[0001] Die Erfindung betrifft einen hybriden Antennenaufbau aus Flächen- und Linienstrahler.
[0002] Substrate mit elektrisch leitfähigen Beschichtungen sind in der Patentliteratur bereits
vielfach beschrieben worden. Lediglich beispielhaft sei diesbezüglich auf die Druckschriften
DE 19858227 C1,
DE 102008018147 A1 und
DE 102008029986 A1 verwiesen. In aller Regel dient die leitfähige Beschichtung zur Reflexion von Wärmestrahlen
und sorgt somit beispielsweise in Kraftfahrzeugen oder in Gebäuden für eine Verbesserung
des thermischen Komforts. Vielfach wird sie auch als Heizschicht verwendet, um eine
transparente Scheibe vollflächig elektrisch zu beheizen.
[0003] Wie beispielsweise aus den Druckschriften
DE 10106125 A1,
DE 10319606 A1,
EP 0720249 A2 und
US 2003/0112190 A1 bekannt ist, lassen sich transparente Beschichtungen wegen ihrer elektrischen Leitfähigkeit
auch als flächenförmige Antennen zum Empfangen von elektromagnetischen Wellen einsetzen.
Dazu wird die leitfähige Beschichtung mit einer Koppelelektrode galvanisch oder kapazitiv
gekoppelt und das Antennensignal im Randbereich der Scheibe zur Verfügung gestellt.
Über einen Anschlussleiter, typischer Weise unter Zwischenschaltung eines Antennenverstärkers,
werden die Antennensignale einem Empfangsgerät zugeführt. Als Anschlussleiter werden
gewöhnlich ungeschirmte Litzendrähte oder Folienleiter eingesetzt, die zwar über einen
relativ niedrigen Ohmschen Widerstand verfügen und nur geringe ohmsche Leistungsverluste
verursachen, jedoch keine definierte Signalübertragung zulassen, da es durch unvermeidliche
Lagetoleranzen zu undefinierten Verkopplungen mit der elektrisch leitfähigen Fahrzeugkarosserie
oder benachbarten Leitern kommen kann, so dass die Schwankungsbreite wichtiger Antenneneigenschaften
wie Bandbreite, Effizienz und Fußpunktimpedanz relativ groß ist. Aus diesem Grunde
müssen derartige ungeschirmte Leiter relativ kurz gehalten werden.
[0004] Durch die Verwendung spezieller Hochfrequenzleiter, welche neben einem Signalleiter
mindestens einen Masseleiter mit sich führen (Koaxialleiter, Koplanarleiter, Mikrostreifenleiter
usw.) können Signalverluste vermieden werden. Solche Hochfrequenzleiter sind jedoch
aufwändig und kostenintensiv und benötigen relativ viel Bauraum. Zudem erfordern sie
eine gleichermaßen aufwändige Verbindungstechnik. In Kraftfahrzeugen ist der Antennenverstärker
mit der elektrisch leitfähigen Fahrzeugkarosserie elektrisch verbunden, wobei durch
diese elektrische Verbindung ein hochfrequenztechnisch wirksames Bezugspotenzial (Masse)
für das Antennensignal vorgegeben wird. Die nutzbare Antennenspannung ergibt sich
aus der Differenz zwischen dem Bezugspotenzial und dem Potenzial des Antennensignals.
[0005] Die als flächenförmige Antenne bzw. Flächenantenne zum Empfangen von elektromagnetischen
Wellen dienende leitfähige Beschichtung wird aufgrund der Tatsache, dass sie auch
zum Senden von elektromagnetischen Wellen eingesetzt werden kann, hier und im Weiteren
auch als "Flächenstrahler" bezeichnet. Im Unterschied und in Abgrenzung zu Flächenstrahlern
verfügen linienförmige Antennen bzw. Linienantennen zum Empfangen von elektromagnetischen
Wellen, welche hier und im Weiteren auch als "Linienstrahler" bezeichnet werden, über
eine geometrische Länge (L), die deren geometrische Breite (B) um mehrere Größenordnungen
übersteigt. Die geometrische Länge eines Linienstrahlers ist der Abstand zwischen
Antennenfußpunkt und Antennenspitze, die geometrische Breite die hierzu senkrechte
Abmessung. Für Linienstrahler gilt in der Regel der folgende Zusammenhang: L/B ≥ 100.
Entsprechendes gilt bei Linienantennen für deren geometrische Höhe (H), worunter eine
Abmessung zu verstehen ist, die sowohl senkrecht zur Länge (L) als auch senkrecht
zur Breite (B) ist, wobei in der Regel der folgende Zusammenhang: L/H ≥ 100 gilt.
[0006] Die in konventionellen (nicht mit einer leitfähigen Beschichtung ausgestatteten)
Windschutzscheiben verbauten Antennen sind vom Typ Linienstrahler, da diese auch in
Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden dürfen, vorausgesetzt, dass
sie unter Beachtung gesetzlicher Vorschriften die Sicht des Fahrers nicht beeinträchtigen.
Dies kann beispielsweise durch Feindrähte mit einem Durchmesser von typischerweise
10 bis 150 µm erreicht werden.
[0007] Durch Linienstrahler kann im Bereich der terrestrischen Bänder II bis V ein zufrieden
stellendes Antennensignal bereitgestellt werden. Gemäß einer Definition der Internationalen
Fernmeldeunion (ITU =
International
Telecommunication
Union) handelt es sich hierbei um den Frequenzbereich von 87,5 MHz bis 960 MHz (Band
II: 87,5-100 MHz, Band III: 162-230 MHz, Band IV: 470-582 MHz, Band V: 582-960 MHz).
Allerdings lässt sich durch Linienstrahler im vorgelagerten Frequenzbereich von Band
I (41-68 MHz) keine zufrieden stellende Empfangsleistung mehr erzielen. Gleiches gilt
auch für Frequenzen unterhalb von Band I.
[0008] Wird eine solche konventionelle Konfiguration, bestehend aus Windschutzscheibe und
Linienstrahler, zusätzlich mit einer elektrisch leitfähigen Schicht ausgestattet,
das heißt, wird ein Linienstrahler mit einer elektrisch leitfähigen Schicht belastet,
verliert der Linienstrahler seine breitbandigen Eigenschaften. Dies ist primär auf
die Nahfeldverkopplung zwischen Flächen- und Linienstrahler und eine den Linienstrahler
abschirmende Wirkung der leitfähigen Schicht zurückzuführen, was sich insbesondere
mit zunehmender Frequenz negativ auf die Empfangsleistung des Linienstrahlers auswirkt.
Auch eine breite Variation der elektrischen Länge des Linienstrahlers führt nicht
zu den gewünschten Empfangseigenschaften einer breitbandigen, zumindest den Frequenzbereich
des Bandes II - V in zufrieden stellender Weise abdeckenden Antenne.
[0009] Andererseits kann durch den Flächenstrahler eine besonders gute Empfangsleistung
im Frequenzbereich von Band I und eine mit dem Linienstrahler vergleichbare Empfangsleistung
im Frequenzbereich von Band II erzielt werden. Jedoch verschlechtert sich die Empfangsleistung
des Flächenstrahlers bei höheren Frequenzen aufgrund des relativ hohen elektrischen
Flächenwiderstands der leitfähigen Beschichtung. Bei Kraftfahrzeugen kommt als weitere
Ursache eine starke kapazitive Kopplung zwischen der leitfähigen Beschichtung und
der elektrisch leitfähigen Fahrzeugkarosserie hinzu. Diesem Problem kann durch eine
beschichtungsfreie Randzone entgegen gewirkt werden, die allerdings nicht beliebig
breit sein darf, da der Übergang in die Randzone im Hinblick auf ein optisch akzeptables
Ergebnis durch einen opaken Randstreifen verdeckt sein sollte. Andererseits verschlechtern
sich die weiteren Funktionen der leitfähigen Beschichtung wie deren Wärmestrahlen
reflektierende Eigenschaft mit einer Verbreiterung der Randzone. In der Praxis verfügen
die Randzonen daher typischer Weise über eine Breite von 10 mm oder weniger.
[0010] Eine verbesserte Empfangsleistung kann mit der in der unveröffentlichten internationalen
Patentanmeldung
PCT/EP2009/066237 offenbarten Antennenscheibe erreicht werden, bei der durch eine Segmentierung der
elektrisch leitfähigen Beschichtung eine Vergrößerung des hochfrequenztechnisch effektiv
wirksamen Abstands zwischen der leitfähigen Beschichtung und der elektrisch leitfähigen
Fahrzeugkarosserie bewirkt wird.
[0011] Denkbar wäre auch, die Empfangsleistung des Flächenstrahlers durch eine Verminderung
des elektrischen Flächenwiderstands zu verbessern. Dies erfordert eine Vergrößerung
der Schichtdicke der leitfähigen Beschichtung, welche aber stets mit einer Verringerung
der optischen Transmission einhergeht und ungeachtet der Praktikabilität aufgrund
gesetzlicher Vorgaben nur eingeschränkt möglich ist.
[0012] Wie dem Fachmann bekannt ist, kann auch über die Positionierung des Antennenfußpunkts,
an dem das Hochfrequenzsignal abgegriffen wird, Einfluss auf die Empfangsleistung
des Flächenstrahlers genommen werden. In der Praxis führt diese Vorgehensweise jedoch
zu Problemen, da ein solchermaßen optimierter Antennenfußpunkt von der nachgeschalteten
Elektronik (zum Beispiel Antennenverstärker) oft weit entfernt ist. Da deren räumliche
Lage aufgrund des verfügbaren Bauraums und den besonderen Anforderungen hinsichtlich
Sicherheit und Wirtschaftlichkeit gewöhnlich nicht veränderbar ist, muss unter Umständen
ein großer räumlicher Abstand überbrückt werden. Einer verbesserten Empfangsleistung
kann somit eine relativ lange Signalübertragungsstrecke zwischen Antennenfußpunkt
und nachgeschalteter Elektronik gegenüberstehen. Zur Vermeidung von Signalverlusten
und im Hinblick auf die Reproduzierbarkeit ist es somit vielfach erforderlich, spezielle
Hochfrequenzleiter einzusetzen, deren Nachteile oben bereits beschrieben wurden.
[0014] Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen herkömmlichen
Antennenaufbau in einer Weise weiterzubilden, dass elektromagnetische Signale über
den vollen Empfangsbereich der terrestrischen Rundfunkbänder I-V mit zufrieden stellender
Empfangsleistung empfangen werden können. Diese und weitere Aufgaben werden nach dem
Vorschlag der Erfindung durch einen hybriden Antennenaufbau mit den Merkmalen des
unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
[0015] Der hybride Antennenaufbau der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens ein elektrisch
isolierendes, vorzugsweise transparentes Substrat, sowie zumindest eine elektrisch
leitfähige, vorzugsweise transparente Beschichtung, die zumindest eine Oberfläche
des Substrats zumindest abschnittsweise bedeckt und zumindest abschnittsweise als
flächenförmige Antenne (Flächenantenne bzw. Flächenstrahler) zum Empfangen von elektromagnetischen
Wellen dient. Die leitfähige Beschichtung ist zur Verwendung als Flächenantenne geeignet
ausgebildet und kann zu diesem Zweck das Substrat großflächig bedecken. Der Antennenaufbau
umfasst weiterhin mindestens eine mit der leitfähigen Beschichtung elektrisch gekoppelte
Koppelektrode zum Auskoppeln von Antennensignalen aus der Flächenantenne. Die Koppelelektrode
kann beispielsweise kapazitiv oder galvanisch mit der leitfähigen Beschichtung gekoppelt
sein.
[0016] Nach dem Vorschlag der Erfindung ist die Koppelelektrode mit einem ungeschirmten,
linienförmigen Leiter, im Weiteren als "Antennenleiter" bezeichnet, elektrisch gekoppelt.
Der Antennenleiter dient als Linienantenne zum Empfangen von elektromagnetischen Wellen
und ist zu diesem Zweck geeignet ausgebildet, das heißt, er verfügt über eine zum
Empfang im gewünschten Frequenzbereich geeignete Form. Als Linienantenne bzw. Linienstrahler
erfüllt der Antennenleiter die eingangs genannten Bedingungen bezüglich seiner Abmessung
in Erstreckungsrichtung (Länge L) und den beiden hierzu senkrechten Abmessungen (Breite
B, Höhe H). Der Antennenleiter kann beispielsweise in Drahtform oder als Flachleiter
ausgebildet sein. Die Koppelelektrode kann beispielsweise kapazitiv oder galvanisch
mit dem linienförmigen Antennenleiter elektrisch gekoppelt sein.
[0017] Wesentlich hierbei ist, dass sich der ungeschirmte, linienförmige Antennenleiter
außerhalb eines durch eine Projektionsoperation definierten Raums befindet, welcher
dadurch definiert ist, dass jeder Punkt des Raums durch eine orthogonale Parallelprojektion
auf die als Projektionsfläche dienende, leitfähige Beschichtung bzw. Flächenantenne
projizierbar ist. Falls die leitfähige Beschichtung nur abschnittsweise als Flächenantenne
wirksam ist, dient als Projektionsfläche nur der als Flächenantenne wirksame Teil
der leitfähigen Beschichtung. Der linienförmige Antennenleiter befindet sich somit
nicht in dem durch die Projektionsoperation definierten Raum. Wie üblich sind bei
der Parallelprojektion die Projektionsstrahlen zueinander parallel und treffen im
rechten Winkel auf die Projektionsfläche, welche im vorliegenden Fall durch die als
Flächenantenne dienende, leitfähige Beschichtung bzw. deren als Flächenantenne wirksamen
Teil gegeben ist, wobei sich das Projektionszentrum im Unendlichen befindet. Bei einem
ebenen Substrat und einer demnach ebenen leitfähigen Beschichtung ist die Projektionsfläche
eine die Beschichtung enthaltende Projektionsebene. Der besagte Raum wird durch eine
(gedachte) Randfläche begrenzt, die am umlaufenden Rand der leitfähigen Beschichtung
bzw. am umlaufenden Rand des als Flächenantenne wirksamen Teils der leitfähigen Beschichtung
positioniert ist und senkrecht zur Projektionsfläche steht.
[0018] In dem hybriden Antennenaufbau gemäß vorliegender Erfindung wird ein Antennenfußpunkt
der Linienantenne zu einem gemeinsamen Antennenfußpunkt der Linien- und Flächenantenne.
Wie üblich, umschreibt der Begriff "Antennenfußpunkt" einen elektrischen Kontakt zum
Abgreifen empfangener Antennensignale, an dem insbesondere ein Bezug zu einem Referenzpotenzial
(z.B. Masse) zur Bestimmung der Signalpegel der Antennensignale besteht.
[0019] Der erfindungsgemäße Antennenaufbau verfügt somit über eine Flächenantenne und eine
Linienantenne, die elektrisch miteinander gekoppelt sind, was im Sinne vorliegender
Erfindung als "hybrider Antennenaufbau" bezeichnet wird. Er ermöglicht in vorteilhafter
Weise eine gute Empfangsleistung mit hoher Bandbreite, welche die günstigen Empfangseigenschaften
des Flächenstrahlers in den Frequenzbereichen der Bänder I und II mit den günstigen
Empfangseigenschaften des Linienstrahlers in den Frequenzbereichen der Bänder II bis
V kombiniert. Durch die Positionierung des Linienstrahlers außerhalb des durch orthogonale
Parallelprojektion auf die Flächenantenne projizierbaren Raums kann eine elektrische
Belastung des Linienstrahlers durch den Flächenstrahler in besonders vorteilhafter
Weise vermieden werden. Der erfindungsgemäße hybride Antennenaufbau macht somit erstmals
den vollständigen Frequenzbereich der Bänder I bis V mit einer zufrieden stellenden
Empfangsleistung beispielsweise für eine als Antennenscheibe dienende Windschutzscheibe
verfügbar. In der industriellen Serienfertigung kann der hybride Antennenaufbau unter
Einsatz gängiger Fertigungstechniken einfach und kostengünstig hergestellt werden.
[0020] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
ist der linienförmige Antennenleiter für einen Empfang im Bereich der terrestrischen
Bänder III-V speziell angepasst und weist zu diesem Zweck vorzugsweise eine Länge
von mehr als 100 Millimeter (mm) und eine Breite von weniger als 1 mm sowie eine Höhe
von weniger als 1 mm auf, entsprechend einem Verhältnis Länge/Breite ≥ 100 bzw. L/H
≥ 100. Für den gewünschten Zweck ist es weiterhin bevorzugt, wenn der Antennenleiter
eine Linienleitfähigkeit von weniger als 20 Ohm/m, besonders bevorzugt weniger als
10 Ohm/m, aufweist.
[0021] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
ist die Koppelelektrode so mit der leitfähigen Beschichtung elektrisch gekoppelt,
dass die Empfangsleistung (Signalpegel) der Flächenantenne möglichst hoch ist. Diese
Maßnahme ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Optimierung des Signalpegels der Flächenantenne
zur Verbesserung der Empfangseigenschaften des hybriden Antennenaufbaus.
[0022] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
ist der gemeinsame Antennenfußpunkt von Flächen- und Linienantenne durch einen Anschlussleiter
mit einer elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung empfangener
Antennensignale, beispielsweise ein Antennenverstärker, elektrisch leitend verbindbar,
wobei der Anschlusskontakt so angeordnet ist, dass die Länge des Anschlussleiters
möglichst kurz ist. Diese Maßnahme ermöglicht in vorteilhafter Weise, dass für den
Anschlussleiter nicht zwingend ein spezifischer Hochfrequenzleiter mit Signalleiter
und zumindest einem mitgeführten Masseleiter verwendet wird, sondern dass aufgrund
der kurzen Signalübertragungsstrecke ein kostengünstiger nicht spezifisch für die
Hochfrequenzleitung vorgesehener Signalleiter wie ein ungeschirmter Litzendraht oder
bandförmiger Flachleiter verwendet werden kann, der durch eine relativ wenig aufwändige
Verbindungstechnik verbindbar ist. Hierdurch können in erheblichem Umfang Kosten bei
der Herstellung des hybriden Antennenaufbaus eingespart werden.
[0023] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
bedeckt die leitfähige Beschichtung die Oberfläche des Substrats bis auf einen umlaufenden,
elektrisch isolierten Randstreifen, wobei sich der linienförmige Antennenleiter innerhalb
eines Raums befindet, der durch orthogonale Parallelprojektion auf den als Projektionsfläche
dienenden Randstreifen projizierbar ist. Zu diesem Zweck kann der linienförmige Antennenleiter
beispielsweise im Bereich des Randstreifens auf das Substrat aufgebracht sein. Diese
Maßnahme ermöglicht eine besonders einfache Herstellung des hybriden Antennenaufbaus.
[0024] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
ist dieser in Form einer Verbundscheibe realisiert. Die Verbundscheibe umfasst zwei
vorzugsweise transparente erste Substrate, welche einer Innen- und Außenscheibe entsprechen,
die durch zumindest eine thermoplastische Klebeschicht fest miteinander verbunden
sind. In diesem Fall kann sich die leitfähige Beschichtung auf zumindest einer Oberfläche
zumindest eines der beiden ersten Substrate der Verbundscheibe befinden. Zudem kann
die Verbundscheibe mit einem weiteren, vom ersten Substrat verschiedenen zweiten Substrat
versehen sein, das sich zwischen den beiden ersten Substraten befindet. Das zweite
Substrat kann zusätzlich oder alternativ zu den ersten Substraten als Träger für die
leitfähige Beschichtung dienen, wobei zumindest eine Oberfläche des zweiten Substrats
mit der leitfähigen Beschichtung versehen ist. Durch diese Maßnahme kann der erfindungsgemäße
hybride Antennenaufbau technisch in besonders einfacher Weise realisiert werden.
[0025] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
befindet sich die leitfähige Beschichtung auf einer Oberfläche des zumindest einen
Substrats und der linienförmige Antennenleiter auf einer hiervon verschiedenen Oberfläche
desselben oder eines hiervon verschiedenen Substrats. Durch diese Maßnahme kann eine
besonders einfache Herstellung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus realisiert
werden.
[0026] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
sind die Koppelelektrode und der Antennenleiter durch einen ersten Verbindungsleiter
elektrisch leitend miteinander verbunden, wodurch insbesondere die Möglichkeit geschaffen
wird, die Koppelelektrode unabhängig von der elektrischen Anbindung zum linienförmigen
Antennenleiter zu gestalten, wodurch die Leistung des hybriden Antennenaufbaus verbessert
werden kann.
[0027] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
befindet sich der Antennenleiter auf einer Oberfläche des zumindest einen Substrats
und der gemeinsame Antennenfußpunkt auf einer hiervon verschiedenen Oberfläche desselben
oder eines hiervon verschiedenen Substrats. Zu diesem Zweck sind der Antennenleiter
und der gemeinsame Antennenfußpunkt durch einen zweiten Verbindungsleiter miteinander
elektrisch leitend verbunden. Durch diese Maßnahme kann insbesondere die elektrische
Verbindung des gemeinsamen Antennenfußpunkts mit der nachgeschalteten Antennenelektronik
in besonders einfacher Weise realisiert werden.
[0028] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
ist der linienförmige Antennenleiter aus einer metallischen Druckpaste, beispielsweise
im Siebdruckverfahren, auf das zumindest eine Substrat gedruckt oder in Form eines
Drahts verlegt, wodurch eine besonders einfache Herstellung des Antennenleiters ermöglicht
ist.
[0029] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
führt zumindest einer der Leiter, gewählt aus Koppelelektrode, erster Verbindungsleiter
und zweiter Verbindungsleiter, zum Rand des zumindest einen Substrats und ist als
Flachleiter mit einer im Bereich des Rands verjüngten Breite ausgebildet. Durch diese
Maßnahme kann in vorteilhafter Weise eine verringerte Koppelfläche am Substratrand
beispielsweise beim Austritt des Leiters aus der Verbundscheibe zur Verminderung einer
kapazitiven Kopplung mit der elektrisch leitfähigen Fahrzeugkarosserie erreicht werden.
[0030] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen hybriden Antennenaufbaus
sind die Linienantenne und die Koppelelektrode, sowie die beiden Verbindungsleiter
(falls vorhanden), von einer opaken Maskierungsschicht verdeckt, wodurch die optische
Erscheinung des Antennenaufbaus verbessert werden kann.
[0031] Erfindungsgemäß umfasst die leitfähige Beschichtung mindestens zwei flächenförmige
Segmente, die durch mindestens einen linienförmigen, elektrisch isolierenden Bereich
voneinander isoliert sind. Zudem ist mindestens ein flächenförmiges Segment durch
linienförmig elektrisch isolierende Bereiche unterteilt. Hierbei weist ein insbesondere
umlaufender Randbereich der leitfähigen Beschichtung eine Vielzahl flächenförmiger
Segmente, die durch linienförmig elektrisch isolierende Bereiche unterteilt sind.
Eine derartige Ausbildung der leitfähigen Beschichtung ist in der bereits eingangs
genannten, unveröffentlichten internationalen Patentanmeldung
PCT/EP2009/066237 eingehend beschrieben.
[0032] Der linienförmige Antennenleiter kann zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig,
im Bereich solcher flächenförmiger, elektrisch isolierter Segmente angeordnet sein.
Insbesondere kann der linienförmige Antennenleiter zumindest abschnittsweise, insbesondere
vollständig, innerhalb eines Raums angeordnet sein, der durch orthogonale Parallelprojektion
auf den als Projektionsfläche dienenden Bereich solcher flächenförmiger, elektrisch
isolierter Segmente projizierbar ist.
[0033] Gezeigt ist weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer hybriden Antennenaufbaus,
welches die folgenden Schritte umfasst:
- Bedecken zumindest eines Abschnitts zumindest einer Oberfläche zumindest eines elektrisch
isolierenden, vorzugsweise transparenten Substrats mit zumindest einer elektrisch
leitfähigen, vorzugsweise transparenten Beschichtung, welche als Flächenantenne zum
Empfangen von elektromagnetischen Wellen dient;
- Ausbilden zumindest eines ungeschirmten, linienförmigen Antennenleiters, der als Linienantenne
zum Empfangen von elektromagnetischen Wellen dient, wobei sich der Antennenleiter
außerhalb eines Raums befindet, der durch orthogonale Parallelprojektion auf die Flächenantenne
projizierbar ist;
- Herstellen zumindest einer Koppelelektrode, welche mit der leitfähigen Beschichtung
und dem linienförmigen Antennenleiter elektrisch gekoppelt ist.
[0034] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der linienförmige Antennenleiter
mittels einer metallischen Druckpaste auf das zumindest eine Substrat gedruckt oder
in Form eines Drahts insbesondere zwischen zwei in Form einer Verbundscheibe miteinander
verbundenen Substraten verlegt.
[0035] Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf die Verwendung eines wie oben beschriebenen
hybriden Antennenaufbaus als Einbauteil in Möbeln, Geräten und Gebäuden, sowie in
Fortbewegungsmitteln zur Fortbewegung auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere
in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe
und/oder Glasdach.
[0036] Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antennenaufbaus
einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein können. Insbesondere sind
die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den
angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung
einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0037] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug
auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstäblicher
Darstellung:
- Fig. 1
- eine schematische perspektivische Ansicht eines in Form einer Verbundscheibe verkörperten,
hybriden Antennenaufbaus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 2A-2B
- Schnittansichten des hybriden Antennenaufbaus von Fig. 1 gemäß Schnittlinie A-A (Fig.
2A) und Schnittlinie B-B (Fig. 2B);
- Fig. 3A-3B
- Schnittansichten einer ersten Variante des hybriden Antennenaufbaus von Fig. 1 gemäß
Schnittlinie A-A (Fig. 3A) und Schnittlinie B-B (Fig. 3B);
- Fig. 4A-4B
- Schnittansichten einer zweiten Variante des hybriden Antennenaufbaus von Fig. 1 gemäß
Schnittlinie A-A (Fig. 4A) und Schnittlinie B-B (Fig. 4B);
- Fig. 5A-5B
- Schnittansichten einer dritten Variante des hybriden Antennenaufbaus von Fig. 1 gemäß
Schnittlinie A-A (Fig. 5A) und Schnittlinie B-B (Fig. 5B);
- Fig. 6
- eine Schnittansicht einer vierten Variante des hybriden Antennenaufbaus von Fig. 1
gemäß Schnittlinie B-B;
- Fig. 7
- eine schematische perspektivische Ansicht eines in Form einer Verbundscheibe verkörperten
hybriden Antennenaufbaus gemäß einem Beispiel;
- Fig. 8A-8B
- Schnittansichten des hybriden Antennenaufbaus von Fig. 7 gemäß Schnittlinie A-A (Fig.
8A) und Schnittlinie B-B (Fig. 8B);
- Fig. 9
- eine Schnittansicht einer Variante des hybriden Antennenaufbaus von Fig. 7 gemäß Schnittlinie
A-A.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
[0038] Seien zunächst Fig. 1, 2A und 2B betrachtet, worin als erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ein insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichneter hybrider Antennenaufbau
veranschaulicht ist. Der hybride Antennenaufbau 1 ist hier beispielsweise als transparente
Verbundscheibe 20 verkörpert, welche in Fig. 1 lediglich teilweise dargestellt ist.
Die Verbundscheibe 20 ist für sichtbares Licht beispielsweise im Wellenlängenbereich
von 350 nm bis 800 nm transparent, wobei unter dem Begriff "Transparenz" eine Lichtdurchlässigkeit
von mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 75% und insbesondere bevorzugt mehr als 80%
zu verstehen ist. Die Verbundscheibe 20 dient beispielsweise als Windschutzscheibe
eines Kraftfahrzeugs, wobei sie aber auch anderweitig verwendet werden kann.
[0039] Die Verbundscheibe 20 umfasst zwei transparente Einzelscheiben, nämlich eine starre
Außenscheibe 2 und eine starre Innenscheibe 3, die über eine transparente thermoplastische
Klebeschicht 21 fest miteinander verbunden sind. Die Einzelscheiben haben in etwa
eine gleiche Größe und sind beispielsweise aus Glas, insbesondere Floatglas, Gussglas
und Keramikglas gefertigt, wobei sie gleichermaßen aus einem nichtgläsernen Material,
beispielsweise Kunststoff, insbesondere Polystyrol (PS), Polyamid (PA), Polyester
(PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMA) oder
Polyethylenterephtalat (PET) hergestellt sein können. Allgemein kann jedes Material
mit hinreichender Transparenz, ausreichender chemischer Beständigkeit sowie geeigneter
Form- und Größenstabilität verwendet werden. Für eine anderweitige Verwendung, beispielsweise
als Dekorteil, wäre es auch möglich, die Außen- und Innenscheiben 2, 3 aus einem flexiblen
Material herzustellen. Die jeweilige Dicke der Außen- und Innenscheiben 2, 3 kann
je nach Verwendung breit variieren und kann für Glas beispielsweise im Bereich von
1 bis 24 mm liegen.
[0040] Die Verbundscheibe 20 hat eine zumindest annähernd trapezförmig geschwungene Kontur
(in Fig. 1 nur teilweise erkennbar), die sich aus einem den beiden Einzelscheiben
2, 3 gemeinsamen Scheibenrand 5 ergibt, wobei der Scheibenrand 5 aus zwei gegenüberliegenden
langen Scheibenrändern 5a und zwei gegenüberliegenden kurzen Scheibenrändern 5b zusammengesetzt
ist. In üblicher Weise sind die Scheibenflächen mit den römischen Ziffern I-IV bezeichnet,
wobei "Seite I" einer ersten Scheibenfläche 24 der Außenscheibe 2, "Seite II" einer
zweiten Scheibenfläche 25 der Außenscheibe 2, "Seite III" einer dritten Scheibenfläche
26 der Innenscheibe 3 und "Seite IV" einer vierten Scheibenfläche 27 der Innenscheibe
3 entspricht. In der Verwendung als Windschutzscheibe ist Seite I der äußeren Umgebung
und Seite IV der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs zugewandt.
[0041] Die Klebeschicht 21 zur Verbindung von Außen- und Innenscheibe 2, 3 besteht vorzugsweise
aus einem klebenden Kunststoff, bevorzugt auf Basis von Polyvinylbutyral (PVB), Ethylen-VinylAcetat
(EVA) und Polyurethan (PU). Hier ist die Klebeschicht 21 beispielsweise als Bilayer
in Form zweier miteinander verklebter PVB-Folien ausgebildet, was in den Figuren nicht
näher dargestellt ist.
[0042] Zwischen Außen- und Innenscheibe 2, 3 befindet sich ein flächenhafter Träger 4, der
vorzugsweise aus Kunststoff, bevorzugt auf Basis von Polyamid (PA), Polyurethan (PU),
Polyvinylchlorid (PVC), Polycarbonat (PC), Polyester (PE) und Polyvinylbutyral (PVB),
besonders bevorzugt auf Basis von Polyester (PE) und Polyethylenterephthalat (PET),
hergestellt ist. Hier ist der Träger 4 beispielsweise in Form einer PET-Folie ausgebildet.
Der Träger 4 ist zwischen den beiden PVB-Folien der Klebeschicht 21 eingebettet und
parallel zur Außen- und Innenscheibe 2, 3 in etwa mittig zwischen diesen beiden angeordnet,
wobei eine erste Trägerfläche 22 der zweiten Scheibenfläche 25 und eine zweite Trägerfläche
23 der dritten Scheibenfläche 26 zugewandt ist. Der Träger 4 reicht nicht ganz bis
zum Scheibenrand 5, so dass ein Trägerrand 29 gegenüber dem Scheibenrand 5 nach innen
zurückversetzt ist und eine trägerfreie, allseitig umlaufende Randzone 28 der Verbundscheibe
20 verbleibt. Die Randzone 28 dient insbesondere einer elektrischen Isolierung der
leitfähigen Beschichtung 6 nach außen, beispielsweise zur Verringerung einer kapazitiven
Kopplung mit der elektrisch leitfähigen, in der Regel aus Blech gefertigten Fahrzeugkarosserie.
Zudem wird die leitfähige Beschichtung 6 gegen vom Scheibenrand 5 vordringende Korrosion
geschützt.
[0043] Auf der zweiten Trägerfläche 23 ist eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung
6 aufgebracht, welche durch einen allseitig umlaufenden Beschichtungsrand 8 begrenzt
ist. Die leitfähige Beschichtung 6 bedeckt eine Fläche, welche mehr als 50%, bevorzugt
mehr als 70%, insbesondere bevorzugt mehr als 80% und noch stärker bevorzugt mehr
als 90% der Fläche der zweiten Scheibenfläche 25 bzw. der dritten Scheibenfläche 26
beträgt. Die von der leitfähigen Beschichtung 6 bedeckte Fläche beträgt vorzugsweise
mehr als 1 m
2 und kann allgemein, ungeachtet der Anwendung der Verbundscheibe 20 als Windschutzscheibe,
beispielsweise im Bereich von 100 cm
2 bis 25 m
2 liegen. Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 6 enthält mindestens
ein elektrisch leitfähiges Material oder besteht hieraus. Beispiele hierfür sind Metalle
mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit wie Silber, Kupfer, Gold, Aluminium oder
Molybdän, Metall-Legierungen wie mit Palladium legiertes Silber, sowie transparente
elektrisch leitfähige Oxide (TCO = Transparent Conductive Oxides). Bei TCO handelt
es sich vorzugsweise um Indiumzinnoxid, fluordotiertes Zinndioxid, aluminiumdotierts
Zinndioxid, galliumdotiertes Zinndioxid, bordotiertes Zinndioxid, Zinnzinkoxid oder
antimondotiertes Zinnoxid.
[0044] Die leitfähige Beschichtung 6 kann aus einer Einzelschicht mit einem solchen leitfähigen
Material oder aus einer Schichtenfolge, welche zumindest eine solche Einzelschicht
enthält, bestehen. Beispielsweise kann die Schichtenfolge mindestens eine Schicht
aus einem leitfähigen Material und mindestens eine Schicht aus einem dielektrischen
Material umfassen. Die Dicke der leitfähigen Beschichtung 6 kann je nach Verwendung
breit variieren, wobei die Dicke an jeder Stelle beispielsweise im Bereich von 30
nm bis 100 µm liegen kann. Im Falle von TCO liegt die Dicke vorzugsweise im Bereich
von 100 nm bis 1,5 µm, bevorzugt im Bereich von 150 nm bis 1 µm, insbesondere bevorzugt
im Bereich von 200 nm bis 500 nm. Besteht die leitfähige Beschichtung aus einer Schichtenfolge
mit mindestens einer Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material und mindestens
einer Schicht aus einem dielektrischen Material beträgt die Dicke vorzugsweise 20
nm bis 100 µm, bevorzugt 25 nm bis 90 µm, und insbesondere bevorzugt 30 nm bis 80
µm. Vorteilhaft ist die Schichtenfolge thermisch hoch belastbar, so dass sie die zum
Biegen von Glasscheiben erforderlichen Temperaturen von typischer Weise mehr als 600°C
ohne Schädigung übersteht, wobei aber auch thermisch gering belastbare Schichtenfolgen
vorgesehen sein können. Der Flächenwiderstand der leitfähigen Beschichtung 6 ist vorzugsweise
geringer als 20 Ohm pro Flächeneinheit und liegt beispielsweise im Bereich von 0,5
bis 20 Ohm pro Flächeneinheit. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Flächenwiderstand
der leitfähigen Beschichtung 6 beispielsweise 4 Ohm pro Flächeneinheit.
[0045] Die leitfähige Beschichtung 6 wird vorzugsweise aus der Gasphase abgeschieden, zu
welchem Zweck an sich bekannte Verfahren wie chemische Gasphasenabscheidung (CVD =
Chemical Vapor Deposition) oder physikalische Gasphasenabscheidung (PVD = Physical
Vapor Deposition) eingesetzt werden können. Vorzugsweise wird die Beschichtung 6 durch
Sputtern (Magnetron-Kathodenzerstäubung) aufgebracht.
[0046] In der Verbundscheibe 20 dient die leitfähige Beschichtung 6 als Flächenantenne zum
Empfangen von elektromagnetischen Wellen, vorzugsweise im Frequenzbereich der terrestrischen
Rundfunkbänder I und II. Zu diesem Zweck ist die leitfähige Beschichtung 6 mit einer
Koppelelektrode 10, welche hier beispielsweise als bandförmiger Flachleiter ausgebildet
ist, elektrisch gekoppelt. Im Ausführungsbeispiel ist die Koppelelektrode 10 mit der
leitfähigen Beschichtung 6 galvanisch gekoppelt, wobei gleichermaßen eine kapazitive
Kopplung vorgesehen sein kann. Die bandförmige Koppelelektrode 10 besteht beispielsweise
aus einem metallischen Material, vorzugsweise Silber, und ist beispielsweise mittels
Siebdruck aufgedruckt. Sie hat vorzugsweise eine Länge von mehr als 10 mm bei einer
Breite von 5 mm oder größer, bevorzugt eine Länge von mehr als 25 mm bei einer Breite
von 5 mm oder größer. Im Ausführungsbeispiel hat die Koppelelektrode 10 eine Länge
von 300 mm und eine Breite von 5 mm. Die Dicke der Koppelelektrode beträgt vorzugsweise
weniger als 0,015 mm. Die spezifische Leitfähigkeit einer aus Silber bestehenden Koppelektrode
10 beträgt beispielsweise 61,35·10
6/Ohm·m.
[0047] Wie in Fig. 1 gezeigt ist, verläuft die Koppelelektrode 10 auf und in direktem elektrischen
Kontakt mit der leitfähigen Beschichtung 6 in etwa parallel zum oberen Beschichtungsrand
8 und erstreckt sich bis in die trägerfreie Randzone 28 hinein. Dabei ist die Koppelelektrode
10 so angeordnet, dass die Antennensignale der Flächenantenne hinsichtlich ihrer Empfangsleistung
(Signalpegel) optimiert sind.
[0048] Wie in Fig. 2A und 2B gezeigt ist, ist die leitfähige Beschichtung 6 in einem an
den Trägerrand 29 angrenzenden, streifenförmigen Randbereich 15 beispielsweise mittels
Laserung in eine Vielzahl elektrisch isolierter Segmente 16 unterteilt, zwischen denen
sich jeweils elektrisch isolierende (entschichtete) Bereiche 17 befinden. Der Randbereich
15 verläuft im Wesentlichen parallel zur Trägerfläche 24 und kann insbesondere allseitig
umlaufend sein. Wie in der eingangs bereits genannten, unveröffentlichten internationalen
Patentanmeldung
PCT/EP 2009/066237 offenbart ist, kann durch diese Maßnahme in vorteilhafter Weise einer kapazitiven
Verkopplung der leitfähigen Beschichtung 6 mit umgebenden leitfähigen Strukturen,
beispielsweise einer elektrisch leitfähigen Fahrzeugkarosserie, entgegen gewirkt werden.
Da der Randbereich 15 der leitfähigen Beschichtung 6 als Flächenantenne nicht wirksam
ist, wird ein für die Funktion als Flächenantenne wirksamer Teil der leitfähigen Beschichtung
6 durch einen Beschichtungsrand 8' begrenzt.
[0049] Innerhalb der trägerfreien Randzone 28 der Verbundscheibe 20 befindet sich, eingebettet
in die Klebeschicht 4, ein linienförmiger, ungeschirmter Antennenleiter 12, der als
Linienantenne zum Empfangen von elektromagnetischen Wellen, vorzugsweise im Frequenzbereich
der terrestrischen Rundfunkbänder II bis V, besonders bevorzugt im Frequenzbereich
der Rundfunkbänder III bis V dient und zu diesem Zweck geeignet ausgebildet ist. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Antennenleiter 12 in Form eines Drahts 18
ausgeführt, der vorzugsweise länger als 100 mm und schmaler als 1 mm ist. Die Linienleitfähigkeit
des Antennenleiters 12 ist vorzugsweise geringer als 20 Ohm/m, besonders bevorzugt
geringer als 10 Ohm/m. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Länge des Antennenleiters
12 ca. 650 mm bei einer Breite von 0,75 mm. Seine Linienleitfähigkeit beträgt beispielsweise
5 Ohm/m.
[0050] Der Antennenleiter 12 hat hier beispielsweise einen zumindest annähernd geradlinigen
Verlauf und befindet sich vollständig innerhalb der träger- und beschichtungsfreien
Randzone 28 der Verbundscheibe 20, wobei er sich überwiegend entlang des kurzen Scheibenrands
5b beispielsweise unterhalb einer Fahrzeugverkleidung (nicht gezeigt) im Bereich des
Maskierungsstreifens 9 erstreckt. Dabei hat der Antennenleiter 12 einen hinreichenden
Abstand sowohl vom Scheibenrand 5 als auch vom Beschichtungsrand 8, wodurch einer
kapazitiven Verkopplung mit der leitfähigen Beschichtung 6 und der Fahrzeugkarosserie
entgegen gewirkt wird. Insbesondere wird durch den segmentierten Randbereich 15 in
vorteilhafter Weise erreicht, dass der hochfrequenztechnisch wirksame Abstand zwischen
der leitfähigen Beschichtung 6 und der Linienantenne vergrößert wird.
[0051] Da sich der Antennenleiter 12 außerhalb eines in Fig. 2A schematisch angedeuteten
Raums 30 befindet, der dadurch definiert ist, dass sich jeder darin enthaltene Punkt
durch orthogonale Parallelprojektion auf die eine Projektionsfläche darstellende,
als Flächenantenne dienende leitfähige Beschichtung 6 (bzw. auf den als Flächenantenne
wirksamen Teil der leitfähigen Beschichtung 6) abbilden lässt, wird die Linienantenne
durch die Flächenantenne elektrisch nicht belastet. Dieser durch eine Projektionsoperation
definierte Raum 30 wird durch eine gedankliche Begrenzungsfläche 32, welche am Beschichtungsrand
8 bzw. 8' angeordnet ist und senkrecht zum Träger 21 gerichtet ist, begrenzt. Für
den segmentierten Randbereich 15 ist die Begrenzungsfläche 32 am Beschichtungsrand
8' angeordnet, da es für die Positionierung des Antennenleiters 12 auf die Antennenfunktion
der leitfähigen Beschichtung 6 ankommt. Aus diesem Grund wäre es gleichermaßen möglich,
dass der linienförmige Antennenleiter 12 zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig,
innerhalb des segmentierten Randbereichs 15 angeordnet ist. Mit anderen Worten, der
linienförmige Antennenleiter 12 könnte auch zumindest abschnittsweise, insbesondere
vollständig, innerhalb eines Raums angeordnet sein, der dadurch definiert ist, dass
sich jeder darin enthaltene Punkt durch orthogonale Parallelprojektion auf den eine
Projektionsfläche darstellenden, segmentierten Randbereich 15 abbilden lässt. Erfindungsgemäß
ist auch diese Variante umfasst.
[0052] Die Koppelelektrode 10 ist an einem nicht näher dargestellten ersten Anschlusskontakt
11 mit dem linienförmigen Antennenleiter 12 elektrisch gekoppelt. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist die Koppelelektrode 10 mit dem Antennenleiter 12 galvanisch
gekoppelt, wobei gleichermaßen eine kapazitive Kopplung vorgesehen sein kann. Obgleich
dies in den Figuren nicht gezeigt ist, könnte gleichermaßen zumindest eine weitere
elektrische Kopplung (Kopplungsstelle bzw. Kontaktpunkt) zwischen der Flächenantenne,
insbesondere der Koppelektrode 10, und dem linienförmigen Antennenleiter 12 vorgesehen
sein. Der erste Anschlusskontakt 11 der Koppelelektrode 10 bzw. die Verbindungsstelle
zwischen der Koppelelektrode 10 und dem Antennenleiter 12 kann als Antennenfußpunkt
zum Abgreifen von Antennensignalen der Flächenantenne angesehen werden. Tatsächlich
dient aber ein zweiter Anschlusskontakt 14 des Antennenleiters 12 als gemeinsamer
Antennenfußpunkt 13 zum Abgreifen der Antennensignale sowohl der Flächenantenne als
auch der Linienantenne. Die Antennensignale der Flächen- und der Linienantenne werden
somit am zweiten Anschlusskontakt 14 zur Verfügung gestellt.
[0053] Der zweite Anschlusskontakt 14 ist mit einem parasitär als Antenne wirkenden Anschlussleiter
19 elektrisch gekoppelt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Anschlussleiter
19 mit dem zweiten Anschlusskontakt 14 galvanisch gekoppelt, wobei aber auch eine
kapazitive Kopplung vorgesehen sein kann. Über den Anschlussleiter 19 und einen damit
verbundenen Konnektor 31 ist der hybride Antennenaufbau 1 mit nachgeschalteten elektronischen
Komponenten, beispielsweise ein Antennenverstärker, elektrisch verbunden, wobei die
Antennensignale durch den Anschlussleiter 19 aus der Verbundscheibe 20 herausgeführt
werden. Wie in Fig. 2B gezeigt ist, erstreckt sich der Anschlussleiter 19 von der
Klebeschicht 21 über den Scheibenrand 5 hinweg auf die vierte Scheibenfläche 27 (Seite
IV) und führt dann von der Verbundscheibe 20 weg. Dabei ist die räumliche Lage des
zweiten Anschlusskontakts 14 so gewählt, dass der Anschlussleiter 19 möglichst kurz
ist und dessen parasitäre Wirkung als Antenne minimiert wird, so dass auf die Verwendung
eines hochfrequenztechnisch spezifisch ausgebildeten Leiters verzichtet werden kann.
Der Anschlussleiter 19 ist vorzugsweise kürzer als 100 mm. Entsprechend ist der Anschlussleiter
19 hier beispielsweise als ungeschirmter Litzendraht oder Folienleiter ausgebildet,
der kostengünstig und platzsparend ist und zudem über eine relative einfache Verbindungstechnik
angeschlossen werden kann. Die Breite des hier beispielsweise als Flachleiter ausgebildeten
Anschlussleiters 19 verjüngt sich vorzugsweise zum Scheibenrand 5 hin, um einer kapazitiven
Verkopplung mit der Fahrzeugkarosserie entgegen zu wirken.
[0054] In dem hybriden Antennenaufbau 1 kann die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung
6, je nach stofflicher Zusammensetzung, weitere Funktionen erfüllen. Beispielsweise
kann sie als Wärmestrahlen reflektierende Beschichtung zum Zwecke eines Sonnenschutzes,
Thermoregulierung oder Wärmeisolation oder als Heizschicht zum elektrischen Beheizen
der Verbundscheibe 20 dienen. Diese Funktionen sind für die vorliegende Erfindung
von untergeordneter Bedeutung.
[0055] Weiterhin ist die Außenscheibe 2 mit einer opaken Farbschicht versehen, die auf der
zweiten Scheibenfläche 25 (Seite II) aufgebracht ist und einen rahmenförmig umlaufenden
Maskierungsstreifen 9 bildet, welcher in den Figuren nicht näher dargestellt ist.
Die Farbschicht besteht vorzugsweise aus einem elektrisch nicht-leitenden, schwarz
eingefärbten Material, das in die Außenscheibe 2 eingebrannt werden kann. Der Maskierungsstreifen
9 verhindert einerseits die Sicht auf einen Klebestrang, mit dem die Verbundscheibe
20 in eine Fahrzeugkarosserie eingeklebt werden kann, andererseits dient er als UV-Schutz
für das verwendete Klebematerial.
[0056] Es wird nun Bezug auf die Figuren 3A und 3B genommen, worin eine erste Variante des
hybriden Antennenaufbaus 1 gezeigt ist. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden
lediglich die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1, 2A und 2B beschrieben
und ansonsten wird auf die dort gemachten Ausführungen Bezug genommen.
[0057] Demnach ist in der Verbundscheibe 20 kein Träger 4 für die leitfähige Beschichtung
6 vorgesehen, da diese auf die dritte Scheibenfläche 26 (Seite III) der Innenscheibe
3 aufgebracht ist. Die leitfähige Beschichtung 6 reicht nicht ganz bis zum Scheibenrand
5, so dass ein allseitig umlaufender, beschichtungsfreier Randstreifen 7 der dritten
Scheibenfläche 26 verbleibt. Die Breite des umlaufenden Randstreifens 7 kann breit
variieren. Vorzugsweise liegt die Breite des Randstreifens 7 im Bereich von 0,2 bis
1,5 cm, bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 1,3 cm und insbesondere bevorzugt im Bereich
von 0,4 bis 1,0 cm. Der Randstreifen 7 dient insbesondere einer elektrischen Isolierung
der leitfähigen Beschichtung 6 nach außen und zur Verringerung einer kapazitiven Kopplung
mit umgebenden leitfähigen Strukturen. Der Randstreifen 7 kann durch nachträgliches
Entfernen der leitfähigen Beschichtung 6, beispielsweise durch abrasiven Abtrag, Laserablation
oder Ätzen, oder durch Maskieren der Innenscheibe 3 vor dem Aufbringen der leitfähigen
Beschichtung 6 auf die dritte Scheibenfläche 26 hergestellt werden.
[0058] Der als Linienantenne dienende Antennenleiter 12 ist im Bereich des beschichtungsfreien
Randstreifens 7 auf die dritte Scheibenfläche 26 aufgebracht. In der gezeigten Variante
ist der Antennenleiter 12 in Form einer flachen Leiterbahn 35 ausgebildet, die vorzugsweise
durch Drucken, beispielsweise Siebdruck, einer metallischen Druckpaste aufgebracht
ist. Somit befinden sich die Linienantenne und die Flächenantenne auf derselben Oberfläche
(Seite III) der Innenscheibe 3. Die bandförmige Koppelelektrode 10 erstreckt sich
bis über den linienförmigen Antennenleiter 12 und ist mit diesem galvanisch gekoppelt,
wobei gleichermaßen eine kapazitive Kopplung vorgesehen sein kann. Wie bereits weiter
oben ausgeführt wurde, wäre es - da der segmentierte Randbereich 15 keine Antennenfunktion
erfüllt - gleichermaßen möglich, dass der als Leiterbahn ausgeführte Antennenleiter
12, 35 zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, innerhalb des segmentierten
Randbereichs 15 angeordnet ist. Mit anderen Worten, der bahnförmige Antennenleiter
12, 35 könnte auch zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, innerhalb
eines Raums angeordnet sein, der dadurch definiert ist, dass sich jeder darin enthaltene
Punkt durch orthogonale Parallelprojektion auf den eine Projektionsfläche darstellenden,
segmentierten Randbereich 15 abbilden lässt.
[0059] Der Antennenstrahler 12 befindet sich außerhalb des in Fig. 3A veranschaulichten
Raums 30, in dem sich jeder Punkt durch orthogonale Parallelprojektion auf die Flächenantenne
abbilden lässt, so dass die Linienantenne durch die Flächenantenne elektrisch nicht
belastet wird. In Fig. 3A ist die den Raum 30 begrenzende (gedachte) Begrenzungsfläche
32, welche senkrecht zur dritten Scheibenfläche 26 gerichtet ist und am Beschichtungsrand
8 bzw. 8' (im Randbereich 15) angeordnet ist, schematisch dargestellt. Anders ausgedrückt,
befindet sich der linienförmige Antennenleiter 12 in einem nicht näher gekennzeichneten
Raum, in dem sich jeder Punkt durch orthogonale Parallelprojektion auf den als Projektionsfläche
dienenden, beschichtungsfreien Randstreifen 7 abbilden lässt. Eine elektrische Belastung
der Linienantenne durch die Flächenantenne wird hierdurch in vorteilhafter Weise vermieden.
[0060] In den Figuren 4A und 4B ist eine zweite Variante des hybriden Antennenaufbaus 1
gezeigt, wobei lediglich die Unterschiede zur ersten Variante der Figuren 3A und 3B
beschrieben werden und ansonsten auf die dort gemachten Ausführungen Bezug genommen
wird.
[0061] Demnach ist keine Verbundscheibe 20 sondern lediglich ein Einscheibenglas mit einer
Einzelscheibe entsprechend beispielsweise Außenscheibe 2 vorgesehen. Die leitfähige
Beschichtung 6 ist auf die erste Scheibenfläche 24 (Seite I) aufgebracht, wobei die
leitfähige Beschichtung 6 nicht ganz bis zum Scheibenrand 5 reicht, so dass ein allseitig
umlaufender, beschichtungsfreier Randstreifen 7 der ersten Scheibenfläche 24 verbleibt.
Im Bereich des beschichtungsfreien Randstreifens 7 ist der als Linienantenne dienende,
in Form einer Leiterbahn 35 ausgebildete linienförmige Antennenleiter 12 auf die erste
Scheibenfläche 24 aufgebracht. Der Antennenleiter 12 befindet sich somit außerhalb
des in Fig. 4A veranschaulichten Raums 30, in dem sich jeder Punkt durch orthogonale
Parallelprojektion auf die Flächenantenne abbilden lässt. Der Anschlussleiter 19 kontaktiert
den zweiten Anschlusskontakt 14 des Antennenleiters 12 und führt dann auf der gleichen
Seite der Außenscheibe 2 vom Antennenleiter 12 weg.
[0062] In den Figuren 5A und 5B ist eine dritte Variante des hybriden Antennenaufbaus 1
gezeigt, wobei lediglich die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel der Figuren
1, 2A und 2B beschrieben werden und ansonsten auf die dort gemachten Ausführungen
Bezug genommen wird.
[0063] Demnach ist ein Träger 4 in der Verbundscheibe 20 vorgesehen, auf dem die leitfähige
Beschichtung 6 aufgebracht ist. Die bandförmige Koppelelektrode 10 ist auf die vierte
Oberfläche (Seite IV) der Innenscheibe 3 aufgebracht und mit der als Flächenantenne
dienenden, leitfähigen Beschichtung 6 kapazitiv gekoppelt. Der als Linienantenne dienende
Antennenleiter 12 ist ebenfalls auf der vierten Scheibenfläche 27 der Innenscheibe
3 beispielsweise durch Drucken, beispielsweise Siebdruck, aufgebracht und mit der
Koppelelektrode galvanisch gekoppelt, wobei aber gleichermaßen eine kapazitive Kopplung
vorgesehen sein kann. Somit befinden sich die Flächenantenne und die Linienantenne
auf verschiedenen Oberflächen voneinander verschiedener Substrate. Der Antennenleiter
12 befindet sich außerhalb des Raums 30, in dem jeder Punkt durch orthogonale Parallelprojektion
auf die Flächenantenne 6 abgebildet werden kann, so dass die Linienantenne durch die
Flächenantenne elektrisch nicht belastet wird. Der Anschlussleiter 19 kontaktiert
den Antennenleiter 12 und führt direkt von der Verbundscheibe 20 weg.
[0064] In Figur 6 ist eine vierte Variante des hybriden Antennenaufbaus 1 gezeigt, wobei
lediglich die Unterschiede zur dritten Variante der Fig. 5A und 5B beschrieben werden
und ansonsten auf die dort gemachten Ausführungen Bezug genommen wird.
[0065] Demnach ist der als flache Leiterbahn 35 ausgebildete, linienförmige Antennenleiter
12 auf der dritten Scheibenfläche 26 der Innenscheibe 3 aufgebracht. Ein zweiter Verbindungsleiter
34 ist im Antennenfußpunkt auf den Antennenleiter 12 aufgebracht und erstreckt sich
über den kurzen Scheibenrand 5b hinweg auf die vierte Scheibenfläche 27 (Seite IV)
der Innenscheibe 3. In der gezeigten Variante ist der zweite Verbindungsleiter 34
mit dem Antennenleiter 12 galvanisch gekoppelt, wobei gleichermaßen eine kapazitive
Kopplung vorgesehen sein kann. Der zweite Verbindungsleiter 34 kann beispielsweise
aus dem gleichen Material wie die Koppelelektrode 10 gefertigt sein. Der Anschlussleiter
19 kontaktiert den Anschlussleiter 19 auf der vierten Scheibenfläche 27 und führt
von der Verbundscheibe 20 weg. Die Breite (Abmessung senkrecht zur Erstreckungsrichtung)
des als bandförmiger Flachleiter ausgebildeten zweiten Verbindungsleiters 34 verjüngt
sich vorzugsweise zum kurzen Scheibenrand 5b hin, so dass einer kapazitive Verkopplung
zwischen der leitfähigen Beschichtung 6 und der elektrisch leitfähigen Fahrzeugkarosserie
entgegen gewirkt werden kann.
[0066] In den Fig. 7, 8A und 8B ist ein Beispiel eines Antennenaufbaus 1 veranschaulicht,
wobei lediglich die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel der Figuren 1, 2A
und 2B beschrieben werden und ansonsten auf die dort gemachten Ausführungen Bezug
genommen wird.
[0067] Demnach ist eine Verbundscheibe 20 mit einem in der Klebeschicht 21 eingebetteten
Träger 4 und einer auf der zweiten Trägerfläche 23 aufgebrachten transparenten, leitfähigen
Beschichtung 6 vorgesehen. Die leitfähige Beschichtung 6 ist vollflächig auf die zweite
Trägerfläche 23 aufgebracht, wobei ein segmentierter Randbereich 15 nicht ausgebildet
ist, jedoch gleichermaßen vorgesehen sein kann.
[0068] Die Koppelektrode 10 liegt der leitfähigen Beschichtung 6 auf und ist mit dieser
galvanisch gekoppelt, wobei aber gleichermaßen eine kapazitive Kopplung vorgesehen
sein kann. Die Koppelelektrode 10 erstreckt sich über den oberen, langen Scheibenrand
5a hinweg auf die vierte Scheibenfläche 27 (Seite IV) der Innenscheibe 3. Der linienförmige
Antennenleiter 12 ist analog zu der in Verbindung mit Fig. 5A und 5B beschriebenen
dritten Variante des ersten Ausführungsbeispiels als Leiterbahn 35 auf die vierte
Scheibenfläche 27 der Innenscheibe 3 aufgebracht. An ihrem anderen Ende liegt die
Koppelelektrode 10 dem Antennenleiter 12 auf und ist mit diesem galvanisch gekoppelt,
wobei aber gleichermaßen eine kapazitive Kopplung vorgesehen sein kann. Der Antennenleiter
12 befindet sich außerhalb des Raums 30, in dem jeder Punkt durch orthogonale Parallelprojektion
auf die Flächenantenne abgebildet werden kann, so dass die Linienantenne durch die
Flächenantenne elektrisch nicht belastet wird. Der Anschlussleiter 19 kontaktiert
den Antennenleiter 12 und führt direkt von der Verbundscheibe 20 weg.
[0069] In Fig. 9 ist eine Variante gezeigt, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich
die Unterschiede zum zweiten Ausführungsbeispiel von Fig. 7, 8A und 8B erläutert werden.
Demnach ist die Koppelelektrode 10 nur im Bereich der leitfähigen Beschichtung 6 ausgebildet,
liegt dieser in direktem Kontakt auf und ist somit galvanisch mit der leitfähigen
Beschichtung 6 gekoppelt, wobei gleichermaßen eine kapazitive Kopplung vorgesehen
sein kann. Ein erster Verbindungsleiter 33 liegt mit seinem einen Ende der Koppelelektrode
10 in direktem Kontakt auf und ist galvanisch mit der leitfähigen Beschichtung 6 gekoppelt,
wobei aber gleichermaßen eine kapazitive Kopplung vorgesehen sein kann. Der erste
Verbindungsleiter 33 erstreckt sich über den oberen langen Scheibenrand 5a hinweg
auf die vierte Scheibenfläche 27 (Seite IV) der Innenscheibe 3 und kontaktiert mit
seinem anderen Ende den als Leiterbahn ausgebildeten Antennenleiter 12. Der erste
Verbindungsleiter 33 liegt dem Antennenleiter 12 in direktem Kontakt auf und ist beispielsweise
über einen Lötkontakt mit diesem galvanisch gekoppelt, wobei aber gleichermaßen eine
kapazitive Kopplung vorgesehen sein kann. Der erste Verbindungsleiter 33 kann beispielsweise
aus dem gleichen Material wie die Koppelelektrode 10 gefertigt sein, so dass die Koppelektrode
10 und der erste Verbindungsleiter 33 gemeinsam auch als zweiteilige Koppelelektrode
angesehen werden können. Die Breite (Abmessung senkrecht zur Erstreckungsrichtung)
des als bandförmiger Flachleiter ausgebildeten ersten Verbindungsleiters 33 verjüngt
sich vorzugsweise zum langen Scheibenrand 5a hin, so dass einer kapazitive Verkopplung
zwischen der leitfähigen Beschichtung 6 und der Fahrzeugkarosserie entgegen gewirkt
werden kann.
[0070] Die Erfindung stellt einen hybriden Antennenaufbau zur Verfügung, der einen bandbreitenoptimierten
Empfang von elektromagnetischen Wellen ermöglicht, wobei durch die Kombination aus
Flächen- und Linienantenne über den kompletten Frequenzbereich der Bänder I-V eine
zufrieden stellende Empfangsleistung erreichbar ist.
Bezugszeichenliste
[0071]
1 Antennenaufbau
2 Außenscheibe
3 Innenscheibe
4 Träger
5 Scheibenrand
5a langer Scheibenrand
5b kurzer Scheibenrand
6 Beschichtung
7 Randstreifen
8, 8' Beschichtungsrand
9 Maskierungsstreifen
10 Koppelelektrode
11 erster Anschlusskontakt
12 Antennenleiter
13 Antennenfußpunkt
14 zweiter Anschlusskontakt
15 Randbereich
16 Segment
17 isolierender Bereich
18 Draht
19 Anschlussleiter
20 Verbundscheibe
21 Klebeschicht
22 erste Trägerfläche
23 zweite Trägerfläche
24 erste Scheibenfläche
25 zweite Scheibenfläche
26 dritte Scheibenfläche
27 vierte Scheibenfläche
28 Randzone
29 Trägerrand
30 Raum
31 Konnektor
32 Begrenzungsfläche
33 erster Verbindungsleiter
34 zweiter Verbindungsleiter
35 Leiterbahn
1. Antennenaufbau (1), welcher umfasst
- ein elektrisch isolierendes Substrat (2-4),
- eine elektrisch leitfähige Beschichtung (6), die eine Oberfläche (22-27) des Substrats
bedeckt und als Flächenantenne zum Empfangen von elektromagnetischen Wellen dient,
- eine mit der leitfähigen Beschichtung (6) elektrisch gekoppelte Koppelelektrode
(10) zum Auskoppeln von Antennensignalen aus der Flächenantenne,
wobei die Koppelelektrode (10) mit einem ungeschirmten, linienförmigen Antennenleiter
(12), der als Linienantenne zum Empfangen von elektromagnetischen Wellen dient, elektrisch
gekoppelt ist, wobei sich der linienförmige Antennenleiter (12) außerhalb eines Raums
(30) befindet, der die Flächenantenne enthält und durch eine gedachte Randfläche (32)
begrenzt wird, die am umlaufenden Rand der Flächenantenne positioniert ist und senkrecht
zur Flächenantenne steht, wobei ein zum Abgreifen empfangener Antennensignale dienender
Antennenfußpunkt der Linienantenne zu einem gemeinsamen Antennenfußpunkt (13) der
Linien- und Flächenantenne wird,
dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Beschichtung (6) einen nicht als Flächenantenne wirksamen Randbereich
(15) aufweist, der an die Flächenantenne an der gedachten Randfläche (32) grenzt,
und der eine Vielzahl flächenförmiger Segmente (16) aufweist, die durch linienförmig
elektrisch isolierende Bereiche (17) unterteilt sind, so dass der hochfrequenztechnisch
wirksame Abstand zwischen der leitfähigen Beschichtung (6) und der Linienantenne vergrößert
wird.
2. Antennenaufbau (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der linienförmige Antennenleiter (12) innerhalb eines Raums angeordnet ist, der dadurch
definiert ist, dass sich jeder darin enthaltene Punkt durch orthogonale Parallelprojektion
auf den eine Projektionsfläche darstellenden, segmentierten Randbereich (15) abbilden
lässt.
3. Antennenaufbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Beschichtung (6) die Oberfläche des Substrats (2-4) bis auf einen
umlaufenden, elektrisch isolierten Randstreifen (7) bedeckt, wobei der linienförmige
Antennenleiter (12) im Bereich des Randstreifens (7) auf das Substrat (2-4) aufgebracht
ist.
4. Antennenaufbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2-4) eine aus zwei miteinander verbundenen Substraten (2, 3) geformten
Verbundscheibe aufweist, wobei sich die leitfähige Beschichtung (6) auf einer Oberfläche
(24-27) eines der zwei miteinander verbundenen Substraten (2, 3) der Verbundscheibe
(20) befindet oder auf einer Oberfläche (22, 23) eines zwischen den beiden Substraten
(2, 3) angeordneten zweiten Substrates (4) befindet.
5. Antennenaufbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die leitfähige Beschichtung (6) auf einer Oberfläche (22-27) des Substrats (2-4)
und der linienförmige Antennenleiter (12) auf einer hiervon verschiedenen Oberfläche
(22-27) desselben oder eines hiervon verschiedenen Substrats (2-4) befindet.
6. Antennenaufbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet dass die Koppelelektrode (10) und der linienförmige Antennenleiter (12) durch einen ersten
Verbindungsleiter (33) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
7. Antennenaufbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet dass sich der linienförmige Antennenleiter (12) auf einer Oberfläche (22-27) des Substrats
(2-4) und der gemeinsame Antennenfußpunkt (13) auf einer hiervon verschiedenen Oberfläche
(22-27) desselben oder eines hiervon verschiedenen Substrats (2-4) befinden, wobei
der linienförmige Antennenleiter (12) und der gemeinsame Antennenfußpunkt (13) durch
einen zweiten Verbindungsleiter (34) miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
8. Antennenaufbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der linienförmige Antennenleiter (12) aus einer Leiterbahn (35) aus einer metallischen
Druckpaste, oder aus einem Draht (18) besteht.
9. Antennenaufbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Leiter, gewählt aus Koppelelektrode (10), erster Verbindungsleiter
(33) und zweiter Verbindungsleiter (34), zum Rand (5) des Substrats (2-4) führt und
als bandförmiger Flachleiter mit einer im Bereich des Rands (5) verjüngten Breite
ausgebildet ist.
10. Verwendung eines Antennenaufbaus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als Einbauteil
in Möbeln, Geräten und Gebäuden, sowie in Fortbewegungsmitteln zur Fortbewegung auf
dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise
als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Glasdach.
1. Antenna structure (1), comprising
- an electrically insulating substrate (2-4),
- an electrically conductive coating (6) that covers a surface (22-27) of the substrate
and that serves as a planar antenna for reception of electromagnetic waves,
- a coupling electrode (10) electrically coupled to the conductive coating (6) for
coupling out of antenna signals from the planar antenna,
wherein the coupling electrode (10) is electrically coupled to an unshielded, linear
antenna conductor (12) that serves as a linear antenna for reception of electromagnetic
waves, wherein the linear antenna conductor (12) is situated outside an area (30)
which contains the planar antenna and is delimited by an imagined bounding surface
(32) which is disposed at the circumferential edge of the planar antenna and is perpendicular
to the planar antenna, wherein an antenna foot point of the linear antenna, which
antenna foot point is used to tap received antenna signals, is a common antenna foot
point (13) of the linear and planar antenna,
characterized in that the conductive coating (6) has an edge region (15) which is not effective as a planar
antenna and is adjacent to the planar antenna on the imagined bounding surface (32),
and which has a plurality of planar segments (16) that are subdivided by linear electrically
insulating regions (17), so that the distance between the conductive coating (6) and
the linear antenna which is effective in terms of high frequency is increased.
2. Antenna structure (1) according to claim 1,
characterized in that the linear antenna conductor (12) is situated inside an area which is defined in that every point contained therein can be imagined by orthogonal parallel projection onto
the segmented edge region (15) representing a projection area.
3. Antenna structure (1) according to one of claims 1 or 2,
characterized in that the conductive coating (6) covers the surface of the substrate (2-4) except for a
circumferential, electrically insulating edge strip (7), wherein the linear antenna
conductor (12) is applied on the substrate (2-4) in the region of the edge strip (7).
4. Antenna structure (1) according to one of claims 1 through 3,
characterized in that the substrate (2-4) has a laminated pane formed from two substrates (2, 3) bonded
to one another, wherein the conductive coating (6) is situated on a surface (24-27)
of one of the two substrates (2, 3) bonded to each other of the laminated pane (20)
or on a surface (22, 23) of a second substrate (4) disposed between the two substrates
(2, 3).
5. Antenna structure (1) according to one of claims 1 through 4,
characterized in that the conductive coating (6) is situated on a surface (22-27) of the substrate (2-4)
and the linear antenna conductor (12) is situated on a different surface (22-27) of
the same or of a different substrate (2-4).
6. Antenna structure (1) according to one of claims 1 through 5,
characterized in that the coupling electrode (10) and the linear antenna conductor (12) are electrically
conductively connected to each other via a first connection conductor (33).
7. Antenna structure (1) according to one of claims 1 through 6,
characterized in that the linear antenna conductor (12) is situated on a surface (22-27) of the substrate
(2-4) and the common antenna foot point (13) is situated on a different surface (22-27)
of the same or of a different substrate (2-4), wherein the linear antenna conductor
(12) and the common antenna foot point (13) are electrically conductively connected
to each other via a second connection conductor (34).
8. Antenna structure (1) according to one of claims 1 through 7,
characterized in that the linear antenna conductor (12) comprises a conductor path (35) made of a metallic
printing paste, or of a wire (18).
9. Antenna structure (1) according to one of claims 1 through 8,
characterized in that at least one of the conductors, selected from the coupling electrode (10), the first
connection conductor (33), and the second connection conductor (34), leads to the
edge (5) of the substrate (2-4) and is configured as a strip-shaped flat conductor
with a tapering width in the region of the edge (5).
10. Use of an antenna structure (1) according to one of claims 1 through 9 as a built-in
part in furniture, devices, and buildings, as well as in means of transportation for
travel on land, in the air, or on water, in particular in motor vehicles, for example,
as a windshield, a rear window, a side window, and/or a glass roof.
1. Assemblage d'antenne (1), qui comprend
- un substrat électriquement isolant (2-4),
- un revêtement électroconducteur (6), qui couvre une surface (22-27) du substrat
et sert comme antenne de surface pour la réception d'ondes électromagnétiques
- une électrode de couplage (10) couplé électriquement avec le revêtement conducteur
(6) pour le découplage des signaux d'antenne de l'antenne de surface,
où l'électrode de couplage (10) est couplée électriquement avec un conducteur d'antenne
(12) non blindée, linéaire, qui sert d'antenne linéaire pour la réception d'ondes
électromagnétiques,
où le conducteur d'antenne (12) linéaire se trouve à l'extérieur d'un espace (30)
qui contient l'antenne de surface et est délimité par une surface périphérique (32)
imaginaire qui est positionnée sur le bord périmétrique de l'antenne et est perpendiculaire
à l'antenne de surface, où une base d'antenne de l'antenne linéaire qui sert à détecter
les signaux d'antenne devient une base d'antenne (13) commune de l'antenne linéaire
et l'antenne de surface,
caractérisé en ce que le revêtement conducteur (6) possède une zone périphérique (15) qui ne fonctionne
pas comme antenne de surface, bordant l'antenne de surface sur la surface périphérique
(32) imaginaire, et qui présente une variété de segments (16) en forme de surfaces,
qui sont sous-divisés en zones (17) électriquement isolantes, augmentant ainsi la
distance effective en termes de haute fréquence entre le revêtement conducteur (6)
et l'antenne linéaire.
2. Assemblage d'antenne (1) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le conducteur d'antenne (12) linéaire est disposée dans la zone définie par le fait
que tous les points contenus dedans peuvent être affichés par projection parallèle
orthogonale sur la zone périphérique (15) segmentée représentant une surface de projection.
3. Assemblage d'antenne (1) selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce que le revêtement conducteur (6) couvre la surface du substrat (2-4) sauf sur une bande
de bordure (7) isolée électriquement, où le conducteur d'antenne (12) linéaire est
attaché sur le substrat (2-4) dans la bande de bordure (7).
4. Assemblage d'antenne (1) selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que le substrat (2-4) présente une vitre composite (2, 3) formée par deux substrats interconnectés,
où la couche conductrice (6) se trouve sur une surface (24-27) d'une des deux substrats
interconnectés (2, 3) de la vitre composite (20) se trouve ou sur une surface (22,
23) d'un deuxième substrat (4) disposé entre les deux substrats (2, 3).
5. Assemblage d'antenne (1) selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérise en ce que le revêtement conducteur (6) se trouve sur une surface (22-27) du substrat (2-4)
et le conducteur d'antenne (12) linéaire se trouve sur une surface différente (22-27)
de celui-ci ou d'un substrat différent (2-4) de celui-ci.
6. Assemblage d'antenne (1) selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que les électrodes de couplage (10) et le conducteur d'antenne (12) linéaire sont raccordés
de manière électriquement conductrice par un premier conducteur (33).
7. Assemblage d'antenne (1) selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que le conducteur d'antenne (12) linéaire se trouve sur une surface (22-27) du substrat
(2-4) et base d'antenne (13) commune se trouve sur une surface (22-27) différente
de celle-ci du même ou d'un différent substrat (2-4), où le conducteur d'antenne (12)
et la base d'antenne (13) sont raccordés de manière électriquement conductrice par
un deuxième conducteur (34).
8. Assemblage d'antenne (1) selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que le conducteur d'antenne (12) linéaire consiste en une piste (35) conductrice, une
pâte d'impression métallique ou un fil (18).
9. Assemblage d'antenne (1) selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce qu'au moins l'un des conducteurs, choisi parmi électrode de couplage (10), premier conducteur
(33) et deuxième conducteur (34), conduit jusqu'au bord (5) du substrat (2-4) et est
formé comme conducteur plats sous forme de bande dont la largeur se rétrécit dans
la zone du bord (5).
10. Utilisation d'un assemblage d'antenne (1) selon l'une des revendications 1 à 9 dans
le cadre de l'installation dans le mobilier, les équipements et les bâtiments, ainsi
que dans les moyens de locomotion pour le déplacement sur la terre, dans l'air ou
l'eau, en particulier dans les véhicules automobiles, par exemple, comme pare-brise,
lunette arrière, fenêtre latérale et/ou toit en verre.