DE2160458C3 - Auf oder in einer Sichtscheibe angeordnete Antenne, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung oetrifft eine auf oder in einer Sichtscheibe angeordnete Antenne, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus Antennenleitern, von denen sich die die UKW-Antenne bildenden Antennenleiter im mittleren Teil der Sichischeibe im wesentlichen in vertikaler Richtung erstrecken und der die LMK-Anlenne bildende Anlennenleiler parallel zum Sichscheibenrand zumindestens entlang eines horizontalen Teiles des Scheibenrandes angeordnet ist. wobei beide Antennen über ein einziges Verbindungselement mit dem Empfänger verbunden sind und wobei die die beiden Antennen bildenden zwei Antennenleiter im Bereich der Sichtscheibe m:teinai\^r verbunden sind und die Geometrie des parallel zum Sichtscheibenrand angeordneten Anlennenleiters derart gewählt ist, daß die Phasenlage der von beiden Antennenleitern im UKW-Bereich bei der für die Abstimmung gewählten Frequenz abgegebenen Spannung am Verbindungspunkt weitgehend miteinander übereinstimmen.

Eine solche Antenne ist im Haup'patent 2145 968 beschrieben.

Eine nach dem Hauptpatent konstruierte Antenne vermag noch nicht alle Störstrahlungen auszuschalten, insbesondere nicht die vom Kraftfahrzeug selbst ausgehende Störstrahlung, die besonders stark durch die Hie Windschutzscheibe einfassenden Teile der Karosserie abstrahlt und damit unmittelbar auf die auf der Sichtscheibe angeordnete Antenne zur F.inwirkung kommt.

Aufgabe der f-.rfindung ist es, die Antenne nach dem Hauptpatent so weiter /u bilden, daß die vom Kraftfahrzeug selbst erzeugte Störenergie von der auf der Sichtscheibe befindlichen Antenne ferngehalten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe gibt es grundsätzlich zwei unter sich gleichwertige Möglichkeiten.

Die eine Möglichkeit besteht erfmdungsgemäß darin, daß zusätzlich zu den Antennenleitern im Bereich der Einfassung der Scheibe ein Umlaufender, in sich geschlossener, elektrischer Leiter angeordnet und in einem Material mit hohem dielektrischen Verlustfaktor

eingebettet bzw. in deren unmittelbarer Nachbarschaft angeordnet ist und daß der elektrische Leiter mit einem störspannungsfreien Punkt des Kraftfahrzeuges verbunden ist

Die zweite Lösungsmöglichkeit, die dieser ersten Lösungsmöglichkeit gleichwertig ist, unterscheidet sich von dieser ersten Lösungsmöglichkeit nur dadurch, daß der elektrische Leiter nicht mit einem störspannungsfreien Punkt des Kraftfahrzeuges verbunden ist, sondern mit einem mit solchen Störspannungen ι·¹ behafteten Punkt des Kraftfahrzeuges derart, daß die vom geschlossenen elektrischen Leiter im Bereich der Scheibeneinfassung ausgehenden Störsignale in der Frequenz gleich mit und in der Phasenlage entgegengesetzt zu den von der Karosserie ausgehenden ■ Störsignale sind.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß durch die Anordnung eines umlaufenden, in sich geschlossenen elektrischen Leiters im Bereich der Einfassung der Scheibe eine Abschirmung der auf der Scheibe ·> befindlichen Antenne gewährleistet ist, die jedoch nur dann wirksam ist, wenn die auf diesen Leiter einstrahlende Störenergie an eine geeignete Stelle abgeleitet bzw. vernichtet wird.

Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Antenne · sind in den Ansprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet.

Anhand der Abbildungen wird die Erfindung näher erläutert Von den Abbildungen zeigt

F i g. 1 bis 3 verschiedene Ausführungsformen für die erfindungsgemäße Abschirmung bei Verwendung einer .·■ Antennenscheibe aus Verbundsicherheitsglas,

F i g. 4 bis 6 verschiedene Ausführungsformen für die erfindungsgemäße Abschirmung bei Verwendung einer Antennenscheibe aus Einscheibensicherheitsglas,

Fig. 7 eine mit einer Abschirmleitung versehene Antennen-Windschutzscheibe in perspektivischer Darstellung,

F i g. 8 eine in einem Fahrzeug eingebaute Antennen-Windschutzscheibe mit Kompensation der im Schirmring auftretenden Störspannungen, und '·

F ι g. 9 eiii Ausführungsbeispiel für die Kompensation der Störspannungen in schematischer Darstellung.

In Fig. I ist eine Windschutzscheibe 1 aus üblichem Verbundsicherheitsglas dargestellt. Die Windschutzscheibe 1 ist mit Hilfe des umlaufenden Gummiprofiles 2 an der Karosserie 3 befestigt. Auf der zum Wageninnern weisenden Oberfläche der Verbundglasscheibe sind ein oder mehrere Antennenleiter 4 angeordnet Diese Antennenleiter 4 sind vorzugsweise auf die Glasscheibe aufgedruckte und anschließend eingebrannte Leitstrei- " fen aus einer druckfähigen elektrisch leitenden Zusammensetzung. Sie sind mit einem Anschlußelement 5 versehen. Von dem Anschlußelement 5 führt die Zuleitung 6. vorzugsweise als Seele des Koaxkabels 9, zum schematisch dargestellten Rundfunkempfänger 7. ■■ In dem Ciumnnprofil 2 ist ein endloser Draht 8 aus einem Metall mit guter Leitfähigkeit, wie Kupfer, eingebettet Dieser Draht 8 stellt die erfindungsgemäße Schirmleitung dar. Er nimmt einen großen Teil des elektromagnetischen und des elektrischen Feldes auf, das durch die '■'< Störströme und die Störspannungen innerhalb des Karossericblcches um dieses herum entsteht, und andernfalls auf die Antennenleiter 4 überkoppeln würde. Die Schirmleitung 8 ist in der Nähe des Anschlußelefflentes 5 mit dem Mantel des Koaxkabels S verbunden. (· · Der Mantel des Koaxkabels 9 ist am Gehäuse des Rundfunkempfängers 7 angeschlossen. Selbstverständlich kann die Schirmleit&iig 8 statt über den Mantel des Koaxkabels 9 auch über eine separate Leitung an einen störspannungsfreien Punkt angeschlossen v/erden.

Bei der in Fig.2 dargestellten Ausfüiirungsform ist wiederum eine aus Verbundsicherheitsglas bestehende Windschutzscheibe 10 auf der zum Wageninnern weisenden Oberfläche mit einem oder mehreren Antennenleitern 4 versehen. Die Windschutzscheibe sitzt ebenfalls in einem umlaufenden Gummiprofil 12, mit dessen Hilfe sie an der Karosserie 3 befestigt ist Die Abschirmung wird in diesem Fall durch einen unmittelbar auf der Windschutzscheibe 10 sitzenden umlaufenden Leitstreifen 18 vorgenommen. Der Leitstreifen 18 besteht aus dem selben Material wie die Antennenleiter 4 und wird im gleichen Arbeitsgang wie diese aufgebracht Es ist ein durchgehender geschlossener Ring am Rande der Windschutzscheibe, und ist etwa so breit wie der von dem Profilgummi 12 überdeckte Randbereich. Es ist somit ebenso wie die in F i g. 1 dargestellte Schirmleitung 8 weitgehend unsichtbar. Lediglich im unteren Teil ist in der Mitte eine kleine Stichleitung 19 nach oben aus '.m Bereich des Prufilgummis 12 herausgeführt AiTi Ende dieser Stichleitung sitzt das Anschlußelement 21, das den gleichen Aufbau haben kann wie das Anschlußelement 5 für die Antennenleiter. An das Anschlußelement 21 ist wiederum der Mantel des Koaxkabels 22 angeschlossen, der mit dem Gehäuse des Rundfunkempfängers 7 verbunden ist

Wie bereits erwähnt werden die durch die Erdung des Schirmringes 8 bzw. 18 gegebenenfalls nicht beseitigten Ströme innerhalb des Schirmringes dadurch mehr oder weniger stark gedämpft, und somit wenigstens teilweise unschädlich gemacht, daß die normalerweise für das Profil 2 bzw. 12 verwendeten Maierialien mit einem hohen Verlustfaktor behaftet sind. Falls eine noch höhere Dämpfung gewünscht wird, können hierfür geeignete Materialien ausgewählt, und gegebenenfalls zwischen di° Schirmleitung und die Einfassung zwischengeschaltei werden.

F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung bei Verwendung einer Antennenscheibe aus Ve bundsicherheitsglas. Bei dieser Ausführungsform sind die Antennenleiter 24 metallische Drähte, die in die thermoplastische Klebeschicht 25 der Windrchutzscheibe eingebettet sind. Die Windschutzscheibe ist mit Hilfe der Klebemasse 26 mit dem Karosseriebltch 27 verbunden. Durch die auf der Außenseite vorgesetzte Zierleiste 28 wird die Befestigung der Windschutzscheibe verdeckt. Am Rande der Windschutzscheibe sitzt innerhalb der thermoplastischen Klebeschicht 25 ein umlaufender, in sich geschlossener Leitstreifen 29. beispielsweise eine einige Millimeter breite Metallfolie. Über d^e Leitung 30 ist der Leitstreifen 29 mit einem störspannungsfreien Punkt am Gehäuse des Rundfunkempfängers verbunden.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform der Abschirmung entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Jedoch besteht die Windschutzscheibe 31 aus Einscheibensicherheitsglas, d. h. vorgespanntem Dias. Die Antennenleiter 32 sitzen wiederum auf der zu.η Wageninnern weisenden Oberfläche. Sie sind aufgedruckte Leitstreifen. die im Zuge des Biege- und/oder des Vorspannprozesses in das Glas eingebrannt wurden. Mit 33 ist das Anschlußelement für die Zuleitung zum Empfänger bezeichnet. Die Windschutzscheibe 31 siizt in dem umlaufenden Gummiprofil 34, das seinerseits auf dem Karosserieblech 35 befestigt ist. innerhalb des Gummiprofils 34 ist

der umlaufende Leiter 36 eingebettet. Der Leiter 36 ist mit dem Mantel des Koaxkabels 37 verbunden.

Auch bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform ist eine Windschutzscheibe 38 aus Einscheibensicherheitsglas in einem Gummiprofil 39 angeordnet, das seinerseits an dem Karosserieblech 40 befestigt ist. Die Antennenleiter 41 sind mit der Seele des Koaxkabels 42 verbunden. Entlang dem Rand der Windschutzscheibe 38 ist ein umlaufender Abschirmring 43 auf der Glasoberfläche aufgebfacht. Ef besieht vorzugsweise aus demselben Material wie die Antennenleiter 41. und ist im gleichen Arbeitsgang wie diese aufgebracht und in die Oberfläche eingebrannt. Über eine Stichleitung 44 ist der Abschirmring 43 mit dem Anschlußelement 45 verbunden, das seinerseits an dem Mantel des Koaxkabels 42 angeschlossen wird.

Bei der in Fig.6 dargestellten Ausführungsform

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Einscheibensicherheitsglas mit aufgedruckten Antenrtenleitern 47 die Abschirmung wiederum durch eine unabhängig von der Windschutzscheibe angeordnete Abschirmleitung 48 vorgenommen. Die Abschirmleitung 48 ist innerhalb der Klebemasse 49 angeordnet, mit deren Hilfe die Windschutzscheibe an dem Karosserieblech 50 befestigt ist. Der Anschluß der Antennenleiter und der Abschirmleitung erfolgt wie bei den voraufgehenden Ausführungsbeispielen.

Selbstverständlich sind neben den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen weitere Abwandlungen und Kombinationen möglich, bei denen ebenfalls von dem Grundgedanken der Abschirmung Gebrauch gemacht wird.

In Fig. 7 ist eine Windschutzscheibe 51 in perspektivischer Darstellung wiedergegeben, die mit Antennenleitern und einer Abschirmleitung versehen ist. Die Antennenleiter sind aufgedruckte Leitstreifen, die auf der dem Wageninnern zugewandten Oberfläche sitzen. Sie bestehen aus dem T-förmigen Mittelleiter 52 und dem rahmenförmigen Teil 53. Der rahmenförmige Teil 53 verläuft parallel zum Rand der Windschutzscheibe, und zwar im Abstand von größenordnungsmäßig einigen Zentimetern. Gerade dieser rahmenförmige Teil 53 der Antennenleiter ist es. der wegen seiner verhältnismäßig geringen Entfernung zu den Metallteilen der Karosserie den Störfeldern besonders ausgesetzt ist. Sämtliche Antennenleiter sind mit dem Anschlußelement 54 verbunden. Entlang dem Rand der Windschutzscheibe ist ein mehrere Millimeter breiter Streifen 55 aus demselben Material wie die Antennenleiter aufgebracht. Dieser Streifen 55 bildet einen geschlossenen Ring. Die' Stichleitung 56 verbindet den Streifen 55 mit dem Anschlußelement 57.

Wie weiter oben erwähnt, kann der Schirmring mit einem spannungsfreien Punkt des Fahrzeuges verbun-. dun werden. Eine weitere Verbesserung der Entstörwirkung erzielt man, wenn man den Schirmring mit einem Punkt des Fahrzeuges Verbindet, der ebenfalls eine Spannung mit den gleichen Frequenzantcilen wie die Slörspannung auf der Scheibeneinfassung aufweist,

ι. jedoch mit einer Phasenlage, die gegenüber derjenigen auf der Scheibeneinfassung um etwa 180" gedreht ist.

Ein Punkt des Fahrzeuges, der die für die Kompensation geeigneten Störspannungen enthält, läßt sich mit geeigneten Hilfsmitteln meist ohne allzu große Schwie-

I-, rigkeiten finden. Falls jedoch die Hauptstörquelle bekannt ist, kann man die Kompensationsspannung an dieser selbst abnehmen. In Fig. 8 und 9 ist z.B. die KornpcnS2'.!On der 5'.ΟΓ?"ί*ηηιιησρη Φ-irch Vprhinetiirm mit der Störspannungsquelle selbst dargestellt. Der auf

ji> der Windschutzscheibe 60 sitzende Schirmring 61 wird mittels der Leitung 62 mit einem Punkt 63 auf dem Motorblock 64 verbunden. Falls der Punkt 63 Spannungen der gleichen Größe und Frequenzen, und entgegengesetzter Phasenlage wie die Slörspannungen

·· auf der Scheibeneinfassung aufweist, erübrigt sich die Zwischenschaltung eines weiteren elektrischen Gliedes. In .Mler Regel sind jedoch die für eine gute Kompensation erforderliche Bedingungen nicht vollständig erfüllt. Es genügt dann, wenn man auf der

;·■ Störspannungsquelle oder in deren Nähe einen Punkt auswählt, der die gleichen F^equenzanteile wie die Störspannung auf der Scheibeneinfassung enthält. Die übrigen Bedingungen, nämlich entsprechende Spannungshöhe und entgegengesetzte Phasenlage, lassen ■ sich durch die Zwischenschaltung eines elektrischen Gliedes 66 erreichen. Dieses elektrische Glied 66 enthält für die Phasenkorrektur phasendrehende Glieder wie Reaktanzen, Reaktanzschaltungen oder aktive Phasenumkehrstufen. Da breitbandige Korrekturglieder mit

in konstanter Phasendrehung aufwendig sind, kann sich die Anwendung mit ausreichendem Erfolg auf das wesentliche Störlrequenzband besenranken.

Das elektrische Glied 66 umfaßt in aller Regel eine Induktivität, eine Kapazität und/oder einen ohmschen

ι Spannungsteiler als Koppelungsglied. Dieses Koppelungsglied dient einerseits dazu, die Kompensationsspannung auf die erforderliche Höhe zu beschränken, kann jedoch andererseits gleichzeitig zur Phasenkorrektur mitbenutzt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Auf oder in einer Sichtscheibe angeordnete Antenne, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus Antennenleitern, von denen sich die die UK.W-Antenne bildenden Antennenleiter im mittleren Teil der Sichtscheibe im wesentlichen in vertikaler Richtung erstrecken und der die LM K.Antenne bildende Antennenteil parallel zum Sichtscheibenrand zumindestens entlang eines horizontalen Teiles des Scheibenrandes angeordnet ist, wobei beide Antennen über ein einziges Verbindungselement mit dem Empfänger verbunden sind und wobei die die beiden Antennen bildenden zwei Antennenleiter im Bereich der Sichtscheibe miteinander verbunden sind und die Geometrie des parallel zum Sichtscheibenrand angeordneten Antennenleiters derart gewählt ist, daß die Phasenlage der von beiden Antennenleitern im UKW-Bereich bei der für die Abstimmung gewählten Frequenz abgegebenen Spannung mn Verbindungspunkt weitgehend miteinander übereinstimmen, nach Patent 2145 96S, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Antennenleitern (52, 53) im Bereich der Einfassung der Sichtscheibe (51) ein umlaufender, in »ich geschlossener elektrischer Leiter (55) angeordnet und in einem Material mit hohem dielektrischen Verlustfaktor eingebettet bzw. in dessen unmittelbarer Nachbarschaft angeordnet ist und daß der elektrische Leiter (55) mit einem störspannungsfreien Punkt des Kraftfahrzeuges verbunden ist.

2. Auf o„£r in einer Sichtscheibe angeordnete Antenne, insbesondere für Kraftfahrzeuge, beste tiend aus Antennenleitprn, von denen sich die die UKW-Antenne bildenden Antp-inenleiter im mittleren Teil der Sichtscheibe im wesentlichen in Vertikaler Richtung erstrecken und der die LMK-Antenne bildende Antennenteil parallel zum Sicht-Scheibenrand zumindestens entlang eines horizontalen Teiles des Scheibenrandes angeordnet ist, wobei beide Antennen über ein einziges Verbindungsele fnent mit dem Emplänger verbunden sind und wobei «lie die beiden Antennen bildenden zwei Antenner-Idter im Bereich der Sichtscheibe miteinander Verbunden sind und die Geometrie des parallel zum Sichtscheibenrand angeordneten Aniennenleilcrs derart gewählt ist, daß die Phasenlage der von teiden Antennenleitern im UKW-Bereich bei der für tliie Abstimmung gewählten Frequenz abgegebenen Spannung am Verbindungspunkt weitgehend mn einander übereinstimmen, nach Patent 2145PbS. dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Antcnncnleitern (52, 5i) im Bereich der F.infassung der .Sichtscheibe (51) ein umlaufender, in sich geschlossener elektrischer Leiter (55) angeordnet Und daß der elektrische Leiter (55) mit einem mit (solchen Slrirspannungen behafteten Punkt des Kraftfahrzeuges derart verbunden ist, daß die vom geschlossenen elektrischen leiter (55) im Bereich der F.infassung der Scheibe ausgehenden Storsignalc in der Frequenz gleich mit und m der Phasenlage entgegengesetzt zu den von der Karosserie ausgehenden StÖrsigrialeti sind.

3i Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Leiter (55) mit einem Punkt der Fahrzetigkärosserie verbunden ist« an dem die gleichen Siörspannungsfrcquenzcn wie im Bereich der ScheibefieinfasSUng auftreten, jedoch mit einer entgegengesetzten Phasenlage.

4. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Leiter (55) mit einem ebenfalls mit Störspannungen der gleichen Frequenz behafteten Punkt der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, und daß die Phasenlage der Spannung an diesem Punkt durch eine Reaktanz (66), wie eine Kapazität, eine Induktivität, einen Schwingkreis oder einen Phasenschieber, derart gedreht ist, daß sie zur Phasenlage der Störspannungen im Bereich der Scheibeneinfassung gegensinnig isL

5. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei bekannter Hauptstörquelle der umlaufende Leiter (55) mit einem Punkt der Hauptstörquelle verbunden ist.

6. Antenne nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Leiter (55) unmittelbar auf den Rand der "Sichtscheibe (51) aufgebracht ist

7. Antenne nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Leiier (55) in die Glasoberfläche der Sichtscheibe (51) eingebrannt ist