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WO2016079311A1 - Folienantenne integriert in der scheibe - Google Patents

Folienantenne integriert in der scheibe Download PDF

Info

Publication number
WO2016079311A1
WO2016079311A1 PCT/EP2015/077247 EP2015077247W WO2016079311A1 WO 2016079311 A1 WO2016079311 A1 WO 2016079311A1 EP 2015077247 W EP2015077247 W EP 2015077247W WO 2016079311 A1 WO2016079311 A1 WO 2016079311A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carrier
conductor tracks
supply line
antenna system
antenna
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/077247
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Daum
Markus Pfletschinger
Dominik SCHAICH
Bernd Schwarz
Original Assignee
Hirschmann Car Communication Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hirschmann Car Communication Gmbh filed Critical Hirschmann Car Communication Gmbh
Priority to EP15801374.8A priority Critical patent/EP3221923A1/de
Publication of WO2016079311A1 publication Critical patent/WO2016079311A1/de

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens

Definitions

  • the invention relates to a supply line for an antenna system of a vehicle, comprising at least one arranged between two connection points electrical conductor, and an antenna system with such a lead according to the features of the respective preambles of the independent claims.
  • Printed film antennas are currently being installed in different versions in vehicles. Many RF services can be covered with such foil antennas. Today, radio, TV, mobile communications and other communication antennas are realized with this technology.
  • antennas are not visible, i. integrated into spoilers, bumpers, fenders or other plastic parts of the vehicle.
  • An important installation space for antennas in the vehicle is the disc, especially the rear window, which normally contains whole antenna systems (for example FM, DAB, TV).
  • These (antenna) structures are applied with the aid of silver ceramic pastes.
  • the surface conductance of such antenna structures is not very good.
  • Another disadvantage is the minimum width of a trace of about 0.5 millimeters to 1 millimeter (mm).
  • Antenna systems for vehicles so-called pane antennas, have a carrier, for example a plastic film, with at least one antenna structure arranged thereon, which has a foot point, wherein at the base point a supply line is connected.
  • a carrier for example a plastic film
  • at least one antenna structure arranged thereon, which has a foot point, wherein at the base point a supply line is connected.
  • This carrier is usually arranged on or in a pane of a vehicle, preferably the rear window, for which it is necessary to provide the base of the antenna structure with a feed line, either to send high-frequency signals to the antenna structure via this feed line, so that they from there can be emitted, and / or to be able to pass on the high-frequency signals received with the antenna structure to a downstream electronic device.
  • this feed line is used as a cable with an inner conductor and an outer sheath, in particular a coaxial cable.
  • the invention is therefore based on the object to provide a supply line for an antenna system of a vehicle and also such an antenna system with which the above-described disadvantages are avoided.
  • a supply line for an antenna system in which the electrical conductor is formed by at least two conductor tracks arranged on a carrier.
  • the presence of at least two, preferably exactly three or even more than three strip conductors has the advantage that when one of the strip conductors is damaged, in particular severed, the further signal transmission is ensured.
  • the support can be laid without problems, especially if it consists of a flexible or thin rigid material.
  • such a supply line can then be used in the field of vision of a vehicle window of a vehicle when the carrier is transparent.
  • the presence of the lead in the field of view of the disc does not obstruct the viewer's perusal. This is especially true even if the tracks are very thin, preferably designed with a width of one micron to 100 microns.
  • the at least two conductor tracks run parallel to one another in the region between the two connection points.
  • These two interconnects are connected in quasi-parallel fashion between the connection points, so that when an electrical interruption of one interconnect takes place, the other interconnect still ensures the signal transmission.
  • the at least two conductor tracks intersect at least once in the region between the two connection points.
  • three strip conductors are arranged on the carrier repeatedly crossing between the two connection points. This makes it possible to ensure a particularly good signal transmission, in particular even in the event that once again a printed conductor or even two printed conductors have been interrupted.
  • the at least two conductor tracks are arranged in each case on one side and on the other side of the carrier.
  • the one conductor on one side is arranged congruently with the other conductor on the other side of the carrier.
  • a so-called icrostrip feed line is advantageously formed, which has particularly advantageous mechanical and high-frequency properties. In any case, this ensures that the signal transmission is ensured via this supply line, even if one of the conductor tracks is interrupted. The signal transmission is still ensured even if all tracks except one are interrupted. This has not only advantage during the use of the supply line in the vehicle, but also in the storage and, above all, during installation, since any damage does not lead to a failure of the entire antenna system.
  • the individual strip conductors have a width of one micrometer to 100 micrometers, since they are not perceived by a viewer or only insignificantly due to this very thin width when the supply line is in the field of vision of a vehicle window.
  • the carrier is a transparent plastic film, whereby thin rigid transparent carrier can be considered.
  • transparent plastic films have the advantage that they can be laid, for example folded, kinked, bent, rolled or the like, depending on the installation space conditions.
  • a supply line in a region starting from the one connection point is designed to be planar, while in the further course it is angled or rolled to the other connection point, in order to thus realize an adaptation to the space requirements.
  • the carrier with the antenna structure of the antenna system arranged thereon and the carrier of the feed line with the conductor tracks arranged on one or both sides are designed to be continuous.
  • the carrier of the antenna system and the carrier of the supply line separate components On the other hand, however, they are arranged in the same plane in the region of the foot point on the one hand and the facing connection point on the other hand, with the points (base point and connecting point) arranged adjacent to one another being electrically contacted.
  • This has the advantage that a base of the installation space forms the support surface for the two carriers.
  • the carrier of the antenna system and the carrier of the feed line are integrally formed.
  • the antenna structure in the region in which the carrier of the antenna system merges into the carrier of the feed line also made continuous are and thus pass over.
  • the surface of the carrier for the antenna structure may be large in area to accommodate the respective antenna structures for the respective frequency range, whereas the carrier for the lead from the large area protrudes, for example, as a kind of narrow tab or "tail."
  • the length of this protruding part of the carrier for the lead in turn depends on the space requirements, especially after, where the lead must be performed to contact the connection point at the end with an electronic device (for example, an amplifier, a trap circuit, a display device or the like) to become.
  • Such an antenna system comprising a support made of a transparent material with thin conductors arranged thereon, which form the antenna structures, and the associated supply line, the support of which also consists of a transparent material (with likewise thin conductor tracks arranged thereon) Advantage that it can be arranged completely or almost completely in the field of vision of the vehicle window.
  • FIG. 1 shows, in principle, an antenna system 1 which is arranged on a vehicle window 2 (alternatively between two layers of a vehicle window).
  • the antenna system 1 comprises at least one carrier 3 with an antenna structure 4 arranged thereon.
  • two largely similar carriers 3 are provided with antenna structures 4 arranged thereon, wherein the carriers 3 can also be designed differently, as well as those arranged thereon Antenna structures 4. This is particularly necessary if different frequencies or frequency ranges are to be radiated or received with the different antenna structures which are arranged on the carrier.
  • FIG. 1 shows a supply line 5 which connects the antenna structures 4 to a cable, in particular a coaxial cable 6. At the end of this cable is not shown connected to an electronic device with which the received from the antenna structure 4 high-frequency signals are further processed. In addition, it is possible for 5 high-frequency signals from the electronic device to be supplied to the antenna structures 4 for transmitting the high-frequency signals via the cable and the feed line 5.
  • the vehicle window 2 shown in Figure 1 has a field of view 7, wherein around the protestfefd 7 around to the outer limits of the vehicle window 2, for example, a black print is applied, which is not visible. Therefore, for example, the cable, in particular the coaxial cable 6, are laid in this area.
  • the carrier 3 and the supply line 5 are arranged in the field of view 7 of the vehicle window 2, for which purpose the carrier 3 and the unspecified carrier of the feed line 5 consist of a transparent material, in particular a transparent plastic film which are translucent.
  • the antenna structures 4 and also not yet designated electrical conductor of the lead 5 are made very thin, so they also act almost transparent to the viewer.
  • FIG. 2 shows that the at least one carrier 3 with its antenna structures is not arranged on the vehicle window 2 as in FIG. 1, but is arranged inside two glasses 8.
  • the cable in particular the coaxial cable, arranged mechanically and electrically contacted, just as in Figure 1.
  • a cable for the signal transmission between the antenna structure 4 and electronic device can be used but not necessary. Because it is conceivable, instead of the cable and the lead 5 to run so long that it extends to the electronic device.
  • Figure 3 shows the basic structure of the antenna system 1 with the carrier 3 and the antenna structures arranged thereon 4.
  • the antenna structures 4 are adapted, as are possible recesses 10 and / or recesses 11 in the carrier 3.
  • FIG. 4 shows a possible embodiment of the feed line 5.
  • a carrier 12 in particular a flexible or rigid carrier, more particularly a transparent plastic film, a plurality of conductor tracks 13 are arranged either on one side on the carrier 12 or, as shown in Figure 4, on both sides on the two surfaces of the carrier 12.
  • mutually congruent facing tracks 13 are present on each side of the carrier 12. It is conceivable that applied to the tracks 3 and the spaces between them on the carrier 12 is still a protective layer, for example, glued or printed as a separate component.
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment of the antenna system 1, in which the conductor tracks 13 of the feed line 5 are present in three and intertwined with each other.
  • FIG. 5 A possible realization of this feed line 5 according to FIG. 5 is shown in FIG.
  • the carrier 12 is shown, wherein between two connection points 14 each at the beginning and at the end of the carrier 12 Einzelleiterbahnen 15 on one side (as shown) or on both sides (not shown) are arranged on the carrier 12.
  • the carrier 12 is again in a particularly advantageous manner, a transparent plastic film which can be applied to the vehicle window 2 or between the two glasses 8 and on the edge of this outstanding.
  • the braided embodiment of the individual strip conductors 15 shown in FIG particularly advantageously a transparent to the viewer and therefore transparent lead 5, in particular a 50 ohm supply realized.
  • FIGS. 7 and 8 once in FIG. 7, the supply line 5 is shown with straight and parallel individual strip conductors 15 between the connection points 14, which are arranged on the carrier 12.
  • FIG. 8 it is shown in FIG. 8 (analogous to FIG. 6) that intersecting, in particular braided, individual conductor tracks 15 are located on the carrier 12 on one or both sides between the two connection points 14.
  • At least one of the individual conductor tracks 15 has an interruption 16 (FIG. 7) or even two interruptions (FIG. 8) with a total of exactly three individual conductor tracks 15.
  • This ensures that the signal transmission between the two connection points 14 is still ensured, since at least one individual conductor track 15 still ensures the signal transmission.
  • corresponding electrically conductive materials such as silver polymer pastes, Siiberkeramikpasten and the like can be used.
  • widths of the printed conductors between one micron and 100 micrometers, as well as for the antenna structures 4 can also be achieved in a particularly advantageous manner.
  • the printed conductors, as well as the antenna structures are translucent to the viewer and the surface conductance is particularly good, which contributes to a significantly increased performance for the signal reception or the emission of the signals.
  • the contacting of the antenna on the disc or with inserted antenna in the intermediate layer of the disc is always difficult to realize.
  • the separately inserted or glued antennas advantageously have a suitable "transparent" RF feed line, which can be realized, for example, with double-sided printed microstrip lines, which are connected in parallel, especially for extremely fine screen printing, which is partially congruent at the top and bottom must become.
  • Such a “transparent” Pigtaii lead which protrudes beyond the disc contour, saves a separate Kapton band with the appropriate RF lead.
  • the film antenna is a dipole and suitable for transmitting and receiving in the radio range.
  • the invention preferably describes a foil antenna for a vehicle, which is mounted in or on the disc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

Zuleitung (5) für ein Antennensystem (1) eines Fahrzeuges, aufweisend zumindest einen zwischen zwei Anschlusspunkten (14) angeordneten elektrischen Leiter, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter von zumindest zwei auf einem Träger (12) angeordneten Leiterbahnen (13) gebildet ist.

Description

Folienantenne integriert in der Scheibe
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Zuleitung für ein Antennensystem eines Fahrzeuges, aufweisend zumindest einen zwischen zwei Anschlusspunkten angeordneten elektrischen Leiter, sowie ein Antennensystem mit einer solchen Zuleitung gemäß den Merkmalen der jeweiligen Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche.
Gedruckte Folienantennen werden zur Zeit in verschiedenen Ausführungen in Fahrzeugen verbaut. Zahlreiche RF-Dienste können mit solchen Folienantennen abgedeckt werden. So werden heute Radio, TV, Mobilfunk und andere Kommunikationsantennen mit dieser Technik realisiert.
Die meisten Antennen sind nicht sichtbar, d.h. in Spoiler, Stoßfänger, Kotflügel oder anderen Kunststoffteilen des Fahrzeugs integriert. Ein wichtiger Bauraum für Antennen im KFZ ist die Scheibe, speziell die Heckscheibe, welche normalerweise ganze Antennensysteme (z.B. FM, DAB, TV ) enthält. Diese (Antennen) Strukturen sind mit Hilfe von Silberkeramikpasten aufgebracht. Der Oberflächenleitwert solcher Antennenstrukturen ist nicht besonders gut. Weiterer Nachteil ist die Mindestbreite einer Leiterbahn von ca. 0,5 Millimeter bis 1 Millimeter (mm).
Antennensysteme für Fahrzeuge, sogenannte Scheibenantennen, weisen einen Träger, zum Beispiel eine Kunststofffolie, auf, mit zumindest einer darauf angeordneten Antennenstruktur, die einen Fußpunkt aufweist, wobei an dem Fußpunkt eine Zuleitung angeschlossen ist. Je nach Art der Signale, die empfangen bzw. gesendet werden sollen, ist es auch denkbar, dass entweder mehrere Träger mit Antennenstrukturen oder ein Träger mit verschiedenen Antennenstrukturen für unterschiedliche Frequenzbereiche vorhanden sind. Dieser Träger wird im Regelfall auf oder in einer Scheibe eines Fahrzeuges, vorzugsweise der Heckscheibe, angeordnet wozu es erforderlich ist, den Fußpunkt der Antennenstruktur mit einer Zuleitung zu versehen, um entweder über diese Zuleitung hochfrequente Signale an die Antennenstruktur zu senden, damit sie von dort ausgesandt werden können, und/oder die mit der Antennenstruktur empfangenen hochfrequenten Signale an ein nachgeschaltetes elektronisches Gerät weitergeben zu können. Bekannt ist, dass diese Zuleitung als ein Kabel mit einem Innenleiter und einem Außenmantel, insbesondere ein Koaxialkabel, eingesetzt wird. Der Einsatz eines solchen Koaxialkabels hat zwar einerseits den Vorteil, dass über dieses Kabel die hochfrequenten Signale gut und problemlos übertragen werden können und aufgrund des massiven Aufbaus des Koaxialkabels Beschädigungen während des normalen Betriebes des Fahrzeuges nicht vorkommen. Andererseits ist es von Nachteil, dass ein solches Kabel zum einen aufgrund seines koaxialen Aufbaus relativ starr ist und somit Probleme beim Verlegen bereitet. Außerdem ist der Einsatz eines solchen Koaxialkabeis von Nachteil, da es nicht im Sichtbereich der Scheibe, also in solchen transparenten Bereichen, durch die durchgeschaut werden kann, verwendet werden kann, da es hier störende Effekte aufweist. Sollte es dennoch zu einer Beschädigung des Koaxialkabels kommen, ist damit die gesamte Signalübertragung in nachteiliger Weise ausgefallen, vor allen Dingen dann, wenn der Innenleiter durchtrennt wurde. Kommt es zu Beschädigungen an dem Außenmantel mit dem darunterliegenden Abschirmgeflecht kann zwar noch eine Signalübertragung erfolgen, die sich jedoch deutlich verschlechtert, da die erforderliche Abschirmwirkung aufgrund der hohen Frequenzen nicht mehr gegeben ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zuleitung für ein Antennensystem eines Fahrzeuges und auch ein solches Antennensystem bereitzustellen, mit dem die eingangs geschilderten Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß ist eine Zuleitung für ein Antennensystem vorgesehen, bei dem der elektrische Leiter von zumindest zwei auf einem Träger angeordneten Leiterbahnen gebildet ist. Das Vorhandensein von zumindest zwei, vorzugsweise genau drei oder auch mehr als drei Leiterbahnen hat den Vorteil, dass dann, wenn eine der Leiterbahnen beschädigt, insbesondere durchtrennt wird, die weitere Signalübertragung sichergestellt ist. Außerdem ist es von Vorteil, dass der Träger ohne Probleme verlegt werden kann, insbesondere dann, wenn er aus einem flexiblen oder dünnen starren Material besteht. Weiterhin ist es von Vorteil, dass eine solche Zuleitung dann im Sichtbereich einer Fahrzeugscheibe eines Fahrzeuges eingesetzt werden kann, wenn der Träger transparent ausgebildet ist. Dadurch behindert das Vorhandensein der Zuleitung im Sichtbereich der Scheibe nicht das Durchschauen für den Betrachter. Dies gilt vor allen Dingen auch dann, wenn die Leiterbahnen sehr dünn, vorzugsweise mit einer Breite von einem Mikrometer bis 100 Mikrometer ausgestaltet sind.
In einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung verlaufen die zumindest zwei Leiterbahnen parallel zueinander im Bereich zwischen den beiden Anschiusspunkten. Diese beiden Leiterbahnen sind zwischen den Anschlusspunkten quasi parallel geschaltet, sodass dann, wenn eine elektrische Unterbrechung einer Leiterbahn stattfindet, die andere Leiterbahn die Signalübertragung nach wie vor gewährleistet. Außerdem lassen sich durch den parallelen Verlauf der zwei, drei oder mehr als drei Leiterbahnen auch sehr gut Zuleitungen mit dem Träger in der erforderlichen Länge herstellen. Es ist denkbar, dass die Leiterbahnen zwischen den beiden Anschlusspunkten gerade verlaufen, wobei eine Alternative darin zu sehen ist, dass die Leiterbahnen gebogen, abgewinkelt oder dergleichen ausgeführt sind oder einen vergleichbaren geometrischen Verlauf haben, sodass die Leiterbahnen nicht direkt sondern quasi auf Umweg zwischen den beiden Anschiusspunkten verlaufen. Dies hat den Vorteil, dass durch diesen Verlauf der Verlauf der Zuleitung an die Bauraumgegebenheiten angepasst werden kann.
In Weiterbildung der Erfindung kreuzen die zumindest zwei Leiterbahnen sich zumindest einmal im Bereich zwischen den beiden Anschlusspunkten. Von besonderem Vorteil sind drei Leiterbahnen sich zwischen den beiden Anschlusspunkten mehrfach kreuzend auf dem Träger angeordnet. Hierdurch lässt sich eine besonders gute Signalübertragung insbesondere auch für den Fall, dass wiederum eine Leiterbahn oder auch zwei Leiterbahnen unterbrochen worden sind, gewährleisten.
In Weiterbildung der Erfindung sind die zumindest zwei Leiterbahnen jeweils auf der einen und auf der anderen Seite des Trägers angeordnet. Vorzugsweise ist die eine Leiterbahn auf der einen Seite deckungsgleich mit der anderen Leiterbahn auf der anderen Seite des Trägers angeordnet. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine sogenannte ikrostrip-Zuleitung gebildet, die besonders vorteilhafte mechanische und hochfrequente Eigenschaften hat. In jedem Fall wird dadurch sichergestellt, dass die Signalübertragung über diese Zuleitung sichergestellt ist, auch wenn eine der Leiterbahnen unterbrochen ist. Die Signalübertragung ist sogar dann noch sichergestellt, wenn alle Leiterbahnen bis auf eine unterbrochen sind. Dies hat nicht nur Vorteil während des Einsatzes der Zuleitung im Fahrzeug, sondern auch bei der Lagerhaltung und vor allen Dingen auch bei der Montage, da eventuelle Beschädigungen nicht zu einem Ausfall des gesamten Antennensystems führen.
Wie schon ausgeführt ist es von besonderem Vorteil, wenn die einzelnen Leiterbahnen eine Breite von einem Mikrometer bis 100 Mikrometer aufweisen, da sie aufgrund dieser sehr dünnen Breite von einem Betrachter nicht oder nur unwesentlich wahrgenommen werden, wenn die Zuleitung sich im Sichtbereich einer Fahrzeugscheibe befindet. Dieser Effekt wird dadurch unterstützt, wenn der Träger eine transparente Kunststofffolie ist, wobei auch dünne starre transparente Träger in Betracht kommen können. Transparente Kunststofffolien haben jedoch den Vorteil, dass sie abhängig von dem Bauraumgegebenheiten verlegt, zum Beispiel gefaltet, geknickt, gebogen, gerollt oder dergleichen, werden können. So ist es zum Beispiel denkbar, dass eine Zuleitung in einem Bereich ausgehend von dem einen Anschlusspunkt flächig ausgestaltet ist, während sie im weiteren Verlauf zu dem anderen Anschlusspunkt hin abgewinkelt oder gerollt wird, um somit eine Anpassung an die Bauraumgegebenheiten zu realisieren.
Die gleichen vorstehend genannten Ausführungsformen der Zuleitung und die sich daraus ergebenden Vorteile sind in gleicherweise anwendbar, wenn die Zuleitung bei einem Antennensystem des Fahrzeuges eingesetzt wird.
In diesem Zusammenhang ist es besonders wichtig, wenn der Träger mit der darauf angeordneten Antennenstruktur des Antennensystems und der Träger der Zuleitung mit den darauf einseitig oder beidseitig angeordneten Leiterbahnen durchgehend ausgebildet sind. Durchgehend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Träger des Antennensystems und der Träger der Zuleitung voneinander getrennte Bauteile sind, die jedoch im Bereich des Fußpunktes einerseits und des zugewandten Anschlusspunktes andererseits in der gleichen Ebene angeordnet sind, wobei die benachbart zueinander angeordneten Punkte (Fußpunkt und Anschlusspunkt) elektrisch kontaktiert sind. Dies hat den Vorteil, dass eine Basis des Bauraumes die Auflagefläche für die beiden Träger bildet. Alternativ dazu bedeutet durchgehend aber auch, dass der Träger des Antennensystems und der Träger der Zuleitung einstückig ausgebildet sind. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, den Anschlusspunkt auf der Zuleitung und den Fußpunkt der Antennenstruktur extra zu erzeugen, sondern es ist möglich, dass die Antennenstruktur in dem Bereich, in dem der Träger des Antennensystems in den Träger der Zuleitung übergeht, ebenfalls durchgehend gestaltet sind und somit übergehen. Dies ist dann von besonderem Vorteil, wenn der Träger des Antennensystems und der Träger der Zuleitung aus einem einzigen Stück gefertigt, zum Beispiel ausgestanzt sind. In diesem Fall kann die Fläche des Trägers für die Antennenstruktur großflächig sein, um die entsprechenden Antennenstrukturen für den jeweiligen Frequenzbereich aufzunehmen, wohingegen der Träger für die Zuleitung von der großen Fläche zum Beispiel als eine Art schmale Lasche oder „Schwanz" absteht. Die Länge dieses abstehenden Teiles des Trägers für die Zuleitung richtet sich wiederum nach den Bauraumgegebenheiten, insbesondere danach, bis wohin die Zuleitung geführt werden muss, um mit dem Anschlusspunkt am Ende mit einem elektronischen Gerät (zum Beispiel ein Verstärker, ein Sperrkreis, ein Wiedergabegerät oder dergleichen) kontaktiert zu werden.
Ein solches Antennensystem, aufweisend einen Träger aus einem transparenten Material mit darauf angeordneten dünnen Leiterbahnen, die die Antennenstrukturen bilden, und die zugehörige Zuleitung, deren Träger ebenfalls aus einem transparenten Material besteht (mit ebenfalls darauf angeordneten dünnen Leiterbahnen) hat den Vorteil, dass es vollständig oder nahezu vollständig im Sichtbereich der Fahrzeugscheibe angeordnet werden kann.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.
Figur 1 zeigt, soweit im Einzelnen dargestellt, prinzipiell ein Antennensystem 1 , weiches auf einer Fahrzeugscheibe 2 (alternativ zwischen zwei Schichten einer Fahrzeugscheibe) angeordnet ist. Das Antennensystem 1 umfasst zumindest einen Träger 3 mit einer darauf angeordneten Antennenstruktur 4. Im in Figur 1 gezeigten Beispielfall sind zwei weitestgehend gleichartig gestaltete Träger 3 mit darauf angeordneten Antennenstrukturen 4 vorhanden, wobei die Träger 3 auch unterschiedlich gestaltet sein können, genauso wie die darauf angeordneten Antennenstrukturen 4. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn mit den unterschiedlichen Antennenstrukturen, die auf den Träger angeordnet sind, unterschiedliche Frequenzen bzw. Frequenzbereiche abgestrahlt bzw. empfangen werden sollen.
In Figur 1 ist eine Zuleitung 5 dargestellt, die die Antennenstrukturen 4 mit einem Kabel, insbesondere einem Koaxialkabel 6, verbindet. Am Ende dieses Kabels ist nicht dargestellt ein elektronisches Gerät angeschlossen, mit dem die von der Antennenstruktur 4 empfangenen hochfrequenten Signale weiterverarbeitet werden. Außerdem ist es möglich, dass über das Kabel und die Zuleitung 5 hochfrequente Signale von dem elektronischen Gerät den Antennenstrukturen 4 zum Aussenden der hochfrequenten Signale zugeführt werden. Die in Figur 1 dargestellte Fahrzeugscheibe 2 weist ein Sichtfeld 7 auf, wobei um das Sichtfefd 7 herum bis an die äußeren Grenzen der Fahrzeugscheibe 2 zum Beispiel ein Schwarzdruck aufgebracht ist, der nicht durchsehbar ist. Daher kann auch beispielsweise das Kabel, insbesondere das Koaxialkabel 6, in diesem Bereich verlegt werden. Im Gegensatz dazu sind der Träger 3 und die Zuleitung 5 (hier zumindest teilweise) im Sichtfeld 7 der Fahrzeugscheibe 2 angeordnet, wozu der Träger 3 und der noch nicht näher bezeichnete Träger der Zuleitung 5 aus einem transparenten Material, insbesondere einer transparenten Kunststofffolie bestehen, die durchscheinbar sind. Ebenso sind die Antennenstrukturen 4 und der ebenfalls noch nicht näher bezeichnete elektrische Leiter der Zuleitung 5 sehr dünn ausgeführt, sodass sie für den Betrachter ebenfalls nahezu transparent wirken.
In Figur 2 ist dargestellt, dass der zumindest eine Träger 3 mit seinen Antennenstrukturen nicht, wie in Figur 1 , auf der Fahrzeugscheibe 2, sondern innerhalb zweier Gläser 8 innenliegend angeordnet ist. Daraus ergibt sich eine Art Sandwichbauweise, wobei vorzugsweise der gesamte Träger 3 mit seiner Antennenstruktur 4 zwischen den beiden Gläsern 8 angeordnet ist und die Zuleitung 5 am Rande der beiden Gläser herausgeführt ist. Auch hier ist am Ende der Zuleitung 5 das Kabel, insbesondere das Koaxialkabel, mechanisch angeordnet und elektrisch kontaktiert, genauso wie in Figur 1. Allerdings ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass ein Kabel für die Signalübertragung zwischen Antennenstruktur 4 und elektronischem Gerät verwendet werden kann, aber nicht muss. Denn ist denkbar, anstelle des Kabels auch die Zuleitung 5 so lang auszuführen, dass sie bis zu dem elektronischen Gerät reicht.
Figur 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Antennensystems 1 mit dem Träger 3 und den darauf angeordneten Antennenstrukturen 4. Die Antennenstrukturen 4, genauer deren Fußpunkt, ist über die Zuleitung 5 mit einem hier prinzipiell dargestellten elektronischen Gerät 9 verbunden. Je nach Art der zu senden und/oder zu empfangenden hochfrequenten Signale werden die Antennenstrukturen 4 angepasst, genauso wie mögliche Ausnehmungen 10 und/oder Aussparungen 11 in dem Träger 3.
In Figur 4 ist eine mögliche Ausführungsform der Zuleitung 5 gezeigt. Auf einem Träger 12, insbesondere einem flexiblen oder starren Träger, weiter insbesondere einer transparenten Kunststofffolie, sind mehrere Leiterbahnen 13 entweder einseitig auf dem Träger 12 oder, wie in Figur 4 gezeigt, beidseitig auf den beiden Oberflächen des Trägers 12 angeordnet. Vorzugsweise sind auf jeder Seite des Trägers 12 einander deckungsgleich zugewandte Leiterbahnen 13 vorhanden. Es ist denkbar, dass auf die Leiterbahnen 3 und die Zwischenräume zwischen ihnen auf den Träger 12 noch eine Schutzschicht aufgebracht, zum Beispiel als separates Bauteil aufgeklebt oder aufgedruckt wird.
Figur 5 zeigt eine alternative Ausführungsform des Antennensystems 1 , bei der die Leiterbahnen 13 der Zuleitung 5 dreifach vorhanden und miteinander verflochten sind.
Eine mögliche Realisierung dieser Zuleitung 5 gemäß Figur 5 ist in Figur 6 dargestellt. Dort ist der Träger 12 dargestellt, wobei zwischen zwei Anschlusspunkten 14 jeweils am Anfang und am Ende des Trägers 12 Einzelleiterbahnen 15 einseitig (wie dargestellt) oder beidseitig (nicht dargestellt) auf dem Träger 12 angeordnet sind. Der Träger 12 ist wiederum in besonders vorteilhafter Weise eine transparente Kunststofffolie, die auf die Fahrzeugscheibe 2 aufgebracht oder zwischen den beiden Gläsern 8 und am Rande dieser herausragend angeordnet werden kann. Durch die in Figur 6 dargestellte geflochtene Ausgestaltung der Einzelleiterbahnen 15 wird in besonders vorteilhafter Weise eine für den Betrachter durchscheinende und somit transparente Zuleitung 5, insbesondere eine 50 Ohm-Zuleitung, realisiert.
In den Figuren 7 und 8 sind einmal in Figur 7 die Zuleitung 5 mit geraden und parallel zueinander verlaufenden Einzelleiterbahnen 15 zwischen den Anschlusspunkten 14 dargestellt, die auf dem Träger 12 angeordnet sind. Alternativ dazu ist in Figur 8 (analog zu Figur 6) dargestellt, dass zwischen den beiden Anschlusspunkten 14 sich kreuzende, insbesondere geflochtene Einzelleiterbahnen 15 auf dem Träger 12 einseitig oder zweiseitig befinden.
In den beiden Figuren 7 und 8 ist vor allen Dingen dargestellt, dass zumindest eine der Einzelleiterbahnen 15 eine Unterbrechung 16 (Figur 7) oder sogar zwei Unterbrechungen (Figur 8) bei insgesamt genau drei Einzelleiterbahnen 15 aufweist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Signalübertragung zwischen den beiden Anschlusspunkten 14 nach wie vor sichergestellt ist, da zumindest eine Einzelleiterbahn 15 nach wie vor die Signalübertragung gewährleistet. Die Einzelleiterbahnen 15 werden, genauso wie die Leiterbahnen 13, in besonders vorteilhafter Weise in einem Druckverfahren, insbesondere einem Siebdruckverfahren aufgebracht. Hierzu können entsprechende elektrisch leitfähige Materialien, wie zum Beispiel Silberpolymerpasten, Siiberkeramikpasten und dergleichen eingesetzt werden. Mit diesen Druckverfahren lassen sich auch in besonders vorteilhafter Weise Breiten der Leiterbahnen zwischen einem Mikrometer und 100 Mikrometern, genauso wie für die Antennenstrukturen 4, erzielen. Durch diesen breiten Bereich sind die Leiterbahnen, genauso wie die Antennenstrukturen, für den Betrachter durchscheinend und der Oberflächenleitwert besonders gut, was zu einer deutlich gesteigerten Performance für den Signalempfang oder die Abstrahlung der Signale beiträgt.
Um Antennen im GHz-Bereich zu realisieren, benötigt man präzise und reproduzierbare Antennenlayouts. Zusätzlich möchte man im Scheibenbereich möglichst transparente Antennen unterbringen, so dass die Sicht nicht eingeschränkt wird. Um sehr dünne Leiterbahnen (Breite ca. 1 μιη bis ΙΟΌμιτι) in der Scheibe unterzubringen kann man eine Foiienantenne inkiusiv HF Anschluss fertigen und anschließend auf die Scheibe aufkleben oder während des Fügeprozesses der Verbundglasscheibe zwischen die Schichten einlegen.
Mit Hilfe dieser speziellen Folienantennen kann man weitgehend unsichtbare Antennen für breitband ige Dienste, wie z.B. LTE, in der Fahrzeugscheibe unterbringen. Auch GPS-Antennen können in flachen Scheiben so realisiert werden.
Die Kontaktierung der Antenne auf der Scheibe bzw. bei eingelegter Antenne in der Zwischenschicht der Scheibe ist immer schwer zu realisieren. Die separat eingelegten oder aufgeklebten Antennen haben vorteilhafterweise eine passende„transparente" HF-Speiseleitung. Diese kann zum Beispiel mit doppelseitig gedruckten Microstripieitungen, welche parallel geschaltet werden, realisiert werden. Speziell hier benötigt man einen extrem feinen Siebdruck, welcher partiell deckungsgleich oben und unten aufgebracht werden muss.
Solch eine „transparente" Zuleitung mit Pigtaii, welche über die Scheibenkontur herausragt, erspart ein separates Kapton-Band mit der passenden HF-Zuleitung.
Die Kontaktierung mit der nachfolgenden Elektronik bzw. dem HF-Kabel kann dann außerhalb des Sichtbereichs z.B. in der A-Säule erfolgen. Insbesondere ist die Folienantenne ein Dipol und für senden und empfangen im obilfunkbereich geeignet. Die Erfindung beschreibt also bevorzugt eine Folienantenne für ein Fahrzeug, welche in oder auf der Scheibe angebracht ist.
Bezugszeichenliste
1. Antennensystem
2. Fahrzeugscheibe
3. Träger
4. Antennenstruktur
5. Zuleitung
6. Kabel
7. Sichtfeld
8. Glas
9. Elektronisches Gerät
10. Ausnehmung
11. Aussparung
12. Träger
13. Leiterbahn
14. Anschlusspunkt
15. Einzelleiterbahn
16. Unterbrechung

Claims

Folienantenne integriert in der Scheibe Patentansprüche
1. Zuleitung (5) für ein Antennensystem (1) eines Fahrzeuges, aufweisend zumindest einen zwischen zwei Anschlusspunkten (14) angeordneten elektrischen Leiter, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter von zumindest zwei auf einem Träger (12) angeordneten Leiterbahnen (13) gebildet ist.
2. Zuleitung (5) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leiterbahnen (13) parallel zueinander im Bereich zwischen den beiden Anschlusspunkten (14) verlaufen.
3. Zuleitung (5) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leiterbahnen (13) sich zumindest einmal kreuzen im Bereich zwischen den beiden Anschlusspunkten (14).
4. Zuleitung (5) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass drei Leiterbahnen (13) sich zwischen den beiden Anschlusspunkten (14) mehrfach kreuzend auf dem Träger (12) angeordnet sind.
5. Zuleitung (5) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leiterbahnen (13) jeweils auf der einen und auf der anderen Seite des Trägers (12) angeordnet sind.
6. Zuleitung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (13) eine Breite von 1 Mikrometer bis 100 Mikrometern aufweisen.
7. Zuleitung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) eine transparente Kunststofffolie ist.
8. Antennensystem (1) eines Fahrzeuges, aufweisend einen Träger (3) mit zumindest einer darauf angeordneten Antennenstruktur (4), die einen Fußpunkt aufweist, wobei an dem Fußpunkt eine Zuleitung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (5) zumindest von zumindest zwei auf einem Träger (12) und zwischen zwei Anschlusspunkten (14) angeordneten Leiterbahnen (13) gebildet ist.
9. Antennensystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
Träger (3) des Antennensystems (1) und der Träger (12) der Zuleitung (5) durchgehend ausgebildet sind.
10. Antennensystem (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leiterbahnen (13) parallel zueinander im Bereich zwischen den beiden Anschlusspunkten (14) verlaufen.
11. Antennensystem (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leiterbahnen (13) sich zumindest einmal kreuzen im Bereich zwischen den beiden Anschlusspunkten (14).
12. Antennensystem (1 ) nach Anspruch 8, 9, 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass drei Leiterbahnen (13) sich zwischen den beiden Anschlusspunkten (14) mehrfach kreuzend auf dem Träger (12) angeordnet sind.
13. Antennensystem (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leiterbahnen (13) jeweils auf der einen und auf der anderen Seite des Trägers (12) angeordnet sind.
14. Antennensystem (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (13) eine Breite von 1 Mikrometer bis 100 Mikrometern aufweisen.
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