DE3834075A1 - Fensterantenne - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fensterantenne gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs.
Es ist eine Fensterantenne bekannt, bei der ein Fensterglas
oder dergleichen als dielektrisches Bauteil einer Streifenleitungs-
Antenne verwendet wird. Eine derartige Fensterantenne
ist beispielsweise an einem Fahrzeug angebracht und
dient als Sende- oder Empfangsantenne für ein Fahrzeug-
Telefon oder Empfangsantenne für ein GPS (Global Position
System) zur Ermittlung der jeweiligen Position des Fahrzeugs
durch Empfang von Radiowellen von einem Satelliten.
Fig. 1 und 2 zeigen eine herkömmliche Fensterantenne, die
am Dachfenster eines Fahrzeugs anzubringen ist. Bei diesem
Stand der Technik wird eine Streifenleitungs-Antenne 14 für
ein Fenster gebildet durch Aufbringen eines flächigen
Antennen-Leiters 12 und eines Masse-Leiters 13 auf äußere
oder innere Oberflächen 11 a und 11 b einer Fensterscheibe 11.
Eine durchgehende Bohrung 15 befindet sich in der Fensterscheibe
11. Ein innerer Leiter 16 a eines Koaxial-Kabels 16
ist mit dem Antennen-Leiter 12 durch Lot 17 verbunden und
verläuft durch die Bohrung 15. Ein äußerer Leiter 16 b des
Koaxial-Kabels 16 ist mit dem Masse-Leiter 13 durch Lot 18
verbunden.
Da bei diesem Stand der Technik der Antennen-Leiter 12 auf
der Außenseite angeordnet ist und im übrigen das Lot 17
über den Antennen-Leiter 12 hinausragt, kann der Antennen-
Leiter durch Bürsten bei der Reinigung des Fahrzeugs beschädigt
werden oder aufgrund von Regen, Wind und dergleichen
oxidieren.
Wenn Wassertropfen oder dergleichen an dem Antennen-Leiter
12 oder dergleichen haften, ändert sich dessen Impedanz.
Es ist daher schwierig, Übertragungs- und Empfangscharakteristika
hoher Qualität zu erzielen.
Da der Antennen-Leiter 12 über die Oberfläche 11 a der
Fensterscheibe 11 hinausragt und das Lot 17 den Antennen-
Leiter 12 überragt, ist das äußere Erscheinungsbild nicht
zufriedenstellen.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine Fensterscheibenantenne
zu schaffen, die nicht der Gefahr einer Beschädigung
ausgesetzt ist und gute Sende- und Empfangscharakteristika
bietet.
Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden
Teil des Hauptanspruchs.
Erfindungsgemäß ist eine Scheibenantenne vorgesehen, die
ein dielektrisches Glied umfaßt, das an einer Fensterscheibe
derart anzubringen ist, daß im wesentlichen die gesamten
ersten Oberflächen von zwei dielektrischen Platten mit im
wesentlichen derselben Fläche einander gegenüberliegen,
während eine zweite Oberfläche einer der dielektrischen
Platten einer inneren Seite und eine zweite Oberfläche der
anderen dielektrischen Platte einer äußeren Seite gegenüberliegt.
Ein Antennen-Leiter ist zwischen den ersten Oberflächen
angeordnet, und ein Masse-Leiter befindet sich auf
der äußeren Oberfläche, die der inneren Seite gegenüberliegt.
Bei der erfindungsgemäßen Fensterantenne ist der Antennen-
Leiter zwischen den ersten Oberflächen von zwei dielektrischen
Platten angeordnet, und der Masse-Leiter befindet
sich auf derjenigen Oberfläche einer der beiden dielektrischen
Platten, die nach innen gerichtet ist. Daher liegt
weder der Antennen-Leiter noch der Masse-Leiter auf der
Außenseite, so daß sie gegenüber physikalischen und
chemischen Veränderungen und dergleichen unempfindlich sind.
Weiterhin liegen bei dem dielektrischen Bauteil im wesentlichen
die gesamten ersten Oberflächen von zwei dielektrischen
Platten mit im wesentlichen derselben Fläche
einander gegenüber. Daher entsteht keine Unregelmäßigkeit
auf der Außenoberfläche des dielektrischen Bauteils.
Da bei der erfindungsgemäßen Fensterantenne sowohl der
Antennen-Leiter als auch der Masse-Leiter gegenüber physikalischen
und chemischen Einflüssen und dergleichen unempfindlich
sind, können Übertragungs- und Empfangscharakteristika
hoher Qualität erreicht werden.
Da ferner keine Ungleichmäßigkeit auf der äußeren Oberfläche
des dielektrischen Bauteils entsteht, ist das äußere
Erscheinungsbild ausgezeichnet.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Schnitt entlang der Linie I-I in
Fig. 2 und zeigt eine bekannte Ausführungsform;
Fig. 2 ist eine Draufsicht zu dieser bekannten Ausführungsform;
Fig. 3 bis 9 sind Teilschnittdarstellungen von ersten bis
siebten Ausführungsformen der Erfindung.
Anschließend sollen anhand von Fig. 3 bis 9 Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Streifenleiter-Antenne für
Fenster, insbesondere Dachfenster eines Fahrzeuges,
erläutert werden.
Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform
wird ein Schichtglas als Fensterscheibe 21
verwendet. Die Fensterscheibe 21 ist so gestaltet, daß im
wesentlichen die gesamten ersten Oberflächen 23 a und 24 a
von zwei Glasplatten 23, 24, die im wesentlichen dieselbe
Fläche aufweisen, einander über eine Zwischenschicht 22
gegenüberliegen, die aus einem transparenten Klebstoff
besteht.
Die Fensterscheibe 21 ist so an dem Fenster angebracht, daß
die zweite Oberfläche 23 b der Glasplatte 23 zur Innenseite
gerichtet ist, während die zweite Oberfläche 24 b der Glasplatte
24 außen liegt.
Ein Antennen-Leiter 12 ist auf die Oberfläche 23 a der Glasplatte
23 aufgebracht, während ein Masse-Leiter 13 auf der
Oberfläche 23 b der Glasplatte 23 liegt. Ein nicht gezeigtes
Koaxial-Kabel ist an der Fensterscheibe angebracht, wie es
in Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform, die im wesentlichen
mit der ersten Ausführungsform übereinstimmt, ausgenommen,
daß der Antennen-Leiter 12 auf der inneren Oberfläche
24 a der Glasplatte 24 liegt.
Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform, die im wesentlichen
mit der ersten Ausführungsform übereinstimmt, ausgenommen,
daß eine Harz-Platte 25 aus transparentem Kunststoff
oder dergleichen an Stelle der äußeren Glasplatte 24 und der
Zwischenschicht 22 verwendet wird.
Diese dritte Ausführungsform erfordert eine geringere Anzahl
von Bauteilen als die erste und zweite Ausführungsform,
und die Herstellung ist vereinfacht.
Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform, die wiederum
weitgehend mit derjenigen gemäß der ersten Ausführungsform
übereinstimmt, ausgenommen, daß eine durchgehende Bohrung
26 in der äußeren Glasplatte 24 und der Zwischenschicht 22
in den Bereichen vorgesehen ist, die der Form des flächigen
Antennen-Leiters 12 entsprechen. Ein Dichtglied 27, das
eine geringere Dielektrizitätskonstante aufweist als Glas,
liegt in der Bohrung 26.
Wenn ein Bauteil aus einem Material mit großer Dielektrizitätskonstante,
wie etwa Glas, in der Nähe eines Antennen-
Elements angeordnet ist, wird das Verkärzungs-Verhältnis
des Antennen-Elements erhöht, und der Gewinn der Antenne
wird verringert, verglichen mit einem Antennen-Element, das
sich in Berührung mit Luft befindet.
Die anschließend wiedergegebene Tabelle zeigt Antennen-
Gewinne in Richtung senkrecht zu dem Antennen-Leiter 12
bei Bauteilen aus unterschiedlichen Materialien in der Nähe
der Außenseite des Antennen-Leiters gemäß Fig. 6. Die Werte
der Tabelle werden erzielt unter der Annahme, daß der
Antennen-Gewinn Null dB ist, wenn keines der Bauteile auf
der Außenseite des Antennen-Leiters 12 angeordnet ist, d. h.
dieser in Kontakt mit Luft steht.
Aus dieser Tabelle geht hervor, daß bei Verwendung eines
Dichtgliedes 27 aus Polytetrafluorethylen die Abnahme des
Antennen-Gewinns sehr gering ist. An Stelle von Teflon
(Dielektrizitätskonstante = 2) kann Silicium (Silikon)
(= 2,75), Polycarbonat (= 3), Polyethylen (= 2,3) oder
dergleichen als Material für das Dichteglied 27 verwendet
werden. Diese Materialien weisen eine geringere
Dielektrizitätskonstante als Fahrzeugglas (Dielektrizitätskonstante
7 bis 8) auf.
Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform, die im wesentlichen
der vierten Ausführungsform entspricht, bei der
jedoch die Bohrung 26 in der inneren Glasplatte 23 und
der Zwischenschicht 22 im Bereich des Masse-Leiters 13
ausgebildet ist und das Dichtglied 27 von innen in die
Bohrung 26 eingefügt ist.
Bei der fünften Ausführungsform kann ein Antennen-Gewinn
erzielt werden, der höher liegt als bei der ersten und
zweiten Ausführungsform.
Fig. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform, die im wesentlichen
mit der vierten und fünften Ausführungsform übereinstimmt,
bei der jedoch die Bohrung 26 in der inneren
und äußeren Glasplatte 23 und 24 und der Zwischenschicht 22
in Bereichen ausgebildet ist, die dem Masse-Leiter 13
entsprechen. Zwei Dichtglieder 27 sind in die Bohrung 26
so eingesetzt, daß der Antennen-Leiter 12 zwischen ihnen
liegt.
Bei der sechsten Ausführungsform ist der Antennen-Gewinn
höher als bei der vierten und fünften Ausführungsform.
Fig. 9 zeigt eine siebente Ausführungsform, die im wesentlichen
mit der vierten Ausführungsform übereinstimmt,
ausgenommen, daß ein plattenförmiges Bauteil 28, das aus
demselben Material wie das Dichtglied 27 besteht, an Stelle
der äußeren Glasplatte 24 verwendet wird.
Bei der siebenten Ausführungsform kann die Herstellung der
Bohrung 26 und der Einfügung des Dichtgliedes 27 entfallen,
so daß der Fertigungsprozeß vereinfacht wird.
Bei den geschilderten Ausführungsformen der Erfindung
bezieht sich diese auf eine Fensterantenne in der Form
eines Streifenleiters, die an einem Dachfenster eines
Fahrzeugs anzubringen ist. Eine Anwendung kommt jedoch
auch für die Rückscheibe in Betracht. Im übrigen ist die
Erfindung geeignet für Fensterantennen in Transporteinrichtungen
anderer Art, in Gebäuden und dergleichen.
Claims (6)
1. Fensterantenne, gekennzeichnet durch
- ein dielektrisches Bauteil (21), das derart an einem Fenster angebracht ist, daß die gesamten ersten Oberflächen (23 a, 24 a) von zwei dielektrischen Platten (23-25, 28), die im wesentlichen dieselbe Fläche aufweisen, gegenüberliegen, und eine zweite Oberfläche (23 b) einer der dielektrischen Platten (23-25, 28) zur Innenseite und die zweite Oberfläche (24 b) der anderen dielektrischen Platte (23-25, 28) nach außen liegt,
- einen Antennen-Leiter (12), der zwischen den ersten Oberflächen (23 a, 24 a) angeordnet ist und
- einen Masse-Leiter (13), der sich auf der zweiten Oberfläche (23 b) befindet, die nach innen gerichtet ist.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teilbereich wenigstens einer
der beiden dielektrischen Platten (23-25, 28), der wenigstens
der Fläche des Antennen-Leiters (12) entspricht, aus
einem Material mit geringerer Dielektrizitätskonstante als
die übrigen Bereiche besteht.
3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teilbereich der dielektrischen
Platte (24), die sich auf der Außenseite befindet, welcher
Teilbereich der Fläche des Antennen-Leiters (12) entspricht,
aus einem Material mit geringerer Dielektrizitätskonstante
als die übrigen Bereiche besteht.
4. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teilbereich der dielektrischen
Platte (23) auf der Innenseite, der dem Masse-Leiter (13)
entspricht, aus einem Material mit geringerer Dielektrizitätskonstante
als die anderen Bereiche besteht.
5. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß Teilbereiche der beiden dielektrischen
Platten (23, 24), die dem Masse-Leiter (13) entsprechen,
aus einem Material bestehen, dessen Dielektrizitätskonstante
geringer als diejenige der anderen Bereiche
ist.
6. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die dielektrische Platte (28), die
auf der Außenseite angeordnet ist, aus einem Material
besteht, dessen Dielektrizitätskonstante geriner als diejenige
der dielektrischen Platte (23) auf der Innenseite
ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |