WO2020187602A1 - Fahrzeugscheibe - Google Patents

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WO2020187602A1
WO2020187602A1 PCT/EP2020/055981 EP2020055981W WO2020187602A1 WO 2020187602 A1 WO2020187602 A1 WO 2020187602A1 EP 2020055981 W EP2020055981 W EP 2020055981W WO 2020187602 A1 WO2020187602 A1 WO 2020187602A1
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WO
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vehicle window
substrate
film
antenna structure
ant
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/055981
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English (en)
French (fr)
Inventor
Varun RAMESH KUMAR
Guillaume Francois
Thomas HOLTSTIEGE
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a vehicle window.
  • Vehicles are increasingly being equipped with electrical components.
  • Navigation systems can z. B. be a satellite navigation satellite system (GNSS).
  • GNSS satellite navigation satellite system
  • Systems in operation are, for example, the Global Positioning System (GPS) or the GLObal Navigation Satellite System (GLONASS).
  • GPS Global Positioning System
  • GLONASS GLObal Navigation Satellite System
  • Other navigation systems are e.g. B. possible on the basis of mobile radio systems.
  • Communication systems can e.g. B. short-range radio systems for car-to-car or car-to-infrastructure or mobile communication systems, e.g. B. be mobile communication systems of the 2nd / 3rd / 4th or 5th generation.
  • Corresponding antennas can be attached to the outside of the vehicle, but such additional devices present a problem in several respects. Exemplary arrangements are known from the publication US 20140176374 A1.
  • GNSS antennas can be arranged inside the vehicle interior, for example below the dashboard or below the windshield.
  • electrically conductive layers such as infrared-reflecting layers or low-E layers can prevent the transmission of electromagnetic radiation through the pane and block the GNSS signal.
  • Typical GPS antennas are implemented as plane antennas and typically as patch antennas and are known for example from WO 00/22695 A1, DE 202006011919 U 1 or DE 202010011837 U1.
  • a planar metallic antenna structure is arranged on one side of a printed circuit board or a ceramic carrier. On the opposite side a flat base plate is arranged as a ground plane. The antenna structure and base plate are electrical Lines connected to an electrical receiving unit. Due to the material thickness of the circuit board or the ceramic carrier, the antenna has a certain thickness and is clearly visible and not very aesthetic when it is arranged directly on the windshield.
  • a Vivaldi antenna is known that can be attached to a vehicle window.
  • a patch antenna that can be attached to a vehicle window is known from WO 2005/091827 A2.
  • From US 2008/0 129 619 A1 and from US 2006/139 223 A1 a crossed dipole antenna arrangement is known that can be attached to a vehicle window.
  • Another antenna on a vehicle window is known from DE 101 29 664 A1.
  • antennas that are attached to the pane surface have been connected with a coaxial cable.
  • One obstacle here is the space available to integrate such an antenna and its feed line.
  • This installation space is limited in particular with composite panes. If such an arrangement is introduced there between two substrate layers, the distance may be between the two substrate layers do not become too large in order to integrate an integration into common systems. In addition, such systems also tend to have a faulty lamination in the area of the antenna / supply line, e.g. B. is incomplete and / or substrate breaks can occur in the area of the antenna / supply line.
  • the supply line has a (structured) copper foil, a protective layer being applied to the copper layer in each case by means of an adhesive.
  • the antenna structure in turn has its own (structured) copper foil, with a protective layer being applied to the copper layer by means of an adhesive.
  • An electrical connection must be established at a suitable point between the copper foil of the supply line and the copper foil of the antenna structure.
  • Such an antenna shape is known, for example, from US Pat. No. 5,534,879, in which a feed line provided on a strip is connected to a separately provided antenna element by means of solder.
  • the production of such structures is critical, since the temperatures have to be carefully set during the production process of a laminated glass pane so that the solder connection is guaranteed.
  • problems arise in the long-term stability of the solder connection.
  • a vehicle window having a first substrate, a film that has at least one first conductive layer and at least one electronic component, the film having a film thickness between 100 ⁇ m and 10 ⁇ m, in particular 50 ⁇ m or less, the first conductive layer has structures that form an antenna structure, a first line structure, a second line structure and a connection area, wherein the electronic (n) Component (s) is / are applied to the film, the antenna structure being connected to the electronic component (s) by means of the first line structure, the electronic component (s) being connected to the second line structure is / are connected to the connection area, wherein the film is placed around the first substrate so that the antenna structure is arranged on a first side of the first substrate and the connection area is arranged on a second side of the first substrate, which is opposite the first side .
  • a spatially close mounting of electronic components such as e.g. Filters or amplifiers.
  • the signal-to-noise ratio can be positively influenced at an early stage.
  • the film can be prefabricated with structures and electronic components so that cost-effective integration is made available.
  • the vehicle window has a ground potential plane in the area of the antenna structure on the side opposite thereto.
  • the invention also allows the use of disks with printed / vapor-deposited metal surfaces.
  • the ground potential plane is alternatively or additionally provided on a second conductive layer.
  • the invention also allows the integration of the ground potential level on a film.
  • the ground potential plane is provided as a conductive layer on the first substrate.
  • the invention also allows the provision of other antenna shapes and the provision of special waveguide structures.
  • the antenna structure has a dipole characteristic and / or a broadband characteristic.
  • antennas e.g. Realize dipole or yagi antennas with excellent preferred directions.
  • signals with a preferred direction e.g. vertically or horizontally polarized signals are picked up particularly sensitively.
  • circular polarization can also be recorded particularly well. Such circularly polarized signals are often found in satellite-based systems.
  • antennas e.g. Provide multiband dipole, Vivaldi antennas for a plurality of frequency ranges so that a multitude of different devices can be supplied by means of one antenna.
  • signals for a navigation system and / or radio reception and / or mobile radio systems can be picked up by means of an antenna structure ANT.
  • the first electrically conductive layer has a height of 10 pm-75 pm.
  • the second electrically conductive layer can also have a height of 10 pm-75 pm.
  • the first electrically conductive layer and the second electrically conductive layer preferably have a height of approximately 35 ⁇ m.
  • An adhesion promoting layer can optionally be applied to the first electrically conductive layer and / or to the second electrically conductive layer.
  • This bonding layer can, for. B. each have a height of about 15 pm. This enables a thin arrangement that can also be integrated into a composite pane or that can also be adapted to a curved surface.
  • the dielectric film F can have at least one material selected from the group comprising polyimide, polyurethane, polymethylene methacrylic acid, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl butyral, FR6, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polybutylene terephthalate, polyamide.
  • At least a part of the electronic component is arranged on the side of the antenna structure.
  • electronic components can also be arranged in the intermediate layer in the case of a laminated glass pane, for example.
  • At least part of the electronic component is arranged on the side of the connection area.
  • electronic components can be made available close to the antenna but also close to a connection area.
  • the vehicle pane is a laminated glass pane, the vehicle pane furthermore having a second substrate, the film (with other layers) being introduced between the first substrate and the second substrate. That is to say, the film can be introduced both on the outside of the pane and between glass layers of a laminated glass pane.
  • the second substrate can e.g. be a glass substrate or a plastic substrate.
  • All electrically insulating substrates which are thermally and chemically stable under the conditions of manufacture and use of the vehicle window according to the invention are suitable as a substrate.
  • the glass pane preferably contains glass substrates, particularly preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures from that.
  • glass substrates particularly preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures from that.
  • a vehicle with a glass pane according to the invention in particular a land, sea, air or space vehicle, is provided.
  • the glass pane according to the invention is used to receive signals for satellite-based navigation, in particular to receive GNSS signals from Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS.
  • the glass pane according to the invention is used to receive signals from a mobile communication system, in particular a mobile communication system of the 2nd, 3rd, 4th or 5th generation.
  • the vehicle window can be a windshield, a rear window, a side window or a roof window.
  • FIG. 1 shows a schematic overview with regard to the arrangement of foils, substrate layer (s) to illustrate aspects according to the prior art and the invention
  • FIG. 2 shows a schematic cross section through a film with conductive layers in embodiments of the invention
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of an antenna structure in FIG.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of a line structure in FIG
  • FIG. 5 shows a schematic plan view from a first side of an antenna structure and a line structure in embodiments of the invention
  • FIG. 6 shows a schematic plan view from a second side of an antenna structure and a line structure in embodiments of the invention corresponding to FIG.
  • Figures with numerical values are generally not to be understood as exact values, but also include a tolerance of +/- 1% up to +/- 10%.
  • a vehicle window 1 according to the invention has a first substrate GS1, a film F, at least one first conductive layer LS1, and at least one electronic component EK.
  • the term film is to be understood in such a way that the thickness h F a film F is small compared to its areal extension. Typical film thicknesses h F are between 100 ⁇ m and 10 ⁇ m, in particular 50 ⁇ m or less.
  • the substrate can e.g. B. be a glass substrate or a plastic substrate. Basically all electrically insulating substrates which are thermally and chemically stable under the conditions of manufacture and use of the vehicle window according to the invention are suitable as a substrate.
  • the glass substrate particularly preferably contains flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures thereof.
  • An electronic component EK can, for. B. an active amplifier, a discrete filter, etc. be.
  • the conductor layers LS1, LS2 have silver and / or copper and / or gold and / or aluminum and / or indium and / or graphenes. It should be noted here that the conductor layers LS1, LS2 can have different materials. However, they preferably have the same materials. I.e. the conductor structures can also be adapted to electrical and / or thermal and / or mechanical boundary conditions.
  • the film has at least one material selected from the group comprising polyimide, polyurethane, polymethylene methacrylic acid, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl butyral, FR6, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polybutylene terephthalate, Polyamide.
  • Structures are provided in the first conductive layer LS1, for example an antenna structure ANT, a first line structure GPCW1, a second line structure GPCW2 and a connection area AB are formed.
  • the electronic component (s) EK is / are applied to the film F or to structures of the conductive layer LS1 or LS2 by means of a suitable method.
  • the antenna structure ANT is connected to at least one of the electronic components EK by means of the first line structure GPCW1. At least one electronic component EK is connected to the connection area AB by means of the second line structure GPCW2.
  • the film F is placed around the first substrate GS1 so that the antenna structure ANT is arranged on a first side of the first substrate GS1 and the connection region AB is arranged on a second side of the first substrate GS1, which is opposite the first side.
  • Both the antenna structure ANT and the connection area AB are essentially arranged on one side of the film F in terms of production technology.
  • Components such as Filters or amplifiers, provided.
  • the signal-to-noise ratio can be positively influenced at an early stage.
  • the film can be prefabricated with structures and electronic components so that cost-effective integration is made available.
  • the vehicle window 1 has a ground potential plane GP in the area of the antenna structure ANT on the side opposite thereto. Ie the invention allows z. B. - as shown by way of example in Figure 3 - so-called patch antennas as antenna structure ANT.
  • the ground potential plane GP is provided on a second conductive layer LS2.
  • the invention also allows the integration of the ground potential level on a film. This is shown as an example in FIG.
  • the ground potential plane GP is provided as a conductive layer on the first substrate GS1. This is shown by way of example in FIG.
  • the antenna structure ANT has a dipole characteristic or a broadband characteristic.
  • Such an exemplary antenna structure ANT is shown in relation to a first structured conductive layer LS1 in Figure 5, while the underside, i.e. is shown in relation to the second structured conductive layer LS1 in FIG.
  • antennas e.g. Realize dipole or yagi antennas with excellent preferred directions.
  • signals with a preferred direction e.g. vertically or horizontally polarized signals are picked up particularly sensitively.
  • circular polarization can also be recorded particularly well. Such circularly polarized signals are often found in satellite-based systems.
  • antennas for example multiband dipole, Vivaldi antennas
  • antennas can be made available for a plurality of frequency ranges in a particularly simple manner, so that by means of one antenna can supply a variety of different devices.
  • signals for a navigation system and / or radio reception and / or mobile radio systems can be picked up by means of an antenna structure ANT 1.
  • the first electrically conductive layer LS1 - as shown in FIG. 2 - has a height h L si of 10 pm-75 pm.
  • a second electrically conductive layer LS2 can optionally be provided.
  • This second conductive layer LS2 can also have a height h L s2 of 10 pm-75 pm.
  • the first electrically conductive layer and the second electrically conductive layer preferably have a height of approximately 35 ⁇ m.
  • An adhesion promoting layer can optionally be applied to the first electrically conductive layer and / or to the second electrically conductive layer. This bonding layer can, for. B. each have a height of about 15 pm.
  • the film F has at least one material selected from the group comprising polyimide, polyurethane, polymethylene methacrylic acid, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl butyral, FR6, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polybutylene terephthalate, polybutylene terephthalate on.
  • At least one electronic component EK is arranged on the side of the antenna structure ANT.
  • electronic components can also be arranged in an intermediate layer VF, for example, in a laminated glass pane.
  • at least one electronic component EK is arranged on the side of the connection area ANT.
  • electronic components EK can be made available close to the antenna structure ANT but also close to a connection area AB.
  • the vehicle window is a composite window, the vehicle window 1 furthermore having a second substrate GS2, the film F (with other layers) being introduced between the first substrate GS1 and the second substrate GS2.
  • the film F can be introduced both on the outside of the pane and between substrate layers of a composite pane.
  • the second substrate GS2 can, like the first substrate GS1, e.g. B. be a glass substrate or a plastic substrate. Basically all electrically insulating substrates which are thermally and chemically stable under the conditions of manufacture and use of the vehicle window according to the invention are suitable as a substrate.
  • a vehicle with a glass pane according to the invention in particular a land, sea, air or space vehicle, is provided.
  • the glass pane according to the invention is used to receive signals for satellite-based navigation, in particular to receive GNSS signals from Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS.
  • the inventive Glass pane for receiving signals from a mobile communication system, in particular a mobile communication system of the 2nd, 3rd, 4th or 5th generation.
  • the vehicle window can be a windshield, a rear window, a side window or a roof window.
  • one or more vias VIA - as indicated in FIG. 4 - are arranged at least between one of the lateral conductors L1 and the conductor, ground potential plane GP, which is opposite in relation to the film F.
  • the vias VIA can be arranged at a predetermined distance.
  • plated-through holes VIA can also be provided in an analogous manner with respect to the second lateral conductor L2 and the opposite ground potential plane GP. The distance can be based on the wavelength of the signals to be conducted.
  • the characteristic impedance of the connection structure GCPW1, GCPW2 can be adapted by means of such vias VIA.
  • connection structure GCPW 2 - as indicated in FIG. 1 - has a connection area AB for an electromechanical high-frequency connection element S.
  • the high-frequency connection element S can have an SMA socket.
  • the SMA socket can e.g. B. have an angle arrangement so that a low overall height is made available in the connection area.
  • vehicle windows are equipped as a built-in part / replacement part with an electromechanical high-frequency connecting element S in order to enable quick installation and secure contact.
  • the antenna and one or more electronic components can now be brought closer to one another. In this way, the signal-to-noise ratio can be favorably influenced at an early stage.

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe (1), aufweisend ein erstes Substrat (GS1), eine Folie (F), die zumindest eine erste leitende Schicht (LS1), und elektronische Komponenten (EK) aufweist, wobei die Folie (F) eine Foliendicken (hF) zwischen 100 µm und 10 µm, insbesondere 50 µm oder weniger aufweist, wobei die erste leitende Schicht (LS1) Strukturen aufweist, die eine Antennenstruktur (ANT), eine erste Leitungsstruktur (GPCW1), eine zweite Leitungsstruktur (GPCW2) und einen Anschlussbereich (AB) bilden, wobei die elektronische Komponenten (EK) auf der Folie (F) aufgebracht sind, wobei die Antennenstruktur (ANT) mittels der ersten Leitungsstruktur (GPCW1) mit der elektronischen Komponente (EK) verbunden ist, wobei die elektronische Komponente (EK) mittels der zweiten Leitungsstruktur (GPCW2) mit dem Anschlussbereich (AB) verbunden ist, wobei die Folie (F) um das erste Substrat (GS1) gelegt ist, sodass die Antennenstruktur (ANT) auf einer ersten Seite des ersten Substrates (GS1) angeordnet ist und der Anschlussbereich (AB) auf einer zweiten Seite des ersten Substrates (GS1), die der ersten Seite gegenüber liegt, angeordnet ist.

Description

Fahrzeugscheibe
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe.
Hintergrund
Fahrzeuge werden zunehmend mit elektrischen Komponenten ausgestattet. Neben den klassischen Radiogeräten finden sich in zunehmender Anzahl Geräte in einem Fahrzeug wieder, die Hochfrequenzsignale empfangen oder auch senden können.
Beispielhaft sei an dieser Stelle der Empfang von Signalen eines Navigationssystems oder aber auch Signale von Kommunikationssystemen angeführt.
Navigationssysteme können dabei z. B. ein satellitengestütztes Navigationssatellitensystem (GNSS) sein. In Betrieb befindliche Systeme sind beispielsweise das Global Positioning System (GPS) oder das GLObal Navigation Satellite System (GLONASS). Andere Navigationssysteme sind z. B. auf Basis von Mobilfunksystemen möglich.
Kommunikationssysteme können z. B. Nahbereichsfunksysteme für Car-to-Car oder Car- to-lnfrastructure oder auch Mobilfunkkommunikationssysteme, z. B. Mobilkommunikationssysteme der 2. / 3. / 4. oder 5. Generation sein.
Zwar können entsprechende Antennen außen am Fahrzeug befestigt werden, jedoch stellen solche zusätzlichen Einrichtungen in mehrfacher Hinsicht ein Problem dar. Beispielhafte Anordnungen sind aus der Veröffentlichung US 20140176374 A1 bekannt.
Zum einen erfordern die entsprechenden Einrichtungen Durchbrüche, die anfällig gegen Korrosion sind. Zum anderen stören solche Einrichtungen häufig den optischen Eindruck. Häufig stellen solche Einrichtungen aber auch eine Geräuschquelle als auch einen erhöhten Windwiderstand bereit. Zudem sind solche Antennen auch Ziel von Vandalismus.
Ausgehend hiervon hat sich in der Vergangenheit ein Trend dahin entwickelt, Antennen an anderen Orten bereitzustellen.
Beispielsweise können GNSS-Antennen innerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet werden, beispielsweise unterhalb des Armaturenbretts oder unterhalb der Windschutzscheibe.
Dabei ist es schwierig, eine geeignete Position mit guter Sicht der Antenne auf die GNSS-Satelliten zu finden und gleichzeitig EMV-Probleme durch elektrische Geräte im Armaturenbrett und durch den Fahrzeugmotor zu vermeiden.
Des Weiteren können elektrisch leitfähige Schichten wie infrarotreflektierende Schichten oder Low-E-Schichten die Transmission elektromagnetischer Strahlung durch die Scheibe verhindern und das GNSS-Signal blockieren.
Typische GPS-Antennen werden als plane Antennen und typischerweise als Patch- Antennen realisiert und sind beispielsweise aus der WO 00/22695 A1 , der DE 202006011919 U 1 oder der DE 202010011837 U1 bekannt. Dabei wird eine plane metallische Antennenstruktur auf einer Seite einer Leiterplatte oder eines keramischen Trägers angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite wird eine plane Grundplatte als Massefläche angeordnet. Antennenstruktur und Grundplatte werden über elektrische Leitungen mit einer elektrischen Empfangseinheit verbunden. Aufgrund der Materialstärke der Leiterplatte beziehungsweise des keramischen Trägers weist die Antenne eine gewisse Dicke auf und ist bei einer Anordnung unmittelbar an der Windschutzscheibe deutlich sichtbar und wenig ästhetisch.
Aus der US 9,257,747 B2 ist eine Vivaldi-Antenne bekannt, die auf eine Fahrzeugscheibe anbringbar ist. Aus WO 2005/091827 A2 ist eine Patch-Antenne bekannt, die auf eine Fahrzeugscheibe anbringbar ist. Aus der US 2008 / 0 129 619 A1 und aus der US 2006 / 139 223 A1 ist eine gekreuzte Dipolantennenanordnung bekannt, die auf eine Fahrzeugscheibe anbringbar ist. Aus der DE 101 29 664 A1 ist eine weitere Antenne auf einer Fahrzeugscheibe bekannt.
Bisher wurden Antennen, die auf der Scheibenoberfläche angebracht sind, mit einem Koaxialkabel angeschlossen.
Die Integration von Antennen und Zuleitung in Scheiben wird auf Grund vieler Überlegungen gewünscht. Zum einen spielen dabei Überlegungen zur Platzierung eine Rolle, zum anderen Überlegungen in Bezug auf die elektrische Anbindung der Antennen.
Aus dem Stand der Technik, wie z. B. dem US Patent US 5,760,744, WO 2016 / 162251 A1 und dem Europäischen Patent EP 0 608 180 B1 , sind bereits Antennen, die in Glas integriert sind, bekannt.
Es ist jedoch auf Grund der Rahmenbedingungen schwer eine Integration zu ermöglichen. Ein Hindernis dabei ist der verfügbare Bauraum, um eine solche Antenne und ihre Zuleitung zu integrieren.
Dieser Bauraum ist insbesondere bei Verbundscheiben eingeschränkt. Wird dort eine solche Anordnung zwischen zwei Substratschichten eingebracht, so darf der Abstand zwischen den zwei Substratschichten nicht zu groß werden, um eine I ntegration in gängige Systeme zu integrieren. Zudem neigen solche Systeme auch dazu, dass im Bereich der Antenne / Zuleitung die Laminierung fehlerhaft, z. B. unvollständig ist und/oder es im Bereich der Antenne / Zuleitung zu Substratbrüchen kommen kann.
Dies ist darin begründet, dass bisherige Systeme einen Stapel aus einer Zuleitung und einer Antennenstruktur aufweisen. Dabei weist die Zuleitung eine (strukturierte) Kupferfolie auf, wobei auf der Kupferschicht jeweils mittels eines Klebers eine Schutzschicht aufgebracht ist. Die Antennenstruktur wiederum weist eine eigene (strukturierte) Kupferfolie auf, wobei auf der Kupferschicht jeweils mittels eines Klebers eine Schutzschicht aufgebracht ist. Zwischen der Kupferfolie der Zuleitung und der Kupferfolie der Antennenstruktur muss an geeigneter Stelle eine elektrische Verbindung hergestellt werden.
Eine solche Antennenform ist beispielsweise aus dem US Patent US 5,534,879 bekannt, bei der eine auf einem Streifen bereitgestellte Zuleitung mit einem getrennt bereitgestellten Antennenelement mittels Lot verbunden wird. Die Herstellung solcher Strukturen ist kritisch, da beim Herstellungsprozess einer Verbundglasscheibe die Temperaturen sorgfältig eingestellt werden müssen, sodass die Lotverbindung sicher gewährleistet ist. Zudem ergeben sich Probleme in der Langzeitstabilität der Lotverbindung.
Es ist weiterhin bekannt, hochfrequente Signale vor einer eventuellen Verarbeitung mittels einer Verstärkereinrichtung zu verstärken. Dabei werden die Verstärker häufig erst in den jeweiligen Empfangseinrichtungen zur Verfügung gestellt.
I nsbesondere bei schwachen Signalen oder Signalen, die einer starken Dämpfung in Antennenleitungen unterliegen, ergibt sich häufig die Situation, dass zwischen dem Signalempfang durch eine Antenne und der Verstärkung in einer Empfangseinrichtung das Nutzsignal stark gedämpft wurde. Zwar kann man durch Verstärker mit hohem Verstärkungsrad gegensteuern, es zeigt sich jedoch, dass Verstärker mit hohem Verstärkungsgrad zu Eigenschwingungen neigen und stark sensitiv auf Störsignale reagieren.
Insbesondere im Umfeld von Fahrzeugen sind jedoch zahlreiche Störsignalquellen anzutreffen.
Die Bereitstellung von solchen Verstärkern als auch die Bereitstellung von Filtern zur Unterdrückung von Störsignalen ist aufwändig und kostenintensiv und liefern häufig nur eine geringfüge Verbesserung.
Aus der DE 603 06 719 T2 ist die Bereitstellung von Elektronik in einem Gehäuse auf einer Glasscheibe bekannt. Aber auch hier ergibt sich wieder das Problem der Platzierung.
Ausgehend hiervon ist es eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Fahrzeugscheibe zur Verfügung zu stellen, bei der ein Problem oder mehrere Probleme aus dem Stand der Technik vermieden werden.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugscheibe, aufweisend ein erstes Substrat, eine Folie, die zumindest eine erste leitende Schicht und zumindest eine elektronische Komponente aufweist, wobei die Folie eine Foliendicken zwischen 100 pm und 10 pm, insbesondere 50 pm oder weniger aufweist, wobei die erste leitende Schicht Strukturen aufweist, die eine Antennenstruktur, eine erste Leitungsstruktur, eine zweite Leitungsstruktur und einen Anschlussbereich bilden, wobei die elektronische(n) Komponente(n) auf der Folie aufgebracht ist/sind, wobei die Antennenstruktur mittels der ersten Leitungsstruktur mit der/den elektronische(n) Komponente(n) verbunden ist/sind, wobei die elektronische(n) Komponente(n) mittels der zweiten Leitungsstruktur mit dem Anschlussbereich verbunden ist/sind, wobei die Folie um das erste Substrat gelegt ist, sodass die Antennenstruktur auf einer ersten Seite des ersten Substrates angeordnet ist und der Anschlussbereich auf einer zweiten Seite des ersten Substrates, die der ersten Seite gegenüber liegt, angeordnet ist.
D.h., mittels der Erfindung wird eine räumlich nahe Anbringung von elektronischen Komponenten, wie z.B. Filter oder Verstärker, zur Verfügung gestellt. Dabei kann das Signal-zu-Rausch-Verhältnis frühzeitig positiv beeinflusst werden. Zudem kann die Folie mit Strukturen und elektronischen Komponenten vorkonfektioniert werden, sodass eine kostengünstige Integration zur Verfügung gestellt wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Fahrzeugscheibe im Bereich der Antennenstruktur auf der hierzu gegenüberliegenden Seite eine Massepotential-Ebene auf.
D.h. die Erfindung erlaubt auch die Verwendung von Scheiben mit aufgedruckten / bedampften Metallflächen.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird alternativ oder zusätzlich die Massepotential-Ebene auf einer zweiten leitenden Schicht bereitgestellt.
D.h. die Erfindung erlaubt auch die Integration der Massepotential-Ebene auf einer Folie.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Massepotential-Ebene als leitende Schicht auf dem ersten Substrat bereitgestellt. D.h. die Erfindung erlaubt auch die Bereitstellung anderer Antennenformen als auch die Bereitstellung besonderer Wellenleiterstrukturen.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Antennenstruktur eine Dipolcharakteristik und/oder eine Breitbandcharakteristik auf.
Mittels Dipolcharakteristik lassen sich besonders einfach Antennen, z.B. Dipol- oder Yagiantennen, mit ausgezeichneten Vorzugsrichtungen realisieren. Beispielsweise können so Signale mit einer Vorzugsrichtung z.B. vertikal oder horizontal polarisierte Signale besonders sensitiv aufgefangen werden. Andererseits kann bei geeigneter Zusammenschaltung von solchen Antennenstrukturen mit Vorzugsrichtung mittels Verzögerungsleitung auch eine zirkulare Polarisation besonders gut aufgenommen werden. Solche zirkular polarisierten Signale finden sich häufig bei satellitengestützten Systemen.
Mittels Breitbandcharakteristik lassen sich besonders einfach Antennen, z.B. Multibanddipol, Vivaldiantennen für eine Mehrzahl von Frequenzbereichen zur Verfügung stellen, sodass mittels einer Antenne eine Vielzahl von unterschiedlichen Geräten versorgt werden kann. Beispielsweise können so Signale für ein Navigationssystem und/oder Rundfunkempfang und/oder Mobilfunksysteme mittels einer Antennenstruktur ANT aufgefangen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erste elektrisch leitende Schicht eine Höhe von 10pm - 75pm auf. Ebenso kann die zweite elektrisch leitende Schicht eine Höhe von 10pm - 75pm aufweisen. Bevorzugt weist die erste elektrisch leitende Schicht und die zweite elektrisch leitende Schicht eine Höhe von etwa 35 pm auf. Auf der ersten elektrisch leitenden Schicht und/oder auf der zweiten elektrisch leitenden Schicht kann optional eine Haftvermittlungsschicht aufgebracht sein. Diese Haftvermittlungsschicht kann z. B. eine Höhe von jeweils etwa 15 pm aufweisen. Dies ermöglicht eine dünne Anordnung, die auch in eine Verbundscheibe integriert werden kann bzw. die auch an eine gebogene Oberfläche angepasst werden kann.
Insbesondere kann die dielektrische Folie F zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Polyimid, Polyurethan, Polymethylenmetacrylsäure, Polykarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyvinylbutyral, FR6, Acrylnitril-butadien-Styrol- Copolymerisat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylenterephthalat, Polyamid aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein Teil von elektronischer Komponente auf der Seite der Antennenstruktur angeordnet.
D.h. bei geeigneten Größenverhältnissen können elektronische Komponenten beispielsweise auch bei einer Verbundglasscheibe in der Zwischenschicht angeordnet sein.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein Teil von elektronischer Komponente auf der Seite des Anschlussbereiches angeordnet.
D.h. unabhängig von den Größenverhältnissen können elektronische Komponenten nahe an der Antenne aber auch nahe zu einem Anschlussbereich zur Verfügung gestellt werden.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Fahrzeugscheibe eine Verbundglasscheibe, wobei die Fahrzeugscheibe weiterhin ein zweites Substrat aufweist, wobei die Folie (mit anderen Schichten) zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat eingebracht ist. D.h., die Folie kann sowohl auf eine Scheibenaußenseite als auch zwischen Glasschichten einer Verbundglasscheibe eingebracht sein.
Das zweite Substrat kann z.B. ein Glassubstrat oder ein Kunststoffsubstrat sein. Als Substrat sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe thermisch und chemisch stabil sind.
Die Glasscheibe enthält bevorzugt Glassubstrate, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Glasscheibe, insbesondere ein Land-, See-, Luft- oder Raumfahrzeug, bereitgestellt.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Glasscheibe zum Empfang von Signalen zur satellitengestützten Navigation, insbesondere zum Empfang von GNSS-Signalen des Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird die erfindungsgemäße Glasscheibe zum Empfang von Signalen eines Mobilkommunikationssystems, insbesondere eines Mobilkommunikationssystems der 2., 3., 4. oder 5. Generation, verwendet.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann die Fahrzeugscheibe eine Windschutzscheibe, eine Heckscheibe, eine Seitenscheibe oder eine Dachscheibe sein. Kurzdarstellung der Figuren
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Übersicht in Bezug auf die Anordnung von Folien, Substratschicht(en) zur Verdeutlichung von Aspekten gemäß Stand der Technik und der Erfindung,
Fig. 2 ein schematischer Querschnitt durch eine Folie mit leitenden Schichten in Ausführungsformen der Erfindung,
Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht einer Antennenstruktur in
Ausführungsformen der Erfindung, Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Leitungsstruktur in
Ausführungsformen der Erfindung,
Fig. 5 eine schematische Aufsicht von einer ersten Seite auf eine Antennenstruktur und eine Leitungsstruktur in Ausführungsformen der Erfindung, und
Fig. 6 eine schematische Aufsicht von einer zweiten Seite auf eine Antennenstruktur und eine Leitungsstruktur in Ausführungsformen der Erfindung entsprechend Figur 5.
Ausführliche Beschreibung
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter„ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.
Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar.
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %.
Soweit in dieser Anmeldung Normen, Spezifikationen oder dergleichen benannt werden, werden zumindest immer die am Anmeldetag anwendbaren Normen, Spezifikationen oder dergleichen in Bezug genommen. D.h. wird eine Norm / Spezifikation etc. aktualisiert oder durch einen Nachfolger ersetzt, so ist die Erfindung auch hierauf anwendbar.
In den Figuren sind verschieden Ausführungsformen dargestellt.
Eine erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe 1 weist ein erstes Substrat GS1 , eine Folie F, zumindest eine erste leitende Schicht LS1 , und zumindest eine elektronische Komponente EK auf. Der Begriff der Folie ist dabei so zu verstehen, dass die Dicke hF eine Folie F im Vergleich zu I hrer flächenhaften Ausdehnung klein ist. Typische Foliendicken hF sind zwischen 100 pm und 10 pm, insbesondere 50 pm oder weniger.
Das Substrat kann z. B. ein Glassubstrat oder ein Kunststoffsubstrat sein. Als Substrat sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe thermisch und chemisch stabil sind.
Das Glassubstrat enthält besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon.
Eine elektronische Komponente EK kann z. B. ein aktiver Verstärker, ein diskret aufgebauter Filter, etc. sein.
I n noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterschichten LS1 , LS2 Silber und/oder Kupfer und/oder Gold und/oder Aluminium und/oder I ndium und/oder Graphene auf. Dabei ist anzumerken, dass die Leiterschichten LS1 , LS2 unterschiedliche Materialien aufweisen können. Bevorzugt weisen sie jedoch gleiche Materialien auf. D. h. auch die Leiterstrukturen können an elektrische und/oder thermische und/oder mechanische Randbedingungen angepasst werden.
I n einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Polyimid, Polyurethan, Polymethylenmetacrylsäure, Polykarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyvinylbutyral, FR6, Acrylnitril-butadien-Styrol- Copolymerisat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylenterephthalat, Polyamid auf. In der ersten leitenden Schicht LS1 sind Strukturen bereitgestellt, z.B. wird eine Antennenstruktur ANT, eine erste Leitungsstruktur GPCW1 , eine zweite Leitungsstruktur GPCW2 und einen Anschlussbereich AB gebildet.
Die elektronische(n) Komponente(n) EK ist/sind mittels eines geeigneten Verfahrens auf der Folie F bzw. auf Strukturen der leitenden Schicht LS1 bzw. LS2 aufgebracht.
Die Antennenstruktur ANT ist mittels der ersten Leitungsstruktur GPCW1 mit zumindest einer der elektronischen Komponenten EK verbunden. Zumindest eine elektronische Komponente EK ist mittels der zweiten Leitungsstruktur GPCW2 mit dem Anschlussbereich AB verbunden.
Die Folie F ist um das erste Substrat GS1 gelegt, sodass die Antennenstruktur ANT auf einer ersten Seite des ersten Substrates GS1 angeordnet ist und der Anschlussbereich AB auf einer zweiten Seite des ersten Substrates GS1 , die der ersten Seite gegenüber liegt, angeordnet. D.h. sowohl Antennenstruktur ANT als auch Anschlussbereich AB sind produktionstechnisch im Wesentlichen auf einer Seite der Folie F angeordnet.
D.h., mittels der Erfindung wird eine räumlich nahe Anbringung von elektronischen
Komponenten, wie z.B. Filter oder Verstärker, zur Verfügung gestellt. Dabei kann das Signal-zu-Rausch-Verhältnis frühzeitig positiv beeinflusst werden. Zudem kann die Folie mit Strukturen und elektronischen Komponenten vorkonfektioniert werden, sodass eine kostengünstige Integration zur Verfügung gestellt wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Fahrzeugscheibe 1 im Bereich der Antennenstruktur ANT auf die hierzu gegenüberliegende Seite eine Massepotential- Ebene GP auf. D.h. die Erfindung erlaubt z. B. - wie beispielhaft in Figur 3 gezeigt - sogenannte Patchantennen als Antennenstruktur ANT.
In einer Ausgestaltung wird die Massepotential-Ebene GP auf einer zweiten leitenden Schicht LS2 bereitgestellt.
D.h. die Erfindung erlaubt auch die Integration der Massepotential-Ebene auf einer Folie. Dies ist beispielhaft in Figur 3 dargestellt.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung wird die Massepotential-Ebene GP als leitende Schicht auf dem ersten Substrat GS1 bereitgestellt. Dies ist beispielhaft in Figur 1 dargestellt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Antennenstruktur ANT eine Dipolcharakteristik oder eine Breitbandcharakteristik auf. Eine solche beispielhafte Antennenstruktur ANT ist in Bezug auf eine erste strukturierte leitende Schicht LS1 in Figur 5 dargestellt, während die Unterseite, d.h. in Bezug auf die zweite strukturierte leitende Schicht LS1 in Figur 6 dargestellt ist.
Mittels Dipolcharakteristik lassen sich besonders einfach Antennen, z.B. Dipol- oder Yagiantennen, mit ausgezeichneten Vorzugsrichtungen realisieren. Beispielsweise können so Signale mit einer Vorzugsrichtung z.B. vertikal oder horizontal polarisierte Signale besonders sensitiv aufgefangen werden. Andererseits kann bei geeigneter Zusammenschaltung von solchen Antennenstrukturen mit Vorzugsrichtung mittels Verzögerungsleitung auch eine zirkulare Polarisation besonders gut aufgenommen werden. Solche zirkular polarisierten Signale finden sich häufig bei satellitengestützten Systemen.
Mittels Breitbandcharakteristik lassen sich besonders einfach Antennen, z.B. Multibanddipol, Vivaldiantennen für eine Mehrzahl von Frequenzbereichen zur Verfügung stellen, sodass mittels einer Antenne eine Vielzahl von unterschiedlichen Geräten versorgt werden kann. Beispielsweise können so Signale für ein Navigationssystem und/oder Rundfunkempfang und/oder Mobilfunksysteme mittels einer Antennenstruktur ANT 1 aufgefangen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erste elektrisch leitende Schicht LS1 - wie in Figur 2 gezeigt - eine Höhe hLsi von 10pm - 75pm auf. Ebenso kann eine zweite elektrisch leitende Schicht LS2 optional vorgesehen sein. Diese zweite leitende Schicht LS2 kann ebenso eine Höhe hLs2 von 10pm - 75pm aufweisen. Bevorzugt weist die erste elektrisch leitende Schicht und die zweite elektrisch leitende Schicht eine Höhe von etwa 35 pm auf. Auf der ersten elektrisch leitenden Schicht und/oder auf der zweiten elektrisch leitenden Schicht kann optional eine Haftvermittlungsschicht aufgebracht sein. Diese Haftvermittlungsschicht kann z. B. eine Höhe von jeweils etwa 15 pm aufweisen.
Dies ermöglicht eine dünne Anordnung, die auch in eine Verbundscheibe integriert werden kann bzw. die auch an eine gebogene Oberfläche angepasst werden kann.
I n Ausführungsformen der Erfindung weist die Folie F zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Polyimid, Polyurethan, Polymethylenmetacrylsäure, Polykarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyvinylbutyral, FR6, Acrylnitril-butadien- Styrol- Copolymerisat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylenterephthalat, Polyamid auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eine elektronische Komponente EK auf der Seite der Antennenstruktur ANT angeordnet.
D.h. bei geeigneten Größenverhältnissen können elektronische Komponenten beispielsweise auch bei einer Verbundglasscheibe in einer Zwischenschicht VF angeordnet sein. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eine elektronische Komponente EK (alternativ oder zusätzlich) auf der Seite des Anschlussbereiches ANT angeordnet.
D.h. unabhängig von den Größenverhältnissen können elektronische Komponenten EK nahe an der Antennenstruktur ANT aber auch nahe zu einem Anschlussbereich AB zur Verfügung gestellt werden.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Fahrzeugscheibe eine Verbundscheibe, wobei die Fahrzeugscheibe 1 weiterhin ein zweites Substrat GS2 aufweist, wobei die Folie F (mit anderen Schichten) zwischen dem ersten Substrat GS1 und dem zweiten Substrat GS2 eingebracht ist.
D.h. , die Folie F kann sowohl auf eine Scheibenaußenseite als auch zwischen Substratschichten einer Verbundscheibe eingebracht sein.
Das zweite Substrat GS2 kann ebenso wie das erste Substrat GS1 z. B. ein Glassubstrat oder ein Kunststoffsubstrat sein. Als Substrat sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe thermisch und chemisch stabil sind.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Glasscheibe, insbesondere ein Land-, See-, Luft- oder Raumfahrzeug, bereitgestellt.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Glasscheibe zum Empfang von Signalen zur satellitengestützten Navigation, insbesondere zum Empfang von GNSS-Signalen des Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird die erfindungsgemäße Glasscheibe zum Empfang von Signalen eines Mobilkommunikationssystems, insbesondere eines Mobilkommunikationssystems der 2. , 3. , 4. oder 5. Generation, verwendet.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann die Fahrzeugscheibe eine Windschutzscheibe, eine Heckscheibe, eine Seitenscheibe oder eine Dachscheibe sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zumindest zwischen einem der seitlichen Leiter L1 und der in Bezug auf die Folie F gegenüberliegende Leiter Massepotential-Ebene GP eine oder mehrere Durchkontaktierungen VIA - wie in Figur 4 angedeutet - angeordnet. Die Durchkontaktierungen VIA können dabei in einem vorgegebenen Abstand angeordnet sein. Weiterhin können Durchkontaktierungen VIA in analoger Weise auch in Bezug auf den zweiten seitlichen Leiter L2 und der gegenüberliegenden Massepotential-Ebene GP vorgesehen sein. Der Abstand kann sich dabei an der Wellenlänge der zu leitenden Signale orientieren. Weiterhin kann durch solche Durchkontaktierungen VIA der Wellenwiderstand der Verbindungsstruktur GCPW1 , GCPW2 angepasst werden. Mittels der Durchkontaktierungen VIA wird zudem eine verbesserte Potentialgleichheit über die Ausdehnung der Anordnung erreicht, sodass die hochfrequenten Eigenschaften weiter verbessert werden können.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Verbindungsstruktur GCPW 2 - wie in Figur 1 angedeutet - einen Anschlussbereich AB für ein elektromechanisches Hochfrequenzverbindungselement S auf. Insbesondere kann das Hochfrequenzverbindungselement S eine SMA-Buchse aufweisen. Die SMA- Buchse kann z. B. eine Winkelanordnung aufweisen, sodass eine geringe Bauhöhe im Anschlussbereich zur Verfügung gestellt wird. Typischerweise werden Fahrzeugscheiben als Einbauteil / Austauschteil mit einem elektromechanischen Hochfrequenzverbindungselement S ausgestattet, um einen schnellen Einbau und eine sichere Kontaktierung zu ermöglichen. D.h. anders als im Stand der Technik können nunmehr die Antenne und eine oder mehrere elektronische Komponenten näher zueinander gebracht werden. Hierdurch kann das Signal-Rausch-Verhältnis frühzeitig günstig beeinflusst werden.
Insbesondere die Möglichkeit zur Verwendung von sogenannten grounded coplanar waveguides GPCW1 , GPCW2 erlaubt eine störungsarme und/oder verlustarme Übertragung.
Bezugszeichenliste
GS1 , GS2 Substratschicht
LS1 , LS2 Leiterschicht
ANT Antennenstruktur
GCPW1 Verbindungsstruktur
GCPW2 Verbindungsstruktur
M L Mittelleiter
L1 , L2 seitlicher Leiter
GP Massepotential-Ebene
F Folie
hF Dicke
h|_S 1 , h|_S2 Höhe
VIA Durchkontaktierung
S elektromechanisches Hochfrequenzverbindungselement
VF Zwischenschicht
KL Kleber
AB Anschlussbereich
EK elektronische Komponente

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugscheibe (1), aufweisend ein erstes Substrat (GS1), eine Folie (F), die zumindest eine erste leitende Schicht (LS1), und zumindest eine elektronische Komponente (EK) aufweist, wobei die Folie (F) eine Foliendicken (tv) zwischen 100 pm und 10 pm, insbesondere 50 pm oder weniger aufweist, wobei die erste leitende Schicht (LS1) Strukturen aufweist, die eine Antennenstruktur (ANT), eine erste Leitungsstruktur (GPCW1), eine zweite Leitungsstruktur (GPCW2) und einen Anschlussbereich (AB) bilden, wobei die elektronische Komponente (EK) auf der Folie (F) aufgebracht ist, wobei die Antennenstruktur (ANT) mittels der ersten Leitungsstruktur (GPCW1) mit der elektronischen Komponente (EK) verbunden ist, wobei die elektronische Komponente (EK) mittels der zweiten Leitungsstruktur (GPCW2) mit dem Anschlussbereich (AB) verbunden ist, wobei die Folie (F) um das erste Substrat (GS1) gelegt ist, sodass die Antennenstruktur (ANT) auf einer ersten Seite des ersten Substrates (GS1) angeordnet ist und der Anschlussbereich (AB) auf einer zweiten Seite des ersten Substrates (GS1), die der ersten Seite gegenüber liegt, angeordnet ist.
2. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugscheibe (1) im Bereich der Antennenstruktur (ANT) auf der hierzu gegenüberliegenden Seite eine Massepotential-Ebene (GP) aufweist.
3. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Massepotential-Ebene (GP) auf einer zweiten leitenden Schicht (LS2) bereitgestellt wird.
4. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Massepotential-Ebene (GP) als leitende Schicht auf dem ersten Substrat (GS1) bereitgestellt wird.
5. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenstruktur (ANT) eine Dipolcharakteristik oder eine Breitbandcharakteristik aufweist.
6. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenstruktur (ANT) eine Vivaldi-Antenne ist.
7. Fahrzeugscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrisch leitende Schicht (LS1) eine Höhe (hi_si , hi_s2) von 10pm - 75pm aufweist.
8. Fahrzeugscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (F) Polyimid aufweist.
9. Fahrzeugscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Komponente (EK) auf der Seite der Antennenstruktur (ANT) angeordnet ist.
10. Fahrzeugscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Komponente (EK) auf der Seite des Anschlussbereiches (AB) angeordnet ist.
11. Fahrzeugscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenstruktur zum Empfang von hochfrequenten Signalen ausgestaltet ist.
12. Verwendung einer Fahrzeugscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, zum Empfang von Signalen zur satellitengestützten Navigation, insbesondere zum Empfang von GNSS-Signalen des Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS.
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