 - 전자 에너지 전송 및/또는 수신 장치의 공급선에 안테나를 접속시키기 위한 커넥터 - Google Patents

전자 에너지 전송 및/또는 수신 장치의 공급선에 안테나를 접속시키기 위한 커넥터 Download PDF

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리타 버어그스트롬
피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 향상된 수신 성능을 갖는 글래스 안테나 시스템과, 이 글래스 안테나 시스템의 커넥터와, 이 글래스 안테나 시스템의 제조 방법을 제공한다. 글래스 안테나 시스템은 글래스 기판과, 기판의 주표면을 따라 위치하며, 주어진 주파수 대역에 걸쳐 변화하는 임피던스를 제공하는 적어도 하나의 전도성 안테나 소자와, 안테나 소자의 일부분에 전기적으로 결합되도록 하는 위치에서 글래스 기판에 부착되는 임피던스 정합 네트워크와, 상기 네트워크를 전자 에너지 전송 및/또는 수신 장치의 공급선에 전기적으로 상호접속시키는 수단을 포함한다. 임피던스 정합 네트워크는 안테나 소자의 임피던스를 원하는 임피던스로 변환시키는데 사용된다. 본 발명의 하나의 특정 실시예에서, 임피던스 정합 네트워크는 커넥터의 일부분이며, 인쇄 회로 보드의 제 1 주표면을 따라 형성된다. 상기 네트워크는 전도성 코팅을 포함하는 보드의 대향하는 주표면에 전기적으로 접속된다. 임피던스 정합 네트워크가 안테나 소자에 전기적으로 결합되도록 하는 위치에서 커넥터가 글래스 기판에 부착된다. 임피던스 정합 네트워크는 수동 또는 능동 임피던스 정합 네트워크일 수 있다. 글래스 안테나는 적층된 방풍창에 합체될 수 있으며, 여기서 글래스 기판은 제 1 글래스 층이며, 제 1 글래스 층에 부착되는 제 2 글래스 층을 더 포함하며, 안테나 소자는 이들 층 사이에 위치된다.

Description

전자 에너지 전송 및/또는 수신 장치의 공급선에 안테나를 접속시키기 위한 커넥터{A CONNECTOR FOR CONNECTING AN ANTENNA TO A FEEDLINE OF AN ELECTROMAGNETIC ENERGY TRANSMITTING AND/OR RECEIVING UNIT}
본 발명은 안테나 시스템에 관한 것으로, 특히 글래스 안테나의 동작을 최적화하기 위한 필수적인 임피던스 정합 네트워크를 갖는 커넥터를 구비한 수송체 방풍창(vehicle windshield)용 글래스 안테나 시스템에 관한 것이다.
종래에는, 전자 신호(electromagnetic signals)를 수신 및 전송하기 위한 전형적인 모터 수송체 안테나로서 마스트 또는 휩 타입 안테나(mast or whip-type antenna)를 사용하였다. 최근에는, 안테나를 수송체 구조에 합체시키는 추세에 있다. 예를 들면, 드앤젤리스(DeAngelis) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,987,449 호에는, 수송체 방풍창내에 적층된 와이어 안테나(wire antenna)가 개시되어 있다. 나기(Nagy)에게 허여된 미국 특허 제 4,707,700 호에서는 안테나를 수송체의 지붕 구조내에 배치시킨다. 니시카와(Nishikawa) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,416,491 호에서는, 전도성 세라믹 페인트를 사용하여 윈도우상에 안테나 소자를 형성한다. 이나바(Inaba) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,768,037 호 및 제 4,849,766 호와, 왈튼(Walton) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,355,144 호에서는, 두 개의 글래스 층(glass plies) 사이에 적층된 투명한 전도성 코팅을 이용하여 안테나를 형성한다.
안테나 시스템을 설계할 때, 시스템 구성 요소의 임피던스를 정합시키는 것에 주의해야 하며, 특히 라디오, 안테나, 및 이들 두 구성 요소 사이의 공급선(feedline)의 임피던스를 정합시키는 것에 주의해야 한다. 임피던스 부정합은 신호의 막대한 손실을 초래하기 때문에, 이는 FM 수신 성능에 관한 매우 중요한 문제이다. 안테나 시스템 설계를 더욱 복잡하게 하는 것은, 시스템의 안테나 구성 요소의 임피던스가 FM 주파수 대역에 걸쳐 실질적으로 변화할 수 있다는 점이다. 이는, 단일 캐패시터와 같은 간단한 임피던스 정합을 의미하며, 전체 주파수 대역에 걸쳐 FM 수신의 전반적인 성능 문제를 역점으로 다루지는 않을 것이다.
글래스 안테나에서, 안테나의 임피던스는 통상적으로 라디오 및 공급선과 잘 정합되지 않는다. 안테나 설계자에 의해 역점으로 다루어지고 있는 이 문제에 대한 하나의 해결책은, 예를 들어 나기 등에게 허여된 미국 특허 제 5,083,135 호 및 미국 특허 제 5,528,314 호에 개시된 바와 같이, 안테나를 원하는 임피던스를 갖도록 설계하는 것이다. 안테나를 사전결정된 임피던스를 갖도록 설계함으로써 안테나 성능은 향상되지만, 전술한 바와 같이 일반적으로, 임피던스는 주파수에 근거하여 FM 대역에 걸쳐 변화되어서, 안테나 설계는 전체 FM 주파수 대역에 걸쳐 최적화되지 않을 수 있다. 또한, 안테나를 사전결정된 임피던스를 갖도록 설계하는 것은, 방풍창이 부착된 수송체 뿐만 아니라 특정 안테나 시스템내의 특정 유형의 라디오 및 공급선을 위해 각 안테나가 특별히 설계되어야 할 필요가 있다.
수송체 및/또는 시스템에 사용되는 구성 요소의 유형에 근거하여 안테나 시스템을 재설계하지 않고, 특히 FM 주파수에 대해 향상된 성능을 제공하는 수송체용 글래스 안테나 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
도 1은 적층 구조체의 에지(edge)를 따라 노치 영역(notch area)내에 위치되며, 본 발명의 특징을 내포하는 커넥터를 구비한 적층된 글래스 안테나의 평면도,
도 2는 임피던스 정합 네트워크를 갖는 커넥터를 구비한 도 1에 도시된 안테나의 접속 영역의 확대 평면도,
도 3은 도 2의 라인 3-3에 따라 취한 도면,
도 4는 대표적인 수동 임피던스 정합 네트워크의 전기 배선도,
도 5는 대표적인 능동 임피던스 정합 네트워크의 전기 배선도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도 3과 유사한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도 1과 유사한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 안테나 시스템 12 : 방풍창
14, 16 : 층 18 : 중간층
20 : 안테나 소자 26 : 공급 장치
30 : 동축 케이블 32 : 커넥터
36 : 노치 영역
본 발명은, 향상된 수신 성능을 갖는 글래스 안테나 시스템을 제공한다. 글래스 안테나 시스템은, 글래스 기판과, 기판의 주표면을 따라 위치하며, 주어진 주파수 대역에 걸쳐 변화하는 임피던스를 제공하는 적어도 하나의 전도성 안테나 소자와, 안테나 소자의 일부분에 전기적으로 결합되도록 하는 위치에서 글래스 기판에 부착되는 임피던스 정합 네트워크와, 네트워크를 전자(電磁) 에너지 전송 및/또는 수신 장치의 공급선에 전기적으로 상호접속시키기 위한 수단을 포함한다. 임피던스 정합 네트워크는 안테나 소자의 임피던스를 원하는 임피던스로 변환시키는데 이용된다. 본 발명의 하나의 특정 실시예에서, 임피던스 정합 네트워크는 커넥터의 일부분이며, 인쇄 회로 보드의 제 1 주표면(major surface)(60)을 따라서 형성된다. 네트워크는 전도성 코팅을 포함하는 보드의 대향하는 주표면(58)에 전기적으로 접속된다. 임피던스 정합 네트워크가 안테나 소자에 전기적으로 결합되도록 하는 위치에 커넥터가 글래스 기판에 부착된다. 임피던스 정합 네트워크는 수동 또는 능동 임피던스 정합 네트워크일 수 있다. 글래스 안테나는 적층된 방풍창에 합체될 수 있으며, 여기서 글래스 기판은 제 1 글래스 층(14)이고, 제 1 글래스 층(14)에 부착되는 제 2 글래스 층(16)을 더 포함하며, 안테나 소자는 이들 층 사이에 위치한다.
본 발명은, 또한 안테나를 전자 에너지 전송 및/또는 수신 장치의 공급선에 접속시키기 위한 커넥터를 포함하며, 여기서 커넥터는 임피던스 정합 네트워크와, 상기 커넥터를 상기 장치의 상기 공급선에 접속시키기 위한 수단을 포함한다. 본 발명의 하나의 실시예에서, 임피던스 정합 네트워크는 인쇄 회로 보드의 제 1 주표면(60)을 따라서 형성된다. 보드의 대향하는 주표면(58)은 전기적 전도성 코팅을 포함하며, 네트워크는 상기 코팅된 측에 전기적으로 접속된다. 커넥터는 상기 커넥터를 상기 장치의 상기 공급선에 접속시키기 위한 수단을 더 포함한다.
또한, 본 발명은 단단하고 투명한 기판의 주표면을 따라서 적어도 하나의 전도성 안테나 소자를 위치시키는 단계와, 임피던스 정합 네트워크가 상기 안테나 소자의 일부분에 전기적으로 결합되도록 하는 위치에서 상기 기판에 상기 임피던스 정합 네트워크를 부착시키는 단계와, 네트워크를 전자 에너지 전송 및/또는 수신 장치의 공급선에 전기적으로 상호접속시키는 단계를 포함하는 투명 안테나 시스템의 제조 방법을 제공한다. 안테나 소자는 주어진 주파수 대역에 걸쳐 변하는 임피던스를 제공하며, 임피던스 정합 네트워크는 안테나 소자의 임피던스를 원하는 임피던스로 변환시킨다.
본 발명은, 향상된 수신 성능을 갖는 글래스 안테나 시스템 및 그 안테나 시스템의 제조 방법을 제공하며, 자동차 방풍창에 합체되는 안테나 시스템과 결부되어 개시된다. 그러나, 본 발명은 시스템 구성 요소의 임피던스를 정합시켜서 넓은 주파수 대역에 걸쳐 성능을 최적화하는 것이 중요한 다른 전송 및/또는 수신 안테나 시스템, 예를 들어 셀룰러 폰 또는 텔레비젼 안테나 시스템에 사용될 수 있음을 알아야 한다.도 1은, 폴리비닐 부티랄(polyvinyl butyral)인 것이 바람직한 열가소성 중간층(thermoplastic interlayer)(18)에 의해 함께 결합되는 외부 및 내부 글래스 층(14, 16)에 의해 형성되는 적층된 수송체 방풍창(12)을 포함하는 안테나 시스템(10)을 도시한다. 층(14, 16)은 예를 들어 아크릴(acrylic), 폴리카보네이트(polycarbonate)와 같은 투명하고 단단한 물질일 수 있으며, 혹은 방풍창(12)은 상이한 투명하고 단단한 물질들의 조합물을 포함할 수 있다. 방풍창(12)은 적어도 하나의 안테나 소자(20)를 더 포함한다. 도 1에 도시된 특정 안테나 구성에서, 안테나 소자(20)는 본 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 방식으로 글래스 층(14)의 표면(22)상에 도포되는 투명한 전도성 코팅(coating)이며, 일반적으로 방풍창(12)의 중앙 부분을 차지한다. 예를 들어, 길러리(Gillery) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,655,545 호와, 길러리에게 허여된 미국 특허 제 3,962,488 호와, 파인리(Finley)에게 허여된 미국 특허 제 4,898,789 호에 개시된 바와 같이, 이 코팅은 단일 또는 다중 적층된 금속을 포함하는 코팅일 수 있다. 안테나 소자(20)는 도 1에 도시된 구성과 상이할 수 있음을 알아야 한다. 예를 들면, 안테나 소자(20)는 미국 특허 제 5,083,135 호에 개시된 바와 같이, T-형상일 수 있으며, 혹은 미국 특허 제 5,528,514 호에 개시된 바와 같이 여러가지 형상을 가지는 다수의 소자(multiple elements)를 포함할 수도 있다. 방풍창(12)은 방풍창(12)의 가장자리 에지 부분에 결합되는 장식용 테두리(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이 테두리는 전형적으로, 내부 층(16)의 표면(24)에 도포되는 세라믹 페인트로부터 형성된다.
전술한 안테나 소자(20)는 투명한 코팅이지만, 안테나 소자가 방풍창(12)의 주요 가시 영역(major vision area)내에 위치하지 않거나 또는 방풍창의 주요 가시 영역을 가리지 않을 경우, 안테나 소자(20)는 예를 들어, 은을 함유한 세라믹 페인트, 와이어, 금속 포일(metal foil) 등과 같은 투명하지 않은 전도성 물질일 수 있다. 또한, 안테나 소자(20)는 코팅, 와이어 및/또는 세라믹 안테나 소자의 조합물을 포함할 수 있다.
안테나 소자는 투명하고 단단한 층의 주표면에 부착될 필요는 없음을 주지해야 한다. 특히, 안테나 소자는 가요성 층(flexible ply)에 합체될 수 있다. 예를 들면(본 발명을 제한하는 것은 아님), 안테나 와이어 또는 전도성 코팅이 중간층(18)의 상부 또는 내부에 위치할 수 있다. 후드(Hood) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,306,547 호에 개시된 바와 같이, 안테나 소자는 예를 들어 폴리에스테르 필름(PET)과 같은 가요성 기판에 도포될 수 있으며, 그 후 중간층(18)에 합체되는 것을 예측할 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 이 특정 구성에서의 안테나 소자(20)는 기본적으로 사각형이며, 방풍창(12)의 주변 에지로부터 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하다. 임의의 부가적인 안테나 소자 뿐만 아니라, 안테나 소자(20)의 정확한 형상 및 위치는, 방풍창(12)이 설치되는 수송체의 구조, 방풍창 설치 각도, 코팅 저항, 전송되거나 수신될 신호의 유형 및 원하는 안테나의 성능에 따라 부분적으로 달라진다. 투명한 글래스 안테나에 대한 이들 유형의 설계 고려 사항은 미국 특허 제 4,768,037 호와, 제 4,849,766 호와, 제 5,083,135 호에 개시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 안테나 공급 장치(feed arrangement)(26)는, 예를 들어 동축 케이블(30)과 같은 공급선을 통해 안테나 소자(20)와 전자 에너지 전송 및/또는 수신 장치(28) 사이의 접속을 제공하며(도 1에만 도시됨), 이는 이하 상세히 설명되는 바와 같이 안테나 시스템(10)에 임피던스 정합 네트워크를 합체시킨다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 이하 상세히 설명되는 바와 같이, 안테나 공급 장치(26)는 방풍창(12)에 부착되는 커넥터(32)를 포함한다. 장치(28)는, 라디오, 셀룰러 폰, 텔레비전, 범지구 측위 시스템(global positioning system) 또는 신호를 전송 및/수신하기 위해 안테나 소자(20)를 사용하는 그 밖의 다른 임의의 시스템일 수 있다. 도 1에 도시된 특정 안테나 장치에서 비록 필수적이지는 않지만, 커넥터(32)는 방풍창(12)의 상부 에지(34)를 따라 위치한다. 급전 장치(26)의 커넥터(32)와 안테나 소자(20)간의 접속 장치는, 커넥터(32)가 층(14, 16) 사이에 적층되지 않도록 구성된다. 이러한 방식으로, 커넥터가 방풍창(12)내에 적층되는 것으로부터 야기되는 공기 유입 문제가 해결된다. 특히, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 노치 영역(notch area)(36)은 방풍창(12)의 상부 에지(34)를 따라 내부 층(16)으로부터 분리된다. 커넥터 장치의 하나의 특정 실시예에서, 중간층(18)의 대응 부분이 노치 영역(36)으로부터 제거된다. 커넥터(32)는, 노치 영역(36)으로 확장되는 안테나 소자(20)의 일부분에 고정되어 전기적으로 결합된다. 이하, 상세히 설명되는 바와 같이, 노치 영역(36)은 적당한 위치에 커넥터(32)를 또한 부착시키고 노치 영역(36)을 밀폐하기 위해 밀폐제 물질(38)로 채워진다. 안테나 소자(20)의 일부분이 노치 영역(36)을 관통하도록 안테나 및 노치 영역이 구성될 경우, 커넥터(32)는 안테나 소자(20)에 직접 부착된다. 선택사양으로서, 안테나 공급 시스템(26)은 노치 영역(36)으로 안테나 소자(20)를 확장시키고 커넥터(32)가 확장부(40)를 통해 안테나 소자(20)에 전기적으로 결합될 수 있는 장치를 제공하는 확장부(40)를 포함할 수 있다. 안테나 설계에 따라, 확장부(40)는 안테나 소자일 수도 있으며, 아닐 수도 있다. 본 명세서에서, 커넥터 또는 임피던스 정합 네트워크가 안테나 소자(20)에 전기적으로 결합된다라고 하는 것은 이 결합이 전술한 바와 같이 확장부(40)를 통해 안테나 소자(20) 또는 소자(20)에 직접 행해질 수 있는 것을 의미함을 알아야 한다. 필수적인 것은 아니지만, 확장부(40)는 안테나 소자(20)와 동일 재료로 만들어질 수도 있다. 안테나 소자(20) 또는 확장부(40)는 노치 영역(36)에서 방풍창(12)의 에지(34)로 확장되어서는 안되며, 오히려 에지(34)로부터 적어도 1mm 떨어진 곳에서 종결되어서, 안테나 소자(20)의 성능 저하를 방지하기 위해 에지(34)를 따라 전도성 안테나 소자가 밀폐제(38)에 의해 노치 영역(36)내에 완전히 밀폐되도록 하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 안테나 시스템 성능을 최적화하기 위해 안테나 시스템의 안테나 구성 요소의 임피던스를 다른 시스템 구성 요소의 임피던스와 정합시키는 것이 중요하다. 본 발명에서, 이 최적화는 임피던스 정합 네트워크를 안테나 시스템에 합체시킴으로써 달성되며, 특히 이 네트워크는 공급 장치(26)의 커넥터(32)에 합체되며, 방풍창(12)에 직접 부착되는 인쇄 회로 보드의 형태로 제공된다. 임피던스 정합 네트워크는 안테나에 의해 발생된 모든 라디오 주파수 에너지를 결합시켜서 그것을 라디오에 이용할 수 있도록 작용한다. 또한, 방풍창(12)의 안테나 소자(20)에 부착되는 커넥터(32)에 임피던스 정합 네트워크를 합체시킴으로써, 안테나로부터 임피던스 정합 네트워크로의 신호 전송에 거의 손실이 발생하지 않는다.
임피던스 정합 네트워크를 사용함으로써 부가적인 이점을 얻게 된다. 안테나의 출력 임피던스는 정합 네트워크에 의해 조작되기 때문에, 전반적인 시스템의 안테나 소자의 설계에 더 많은 유연성이 존재한다. 특히, 안테나가 원하는 임피던스, 예를 들어 라디오(28) 및 동축 케이블(30)의 임피던스와 근접하게 정합하는 값과 같은 임피던스를 갖도록 설계하는 것은, 임피던스 정합 네트워크가 동일 기능을 수행할 것이기 때문에 더 이상 요구되지 않는다. 또한, 임피던스 정합 네트워크는 전체 FM 주파수 대역에 걸쳐 더 나은 임피던스 정합을 제공해서, 안테나 소자(20)로부터 라디오(28)로 전력을 더욱 효율적으로 전송할 것이다.
본 발명에서, 임피던스 정합 네트워크는 수동 임피던스 정합 네트워크 또는 능동 임피던스 정합 네트워크일 수 있다. 수동 임피던스 정합 네트워크는, FM 신호를 여러 파장을 갖는 대역으로 분할하고, 각 대역의 임피던스를 라디오(28) 및 동축 케이블(30)의 임피던스와 가깝게 되도록 변화시키기 위해, 예를 들어 캐패시터 및 인덕터와 같은 전기 구성 요소의 조합체를 사용하는 회로이다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 도 4는 FM 신호용 표준 더블 PI 네트워크를 형성하기 위해, 인덕터 L1P 내지 L5P 및 캐패시터 C1P 내지 C5P를 사용하는 대표적인 수동 임피던스 정합 네트워크(40)를 도시하며, 여기서 각 레그(leg)는 인덕턴스 및/또는 캐패시턴스를 가질 수 있다. 부가적인 인덕터 L6P 및 캐패시터 C6P는 네트워크(42) 주위의 AM 신호를 전송하는데 사용된다. 안테나의 임피던스는 상이한 주파수에서는 변화하기 때문에, 이러한 수동 임피던스 정합 네트워크가 있는 시스템이, 없는 시스템보다 현저하게 더 나은 성능을 제공할지라도, 수동 임피던스 정합 네트워크는 단지 절충안임을 알아야 한다. 또한, 안테나 시스템(10)의 임피던스는 부분적으로 수송체 몸체 구조에 근거하기 때문에, 수동 임피던스 정합 네트워크(42)의 구성 요소의 전기적 특성은 유사하게 설계된 안테나가 설치되는 수송체에 근거하여 변화할 수 있다. 또한, 수송체 및 안테나 설계에 근거하여, 도 4에 도시된 구성의 수동 임피던스 정합 네트워크(42)의 몇몇 전기적 구성 요소는 불필요할 수 있다. 수동 임피던스 정합 네트워크를 사용할 때의 이점은 회로를 동작시키는데 부가적인 전력이 요구되지 않는다는 것이다. 표 1은 도 4에 도시된 구성의 수동 임피던스 정합 네트워크(42)의 예를 나타낸다. 전기적 구성 요소의 값은, 선택된 주파수에서 측정된 안테나 임피던스를 취하고, 원하는 정합을 얻기 위해 구성 요소의 값을 변화시키는 상호작용 프로세스를 사용하는 컴퓨터 프로그램을 이용하여 모델링되었다.
L1P 0 H C1P 33 pF
L2P 62 nH C2P 27 pF
L3P 0 H C3P 10000 pF
L4P 0.1 H C4P 0 F
L5P 0 H C5P 62 pF
L6P 1000 nH C6P 0 pF
여기서, H=Henry이며, F=Farad이다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, LAP에 대해 선택된 값은, 이 구성 요소가 이 네트워크의 특정 실시예에 포함되지 않음을 나타냄을 주지해야 한다.
능동 임피던스 정합 네트워크는, 비교적 높은 입력 임피던스 및 제어된 출력 임피던스를 갖는 증폭기를 합체하는 회로이다. 출력 임피던스는, 라디오(28)로의 신호 전송을 최적화하기 위해, 예를 들어 라디오(28)의 임피던스와 같은 원하는 값으로 정합된다. 수동 임피던스 정합 네트워크와 능동 임피던스 정합 네트워크 사이의 중요한 차이중 하나는, 능동 임피던스 정합 네트워크는 요구되는 출력 임피던스를 제공하기 위해 부가적인 전력을 필요로 한다는 점이다. 능동 정합 네트워크에 필요한 전력은 약 2mA×12Volt 차 전력(car power)인 것을 예측할 수 있다. 또한, 수동 임피던스 정합 네트워크에 대해 전술한 바와 같이, FM 주파수 대역을 몇몇 더 작은 주파수 대역으로 분할하기보다는, 능동 임피던스 정합 네트워크는 무선 주파수에 관계없이, 안테나 구성 요소의 임피던스를 원하는 값으로 변화시킨다. 도 5는 대표적인 능동 임피던스 정합 네트워크(44)를 도시하며, 이는 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 능동 정합 네트워크(44)의 기본 회로는 저잡음 및 저가의 RF 트랜지스터 Q1A를 사용하는 표준 공통 에미터 증폭기이다. 안테나 소자(20)로부터의 신호는 캐패시터 C3A에 전달되어서, 안테나 소자(20)를 형성하는 전도성 코팅으로의 임의의 DC 누설에 의해 트랜지스터의 바이어스가 초래되지 않도록 한다. 트랜지스터 바이어스는 베이스 저항 R4A 및 R5A와 에미터 저항 R6A에 의해 발생된다. 주파수 응답 및 이득은 캐패시터 C4A 및 저항 R7A에 의해 주로 결정된다. FM 주파수에서 네트워크의 이득을 증가시키기 위해, R7A의 값은 감소되며, 반대로 FM 주파수에서 네트워크의 이득을 감소시키기 위해, R7A의 값은 증가된다. FM 이득을 더 증가시키기 위해, 능동 네트워크의 이 특정 실시예에서 10 내지 220pF 범위의 값을 갖는 캐패시터 C6A가 설치될 수 있다. AM 주파수에서 이득을 증가시키기 위해, C4A의 값은 증가된다. 네트워크 출력은 캐패시터 C5A를 통해 라디오(28)에 용량적으로 결합되어서, 라디오(28)가 용량적으로 결합되지 않을 경우, 출력을 단락시킬 것이다. 이로 인해 케이블(30)을 통해 능동 임피던스 정합 네트워크(42)에 요구되는 전력을 공급할 수 있게 된다. 저항 R1A 및 제너 다이오드 D1A를 통해 정합 네트워크(42)로 전력이 제공되어서, 수송체 전기 시스템으로부터 높은 피크 전압을 방지하게 된다. 캐패시터 C1A는 노이즈 필터링을 제공한다. 저항 R2A 및 캐패시터 C2A는 무선 주파수에서 격리되며, 저항 R3A는 트랜지스터 부하이다. 인덕터 L1은 부가적인 이득을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 능동 임피던스 정합 네트워크를 사용할 때의 하나의 이점은, 출력 임피던스가 안테나 및 수송체 구조에 덜 민감하기 때문에 상이한 방풍창 안테나 및/또는 수송체 구조에 따라 구성 요소를 바꿔야 할 필요가 없다는 것이다. 능동 임피던스 정합 네트워크는 안테나 구성 요소 임피던스의 광범위한 변화에 대해 사전결정된 출력 임피던스를 제공한다. 따라서, 전반적인 안테나 시스템 구조에 대해 더 많은 유연성을 제공한다. 또한, 신호의 증폭으로 인해 능동 정합 네트워크는 AM 성능을 향상시키는데 사용될 수 있으며, 또한 특히 광범위한 임피던스 변화를 갖는 안테나에 대해 수동 정합 네트워크보다 더 나은 전반적인 성능 향상을 제공한다. 표 2는 도 5에 도시된 구성의 능동 임피던스 정합 네트워크(44)의 예를 나타낸다.
R1A 1000Ω C1A 0.1μF
R2A 2000Ω C2A 1000pF
R3A 330Ω C3A 0.01μF
R4A 10000Ω C4A 4700pF
R5A 7500Ω C5A 0.1F
R6A 1000Ω C6A 10-220pF
R7A 39Ω Q1A NE85633
L1A 사용하지 않음 D1A 10V
여기서, Ω=Ohms이며, F=Farad이고, V=Volts이다.
임피던스 정합 네트워크(42, 44)는, 이용될 수 있는 대표적인 네트워크이며, 상이한 구성 요소 유형 및 수를 갖는 수동 및 능동 임피던스 정합 네트워크는 전술한 바와 같은 방식으로 안테나 소자(20)의 임피던스 변환을 정합시키는데 또한 사용될 수 있음을 주지해야 한다.
임의의 유형의 정합 네트워크가 약 0.5 스퀘어 인치(3.23 ㎠)의 면적을 갖는 인쇄 회로 보드상에 구성될 수 있으며, 안테나로의 접속과, 동축 케이블(30)로의 접속과, 전형적으로 수송체 샤시(vehicle chassis)로의 접지 접속을 필요로 할 것임을 예측할 수 있다. 능동 임피던스 정합 네트워크는 또한, 개별 전원 접속으로부터의 전원 접속 또는 동축 케이블(30)을 통한 전원 접속을 필요로 한다.
본 발명에서, 임피던스 정합 네트워크는 방풍창(12)용 커넥터(32)에 합체된다. 이 종단부에, 본 발명의 하나의 특정 실시예에서, 정합 네트워크 회로는, 동축 케이블(30)과 수송체 몸체에 접지되는 접지 리드(50)에 접속되는 출력 리드(48)를 더 포함하는 회로 기판(46)상에 형성된다. 능동 임피던스 정합 네트워크는 네트워크를, 수송체 건전지인 것이 바람직한 전원(54)에 접속시키는 리드(52)를 더 포함한다. 접지 리드(50)는 전원에 대한 접지로서 동작할 것이다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 리드(48, 50, 52)는 예를 들어 20게이지(0.5㎟) 절연 동선(20 gauge insulated copper wire)과 같은 와이어일 수 있으며, 와이어의 단부는 회로 기판(46)을 적절한 입력 또는 출력 디바이스에 접속시키기 위한 부가적인 커넥터를 포함할 수 있다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 각 와이어는 도 3에 도시된 바와 같은 JASO 핀(56), 또는 그 밖의 다른 몇몇 잘 알려진 유형의 단부 커넥터를 포함할 수 있다. 선택사양으로서, 리드의 단부는 배선 기구(wiring harness)(도시하지 않음)에 합체되어서, 커넥터(32)의 단일 접속을 위해 안테나 시스템(10)에 제공된다. 커넥터(32)를 안테나 소자(20) 또는 확장부(40)에 전기적으로 접속하기 위해, 적어도 기판(46)의 일부분이 안테나 소자(20) 또는 확장부(40)의 일부를 덮도록 회로 기판(46)이 위치하는 것이 바람직하다. 본 발명의 하나의 특정 실시예에서, 회로 기판(46)은 표면(58)의 적어도 일부분상에 금속 코팅을 한 표면(58)과 그 대향 표면(60)상에 인쇄 회로가 놓여지는 더블 사이드 보드(double sided board)이다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 표면(58)상의 금속 코팅은 땜납, 예를 들어 주석과 납의 땜납인 것이 바람직하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(46)상의 정합 네트워크의 전기적 구성 요소는 영역(62)내에 위치한다. 기판(46)은 표면(58)에 따라 도포되는 접착제(64)에 의해 노치(36)내에 부착된다. 접착제(64)는 커넥터(32)와 안테나 소자(20) 또는 확장부(40) 사이에 직접적인 전기적 접속을 제공하기 위해 전기적 전도성을 가질 수 있으며, 혹은 전기적 접속이 용량성이 되도록 전기적 비전도성을 가질 수 있다. 접착제(64)는 임의의 편리한 방식으로 표면(58)에 도포될 수 있는데, 예를 들어 뿌려지거나 양면 테이프로서 제공될 수 있다. 본 발명의 하나의 특정 실시예에서, 접착제(64)는 위스콘신주(Wisconsin)의 레이신(Racine)의 스페셜티 테이프(Specialty Tapes)로부터 이용가능한 전기적 전도성을 갖는 양면 테이프인 0.002 인치(0.05mm) 두께의 CD9082였다. 커넥터(32) 및 안테나 소자(20) 또는 확장부(40) 사이에 직접적인 전기적 접속이 있는 경우, 전도성 접착제(64)가 전기적으로 전도되지 못했을 때, 안테나 시스템의 계속적인 동작을 허용하는 안테나 소자(20) 또는 확장부(40)로의 용량성 접속을 커넥터(32)가 여전히 유지하기에 충분히 큰 회로 기판(46)의 표면적을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 용량성 접속에 필요한 커넥터(32)의 회로 기판(46)의 표면적은 표면(58) 및 안테나 소자(20) 사이의 공간, 즉 접착제(64)의 두께, 및 접착제에 사용되는 재료의 유형에 부분적으로 근거한다. 기판(46)의 서로 대향하는 표면(58, 60) 사이의 전기적 접속은, 예를 들어 기판(46)을 관통하여 확장되며 대향하는 기판을 전기적으로 상호접속시키는 개구부(66)를 통해 임의의 편리한 방식으로 행해질 수 있다. 방풍창(12)의 바깥쪽 표면을 통해 커넥터가 보여질 때, 원할 경우 착색제가 접착제(64)에 부가되어 커넥터(32)를 덮을 수 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 특정 실시예에서, 임피던스 정합 네트워크가 확장부(40)를 덮어 이에 부착됨으로써 안테나 소자(20)에 전기적으로 결합되도록 커넥터(32)가 위치되지만, 커넥터(32)는, 커넥터(32)의 일부분이 글래스 층(14)의 표면(22)을 덮고/덮거나 표면(22)에 직접 부착될 수 있도록 위치될 수 있음을 예측할 수 있다. 커넥터(32)가 완전히 층(14)의 표면(22)상에 위치되고, 부가적인 리드 소자(도시하지 않음)가 임피던스 정합 네트워크를 안테나 소자(20) 또는 확장부(40)에 전기적으로 결합시키는 것도 또한 고려될 수 있다.
전술한 바와 같이, 커넥터(32)는 방풍창(12)의 에지(34)를 따라 노치(36)내에 위치된다. 노치(36)는 커넥터(32)의 에지(68)와 방풍창(12)의 에지(34) 사이에 충분한 공간을 제공할 뿐만 아니라 커넥터(32)를 수용하기에 충분히 커서, 밀폐제(38)가 노치 영역(36)내에 커넥터(32)를 완전히 덮고 밀폐시키며, 방풍창 에지(34) 및 노치 에지(70)를 따라 연속적인 수분 장벽을 제공하도록 해야 한다. 커넥터 에지(38)와 방풍창 에지(34) 사이의 공간은 적어도 1mm이어야 하며, 적어도 3mm인 것이 바람직하다.
기판(46)의 두께 및 회로 구성 요소의 크기는 최소화하는 것이 바람직하다. 이는, 본 명세서상에서 기술한 바와 같이 커넥터(32)가 방풍창(12)의 노치 영역(36)내에 위치할 경우 특히 중요하다. 특히, 커넥터(32)는 단지 약 0.12인치(3.05mm)의 전체 두께를 가져야 하는데, 이는 노치 영역(36)의 깊이이다. 본 발명의 하나의 실시예에서, 기판(46)은 거의 0.037인치(0.75mm)의 두께를 가지며, 약 0.002인치(0.051mm)의 두께를 갖는 접착제(64)를 포함하고, 네트워크 구성 요소의 최대 높이는 거의 0.096인치(2.44mm)의 전체 커넥터 두께에 대해 약 0.063인치(1.6mm)인 것이 기대된다.
노치 영역(36)은 커넥터(32)를 보호하고 또한 적절한 곳에 부착하기 위해, 비전도성 밀폐제(38)로 채워져서 노치 영역(36)내의 안테나 소자(20)의 일부분을 밀폐하고, 습기 장벽을 형성함으로써 노치 영역(36)의 노출된 에지(70)를 밀폐한다. 또한, 내부 글래스 층(16)의 표면(24)과 함께 밀폐제(38)의 표면(72)이 방풍창 접착제 도포 및 시스템 장착에 방해되지 않도록 내부 글래스 층(16)의 표면(24)을 따라 밀폐제(38)의 표면(72)이 방풍창(12)의 내부 층(16)의 표면(24)을 따라 매끄러우며 단단하고 끊기지 않은 표면을 제공하는 것이 바람직하다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 밀폐제(38)는 노치 영역(36)으로 주입될 수 있는 실내 온도에서 경화되는(curable) 재료인 것이 바람직하며, 경화될 때 적어도 약 85의 쇼어 A 경도(Shore A Hardness)인 것이 바람직한 단단한 표면을 제공한다. 또한, 밀폐제는 커넥터(32)를 안테나로부터 전기적으로 절연시키는 방식으로 안테나 소자(20) 또는 확장부(40)를 형성하는 재료에 악영향을 끼치지 않아야 하며, 커넥터(32)의 임피던스 정합 네트워크의 회로에도 악영향을 끼치지 않아야 한다. 요구될 경우, 네트워크는 설치전에 보호용 재료내에 넣어질 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 미네소타주(Minnesota)의 세인트 폴(St. Paul)의 3M 회사로부터 이용가능한 스카치-웰드 디피-110(Scotch-Weld DP-110) 에폭시(epoxy)로 채워질 수 있으며, 이는 비전도성 실내 온도에서 경화될 수 있는, 2중(two-part) 에폭시이다. 이 특정 밀폐제는 글래스에 대한 밀폐제의 결합을 향상시키기 위해, 예를 들어 미시간주(Michigan)의 미들랜드(Midland)의 도우 코닝(Dow Corning)으로부터 이용가능한 도우 코닝 등록상표 R Z-6040 실레인과 같은 실레인을 부가함으로써 거의 0.2 내지 8wt.%의 수지, 바람직하게는 0.5 내지 2wt.%의 에폭시 수지 성분으로 변경될 수 있다. 또한, 예를 들어 텍사스주(Texas)의 보저(Borger)의 제이. 엠. 휴버 코포레이션(J. M. Huber Corporation)으로부터 이용가능한 ArospereTM11V 카본 블랙과 같은 카본 블랙이, 전형적으로 자동차 수송체 방풍창(12)의 가장자리 에지 부분 주변에 제공되는 블랙 세라믹 테두리(도시하지 않음)와 일치하는 블랙 형상을 제공함으로써 채워진 노치를 '감추도록' 부가될 수 있다. 카본 블랙은 액셀레이터의 거의 1 내지 1.5 wt%와 동일한 양의 에폭시의 액셀레이터 구성 요소에 또한 부가될 수 있다. 이 밀폐제가 제공될 때, 이 밀폐제는 약 15분내에 셋 업되어서 더욱 용이하게 핸들링될 수 있다. 이 특정 밀폐제의 제공전 및/또는 제공후 이 특정 에폭시 밀폐제를 가열시키는 것은 경화 시간을 감소시킬 것임을 주지해야 한다. 완전히 경화될 때, 에폭시가 약 88의 쇼어 A 경도를 가질 것이 기대된다. 전술한 밀폐제에 대한 대안으로서, 오하이오주(Ohio)의 아크론(Akron)의 비에프 굿리치 접착제 시스템 디비전(BF Goodrich, Adhesive Systems Division)으로부터 이용가능한 2중 가요성 에폭시인 Plastilok 등록상표 R 421 에폭시 또는, 위스콘신주(Wisconsin)의 저먼타운(Germantown)의 어드밴스드 폴리머 컨셉트(Advanced Polymer Concepts)로부터 이용가능한 2중 구조 접착제인 W041696 T1 블랙이 노치(36)를 밀폐하는데 또한 사용될 수 있다.
전술한 본 발명의 특정 실시예에서, 임피던스 정합 네트워크는 회로 기판상에 장착되었지만, 네트워크 구성 요소는 플라스틱 기판(이에 한정되지 않음)과 같은 그 밖의 다른 기판상에 장착될 수 있다. 또한, 임피던스 정합 네트워크는 방풍창(12)에 위치되고 부착되는 집적 회로에 합체될 수 있어서, 회로 기판에 따라 전술한 바와 같은 방식으로 안테나 소자(20)에 전기적으로 결합된다. 또한, 기판은 제거될 수 있으며, 임피던스 정합 네트워크 구성 요소는 글래스 표면(22) 및/또는 안테나 소자(20) 또는 확장부(40)내에 직접 창착될 수 있음을 고려할 수 있다. 이러한 형태의 임피던스 정합 네트워크는 노치 영역(36)내에 위치될 수 있으며, 전술한 바와 같은 방식으로 밀폐될 수 있다.
전술한 바와 같은 임피던스 정합 네트워크를 갖는 커넥터(32)는 접착제(64)를 사용하지 않고 방풍창(12)에 부착될 수 있음을 예측할 수 있다. 특히, 커넥터는 외부 층(14)의 글래스 표면(22) 또는 안테나 소자(20) 또는 확장부(40)에 직접 납땜될 수 있다. 또한, 본 기술 분야에 잘 알려진 유형의 금속 스트립 또는 커넥터 클립에 임피던스 정합 네트워크를 장착하고 전기적으로 상호접속시키고, 예를 들어 땝납 또는 접착제 테이프와 같은 임의의 편리한 방식으로 층(14), 안테나 소자(20) 또는 확장부(40)에 스트립 또는 클립을 부착시킴으로써 임피던스 네트워크를 방풍창(12)에 부착할 수 있음을 고려할 수 있다.
전술한 방풍창(12) 제조에서, 원하는 안테나 패턴을 제공하기 위해 마스크를 사용하여, 본 기술 분야에 잘 알려진 임의의 방식으로 글래스 층(14)의 표면(24)에 투명한 전도성 코팅이 도포된다. 대안으로서, 층(14)의 전체 표면(22)이 코팅될 수 있으며, 그 후 원하는 안테나 패턴을 제공하기 위해 제거되는 코팅의 일부분이 선택될 수 있다. 전술한 바와 같이, 코팅이 방풍창(12)내에 밀폐되도록 코팅의 에지가 글래스 시트(sheet)(14)의 에지로부터 공간을 두고 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 안테나 코팅과 안테나 시스템의 성능에 악영향을 끼칠 수 있는 수송체의 금속 프레임간의 임의의 용량성 결합을 방지하기에 충분한 거리를 두고 시트(14)의 에지로부터 코팅이 제공되는 것이 바람직하다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 하나의 실시예에서, 코팅은 시트(14)의 에지로부터 약 13mm의 최소치만큼 공간을 두고 제공되었다. 코팅후, 층(14)은 노치 영역(36)에 대응하는 분리 영역을 포함하는 층(16)과 결합되며, 이 두 개의 층은 예를 들어 중력 새그 벤딩(gravity sag bending)과 같은 본 기술 분야에 잘 알려진 기법을 사용하여 동시에 형체를 이룬다. 원할 경우, 층(14, 16)은 개별적으로 그리고/또는 안테나 소자(20)가 제공되기 전에 형체를 이룰 수도 있다. 형체를 이룬 후, 중간층(18)이, 노치 영역(36)에 대응하는 중간층(18)내에 분리 영역을 갖는 층(14, 16) 사이에 삽입된다. 그 후, 전체 어셈블리는 단일 구조를 형성하기 위해 본 기술 분야에 잘 알려진 기법을 사용하여 진공으로 되고 적층된다. 적층후, 노치 영역(36)은 깨끗하게 닦여지며, 커넥터(32)는 접착제(64)에 의해 노치 영역(36)내의 확장부(40)에 부착된다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 하나의 실시예에서, 커넥터(32)는 시트(14)의 에지(34)로부터 약 15mm 떨어져 배치된다. 그 후, 리드(48, 50)(및 능동 정합 네트워크를 위한 (52))의 단부는 노치(36)로부터 제거되며, 노치는 계속해서 비도전성 밀폐제(38)로 채워진다.
전술한 본 발명에서 안테나 소자(20)로 오직 하나의 전기적 접속이 행해졌지만, 본 명세서에 개시된 바와 유사한 방식으로 방풍창(12)의 하나 또는 여러 에지를 따라 본 명세서에 개시된 유형의 안테나 소자(20)로 다중 접속이 행해질 수 있음을 주지해야 한다.
도 6을 참조하면, 본 명세서에 개시된 임피던스 정합 네트워크는 예를 들어 방풍창(12)의 내부 층(16)의 표면(24)에 부착되는 커넥터(32)와 같은, 적층 구조의 외부 주표면에 부착되는 커넥터를 갖는 구조체내의 안테나 소자(20)로의 용량성 접속을 형성하는데 사용될 수 있다. 이러한 유형의 장치에서 용량성 유형의 접속을 사용하는데 있어서 문제는 커넥터의 요구된 크기이다. 용량성 결합의 효과는 커넥터의 크기와, 신호의 주파수에 의존한다. FM 라디오 신호와 같이, 비교적 높은 주파수는 AM 라디오 신호와 같이 낮은 주파수보다 더 작은 영역을 요한다. 더 낮은 주파수 AM 신호에 대해, 층(16)의 표면(24)을 따라 위치되는 커넥터는 안테나 코팅(20)의 거의 20스퀘어 인치(129㎠)를 덮어서, 0.090인치(2.23mm) 두께의 글래스 층(16)과 0.030인치(0.76mm) 두께의 폴리비닐 부티랄 중간층(18)과 스퀘어당 거의 3 내지 4옴을 갖는 전도성 코팅(20)의 전기적 특성에 근거하여 직접적인 전기적 접속과 동등한 접속을 제공할 것을 기대할 수 있다. 커넥터(32)의 크기는 거의 1 내지 5스퀘어 인치(6.54 내지 32.26㎠)로 축소될 수 있으며, 커넥터(32)에 합체되는 정합 네트워크는 임피던스를 정합하고 AM 신호를 잘 수신하기 위해 사용될 수 있음을 기대할 수 있다.
본 명세서에 개시된 커넥터는, 안테나 시스템과 결합하여 사용될 수 있으며, 여기서 안테나 소자는 투명 물질(transparency)내에 적층되지 않는다. 특히, 도 7을 참조하면, 시스템(110)의 투명 물질(112)은 투명 물질의 표면(124)에 부착되는 안테나 소자(120)를 포함한다. 투명 물질(112)은 수송체의 후면 또는 측면 윈도우일 수 있는 글래스 또는 플라스틱 층이다. 소자(120)는 본 기술 분야에 잘 알려진 바와 같이, 코팅, 와이어 및/또는 전도성 세라믹 페인트일 수 있다. 전술한 커넥터(32)와 구조가 유사한 커넥터(132)는 소자(120)의 일부분을 덮도록 표면(124)에 부착될 수 있다. 안테나 소자(120)와 커넥터(132)간의 접속은 사용된 접착제의 유형에 따라, 직접 또는 용량성 접속일 수 있다. 커넥터(132)는 커넥터의 인쇄 회로 보드를 따라 네트워크 구성 요소를 보호하기 위해 보호용 코팅을 필요로 할 수 있음이 예측된다. 투명 물질(112)이 본 기술 분야에 잘 알려진 유형의 가열 시스템(도시하지 않음)을 더 포함하고, 가열 시스템을 위한 전력이 커넥터(132)를 통해 공급될 경우, 임피던스 정합 네트워크 회로는, 가열 시스템으로 전력을 공급하는 DC 전류로부터 안테나로부터의 AC 신호를 분리하기 위해 부가적인 구성 요소를 필요로 할 것임을 주지해야 한다.
본 명세서의 개시물에 근거하여, 안테나 소자가 가요성 층에 합체되도록 하는 방식으로 투명 안테나 시스템이 제조되며, 임피던스 정합 네트워크가 안테나 소자에 전기적으로 결합되도록 커넥터가 가요성 층에 부착될 것이 기대된다. 원할 경우, 그 후 이 가요성 안테나 시스템은 그 밖의 다른 층과 결합될 수 있다. 예를 들어, 가요성 안테나는 적층 구조를 형성하기 위해 글래스 또는 플라스틱과 같은 하나 이상의 단단한 층에 부착될 수 있으며, 혹은 건축물의 창유리(architectural glazing unit)의 두 개의 떨어져 위치되는 글래스 시트 사이에 위치될 수 있다.
전술한 본 발명은 예시적인 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내었다. 이하의 특허청구범위에 의해 정의된 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않고 여러가지 변경이 행해질 수 있음을 주지해야 한다.
본 발명은, 수송체 및/또는 시스템에 사용되는 구성 요소의 유형에 근거하여 안테나 시스템을 재설계하지 않고, 특히 FM 주파수에 대해 향상된 성능을 제공하는 수송체 글래스 안테나 시스템을 제공한다.

Claims (9)

  1. 전자 에너지 전송 및/또는 수신 장치의 공급선(feedline)에 안테나를 접속시키기 위한 커넥터에 있어서,
    인쇄 회로 보드와,
    상기 보드의 제 1 주표면(major surface)을 따라서 제공되며 상기 보드의 대향하는 제 2 주표면에 전기적으로 접속되는 임피던스 정합 네트워크와,
    상기 보드의 상기 대향하는 제 2 주표면을 따라 제공되는 전도성 코팅과,
    상기 커넥터를 상기 장치의 상기 공급선에 접속시키기 위한 수단을 포함하는 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합 시스템은 수동 임피던스 정합 네트워크인 커넥터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합 시스템은 능동 임피던스 정합 네트워크이며, 상기 능동 네트워크를 전원에 전기적으로 접속시키기 위한 수단을 더 포함하는 커넥터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보드의 상기 제 2 주표면을 따라 제공되는 접착제를 더 포함하는 커넥터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접착제는 비전도성 접착제인 커넥터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 접착제는 전도성 접착제인 커넥터.
  7. 전자 에너지 전송 및/또는 수신 장치의 공급선에 안테나를 접속시키기 위한 커넥터에 있어서,
    임피던스 정합 네트워크와,
    상기 커넥터를 상기 장치의 상기 공급선에 접속시키기 위한 수단을 포함하는 커넥터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합 네트워크는 집적 회로에 합체되는 커넥터.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합 네트워크가 상기 안테나 소자에 전기적으로 결합되도록 상기 커넥터를 안테나 소자에 부착시키는 수단을 더 포함하는 커넥터.
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09130124A (ja) * 1995-08-28 1997-05-16 Mazda Motor Corp ガラスアンテナ、アンテナおよびその設定方法
KR970054890A (ko) * 1997-02-18 1997-07-31 자이단 호진 고쿠사이 초덴도 산교 기쥬츠 겐큐 센타 차량용 강제 포집형 무선 안테나 장치
US6329886B1 (en) * 1998-05-12 2001-12-11 Nec Corporation Impedance-matching method and circuit at different frequences
DE19823202C2 (de) * 1998-05-25 2003-05-28 Hirschmann Electronics Gmbh Fahrzeug-Antenneneinrichtung
US5999136A (en) * 1998-08-07 1999-12-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Use of electrically conductive ceramic paints in antenna systems
DE19910318B4 (de) * 1999-03-09 2004-06-03 Leopold Kostal Gmbh & Co Kg Optisch transparente Scheibe mit einer elektrisch leitfähigen Struktur, Verfahren zum Herstellen einer solchen sowie Verwendung der Scheibe und des Verfahrens
US6320558B1 (en) 1999-07-08 2001-11-20 The Ohio State University On-glass impedance matching antenna connector
DE10002777C1 (de) 2000-01-22 2001-08-09 Saint Gobain Sekurit D Gmbh Kontaktierung einer Scheibe mit elektrischen Funktionen
US20020110693A1 (en) * 2000-12-14 2002-08-15 Richard David A. Glazing unit and method of making the same
JP2006173658A (ja) * 2001-03-15 2006-06-29 Nippon Sheet Glass Co Ltd 自動車用ガラスアンテナの接地構造
US6417811B1 (en) 2001-03-30 2002-07-09 Visteon Global Technologies, Inc. In-glass antenna element matching
US7295154B2 (en) * 2002-01-17 2007-11-13 The Ohio State University Vehicle obstacle warning radar
US6768467B2 (en) * 2002-03-04 2004-07-27 Mia-Com Inc. Method of RF grounding glass mounted antennas to automotive metal frames
US6693597B2 (en) 2002-04-23 2004-02-17 The Ohio State University Research Foundation Layout for automotive window antenna
US6860081B2 (en) * 2002-12-04 2005-03-01 The Ohio State University Sidelobe controlled radio transmission region in metallic panel
US7196657B2 (en) * 2003-01-31 2007-03-27 The Ohio State University Radar system using RF noise
DE10341199A1 (de) * 2003-09-04 2005-04-07 Hirschmann Electronics Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Empfangen von Signalen zur Steuerung einer Funktion in einem Fahrzeug
FR2884471B1 (fr) * 2005-04-18 2007-07-20 Plastic Omnium Cie Piece de renfort pour vehicule automobile et utilisation d'une telle piece comme antenne
US7612727B2 (en) * 2005-12-29 2009-11-03 Exatec, Llc Antenna for plastic window panel
GB0622786D0 (en) * 2006-11-15 2006-12-27 Pilkington Automotive D Gmbh Antennae
JP5399256B2 (ja) * 2006-11-15 2014-01-29 ピルキントン オートモーティヴ ドイチェラント ゲーエムベーハー アンテナコネクタ
WO2008058881A1 (en) 2006-11-15 2008-05-22 Pilkington Automotive Deutschland Gmbh Glazing
WO2008091016A1 (ja) * 2007-01-25 2008-07-31 Nippon Sheet Glass Company, Limited 端子封止装置
FR2915321B1 (fr) * 2007-04-19 2011-02-25 Composants Electr Soc D Antenne multibande comprenant un support dielectrique, un aerien et un circuit electronique portes par le support.
US7847745B2 (en) * 2007-11-20 2010-12-07 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Windshield antenna and/or vehicle incorporating the same
DE102008024482B4 (de) * 2008-05-21 2016-10-06 Qualcomm Technologies, Inc. (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Schaltungsanordnung zur Impedanzanpassung, elektronisches Bauelement und Mobilfunkgerät
MY169622A (en) * 2008-06-10 2019-04-23 Mimos Berhad An auto active antenna
US8810462B2 (en) * 2010-01-13 2014-08-19 Origin Gps Ltd. Rigid elements embedded in a motor vehicle windshield
EP2400591A1 (de) * 2010-06-14 2011-12-28 Saint-Gobain Glass France Antennenaufbau mit verbessertem Signal/Rauschverhältnis
BE1019392A3 (fr) * 2010-06-29 2012-06-05 Agc Glass Europe Panneau de vitrage comprenant une premiere feuille de verre, au moins un circuit electrique interne et un connecteur.
US8466842B2 (en) * 2010-10-22 2013-06-18 Pittsburgh Glass Works, Llc Window antenna
EP2649673B1 (en) 2010-12-09 2017-03-08 AGC Automotive Americas R & D, Inc. Window assembly having an antenna element overlapping a transparent layer and an adjacent outer region
TW201342246A (zh) * 2012-04-02 2013-10-16 Nuvoton Technology Corp 電子裝置
WO2014008508A1 (en) 2012-07-06 2014-01-09 The Ohio State University Compact dual band gnss antenna design
US9484626B2 (en) 2013-06-10 2016-11-01 Magna Mirrors Of America, Inc. Vehicle door handle assembly with antenna circuit
US9428152B2 (en) * 2014-09-05 2016-08-30 Taylor Made Group, Llc Upgradeable windshield assembly
US20170274832A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-28 Nidec Elesys Corporation Windshield including vehicle-mounted radar
US10522904B2 (en) * 2018-05-09 2019-12-31 GM Global Technology Operations LLC Transparent pane assembly with integrated antenna system
DE102018215763A1 (de) * 2018-09-17 2020-03-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rundfunk-Empfangseinrichtung eines Kraftfahrzeugs
US10903561B2 (en) * 2019-04-18 2021-01-26 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor device package and method of manufacturing the same
DE202021004223U1 (de) 2020-12-21 2023-02-27 Saint-Gobain Glass France Vorgefertigtes Anschlusselement zur Kontaktierung einer leitfähigen Schicht auf einer Scheibe

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3655545A (en) * 1968-02-28 1972-04-11 Ppg Industries Inc Post heating of sputtered metal oxide films
US3599214A (en) * 1969-03-10 1971-08-10 New Tronics Corp Automobile windshield antenna
CA960759A (en) * 1970-02-12 1975-01-07 Shigenobu Esaki Antenna for vehicle windows
DE7220421U (de) * 1972-05-31 1974-01-31 Flachglas Ag Kraftfahrzeugscheibe
US3962488A (en) * 1974-08-09 1976-06-08 Ppg Industries, Inc. Electrically conductive coating
US3987449A (en) * 1975-04-11 1976-10-19 Ppg Industries, Inc. Antenna windshield
GB2193846B (en) * 1986-07-04 1990-04-18 Central Glass Co Ltd Vehicle window glass antenna using transparent conductive film
US4707700A (en) * 1986-07-25 1987-11-17 General Motors Corporation Vehicle roof mounted slot antenna with lossy conductive material for low VSWR
GB2200498B (en) * 1986-12-19 1990-07-18 Central Glass Co Ltd Vehicle window glass antenna using transparent conductive film
US4898789A (en) * 1988-04-04 1990-02-06 Ppg Industries, Inc. Low emissivity film for automotive heat load reduction
EP0355424B1 (en) * 1988-07-25 1995-02-15 Asahi Glass Company Ltd. Glass antenna device for an automobile
GB9007979D0 (en) * 1990-04-09 1990-06-06 Panorama Antennas Ltd Matching element for mobile antenna
US5083135A (en) * 1990-11-13 1992-01-21 General Motors Corporation Transparent film antenna for a vehicle window
US5306547A (en) * 1990-12-14 1994-04-26 Southwall Technologies Inc. Low transmission heat-reflective glazing materials
EP0506333B1 (en) * 1991-03-26 1997-08-06 Sumitomo Chemical Company Limited Window glass antenna system for automobile
JPH04298102A (ja) * 1991-03-26 1992-10-21 Nippon Sheet Glass Co Ltd 自動車用ガラスアンテナ
US5416491A (en) * 1992-01-31 1995-05-16 Central Glass Company, Limited Automotive window glass antenna
US5355144A (en) * 1992-03-16 1994-10-11 The Ohio State University Transparent window antenna
FR2702120B1 (fr) * 1993-02-22 1995-04-07 Thomson Csf Vitre dans laquelle est incorporé un montage radioélectrique et véhicule comportant une telle vitre.
US5564086A (en) * 1993-11-29 1996-10-08 Motorola, Inc. Method and apparatus for enhancing an operating characteristic of a radio transmitter
US5670966A (en) * 1994-12-27 1997-09-23 Ppg Industries, Inc. Glass antenna for vehicle window
US5528314A (en) * 1995-05-22 1996-06-18 General Motors Corporation Transparent vehicle window antenna
US5748155A (en) * 1995-09-13 1998-05-05 Ppg Industries, Inc. On-glass antenna and connector arrangement

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