Fahrzeug-Antennenanordnung für den Empfang von LMK-, UKW- und TV- Signalen

Abstract

 Um eine Fahrzeug-Antennenanordnung mit in oder auf einer Fahrzeugscheibe (1) angeordneten horizontalen oder vertikalen Antennenleitern, die zumindest teilweise als Heizleiter (3) zum Beheizen der Fahrzeugscheibe (1) schaltbar sind, zu schaffen, mit welcher der Empfang von LMK-, diversitären UKW- und diversitären TV-Signalen mit lediglich einer Leitungsstruktur in oder auf lediglich einer Fensterscheibe realisiert werden kann, ohne auf eine vollständige Beheizung der gesamten Fensterscheibe gerade im nicht durch Schwarzdruck bedeckten Bereich zu verzichten, ist vorgesehen, dass die Antennenanordnung mindestens zwei zusätzliche Antennenleiter (6) aufweist, die bei vorhandenen horizontalen Heizleitern (3) vertikal und bei vorhandenen vertikalen Heizleitern (3) horizontal angeordnet und jeweils galvanisch an Äquipotentialpunkten (5) der sich ausbildenden Spannungsverteilung verbunden sind oder bei vorhandenen horizontalen Heizleitern (3) horizontal und bei vorhandenen vertikalen Heizleitern (3) vertikal angeordnet sind, wobei die zusätzlichen Antennenleiter (6) lediglich einen Kontaktpunkt mit der Leitungsstruktur der Antennenanordnung aufweisen.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Antennenanordnung für den Empfang von LMK-, UKW- und TV-Signalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

[0002] Die meisten Fahrzeuge beherbergen heute elektronische Anlagen, wie zum Beispiel Radios, die Antennen benötigen. Antennen für den Empfang von LMK- und UKW-Signalen genügen längst nicht mehr der Nachfrage, vielmehr werden auch Antennen zum Empfang von TV-Signalen benötigt. Darüber hinaus ist es für die Fahrzeugdesigner wünschenswert, die Antennen bei erhöhter Sicherheit und Zuverlässigkeit in die Form des Fahrzeuges möglichst ästhetisch zu integrieren.

[0003] Eine Möglichkeit besteht darin, die Antenne in eine Scheibe des Fahrzeuges zu integrieren. In diesem Zusammenhang ist vorgeschlagen worden, die Heizleiter der Heckscheibe eines Fahrzeugs für den Empfang zu nutzen. Eine solche Fahrzeug-Antennenanordnung ist aus der WO 99/66587 bekannt. Bei dieser diversitären Antennenanordnung dient das Heizfeld einer Kraftfahrzeugfensterscheibe in Verbindung mit zusätzlichen, galvanisch nicht mit dem Heizfeld verbundenen und zwischen Heizfeld und dem oberen Rand der Fensterscheibe befindlichen Leitungsstrukturen als Antenne für den Empfang von LMK-, UKW- und TV-Signalen.

[0004] Ein wesentlicher Nachteil einer derartigen Anordnung ist die Notwendigkeit einer Fläche, zum Beispiel im Bereich der oberen Fensterscheibe, die aufgrund fehlender Heizleiter nicht beheizt und deshalb nicht abgetaut werden kann. Gerade bei Fahrzeugen mit kleinen Scheiben ist der sich ergebende beheizbare Bereich der Scheibe unzulässig klein.

[0005] Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind weiterhin Fahrzeug-Antennenanordnungen bekannt, bei denen der Empfang von LMK- und diversitären UKW-Signalen mit dem Heizfeld und der Empfang von diversitären TV-Signalen mit separaten Leitungsstrukturen in derselben oder einer oder mehreren sich meist in unmittelbarer Nähe befindlichen, aber räumlich getrennten Fensterscheiben realisiert wird. Nachteilig an einer solchen Anordnung ist die Notwendigkeit von mehreren, jedoch mindestens zwei Antennenanschlusspunkten oder von mehreren, jedoch mindestens zwei feststehenden Fensterscheiben, was mit einem erhöhten Aufwand für die Fertigung der Fensterscheiben und für Auslegung der angeschlossenen elektronischen, meist aktiven Schaltungskomponenten einhergeht. Darüber hinaus erhöht sich der Montageaufwand für die Schaltungsträger.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

[0006] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeug-Antennenanordnung anzugeben, mit welcher der Empfang von LMK-, diversitären UKW- und diversitären TV-Signalen mit lediglich einer Leitungsstruktur in oder auf lediglich einer Fensterscheibe realisiert werden kann, ohne auf eine vollständige Beheizung der gesamten Fensterscheibe gerade im nicht durch Schwarzdruck bedeckten Bereich zu verzichten. Dabei soll die Zahl der Antennenanschlusspunkte minimal sein.

[0007] Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Fahrzeug-Antennenanordnung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

[0008] Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der kostengünstigen Fertigung. Gegenüber bekannten Antennenanordnungen muss lediglich eine Leitungsstruktur in oder auf lediglich einer Fahrzeugscheibe ausgebildet werden.

[0009] Dabei ist vorgesehen, daß bei einer Fahrzeug-Antennenanordnung mit in oder auf einer Fahrzeugscheibe angeordneten horizontalen oder vertikalen Antennenleitern, die zumindest teilweise als Heizleiter zum Beheizen der Fahrzeugscheibe schaltbar sind,die Antennenanordnung mindestens zwei zusätzliche Antennenleiter aufweist, die bei vorhandenen horizontalen Heizleitern vertikal und bei vorhandenen vertikalen Heizleitern horizontal angeordnet und jeweils galvanisch an Äquipotentialpunkten der sich ausbildenden Spannungsverteilung verbunden sind oder bei vorhandenen horizontalen Heizleitern horizontal und bei vorhandenen vertikalen Heizleitern vertikal angeordnet sind, wobei die zusätzlichen Antennenleiter lediglich einen Kontaktpunkt mit der Leitungsstruktur der Antennenanordnung aufweisen., wobei zwangsläufig der jeweils äußere Heizleiter galvanisch kontaktiert werden muß.

[0010] Dazu wird ein Fahrzeug-Antennenanordnung mit in oder auf einer Fahrzeugscheibe angeordneten horizontalen oder vertikalen Antennenleitern, die zumindest teilweise als Heizleiter zum Beheizen der Fahrzeugscheibe schaltbar sind, so ausgebildet, dass die Antennenanordnung mindestens zwei zusätzliche Antennenleiter aufweist, die bei vorhandenen horizontalen Heizleitern vertikal und bei vorhandenen vertikalen Heizleitern horizontal angeordnet und jeweils galvanisch an Äquipotentialpunkten der sich ausbildenden Spannungsverteilung verbunden sind oder bei vorhandenen horizontalen Heizleitern horizontal und bei vorhandenen vertikalen Heizleitern vertikal angeordnet sind, wobei die zusätzlichen Antennenleiter lediglich einen Kontaktpunkt mit der Leitungsstruktur der Antennenanordnung aufweisen.

[0011] Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht im integrierten Aufbau von passiven oder aktiven Schaltungselementen, die für die unterschiedlichen Frequenzbänder zwar getrennte Signalpfade vorsehen, aber in einem einzigen Gehäuse angeordnet werden können. Hieraus resultiert neben einem Minimum an mechanischen Komponenten auch eine minimale Verkabelung. Daher ist die erfindungsgemäße Antennenanordnung gerade für Diversity-Systeme vorteilhaft, da eine Vielzahl unterschiedlicher Rundfunkdienste den elektronischen Komponenten über nur einen Antennenanschlusspunkt zugeführt werden können.

[0012] Die in oder auf der Scheibe befindlichen Antennenleiter, die teilweise als Heizleiter schaltbar sind, können lichtdurchlässig ausgebildet sein. Dies erlaubt eine möglichst unauffällige Integration der Antenne in das Fahrzeug.

[0013] Die Heizleiter können über eine an der rechten und linken Seite bzw. an der oberen und unteren Seite der Scheibe befindliche Sammelschiene mit Spannung versorgt werden. Eine solche Spannungsversorgung reduziert die Anzahl der in der Leitungsstruktur vorhandenen Leiterbahnen, was einen Kustenvorteil für die Fertigung bedeutet.

[0014] Die Lärge der zusätzlichen Antennenleiter ist derart ausgebildet, dass sich ein resonanzartiges Verhalten der Antennenanordnung über den gewünschten Empfangsbereich einstellt. Durch die symmetrische Anordnung von zusätzlichen Antennenleitern, welche lediglich einen Kontaktpunkt mit der Leitungsstruktur der Antennenanordnung aufweisen, kann ein solches resonanzartiges Verhalten der Antennenanordnung über den gesamten Empfangsbereich erzielt werden. Zusätzlich kann die Spannungsquelle über Baugruppen mit hochfrequenztechnisch hochohmigem Verhalten mit den Heizleitern verbunden werden, um die vom Heizstrom auf die Antennenleiter übertragenen Bordnetzstörungen zu unterdrücken.

[0015] Über die Antennenanschlusspunkte sind die Baugruppen zur Erfüllung der Empfangsaufgabe mit der Antenne verbunden. Die Antennenanschlusspunkte können an den jeweils äußeren Ecken der sich ausbildenden Leiterstruktur angeordnet sein, was wiederum eine möglichst unauffällige Integration der Antenne erlaubt.

[0016] Die erfindungsgemäße Antennenanordnung findet bevorzugt in Heckscheiben von Personenkraftwagen Anwendung, welche einen metallischen Rahmen aufweisen können.

[0017] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0018] Die Erfindung soll nachstehend anhand von zumindest teilweise in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung eines ersten Beispiels einer Antennenanordnung nach dem Stand der Technik;

Fig. 2

eine schematische Darstellung eines zweiten Beispiels einer Antennenanordnung nach dem Stand der Technik;

Fig. 3

eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 4

eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 5

eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in einem dritten Ausführungsbeispiel und

Fig. 6

eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in einem vierten Ausführungsbeispiel.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

[0019] Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich ist, wird bei Antennenanordnungen nach dem Stand der Technik, sofern sämtliche Antennenleiter in einer Scheibe angeordnet sein sollen, ein Bereich in der Scheibe benötigt, der nicht beheizt werden kann. Dies ist in Fig. 1 der Bereich, in dem die Leitungsstruktur für den Empfang der diversitären TV-Signale angeordnet ist, also jene Leitungsstruktur, die mit den Baugruppen 7c verbunden ist, und in Fig. 2 der Bereich, in dem die Leitungsstrukturen für den Empfang der LMK- und der diversitären TV-Signale angeordnet sind, also jene Leitungsstrukturen, die mit den Baugruppen 7a und 7c verbunden sind. Soll der Nachteil, dass nicht die gesamte Scheibe beheizbar ist, vermieden werden, muss nach dem Stand der Technik die Leitungsstruktur für den Empfang der diversitären TV-Signale in einer anderen Scheibe realisiert werden, was wiederum zu einer erhöhten Anzahl von Antennenanschlusspunkten und einem erhöhten Fertigungsaufwand führt.

[0020] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung, bei dem die horizontal angeordneten Heizleiter 3 einer Fahrzeugscheibe 1 für den Empfang von UKW-, LMK- und TV-Signalen dienen, wobei die Antennenanordnung zusätzlich vertikale Antennenleiter 6 aufweist, die galvanisch an Äquipotentialpunkten 5 der sich ausbildenden Spannungsverteilung verbunden sind.

[0021] Dabei weist dieses erfindungsgemäße Antennensystem eine LMK-Antenne, zwei UKW-Antennen und zwei TV-Antennen auf, die innerhalb zweier mechanischer Komponenten angeordnet sind. Die erste mechanische Komponente 13 weist passive und/oder aktive Bauelemente 7b, 7c zur Erfüllung der Empfangsaufgabe für je einen LMK-, UKW- und TV-Empfang auf. Die zweite mechanische Komponente 14 weist passive und/oder aktive Bauelemente 7a, 7b, 7c zur Erfüllung der Empfangsaufgabe für je UKW- und TV-Empfang auf. Die Leitungsstrukturen werden durch gängige Verfahren aufgebracht, wobei es unerheblich ist, ob es sich um Einscheibensicherheitsglas oder um Verbundsicherheitsglas oder um eine andere Glasart handelt.

[0022] Die beschriebene Anordnung kann nicht nur in Personenkraftwagen, sondern auch in anderen Fahrzeugen, zum Beispiel in Schiffen, Verwendung finden. Die Antennenanschlusspunkte sind an den äußeren Eckpunkten des Heizfeldes angeordnet. Die Heizleiter 3 sind im Wesentlichen horizontal und parallel zueinander angeordnet. Die vom Heizstrom auf die als Antenne dienenden Heizleiter 3 übertragenen Bordnetzstörungen werden durch Baugruppen 10 mit hochfrequenztechnisch hochohmigem Verhalten unterdrückt. Solche Baugruppen 10 sind zum Beispiel eine UKW/TV-Drossel oder ein LMK-Sperrkreis.

[0023] Zur Verbesserung der Empfangseigenschaften sind des Weiteren eine Vielzahl, jedoch mindestens zwei zusätzliche Antennenleiter 6 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls aus Heizleiter 3 zur Beheizung der Scheibe schaltbar vertikal angeordnet sind und mit den horizontal angeordneten Heizleitern 3 galvanisch an Äquipotentialpunkten 5 der sich ausbildenden Leitungsstruktur verbunden sind. Die Länge der zusätzlichen Antennenleiter 6 wird so festgelegt, dass sich ein resonanzartiges Verhalten der Antenne über den gesamten Empfangsbereich einstellt.

[0024] In Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 sind weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung dargestellt. Bei diesen wird die Breitbandigkeit der Antennenanordnung dadurch erreicht, dass zu den horizontal angeordneten Heizleitern 3 zusätzlich eine Vielzahl, jedoch mindestens zwei ebenfalls horizontal angeordnete Antennenleiter 6 vorgesehen sind, die lediglich einen Kontaktpunkt mit der Leitungsstruktur der Antennenanordnung aufweisen. Aus diesem Grund dienen diese zusätzlichen Antennenleiter 6 nicht als Heizleiter 3. In den bevorzugten Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 sind diese zusätzlichen Antennenleiter 6 jeweils mit der Sammelschiene 4 verbunden und symmetrisch zueinander angeordnet.

[0025] Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele, vielmehr ist es möglich, durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Ansprüche

1. Fahrzeug-Antennenanordnung mit in oder auf einer Fahrzeugscheibe (1) angeordneten horizontalen oder vertikalen Antennenleitern, die zumindest teilweise als Heizleiter (3) zum Beheizen der Fahrzeugscheibe (1) schaltbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antennenanordnung mindestens zwei zusätzliche Antennenleiter (6) aufweist, die bei vorhandenen horizontalen Heizleitern (3) vertikal und bei vorhandenen vertikalen Heizleitern (3) horizontal angeordnet und jeweils galvanisch an Äquipotentialpunkten (5) der sich ausbildenden Spannungsverteilung verbunden sind oder bei vorhandenen horizontalen Heizleitern (3) horizontal und bei vorhandenen vertikalen Heizleitern (3) vertikal angeordnet sind, wobei die zusätzlichen Antennenleiter (6) lediglich einen Kontaktpunkt mit der Leitungsstruktur der Antennenanordnung aufweisen.

2. Fahrzeug-Antennenanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die in oder auf der Scheibe befindlichen Leitungsstrukturen lichtdurchlässig sind.

3. Fahrzeug-Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Heizleiter (3) über eine an der rechten und linken Seite der Scheibe befindliche Sammelschiene (4) mit Spannung versorgt werden.

4. Fahrzeug-Antennenanordnung nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antennenanordnung zusätzliche Antennenleiter (6), welche bei vorhandenen horizontalen Heizleitern (3) horizontal und bei vorhandenen vertikalen Heizleitern (3) vertikal angeordnet sind, in gerader Anzahl aufweist, wobei jeweils zwei dieser zusätzlichen Antennenleiter (6) zueinander symmetrisch bezüglich einer Achse angeordnet sind, welche die Verbindungslinie der Seitenhalbierenden der oberen und unteren Begrenzungslinie (2) der Scheibe oder die Verbindungslinie der Seitenhalbierenden der linken und rechten Begrenzungslinie (2) der Scheibe ist.

5. Fah-zeug-Antennenanordnung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung lediglich zwei Antennenanschlusspunkte (8) aufweist.

6. Fahrzeug-Antennenanordnung nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die vom Heizstrom auf die Heizleiter (3) und Antennenleiter (6) übertragenen Bordnetzstörungen durch Baugruppen (10) mit hochfrequenztechnisch hochohmigem Verhalten unterdrückt werden.

7. Fahrzeug-Antennenanordnung nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antennenanschlusspunkte (8) für die Baugruppen (7) zur Erfüllung der Empfangsaufgabe an den jeweils äußeren Ecken der sich ausbildenden Leiterstruktur angeordnet sind.

8. Fahrzeug-Antennenanordnung nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fahrzeugscheibe (1) eine Heckscheibe eines Personenkraftwagens mit einem metallischen Rahmen ist.

9. Fahrzeug-Antennenanordnung nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Länge der zusätzlichen Antennenleiter (6) derart ausgeführt ist, dass sich ein resonanzartiges Verhalten der Antennenanordnung über den gewünschten Empfangsbereich einstellt.

Zeichnung