CN105229849A - 具有性能增强狭缝形成于其中的透明区域的窗户组件 - Google Patents
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Abstract
一种用于车辆(22)的窗户组件(20)包括基本透明的基板(24),并且所述基板具有表面。设置在所述表面上的透明层(50)包括金属化合物,使得所述透明层是导电的。所述透明层限定由缺乏透明层的分区切口(86)彼此间隔的第一区域(60)和第二区域(62)。第一区域和第二区域彼此不一致。馈电装置(90)耦合到所述第一区域和第二区域以激励第一区域和第二区域,使得第一区域和第二区域用作天线元件。第一区域和第二区域中的每个限定缺乏透明层的至少一个性能增强狭缝(96a,96b)。所述狭缝经配置用作阻抗匹配元件和辐射模式改变元件中的至少一个。
Description
相关申请
本申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请NO.61/793,958的权益。
技术领域
本发明一般涉及用于车辆的窗户组件。更具体地,本发明涉及具有性能增强狭缝形成于其中的透明区域的窗户组件。
背景技术
近来,出于各种目的,对具有透明膜或涂层嵌入在窗户内的车辆窗户存在日益增加的需求。这样的透明膜或涂层通常具有金属化合物,诸如金属氧化物,其致使透明膜或涂层导电。透明膜或涂层近来已经被施加到窗户以反射阳光穿透窗户的热量。特别地,透明膜或涂层反射阳光中的红外线辐射。在这种情况下,透明膜或涂层减少进入车辆内部的红外线辐射量。与具有无透明膜或涂层的窗户的车辆相比,透明膜或涂层使内部温度更低。因此,在温暖的月份里,需要较少的能量降低车辆内部温度。为了使透明膜或涂层反射红外线辐射的效率最大化,通常在窗户的绝大部分上施加透明膜或涂层,通常覆盖车辆的驾驶员或乘客的整个视场。
针对车辆窗户,已知透明膜或涂层用作透明天线元件。然而,由于不断增加的电磁干扰,窗户中利用的常规透明天线遭遇性能降低。因此,还需要控制窗户上所用的这种透明天线的辐射模式和阻抗特性。另外,窗户中所用的常规透明天线通常经配置仅在窄的频率范围内工作。同样地,常规透明天线具有有限的应用。
发明内容
本发明提供一种用于车辆的窗户组件。在一个实施例中,窗户组件包括基本透明的基板,并且所述基板具有表面。设置在表面上的透明层,并且所述透明层包括金属化合物以使透明层导电。透明层限定由缺乏透明层的分区切口使其彼此间隔的第一区域和第二区域。第一区域和第二区域彼此不一致。馈电装置,其耦合到第一区域和第二区域以激励第一区域和第二区域。第一区域限定缺乏透明层的第一性能增强狭缝。第二区域限定缺乏透明层的第二性能增强狭缝。
因此,窗户组件的透明层有利地反射红外线辐射,同时提供具有广泛应用的天线结构。具体地,窗户组件能够发送和/或接收宽频率范围内的无线电信号。附加地,性能增强狭缝有利地提供对窗户组件的辐射模式和阻抗特性更大的控制。性能增强狭缝确保窗户组件发送和/或接收射频信号的最佳效率。此外,不一致的区域允许第一区域和第二区域工作于不同频率,由此向窗户组件提供多样化的天线功能。不一致的第一区域和第二区域进一步允许天线几何设计的通用性。
附图说明
当结合附图考虑下列具体实施方式时,将容易认识到本发明的其他优势,同时本发明的其他优势变得更容易理解,其中:
图1是根据本发明的一个实施例、具有含有透明层的窗户组件的车辆的透视图,透明层设置在基板上且限定第一和第二不一致区域,第一和第二不一致区域中的每个具有性能增强狭缝并且第一和第二不一致区域中的每个连接到天线接收器;
图2是根据本发明的另一个实施例、具有第一和第二不一致区域的窗户组件的俯视图,第一和第二不一致区域包括形成于其中的狭缝;
图3是根据本发明的另一个实施例、具有第一和第二不一致区域的窗户组件的俯视图,第一和第二不一致区域中的每个限定两个狭缝;
图4是根据本发明的又一个实施例、具有第一和第二不一致区域的窗户组件的俯视图,第一和第二不一致区域中的每个限定两个狭缝,其中每个狭缝从第一和第二区域中的一个的***延伸;
图5是根据本发明的另一个实施例、具有由加宽的分区切口分开的第一和第二不一致区域的窗户组件的俯视图,其中第一和第二不一致区域中的每个限定被透明层包围的两个狭缝;
图6是根据本发明的另一个实施例、具有第一和第二不一致区域的窗户组件的俯视图,第一和第二不一致区域中的每个限定以预定角度设置的两个狭缝;
图7是根据本发明的另一个实施例的窗户组件的俯视图,其中第一区域包围第二区域,使得分区切口包围第二区域,并且其中狭缝从分区切口延伸到第二区域中;
图8是根据本发明的另一个实施例、具有第一和第二不一致区域以及基本上类似于第一区域的第三区域的窗户组件的俯视图;
图9是根据本发明的另一个实施例、具有第一和第二不一致区域以及相对于第一区域和第二区域两者不一致的第三区域的窗户组件的俯视图;
图10是根据本发明的一个实施例、具有设置在内部基板的外表面上的透明层和邻接透明层且与透明层直接电连接的馈电元件的窗户组件的横截面视图;
图11是根据本发明的另一个实施例、具有设置在内部基板和外部基板之间的透明层和与透明层间隔且电容耦合到透明层的馈电元件的窗户组件的横截面视图;
图12是示出与典型工业标准性能相比,所述窗户组件的垂直极化天线增益性能的图表;以及
图13是示出与典型工业标准性能相比,所述窗户组件的水平极化天线增益性能的图表。
具体实施方式
参考附图,其中相同的数字在整个若干视图中指示对应的部件,窗户组件一般示出为20。如图1所示,窗户组件20优选用于车辆22。如图1所示,窗户组件20可以是前窗(挡风玻璃)。另选地,窗户组件20可以是后窗(后窗玻璃)、车身顶窗(活动天窗)或者车辆22的任何其他窗户。通常,车辆22限定孔并且窗户组件20关闭该孔。该孔常规上由车辆22的窗户框架限定。
窗户组件20包括基板24,基板24是基本上透明的。如本文所用的术语“透明”是指对于光视觉透明。术语“基本上透明”一般被限定为具有大于60%的可见光透光率。在一个实施例中,基板24的可见光透光率大于75%。在另一个实施例中,基板24的可见光透光率大于90%。
在一个实施例中,基板24是单个一体形成件。在另一个实施例中,如图10和图11所示,基板24包括外部基板26和相邻于外部基板26设置的内部基板28。外部基板26被设置为平行于内部基板28并与内部基板28间隔。在该实施例中,外部基板26和内部基板28连接在一起形成基板24。优选地,外部基板26和内部基板28是玻璃片。优选地,该玻璃片是汽车玻璃,并且更具体地,钠钙玻璃。然而,外部基板26和内部基板28可以是塑料、玻璃纤维或其他适合的不导电且基本透明的材料。
通常,外部基板26和内部基板28不导电。如本文所提到的,术语“不导电”一般指材料(诸如绝缘体或电介质)在被放置在不同电位处的导体之间时允许可忽略的电流流过该材料。外部基板26和内部基板28对光也是基本透明的。然而,外部基板26和内部基板28可以是带色或着色的。
基板24可以包括多个表面。例如,如图10和图11所示,外部基板26和内部基板28的每个具有内表面26a、28a和外表面26b、28b。外部基板26的外表面26b通常面向车辆22外部。内部基板28的外表面28b通常面向车辆22内部。当外部基板26和内部基板28连接在一起形成基板24时,外部基板26的内表面26a和内部基板28的内表面28a通常面向彼此。
如图2-图9所示,基板24限定周界30。另选地,周界30可以被限定为基板24的***边缘。周界30通常包括上周界边缘30a和相对的下周界边缘30b。周界30一般包括相对的侧周界边缘30c、30d,相对的侧周界边缘30c、30d被连接到上周界边缘30a和下周界边缘30b。如本文所使用的,术语“上”和“下”被用于相对于地球表面对基板24的周界30取向,使得上周界边缘30a,与下周界边缘30b相比,距地球表面的海拔高度更高。然而,术语“上”和“下”并不旨在限制上周界边缘30a和下周界边缘30b的取向。如此,在不偏离本发明的范围的情况下,上周界边缘30a和下周界边缘30b可以具有替代取向。此外,上周界边缘30a、下周界边缘30b和/或侧周界边缘30c、30d可以是曲线或直线。
当用作车辆22的挡风玻璃时,基板24的周界30通常具有梯形结构,如图1-图9所示。然而,基板24的周界30可以具有本文没有具体描述的其他形状。
如图3-图5所示,轴线40在基板24的上周界边缘30a和下周界边缘30b之间垂直延伸。图3-图5中的轴线40一般将基板24的周界30分成两个不一致的区域。在图6中,轴线40在侧周界边缘30c和侧周界边缘30d之间水平延伸。在该实施例中,轴线40经定位以将基板24的周界30分成两个不一致的区域。
如全部图中所示,窗户组件20包括透明层50。透明层50被设置在基板24的表面上。在一个实施例中,如图10所示,透明层50被设置在内部基板28的外表面28b上。在另一个实施例中,如图11所示,透明层50被设置在外部基板26的内表面26a和内部基板28的内表面28a之间。在这种情况下,防止透明层50与可能损坏透明层50的环境因素直接接触。透明层50可以被设置在窗户组件20的其他表面上。例如,透明层50可以被设置在内部基板28的内表面28a或者外部基板26的内表面26或外表面26b上。
虽然不需要,但是夹层29可以被设置在外部基板26的内表面26a和内部基板28的内表面28a之间,如图10和图11所示。优选地,夹层29粘接外部基板26和内部基板28并防止窗户组件20在冲击时震裂。此外,夹层29通常对光基本上是透明的并且包括聚合物或热塑性树脂,诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。然而,可以利用其他适合的材料实现夹层29。常规上,夹层29具有0.5毫米(mm)到1mm之间的厚度。
夹层29可以相邻于透明层50设置。在一个实施例中,如图10所示,夹层29被设置在透明层50和外部基板26的内表面26a之间。另选地,透明层50可以被设置在夹层29和内部基板28的内表面28a之间。优选地,窗户组件20包括夹设在外部基板26和内部基板28之间的透明层50和夹层29,使得夹层29和透明层50邻接外部基板26的内表面26a和/或内部基板28的内表面28a。虽然未在图中示出,但是应当理解,透明层50可以被嵌入到夹层29内,使得透明层50夹设在夹层29的两侧之间。
透明层50对光基本上是透明的。因此,车辆22的驾驶员或乘客可以透过具有透明层50的基板24进行查看。优选地,透明层50反射穿透基板24的阳光的热量。因此,透明层50减少通过基板24的红外线辐射的透射。透明层50可以进一步用作除霜或除雾元件以为基板24提供加热能力。
在一个实施例中,透明层50是膜。在另一个实施例中,透明层50是涂层。根据任何适合的方法,诸如化学气相沉积、磁控溅射气相沉积、喷雾热解,诸如此类,透明层50可以被施加到基板24的表面。
透明层50包括金属化合物使得透明层50是导电的。如本文所提到的,术语“导电”一般指材料(诸如导体)表现出低电阻率以有效允许电流通过该材料。优选地,金属化合物包括金属氧化物。然而,金属化合物还可以包括金属氮化物,诸如此类。金属氧化物可以包括氧化锡,诸如铟锡氧化物,等等。然而,透明层50可以包括其他金属氧化物,包括但不限于氧化银。金属化合物还可掺杂添加剂,诸如氟。具体地,添加剂可以包括在金属化合物中以优化透明层50的透光率和电阻率。透明层50可以具有任何适合的、量化透明层50阻碍电流流过透明层50的能力的片电阻。该片电阻也可被称为表面电阻。在一个示例中,透明层24具有0.5-20Ω/平方之间范围内的片电阻。
在一个实施例中,透明层50至少占据大部分的基板24表面。如本文所使用的,“大部分”被限定为大于基板24的表面积的50%。一般来说,透明层50覆盖至少大部分的表面,以最大化地减少通过基板24的红外线辐射的透射。在其他实施例中,透明层50可以占据一小部分表面。另选地,透明层50可以占据整个基板24,使得透明层50延伸到基板24的周界30。透明层50可以限定基本上类似于基板24的周界30的形状。另选地,透明层50可以具有任何适合的形状。
如图1-图9所示,外部区域56可以形成于透明层50和基板24的周界30之间的基板24上。外部区域56缺乏透明层50并因此不导电。外部区域56具有定义为透明层50和基板24的周界30之间的距离的宽度。优选地,宽度大于0mm且小于200mm。
车辆设备(诸如镜子或雨传感器)可以被附接或安装到基板24。在车辆设备附接到基板24的位置处存在透明层50可以对车辆设备的性能产生不利影响。因此,透明层50可以包括开口,其通常在基板24的上周界30a附近以适应车辆设备在基板24上的附接。在一个实施例中,如图2-图4所示,开口通向外部区域56中,使得外部区域56在基板24的上周界30a附近扩大。开口可以具有任何适合的形状,诸如U形结构,如图2-图4所示。在其他实施例中,开口被透明层50包围,使得开口与外部区域56隔离并且不延伸到外部区域56中。如果需要开口,则透明层50可以被修改到能使本发明起作用所需的程度。
透明层50限定第一区域60和第二区域62。第一区域60和第二区域62彼此不一致。第一区域60和第二区域62的每个限定面积和形状。如本文所使用的,术语“不一致”一般意味着第一区域60和第二区域62在形状或尺寸上不相符。换句话说,第一区域60和第二区域62是几何不一致的。
根据一个实施例,术语“不一致”进一步被限定意味着第一区域60的面积至少大于或小于第二区域62的面积的5%。根据另一个实施例,术语“不一致”进一步被限定意味着第一区域60的形状与第二区域62的形状相比至少有5%是几何相异的。可以通过缩放(成比例地放大或缩小)、旋转、平移和/或反射第一区域60和/或第二区域62来评估几何相异性,使得第一区域60和第二区域62的形状尽可能的几何对齐。
第一区域60和第二区域62可以具有各种结构。在一个示例中,如图5所示,第一区域60和第二区域62具有相似的形状但不同的面积,使得第一区域60和第二区域62不一致。在其他实施例中,第一区域60和第二区域62可以具有相似的面积但不同的形状,使得第一区域60和第二区域62不一致。在图7中,第一区域60完全包围第二区域62。在图2中,第一区域60部分包围第二区域62。
在其他实施例中,第一区域60和第二区域62可以在透明层50中限定的多个区域中。例如,如图8和图9所示,透明层50限定第一区域60、第二区域62和第三区域。在图8中,第一区域60和第三区域在尺寸和形状上基本一致,而第二区域62相对于第一区域60和第三区域是不一致的。在图9中,第一区域60和第二区域62以及第三区域中的每个相对于彼此都是不一致的,使得没有两个区域具有相同的尺寸和形状。
第一区域60限定第一***70并且第二区域限定第二***80。第一***70和第二***80的每个可以包括外边缘70a、外边缘80a和内边缘70b、内边缘80b。对于第一***70和第二***80的每个,外边缘70a、外边缘80a通常与内边缘70b、内边缘80b相对。如本文所使用的,术语“内”可以用于对第一***70和第二***80取向,使得第一***70的内边缘70b和第二***80的内边缘80b相邻且面向彼此。在一个实施例中,第一***70和第二***80的每个进一步包括连接到外边缘70a、外边缘80a和内边缘70b、内边缘80b的侧边缘70c、80c和相对侧边缘70d、80d。
在不偏离本发明的范围的情况下,第一***70和第二***80可以具有任何适合的形状。例如,如整个附图中大部分所示,第一***70和第二***80具有四边形结构。然而,第一***70和第二***80可以具有其他结构,包括但不限于,圆形或任何多边形结构。
根据各种不同的结构,第一***70和第二***80可以相对于基板24的周界30进行取向。如在图1、图3-图5、图8和图9中的一个示例所示,第一***70和第二***80的每个的内边缘70b、内边缘80b基本上正交于基板24的上周界边缘30a和下周界边缘30b设置。在另一个示例中,如图6所示,第一***70和第二***80的每个的内边缘70b、内边缘80b基本上平行于基板24的上周界边缘30a和下周界边缘30b设置。
在一个实施例中,第一***70的内边缘70b和第二***80的内边缘80b中的每个具有线性结构。内边缘70b、内边缘80b可以基本上平行于彼此延伸。如图3-图6所示,第一***70的内边缘70b和第二***80的内边缘80b可以与轴线40间隔相等距离。换句话说,轴线40与内边缘70b、内边缘80b是等距的。优选地,内边缘70b、内边缘80b相互间隔小于10mm。在其他实施例中,内边缘70b、内边缘80b可以具有非线性结构,使得内边缘70b、内边缘80b不平行于彼此延伸。此外,内边缘70b、内边缘80b可以以任何适合的距离相互间隔开,诸如如图5所示,大于10mm。
第一区域60和第二区域62中的每个经配置用作发送和/或接收射频信号的天线元件。第一区域60和第二区域62中的每个可以经配置用于发送和/或接收线性或圆极化射频(RF)信号。具体地,第一区域60和第二区域62可以发送和/或接收的线性极化RF信号包括但不限于AM、FM、RKE(远程无钥匙进入)、DAB(数字音频广播)和电视信号。第一区域60和第二区域62可以发送和/或接收的圆极化射频信号包括但不限于SDARS(卫星无线电)或GPS信号。如图1所示,天线接收器82被连接到第一区域60和第二区域20以处理由第一区域60和第二区域62接收的射频信号。
不一致的第一区域60和第二区域62允许第一区域60和第二区域62在不同的频率下工作,由此为窗户组件20提供多样化的天线功能。例如,第一区域60可以被调整尺寸使得第一区域60接收电视信号,而第二区域62被调整尺寸使得第二区域62接收调频(FM)信号。一般而言,第一区域60和第二区域62中的每个经配置以允许一种类型的天线频率应用的传输和/或接收。然而,第一区域60和第二区域62的每个可以被用于不止一种类型的天线频率应用。
第一区域60和第二区域62由分区切口86彼此间隔。分区切口86缺乏透明层50并且是不导电的。一般而言,分区切口86通向外部区域56中,使得分区切口86和外部区域56形成公共不导电区域。分区切口86由第一***70和第二***80的每个的内边缘70b、内边缘80b限定。在图1-图9所示的实施例中,分区切口86具有由相邻的第一区域60和第二区域62限定的线性结构。可以由第一***70和第二***80的相邻的内边缘70b、内边缘80b限定分区切口86的线性结构。如上所述,内边缘70b、内边缘80b优选间隔小于10mm。如此,分区切口86的宽度优选地小于10mm。在其他实施例中,分区切口86可以具有非线性结构,诸如曲线结构,诸如此类。如上面所讨论的,如图5所示,分区切口86可以比10mm宽得多。分区切口86不一定是直线。换句话说,分区切口86可以采取其他形式,诸如如图2所示的多段结构,或者如图7所示的闭环结构。
根据本领域已知的任何适合的技术,分区切口86可以形成于基板24上。例如,可以使用掩模、激光、磨具、化学去除、机械切割工具,诸如此类完成限定分区切口86的透明层50区域的去除或删除。
如图1所示,窗户组件20包括耦合到透明层50且更具体地耦合到第一区域60和第二区域62的馈电装置90。馈电装置90激励第一区域60和第二区域62,使得第一区域60和第二区域62发送和/或接收射频信号。第一区域60和第二区域62通过馈电装置90连接到天线接收器82。
对于馈电装置90,术语“激励”被理解为描述馈电装置90与第一区域60和第二区域62之间的电气关系,凭借该电气关系馈电装置90激发第一区域60和第二区域62以传输无线电波,并且电耦合到第一区域60和第二区域62以接收入射无线电波。
馈电装置90可以包括用于激励第一区域60和第二区域62的任何适合的结构。如图10和图11所示,对于每个区域60、62,馈电装置90通常包括至少一个馈电元件92。一般而言,第一区域60和第二区域62的每个只需要一个馈电元件92。然而,在不偏离本发明的范围的情况下,针对第一区域60和第二区域62中的任一个,可以实施多个馈电元件92。在一个实施例中,如图1所示,馈电装置90包括两个分开的馈电元件92,两个分开的馈电元件92的每个单独耦合到第一区域60和第二区域62中的一个。在另一个实施例中,馈电装置90包括耦合到第一区域60和第二区域62两者的一个馈电元件90。馈电元件92可以包括用于激励第一区域60和第二区域62的任何适合的材料。附加地,馈电元件92可以是任何适合的结构,包括但不限于,馈电带、馈电电线或两者的组合。
馈电元件92可以设置在基板24的任何表面上。此外,馈电元件92可以相对于透明层50共面或非共面设置。如所有附图中大部分所示,第一区域60和第二区域62的每个可以包括透明层50的连接端94,连接端94从相应的第一区域60和第二区域62整体地延伸。连接端94延伸超过相应的第一***70和第二***80进入外部区域56中。连接端94使馈电元件92能够容易地连接到第一区域60和第二区域62,而不破坏穿过基板24的视场。
根据一个实施例,如图10所示,馈电元件92邻接透明层50并且与透明层50直接电连接。这里,馈电元件92可以直接线连接或焊接到透明层50。馈电元件92直接通过物理附接到透明层50的导电材料(诸如馈电带或电线)将电流传递到透明层50。当透明层50被设置在基板24的任何层上时,馈电元件92可以邻接透明层50并与透明层50直接电连接。
另选地,如图11所示,馈电元件92可以与透明层50相间隔并电容耦合到透明层50。在这种情况下,馈电元件92通过空气或介电材料(诸如外部基板26或内部基板28)将电流诱导到透明层50。在这样的实施例中,馈电元件92一般既不直接线连接透明层50,也不与透明层50直接接触。馈电元件92一般被设置为与透明层50非共面。根据本文未具体阐述的其他配置,可以由馈电装置90激励第一区域60和第二区域62。
如所有附图中所示的,第一区域60和第二区域62中的每个限定缺乏透明层50的至少一个性能增强狭缝96(为了简单起见,下文将其称为“狭缝”)。换句话说,第一区域60限定至少第一狭缝96a,并且第二区域62限定至少第二狭缝96b。狭缝96a、狭缝96b经配置以用作阻抗匹配元件和辐射模式改变元件中的至少一个。在一个实施例中,狭缝96a、狭缝96b经配置以仅用作阻抗匹配元件。在另一个实施例中,狭缝96a、狭缝96b经配置以仅用作辐射模式改变元件。当然,狭缝96a、狭缝96b可以经配置以同时用作阻抗匹配元件和辐射模式改变元件两者。此外,其中一个狭缝96a可以用作阻抗匹配元件,而另一个狭缝96b用作辐射模式改变元件,反之亦然。
狭缝96a、狭缝96b通过使第一区域60和/或第二区域62的阻抗与电缆的阻抗相匹配来用作阻抗匹配元件。例如,电缆可以是被用于激励第一区域60和/或第二区域62的同轴电缆,如下面将描述的。
狭缝96a、狭缝96b通过改变从第一区域60和/或第二区域62发送和/或接收无线电信号的方向以用作辐射模式改变元件。更具体地,狭缝96a、狭缝96b可以改变发送和/或接收无线电信号的方向,使得第一区域60和/或第二区域62的辐射模式表现出更大的全向性。狭缝96a、狭缝96b能够对用作天线元件的第一区域60和第二区域62的辐射模式和阻抗特性进行更大的控制。狭缝96a、狭缝96b帮助抵消电磁干扰以确保最佳效率。如此,狭缝96a、狭缝96b增强第一区域60和/或第二区域62的性能。优选地,狭缝96a、狭缝96b经设置使得狭缝96a、狭缝96b对车辆22的驾驶员或乘客的视力造成最小的阻碍。
如上所述,透明层50且更具体地,第一区域60和/或第二区域62,可选地进一步用作除雾或除霜元件。在这种情况下,在不偏离本发明的范围的情况下,第一区域60、第二区域62和/或狭缝96a、狭缝96b可以经修改以适应透明层50的可选的除雾或除霜能力。
在一个实施例中,狭缝96a、狭缝96b具有如由第一区域60和第二区域62中的一个的透明层50限定的线性结构。优选地,限定狭缝96a、狭缝96b的线性结构的透明层50以小于2mm的距离均匀间隔。在其他实施例中,狭缝96a、狭缝96b具有非线性结构,诸如曲线结构、锯齿形结构,诸如此类。
狭缝96a、狭缝96b可以根据各种适合的长度延伸。如所有附图中大部分所示的,第一狭缝96a可以根据第一长度延伸,并且第二狭缝96b可以根据第二长度延伸,其中第一长度与第二长度不同。在一个示例中,其中一个狭缝96a可以具有小于100mm的长度,而另一个狭缝96b具有大于200mm的长度。第一狭缝96a和第二狭缝96b的长度可以不同以适应不一致的尺寸的第一区域60和第二区域62。另选地,如图3所示,第一狭缝96a根据第一长度延伸,并且第二狭缝96b根据第二长度延伸,其中第一长度等于第二长度。
根据本领域已知的任何适合的技术,狭缝96a、狭缝96b可以形成于基板24上。例如,可以使用掩模、激光、磨具、化学去除、机械切割工具,诸如此类,完成对应于狭缝96的透明层50的所选部分的去除或删除。
根据一个实施例,如图3-图5所示,第一区域60限定第一狭缝96a,并且第二区域62限定第二狭缝96b。第一狭缝96a和第二狭缝96b关于轴线40相对于彼此进行定位。如图4和图5所示,第一狭缝96a和第二狭缝96b基本上正交于轴线40进行取向。另选地,如图3所示,第一狭缝96a和第二狭缝96b基本上平行于轴线40进行取向。
在另一个实施例中,如图1-图4、图6、图7和图9所示,狭缝96a和狭缝96b从相应的第一***70和第二***80延伸到第一区域60和第二区域62中。例如,如图4所示,第一狭缝96a从第一***70延伸到第一区域60中,并且第二狭缝96b从第二***80延伸到第二区域62中。这里,第一狭缝96a和第二狭缝96b一般通向外部区域56中。在一些情况下,第一狭缝96a而不是第二狭缝96b通向外部区域56中。例如,如图7所示,第一区域60包围第二区域62,使得第二区域62被设置在第一区域60内。这里,第一狭缝96a通向外部区域56中。第二狭缝96b不通向外部区域56中。反而,第二狭缝96b通向分区切口86中。
在一个实施例中,第一狭缝96a从第一***70上不超过一个位置延伸到第一区域60中。类似地,第二狭缝96b可以从第二***80上不超过一个位置延伸到第二区域62中。换句话说,在这种情况下,第一狭缝96a和第二狭缝96b不延伸跨过相应的第一区域60和第二区域62达到第一狭缝96a和第二狭缝96b完全将相应的第一区域60和第二区域62的每个分成较小区域的程度。
在另一个实施例中,如图5所示,狭缝96a、狭缝96b被限定在第一***70和第二***80中的一个内,使得狭缝96a、狭缝96b被透明层50包围。例如,在图5中,第一狭缝96a被限定在第一***70内,使得第一狭缝96a被第一区域60的透明层50包围。类似地,第二狭缝96b被限定在第二***80内,使得第二狭缝96b被第二区域62的透明层50包围。这里,第一狭缝96a和第二狭缝96b与外部区域56间隔并且与外部区域56隔离,使得第一狭缝96a和第二狭缝96b不通向外部区域56中。当然,第一狭缝96a和第二狭缝96b中的任意单个可以被透明层50包围,而第一狭缝96a和第二狭缝96b中的另一个从相应的第一***70和第二***80中的一个延伸到第一区域60和第二区域62中的一个中。
在又一个实施例中,第一狭缝96a基本上平行于第一***70的侧边缘70c或相对的侧边缘70d中的至少一个延伸。类似地,第二狭缝96b可以基本上平行于第二***80的侧边缘80c和相对的侧边缘80d中的至少一个延伸。另选地,第一狭缝96a可以基本上平行于第一***70的外边缘70a和内边缘70b中的其中一个延伸。类似地,第二狭缝96b可以基本上平行于第二***80的外边缘80a和内边缘80b中的其中一个延伸。
在其他实施例中,第一狭缝96a或第二狭缝96b可以相对于第一***70和第二***80或周界30的任何给定侧或边缘根据预定角度延伸。例如,如图6所示,第一狭缝96a和第二狭缝96b朝向窗户组件20的中心向内侧形成角度,使得第一狭缝96a和第二狭缝96b既不平行也不正交于周界30或第一***70和第二***80延伸。图6中的预定角度相对于周界边缘30b和第二***80的侧30b约45°。可以根据窗户组件20的其他特征(诸如分区切口86、外部区域56或***70、***80)限定预定角度。
第一区域60和第二区域62可以包括一个以上的狭缝96。如图3-图8所示,第一区域60和第二区域62的每个包括一对狭缝96。例如,在图4的实施例中,第一区域60限定第一狭缝96a和第三狭缝96c。第二区域62限定第二狭缝96b和第四狭缝96d。
第一区域60和第二区域62不需要具有相同数量的狭缝96。第一区域60和第二区域62可以限定不同数量的狭缝96。例如,如图2所示,第一区域60具有一个狭缝96a,而第二区域具有两个狭缝96b、96d。在不偏离本发明的范围的情况下,第一区域60和第二区域62可以包括如本文所描述的狭缝96的任何组合。
本发明的窗户组件20比典型工业标准天线表现出更强的天线性能。图12是示出与典型工业标准性能相比,窗户组件20的垂直极化天线增益性能的图表。图13是示出与典型工业标准性能相比,窗户组件20的水平极化天线增益性能的图表。在图12和图13中,图4中的实施例的窗户组件20的性能与典型工业标准性能相比较。然而,应当理解,图中所描述且例示的各种其他实施例的窗户组件20可以表现出如图4的窗户组件20的这样的性能。如图12和图13的图表所示,在调频(FM)87-108MHz之间的频率范围内,窗户组件20与典型工业标准性能相比,表现出更大的垂直和水平极化平均增益dB。具体地,在图12中,在93-108MHz之间,窗户组件20与典型工业标准性能相比,始终保持均值至少10dB更大的垂直极化平均增益。在图13中,在98-108MHz之间,窗户组件20与典型工业标准性能相比,始终保持均值至少10dB,并且在一些频率,高达25dB以上更大的水平极化平均增益。
本文已经以例示性的方式描述了本发明。应当理解,使用的术语旨在描述词的本质,而并非限制。显然,根据上述教导,本发明的很多修改和变化是可能的。在所附权利要求的保护范围内,可以以与具体描述的方案不同的其他方式实施本发明。
Claims (24)
1.一种用于车辆的窗户组件,所述窗户组件包括:
基本上是透明的基板,并且所述基板具有表面;
设置在所述表面上的透明层,并且所述透明层包括金属化合物,使得所述透明层是导电的;
所述透明层限定第一区域和第二区域,所述第一区域和第二区域通过缺乏所述透明层的分区切口彼此间隔,所述第一区域和第二区域彼此不一致;和
馈电装置,其耦合到所述第一区域和第二区域以激励所述第一区域和第二区域;
其中所述第一区域限定缺乏所述透明层的第一性能增强狭缝;并且
其中所述第二区域限定缺乏所述透明层的第二性能增强狭缝。
2.根据权利要求1所述的窗户组件,其中所述第一区域是第一天线元件,并且所述第二区域是第二天线元件,所述第一天线元件和第二天线元件经配置用于发送和/或接收无线电信号。
3.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述第一区域和第二区域在几何形状上彼此不一致,使得所述第一区域和所述第二区域发送和/或接收不同频率的无线电信号。
4.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述第一狭缝和第二狭缝中的每个是阻抗匹配元件和辐射模式改变元件中的至少一个。
5.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述第一区域与所述第二区域相比,限定不同数量的所述狭缝。
6.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述第一狭缝具有由所述第一区域的所述透明层限定的线性结构,其中限定所述第一狭缝的所述线性结构的所述透明层均匀间隔2毫米或更少。
7.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述第一狭缝根据第一长度延伸,并且所述第二狭缝根据第二长度延伸,其中所述第一长度不等于所述第二长度。
8.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述第一狭缝根据第一长度延伸,并且所述第二狭缝根据第二长度延伸,其中所述第一长度基本上等于所述第二长度。
9.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述第一狭缝和第二狭缝中的至少一个通向所述分区切口中。
10.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述分区切口具有小于10毫米的宽度。
11.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述第一狭缝和第二狭缝中的至少一个基本上平行于所述分区切口延伸。
12.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述第一狭缝和第二狭缝中的至少一个基本上垂直于所述分区切口延伸。
13.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述第一区域限定第一***,并且所述第二区域限定第二***,其中所述分区切口被进一步限定在所述第一***和第二***之间。
14.根据权利要求13所述的窗户组件,其中所述第一狭缝从所述第一***延伸到所述第一区域中。
15.根据权利要求13和14中任一项所述的窗户组件,其中所述第一狭缝从所述第一***上的不超过一个位置延伸到所述第一区域中。
16.根据权利要求13所述的窗户组件,其中所述第一狭缝被限定在所述第一***内,使得所述第一狭缝被所述第一区域的所述透明层包围。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的窗户组件,其中所述第一***至少部分包围所述第二***。
18.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述基板限定周界,并且其中外部区域形成于所述透明层和所述基板的所述周界之间的所述基板上,所述外部区域不导电。
19.根据权利要求18所述的窗户组件,其中所述第一狭缝和第二狭缝中的至少一个通向所述外部区域中。
20.根据权利要求18和19中任一项所述的窗户组件,其中所述分区切口通向所述外部区域中。
21.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述基板包括外部基板和相邻于所述外部基板设置的内部基板,所述外部基板具有内表面和外表面,所述内部基板具有内表面和外表面。
22.根据权利要求21所述的窗户组件,其中所述透明层被设置在所述内部基板的所述内表面和所述外部基板的所述内表面之间。
23.根据上述权利要求中任一项所述的窗户组件,其中所述透明层经配置用于减少通过所述基板的红外线辐射的透射。
24.一种用于车辆的窗户组件,所述窗户组件包括:
基本透明的基板,并且所述基板包括外部基板和相邻于所述外部基板设置的内部基板,所述外部基板具有内表面和外表面,所述内部基板具有内表面和外表面;
透明层,所述透明层包括金属氧化物,使得所述透明层是导电的,其中所述透明层被设置在所述外部基板和所述内部基板之间;
所述透明层限定第一区域和第二区域,所述第一区域和第二区域通过缺乏所述透明层的分区切口彼此间隔;和
馈电装置,其耦合到所述第一区域和第二区域以激励所述第一区域和第二区域,使得所述第一区域和第二区域用作天线元件以发送和/或接收射频信号;
所述第一区域和第二区域在几何形状上彼此不一致,使得所述第一区域和所述第二区域发送和/或接收不同的射频信号;
所述第一区域限定缺乏所述透明层的第一性能增强狭缝;并且
所述第二区域限定缺乏所述透明层的第二性能增强狭缝;
其中所述第一狭缝相对于所述第一区域,被配置用作阻抗匹配元件和辐射模式改变元件中的至少一个,并且其中所述第二狭缝相对于所述第二区域,被配置用作阻抗匹配元件和辐射模式改变元件中的至少一个。
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