DE4312259C2

DE4312259C2 - Kraftfahrzeugantennenscheibe mit AM-Antenne

Info

Publication number: DE4312259C2
Application number: DE4312259A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Niklewski; Peter Dipl Phys Dr Paulus
Original assignee: Flachglas Wernberg GmbH
Current assignee: Pilkington Deutschland AG
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2013-04-16
Also published as: DE4312259A1; JPH07122924A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugantennenscheibe mit AM-Antenne in Form einer passiven Antenne sowie mit einer damit verbundenen Einrichtung zum Anschluß eines Empfängers, wobei zwischen der AM-Antenne und der Ein richtung zum Anschluß des Empfängers eine Anpassungs schaltung angeordnet ist. - Eine AM-Antenne ist eine An tenne für den Empfang von amplitudenmodulierten elektro magnetischen Wellen, insbesondere für den Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereich. Man unterscheidet außerdem FM-Antennen, die für den Empfang von frequenzmodulierten elektromagnetischen Wellen (UKW-Bereich) eingerichtet sind. Die Anpassungsschaltung bewirkt eine Erhöhung der AM-Antennenleistung bei den verschiedenen Frequenzen, für die ein zugeordneter Kraftfahrzeugempfänger eingerichtet ist.

Bei den bekannten Kraftfahrzeugantennenscheiben mit den beschriebenen Einrichtungen, von denen die Erfindung ausgeht (EP 0 346 089 A1), wird mit einer Anpassungsschal tung für den AM-Bereich gearbeitet. Diese Anpassungsschal tung besteht aus zwei Resonanzkreisen. Für die Induktivi täten wird ein spezielles Ferritmaterial verwendet, daß frequenzabhängige Parameter aufweist. Diese Maßnahmen sind aufwendig. Die bekannte Kraftfahrzeugantennenscheibe zeichnet sich durch den Nachteil aus, daß mit den beschriebenen Maßnahmen lediglich der Mittelwellenbereich des AM-Bereiches abgedeckt werden kann.

Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Kraftfahrzeugantennenscheibe der eingangs genannten Art anzugeben, mit der der Langwellen-, Mittelwellen- und Kurzwellenbereich abgedeckt werden kann und bei der auf die genannten frequenzabhängigen Ferrit-Elemente verzichtet werden kann.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung eine Kraftfahrzeugantennenscheibe mit AM-Antenne in Form einer passiven Antenne sowie mit einer damit verbundenen Einrichtung zum Anschluß eines Empfängers, wobei zwischen der AM-Antenne und der Einrichtung zum Anschluß des Empfängers eine Anpassungsschaltung angeord net ist, die

a) eine von der Antenne zur Einrichtung zum Anschluß des Empfängers durchgehende Hochfrequenzleitung und zumindest eine daran angeschlossene, zur Masse geführte, zu einem ersten Resonanzsystem gehörende Leitung mit zumindest zwei zwischen Hochfrequenz leitung und Masse in Reihe geschalteten ersten beiden Induktivitäten aufweist, von denen die hochfrequenzleitungsseitige Induktivität von einer ersten Kapazität überbrückt ist und von denen die masseseitige Induktivität gleichzeitig zu einem zweiten Resonanzsystem gehört,
b) außerdem zur Einrichtung zum Anschluß des Empfängers hin ein drittes Resonanzsystem aus einer Parallelschaltung einer dritten Induktivität und einer dritten Kapazität aufweist,

wobei die Auslegung so getroffen ist, daß in einem ersten Frequenzbereich für lange Wellen des AM-Bereiches die AM-Antenne mit den ersten beiden Induktivitäten als ein ersten Resonanzsystem in Resonanz gerät, und fernerhin so getroffen ist, daß in einem zweiten Frequenzbereich für kürzere Wellen des AM-Bereiches die erste Kapazität die erste Induktivität überbrückt und die AM-Antenne mit der zweiten Induktivität als das zweite Resonanzsystem in Resonanz gerät, wobei außerdem die Auslegung so getroffen ist, daß für Wellen in einem dritten, gegenüber dem zweiten höheren Frequenzbereich des AM-Bereiches die Antenne mit der dritten Induktivität und der dritten Kapazität als das dritte Resonanzsystem in Resonanz gerät. Das ist gleichsam die grundsätzliche Baulehre einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugantennenscheibe für drei Frequenzbänder oder Wellenbereiche. Die grundsätzliche Baulehre läßt sich variieren. Eine vorteilhafte Variante in bezug auf eine Erhöhung der Anzahl der Frequenzbänder oder Wellenbereiche ist Gegenstand des Patentanspruches 2. Für die gebräuchlichen Radiofrequenzen wird man das erste Resonanzsystem für Langwellen und das vierte Resonanz system für Kurzwellen einrichten. Das sind Auslegungs maßnahmen, die der Fachmann ohne erfinderisches Zutun rechnerisch oder im Labor erarbeitet. Stets besteht die Möglichkeit, das erste und/oder das zweite und/oder das dritte und/oder das vierte Resonanzsystem mit ohm′schen Widerständen zu versehen, welche die Resonanz dämpfen und frequenzmäßig verbreitern. Man kann die Einrichtung zum Anschluß eines Empfängers mit einem hochohmigen, kapazitätsarmen Verstärker versehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, auf einen Verstärker zu verzichten, wenn die Einrichtung zum Anschluß des Empfängers ein aus reichend kapazitätsarmes Kabel aufweist.

Überraschenderweise besteht bei der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugantennenscheibe die Möglichkeit, die AM-Antenne den unterschiedlichen Gegebenheiten und Erfor dernissen anzupassen. Insbesondere wird es durch die Erfindung möglich, die AM-Antennenleiter auf verhältnis mäßig kleiner Fläche unterzubringen, ohne dadurch Einbußen in der Empfangsleistung hinnehmen zu müssen. So kann die AM-Antenne beispielsweise zwei bis vier parallele Leiter aufweisen und oberhalb eines großflächigen Heizfeldes angeordnet sein. Die AM-Antenne kann sogar lediglich einen oder zwei randnahe Leiter aufweisen und damit nur wenig Fläche im Sichtbereich beanspruchen. Fernerhin besteht die Möglichkeit, die Antenne als L-förmige AM/FM-Antenne aus zuführen. In diesem Falle sind an sich bekannte zusätz liche schaltungstechnische Maßnahmen erforderlich, um eine Trennung der AM- und FM-Signale zu bewirken. Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung fünfte, sechste und weitere Resonanzsysteme in der beschriebenen Art und Weise angeschlossen werden können, und zwar für weitere Frequenzbereiche oder Wellenbereiche.

Erfindungsgemäß wird auf eine Integration eines Heizfeldes in das AM-Antennensystem verzichtet. Nichtsdestoweniger erreicht man hohe Antennenleistungen. Die erreichten Vor teile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß erfindungs gemäß durch Verwendung verschiedener, gleichsam inein andergeschachtelter Resonanzkreise eine Erhöhung der Antennenleistung bei verschiedenen Frequenzen erreicht wird.

Im Rahmen der Erfindung kann die Auslegung insbesondere so getroffen werden, daß im Langwellenbereich, am unteren sowie am oberen Ende des Mittelwellenbereiches sowie im 49-Meter-Band des Kurzwellenbereiches eine Verbesserung der Antennenleistung von bis zu 20 dB erreicht wird. Selbst in der Mitte des Mittelwellenbereiches ist gleich zeitig eine Verbesserung erreichbar. Im Ergebnis können mit einer erfin dungsgemäßen Kraftfahrzeugantennenscheibe alle Forderungen der Praxis mit geringem Aufwand erfüllt werden.

Im folgendem wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.

Die einzige Figur zeigt schematisiert auf Ersatzschalt bildern eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugantennenscheibe mit den dazugehörenden erfindungsgemäßen Einrichtungen.

In der einzigen Figur erkennt man links das Schema 1 einer erfindungsgemäßen Antennenscheibe mit Heizfeld und davon getrenntem AM-Antennenelement in Form einer passiven Antenne sowie rechts das Schema 2 einer damit verbundenen Einrich tung zum Anschluß eines Empfängers. Zwischen der AM-Antenne gemäß Schema 1 und der Einrichtung zum Anschluß des Empfängers gemäß Schema 2 ist eine Anpassungsschaltung 3 angeordnet.

Die Anpassungsschaltung 3 weist eine von der Antenne zur Einrichtung zum Anschluß des Empfängers durchgehende Hoch frequenzleitung 4 und im Ausführungsbeispiel eine daran angeschlossene, zur Masse geführte, ein Resonanzsystem RS1 bildende Leitung 5 mit zwei Induktivitäten L1 und L2 auf. Von diesen beiden Induktivitäten ist eine, nämlich L1, von einer Kapazität C1 zur Hochfrequenzleitung 4 hin überbrückt. Die Auslegung ist so getroffen, daß in einem ersten Frequenzbereich für verhältnismäßig lange Wellen die AM-An tenne mit den Induktivitäten L1 und L2 als erstes Resonanz system RS1 in Resonanz gerät. Die Auslegung ist fernerhin so getroffen, daß in einem zweiten Frequenzbereich für kürzere Wellen die Kapazität C1 die Induktivität L1 quasi überbrückt und die AM-Antenne mit der Induktivität L2 als ein zweites Resonanzsystem RS2 in Resonanz gerät. Zusätzlich ist zur Einrichtung zum Anschluß des Empfängers gemäß Schema 2 hin ein drittes Resonanzsystem RS3 mit einer Induktivität L3 und einer Kapazität C3 vorgesehen. Die Auslegung ist insoweit so getroffen, daß in einem dritten, gegenüber dem zweiten höheren Frequenzbereich die AM-Antenne mit der Induktivität L3 und Kapazität C3 als drittes Resonanzsystem RS3 in Resonanz gerät. Im Ausführungsbeispiel erkennt man fernerhin ein viertes Resonanzsystem RS4 mit einer Induktivität L4. Dabei ist die Auslegung weiterhin so getroffen, daß das vierte Resonanzsystem RS4 für die Frequenzen eines vierten höheren Frequenzbereiches in Resonanz gerät.

Im Rahmen der Erfindung können die Resonanzsysteme RS1 bis RS4 bezüglich der Resonanzen und folglich die Frequenzbänder oder Wellenbereiche sehr willkürlich gewählt werden und den Erfordernissen der Praxis sehr genau angepaßt werden, was durch entsprechende Berechnungen oder Laboruntersuchungen ohne weiteres durchgeführt werden kann. Regelmäßig wird man das erste Resonanzsystem RS1 für Langwellen, das zweite und dritte Resonanzsystem RS2 und RS3 für Mittelwellen und das vierte Resonanzsystem RS4 für Kurzwellen einrichten.

Die Einrichtung zum Anschluß des Empfängers gemäß Schema 2 mag einen hochohmigen, kapazitätsarmen Verstärker aufweisen.

Man könnte allerdings auch verstärkerfrei mit einem kapazitätsarmen Kabel arbeiten.

Die AM-Antenne mag zwei bis vier parallele Leiter oder sogar nur einen Leiter aufweisen. Stets kann erreicht werden, daß die Kraftfahrzeugantennenscheibe mit den zugeordneten Ein richtungen mit hoher Antennenleistung arbeitet. Die Antenne kann auch als L-förmige AM/FM-Antenne ausgeführt sein.

Claims

1. Kraftfahrzeugantennenscheibe mit AM-Antenne in Form einer passiven Antenne sowie mit einer damit verbundenen Einrichtung zum Anschluß eines Empfängers, wobei zwischen der AM-Antenne und der Einrichtung zum Anschluß des Empfängers eine Anpassungsschaltung angeordnet ist, die

a) eine von der AM-Antenne zur Einrichtung zum Anschluß des Empfängers durchgehende Hochfrequenz leitung (4) und zumindest eine daran ange schlossene, zur Masse geführte, zu einem ersten Resonanzsystem (RS1) gehörende Leitung (5) mit zumindest zwei zwischen Hochfrequenzleitung (4) und Masse in Reihe geschalteten ersten beiden Induktivitäten (L1, L2) aufweist, von denen die hochfrequenzleitungsseitige Induktivität (L1) von einer ersten Kapazität (C1) überbrückt ist und von denen die masseseitige Induktivität (L2) gleich zeitig zu einem zweiten Resonanzsystem (RS2) zu gehört,
b) außerdem zur Einrichtung zum Anschluß des Empfängers hin ein drittes Resonanzsystem (RS3) aus einer Parallelschaltung einer dritten Induktivität (L3) und einer dritten Kapazität (C3) aufweist,

wobei die Auslegung so getroffen ist, daß in einem ersten Frequenzbereich für lange Wellen des AM-Bereiches die AM-Antenne mit den ersten beiden Induktivitäten (L1, L2) als das erste Resonanzsystem (RS1) in Resonanz gerät und fernerhin so getroffen ist, daß in einem zweiten Frequenzbereich für kürzere Wellen des AM-Bereiches die erste Kapazität (C1) die erste Induktivität (L1) überbrückt und die AM-Antenne mit der zweiten Induktivität (L2) als das zweite Resonanzsystem (RS2) in Resonanz gerät, wobei außerdem die Auslegung so getroffen ist, daß für Wellen in einem dritten, gegenüber dem zweiten höheren Frequenzbereich des AM-Bereiches die Antenne mit der dritten Induktivität (L3) und der dritten Kapazität (C3) als das dritte Resonanzsystem (RS3) in Resonanz gerät.

2. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach Anspruch 1, wobei die Anpassungsschaltung außerdem ein viertes Resonanzsystem (RS4) mit einer vierten Induktivität (L4) aufweist und wobei die Auslegung so getroffen ist, daß zusätzlich das vierte Resonanzsystem (RS4) mit der vierten Induktivität (L4) für gegenüber dem dritten Resonanzsystem (RS3) höhere Frequenzen in Resonanz gerät.

3. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach Anspruch 1, wobei das erste Resonanzsystem (RS1) für Langwellen, das zweite Resonanzsystem (RS2) und das dritte Resonanzsystem (RS3) für Mittelwellen eingerichtet sind.

4. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach Anspruch 2, wobei das erste Resonanzsystem (RS1) für Langwellen, das zweite Resonanzsystem (RS2) und das dritte Resonanzsystem (RS3) für Mittelwellen und das vierte Resonanzsystem (RS4) für Kurzwellen eingerichtet sind.

5. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach Anspruch 3 oder 4, wobei das erste und/oder das zweite und/oder das dritte und/oder das vierte Resonanzsystem (RS1, RS2, RS3, RS4) ohm′sche Widerstände (R1 bzw. R2 bzw. R3 bzw. R4) aufweisen, welche die Resonanz dämpfen und frequenzmäßig verbreitern.

6. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einrichtung zum Anschluß des Empfängers (Schema 2) einen hochohmigen, kapazitätsarmen Verstärker aufweist.

7. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einrichtung zum Anschluß des Empfängers (Schema 2) ein kapazitätsarmes Kabel aufweist und ver stärkerfrei ausgeführt ist.

8. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die AM-Antenne einen bis vier parallele Leiter aufweist und oberhalb eines Heizfeldes angeordnet ist.

9. Kraftfahrzeugantennenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die AM-Antenne als L-förmige AM/FM-Antenne ausgeführt ist.