專利名稱：用于機動車輛的絹網(wǎng)印制天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝到機動車輛上的天線，具體而言，涉及絲網(wǎng)印制(或絹網(wǎng)印制)于這種機動車輛，尤其是旅行類機動車輛的后窗上的天線。
背景技術(shù)：
將要隨車安裝到私家車輛或多用途運載車輛的天線通常越來越集成一體化，使得從車輛外面不再能明顯看到它們，因而容許這種車輛具有吸引當(dāng)前大眾品味的更為統(tǒng)一的外觀。與突出裝置的使用有關(guān)聯(lián)的缺點，包括空氣動力學(xué)，噪聲，振動，密封緊密性以及人為破壞各方面的考慮會因此大大減少。
既然如此，非常重要的是將天線置于能夠持續(xù)實現(xiàn)其核心功能的環(huán)境中，該核心功能包括將電磁場(車輛之外的)轉(zhuǎn)換成可被無線電裝置使用的電信號。
因此總是需要在天線位置和其輻射性能之間找到平衡，其中期望天線位置盡可能隱蔽，而當(dāng)更多天線輻射結(jié)構(gòu)被引入車輛之內(nèi)，特別是靠近車輛金屬部分的時候，其輻射性能更大程度地受到影響。
另一方面，機動車輛制造商非常重視單個的所謂“多功能”的箱，該“多功能”箱包括多個功能，使得有可能簡化與車輛的集成一體化，并簡化將此箱連接到汽車無線電接收裝置或連接到需要由天線接收信號的裝置的電纜的通過。
FM和遙控?zé)o鑰開關(guān)(remote keyless entry)天線具有線性地面極化，參考基準是長度等于波長四分之一的天線(或者對FM天線約750mm的長度，對遙控?zé)o鑰開關(guān)天線為170mm)。
本領(lǐng)域當(dāng)前狀態(tài)為所謂隱蔽天線提供了多種可能性，特別是為以下三種無線電接收功能-介于76MHz和108MHz之間的FM(頻率調(diào)制)無線電；-介于140kHz和1.7MHz之間的AM(振幅調(diào)制)無線電；
-遙控?zé)o鑰開關(guān)功能，434MHz(或者對于日本為315MHz)這些天線的輻射部分由絲網(wǎng)印制于車輛玻璃部分上的導(dǎo)線構(gòu)成，玻璃部分于是用作天線載體。導(dǎo)線具有0.8mm的厚度，允許使得除霜器良好運行的足夠且可接受的電流通過。
作為后窗上輻射部分的補充，可添加絲網(wǎng)印制于左和/或右后角窗上的天線用于FM無線電應(yīng)用或AM無線電應(yīng)用。
對于旅行類車輛，可開啟的后窗被用作FM天線的接收線載體，角窗包含用于遙控?zé)o鑰開關(guān)以及AM、可能還有FM功能的接收線(aerial)。這兩種玻璃載體(后窗和角窗)必須以不施用絕熱處理的典型方式制成。
總的來說，隱蔽型FM、AM以及遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的每個功能利用了一個接收線和盡可能與其靠近的電路。
-AM天線的接收線由一個或多個位于角窗中間部分約0.8mm厚的導(dǎo)線構(gòu)成。電子箱包括一個電路，該電路實現(xiàn)從接收線到無線電接收器的高阻抗適配。
-后窗上FM天線的接收線由在最少10、最多30之間變化的多個水平導(dǎo)線構(gòu)成。這些約0.8mm厚的線還涉及除霜功能。電子箱包括一個電路，該電路實現(xiàn)從接收線阻抗到從該箱輸出的同軸電纜的特征阻抗、也就是等于盡可能接近75ohm的值的適配。
-角窗上FM天線的接收線由位于角窗中間部分的多個導(dǎo)線構(gòu)成。電子箱包括一個電路，該電路實現(xiàn)從接收線阻抗到從該箱輸出的同軸電纜的特征阻抗、也就是等于盡可能接近75ohm的值的適配。
-遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的接收線可與AM接收線或FM接收線相同。電子箱包括一電路板，該電路板實現(xiàn)從接收線阻抗到從該箱輸出的同軸電纜的阻抗、也就是接近50ohm的阻抗適配。
根據(jù)是否利用了由車輛電池直接或非直接產(chǎn)生的+12V電源，該箱被稱為無源的或有源的。有源箱的功能是利用一個或多個晶體管放大信號。使用有源還是無源電子箱的選擇是根據(jù)相對于參考天線(四分之一波長天線)基于相對于地面1.5m邊長且1.5m高的方形體計算出的天線平均增益而做出的。
通常，相對于參考天線的可接受的最小增益在-10dB左右。平均增益是通過計算360個測量值(圍繞車輛每一度做一次測量)的平均而得到的。如果在使用無源箱的情況下，天線低于此-10dB的限度，那么通常會利用有源箱以彌補缺少的dB。
在高水準車輛中，通過將兩種到可能多達四種不同的天線，稱為FM1，F(xiàn)M2，F(xiàn)M3和FM4，集合在一起，來改進FM接收。這些不同的天線可使用后窗或右和/或左角窗作為載體。每個接收線上的信號僅利用單根電線在被稱為收集點的點上采集。接收線和電線之間通過按鈕進行連接。電線的另一端連接到距離不超過150mm的箱上。
不同的FM1，F(xiàn)M2，F(xiàn)M3和FM4天線可使用同樣的接收線，但是具有在接收線上排布不同的收集點。因此這些天線的電磁響應(yīng)，也就是輻射圖是不同的。實際上，這些收集點在這些接收線上產(chǎn)生不同的表面電流。因此，這些不同的天線可被結(jié)合(信號被輪流疊加或消減或切換)以提供相對于單個絲網(wǎng)印制天線增強了的輸出信號。
這種天線系統(tǒng)要供應(yīng)給具有由不施加絕熱處理的壓型玻璃制成的標準設(shè)計的后窗的車輛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為上述公知類型的旅行類機動車輛的后窗和角窗提出一種絲網(wǎng)印制天線設(shè)備，在頻率調(diào)制以及遙控?zé)o鑰開關(guān)功能中都確保優(yōu)異的信號接收的同時，此天線的設(shè)計與執(zhí)行特別簡單經(jīng)濟。
根據(jù)本發(fā)明，旅行類機動車輛可開啟的后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線至少具有FM2無線電和遙控?zé)o鑰開關(guān)接收的功能，這些天線功能的每一種包括接收線和盡可能與其靠近的電路，后窗上FM2天線的接收線引入除霜網(wǎng)絡(luò)，遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的接收線由角窗承載，其特征在于，F(xiàn)M2天線的接收線包括相對于中間縱向豎直面對稱并與除霜網(wǎng)絡(luò)交迭的兩條豎直線。
有益地，根據(jù)本發(fā)明引入FM2天線的接收線的除霜網(wǎng)絡(luò)的絹網(wǎng)印制(或絲網(wǎng)印制)具有U形狀，所述接收線包括530mm量級長度的絲網(wǎng)印制的地線。
根據(jù)補充的特征，根據(jù)本發(fā)明的天線包括雙線電纜以在FM2天線的接收線上采集FM信號，并將其傳輸?shù)诫娮酉洌撾p線電纜包括連接到絲網(wǎng)印制地線的接地線和連接到絲網(wǎng)印制接收線的對稱線的FM信號線。接地線和FM信號線的連接點彼此排布的非常近，以利用兩個按鈕在雙線電纜端尾使用連接器。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的接收線是絲網(wǎng)印制在車輛角窗上的F形，該接收線在其電源供應(yīng)點處以50ohm的阻抗在434MHz下諧振。接收線還具有150mm量級長度的絲網(wǎng)印制的地線以及用以在天線接收線上采集遙控?zé)o鑰開關(guān)信號并將其傳輸?shù)诫娮酉涞碾p線電纜。


為了確保清楚理解本發(fā)明，下面參照所附的示意圖，以非限制性的例子，對優(yōu)選實施方案進行描述，其中圖1是具有所示笛卡兒參考軸的旅行類車輛的非常概略的平面圖；圖2是作為FM2天線接收線載體的旅行類機動車輛的可開啟后窗的平面圖；圖3是安裝到圖2的旅行類機動車輛的角窗的遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的接收線的正視圖；圖4是圖3的遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的接收線在更大尺度上的詳細示圖。
圖5是具有將雙線電纜連接到FM2天線接收線的雙按鈕的連接器的下表面的透視圖。
具體實施例方式
參照圖1，在點1處示意性闡明一旅行類機動車輛，特別包括可開啟后窗2和右角窗3。
根據(jù)本發(fā)明，車輛1的可開啟的后窗2作為絲網(wǎng)印制的FM2天線的載體，右角窗3承載遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的接收線，以為FM波段提供FM2信號并提供遙控?zé)o鑰開關(guān)信號。
參照圖2，F(xiàn)M2天線由FM2接收線和有源電子箱構(gòu)成。絲網(wǎng)印制在可開啟的后窗2上的FM2天線的接收線由原有的除霜網(wǎng)絡(luò)4構(gòu)成，該除霜網(wǎng)絡(luò)4具有U形形狀，與相對于車輛1的中間縱向豎直面對稱的兩條豎直線5相交迭。除霜網(wǎng)絡(luò)4包括電源供應(yīng)于其中間的除霜收集器6，7。
約530mm長的厚絲網(wǎng)印制線8就近連接到一個大的接地板，如車輛1的車架、后擋板的內(nèi)部金屬擋泥板或?qū)⒑蟠肮潭ǖ浇饘俸髶醢宓恼澈蟿?。只有該絲網(wǎng)印制線8可位于金屬部分附近(或在小于10mm的距離之內(nèi))。相反，構(gòu)成FM2接收線一部分的絲網(wǎng)印制的部分4，5，6，7必須不能太靠近車輛1的金屬結(jié)構(gòu)，因為連接到金屬會導(dǎo)致FM2信號的損耗。為避免這種現(xiàn)象，絲網(wǎng)印制部分4，5，6，7必須離金屬邊緣至少7mm，并且與車輛1的金屬部分沒有任何交迭。
為了系統(tǒng)的良好運作，在除霜器的電源線上使用濾波和去耦合設(shè)備，將除霜網(wǎng)絡(luò)4的收集器6，7連接到電池正極以及接地。圖中未示出的該濾波和去耦合設(shè)備由置于連接到電池正極的電源線上的感應(yīng)器和置于接地線上的感應(yīng)器構(gòu)成，這兩個感應(yīng)器距離除霜收集器6，7約100mm放置。這些感應(yīng)器避免無線電頻率信號被除霜器的電源線傳導(dǎo)到電池的正極端或負極端。
絲網(wǎng)印制天線的尺度取決于后窗2的表面。圖2中可開啟后窗2上的FM2天線系統(tǒng)適應(yīng)于具有大約不小于0.48m2的表面的矩形可開啟后畜。
電子箱9將FM2天線的阻抗適配至75ohm。在由兩條豎直線5構(gòu)成的接收線部分上于連接點10處采集FM2信號，選擇連接點位置以允許在平面z＝0上，沿x軸方向(見圖1)獲得定向的FM2天線。
在連接點10處FM2信號的采集是通過由電線11，12構(gòu)成的雙線電纜而實現(xiàn)，該雙線電纜在一端處具有連接器13(圖5)，連接器為具有雙按鈕的類型，所述雙按鈕與絲網(wǎng)印制網(wǎng)絡(luò)的連接點10和緊鄰于連接點10的接地線8的連接點14接合。電線11，12在后窗2和電子箱9之間具有一米的長度。
雙線電纜11，12可由傳統(tǒng)連接器15中斷，以允許將該雙線電纜11，12固定到車架上。選擇一米的長度是因為在車輛類型環(huán)境中在98MHz下該長度構(gòu)成半波通過。根據(jù)該雙線電纜11，12的放置和電纜在車輛中的環(huán)境，根據(jù)該雙線電纜與車架之間的距離，并根據(jù)在該雙線電纜附近可能存在的其他外來物體，取決于頻率的阻抗值因而就不同車輛而言可以是不同的。
與電子箱9相關(guān)聯(lián)的FM2電路對每個車輛也可以有所變化。但是，選擇雙線電纜11，12的長度等于半波長恰當(dāng)?shù)仨憫?yīng)了車輛中電纜的環(huán)境。
在電子箱入口處也發(fā)現(xiàn)了收集器處FM2天線的阻抗，該電子箱不涉及雙線電纜和車架之間的交叉耦連的細節(jié)。由于使用一米長的雙線電纜11，12，系統(tǒng)因此使得可以明顯響應(yīng)于在制造的每個車輛中雙線電纜11，12的可能的不同安裝。
在圖示的例子中，使用的雙線電纜11，12由兩個扁平銅導(dǎo)線構(gòu)成(或具有低于每千米40ohm的中心阻抗的電線)，每個電線由一股多個導(dǎo)體(三到十個之間)構(gòu)成，最大總直徑為0.9mm。以順應(yīng)車輛1制造商要求的材料將兩個導(dǎo)線11，12隔離(工作電壓小于45V)。最大尺寸，包括外皮，不超過1.60×3.30mm。
雙線電纜11，12由具有15mm螺距的雙按鈕連接器13在一米長端尾處終結(jié)。
選擇的安裝電子箱9的位置是在車輛1的右或左內(nèi)支柱上，在車架和后門的后擋板之間的通過管套處朝向頂部。箱9為矩形，置于后金屬板或金屬支柱上。通過螺釘將其固定到車架上，此車架于是作用為獲得接地信號。
實現(xiàn)遙控?zé)o鑰開關(guān)功能的第二天線如圖3所示。它由遙控?zé)o鑰開關(guān)接收線和位于電子箱9中的無源適配電路構(gòu)成。遙控?zé)o鑰開關(guān)接收線由與電子箱9在同一側(cè)的右角窗3上制成的F形(在圖4中以更大比例顯示)絲網(wǎng)印制部分15構(gòu)成。遙控?zé)o鑰開關(guān)信號的收集點17位于絲網(wǎng)印制部分F15的水平較低分支的端點處。
厚絲網(wǎng)印制線16(圖3和圖4)與將角窗3固定到車架的粘合劑相接觸。粘合劑置于所謂的首要區(qū)域中。
400mm長的雙線電纜18，19連接位于角窗3上的接收線的收集點17和置于電子箱9中的無源適配電路。選擇雙線電纜18，19的長度為400mm是因為它在車輛類型環(huán)境中于434MHZ下構(gòu)成波長通過。
根據(jù)所述雙線電纜的放置和車輛內(nèi)該電纜周圍的環(huán)境，根據(jù)該雙線電纜與車架之間的距離，并根據(jù)在該雙線電纜附近可能存在其他外來物體，取決于頻率的阻抗值因而就不同車輛而言可以是不同的。這導(dǎo)致在不同車輛之間接收線阻抗的總響應(yīng)的改變。因此，與箱關(guān)聯(lián)的電路對于每個車輛也會有所改變。但是，選擇雙線電纜的長度等于半波長正確地在接收線的環(huán)境中響應(yīng)。在電子箱9入口處也發(fā)現(xiàn)了收集點17處接收線的阻抗，該電子箱不涉及雙線電纜18，19和車架之間的交叉耦連的細節(jié)。由于使用400mm長的雙線電纜，系統(tǒng)使得有可能明顯響應(yīng)于在制造的每個車輛中雙線電纜18，19的可能的不同安裝。
除了長度，使用的雙線電纜18，19具有與上述FM2天線的雙線電纜11，12同樣的特征，因此在此不必重復(fù)。此雙線電纜18，19同樣由具有15mm螺距的雙按鈕連接器(圖中未示出，但是與圖5的連接器13相同)終結(jié)。此連接器與F形絲網(wǎng)印制接收線15的收集點17和絲網(wǎng)印制地線16上的點20合作，其中選擇絲網(wǎng)印制地線16緊鄰收集點17。
定義遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的絲網(wǎng)印制的尺度以使得接收線在434MHz左右引起諧振，在接收線的電源供應(yīng)點處阻抗等于50ohm的情況下獲得最大輻射增益。適合于遙控?zé)o鑰開關(guān)接收線15的該結(jié)果的尺度為所述F的豎直線條的長度為130mm，F(xiàn)的兩條水平線條之間的距離為55mm，F(xiàn)的豎直線條和地線16之間的距離為20mm，F(xiàn)的上端與地線16的相應(yīng)端的偏差為10mm。
圖3所示的該遙控?zé)o鑰開關(guān)天線系統(tǒng)適應(yīng)于大約具有不小于0.08m2的表面的三角形或梯形角板的形狀。
將要理解的是上述描述僅作為示范例給出，并不旨在限制本發(fā)明，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下可做出建設(shè)性的改進或添加。
權(quán)利要求
1.一種在旅行類機動車輛的可開啟后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線，至少具有FM2無線電功能和遙控?zé)o鑰開關(guān)接收功能，這些天線功能中的每一種包括接收線和盡可能與其靠近的電路，后窗(2)上FM2天線的接收線引入除霜網(wǎng)絡(luò)(4)，遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的接收線由角窗(3)承載，其特征在于，F(xiàn)M2天線的接收線包括相對于中間縱向豎直面對稱且與除霜網(wǎng)絡(luò)(4)交迭的兩條豎直線(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的在旅行類機動車輛的可開啟后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線，其特征在于，絲網(wǎng)印制的除霜網(wǎng)絡(luò)(4)具有U形形狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的在旅行類機動車輛的可開啟后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線，其特征在于，F(xiàn)M2天線的接收線具有530mm量級長度的絲網(wǎng)印制地線(8)作為用于FM信號的地線。
4.如權(quán)利要求3所述的在旅行類機動車輛的可開啟后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線，其特征在于，包括雙線電纜(11，12)以在天線的接收線上采集FM信號，并將其傳輸給電子箱(9)，所述雙線電纜(11，12)包括連接到絲網(wǎng)印制地線(8)的接地線(12)和連接到絲網(wǎng)印制接收線的所述對稱線(5)的FM信號線(11)。
5.如權(quán)利要求4所述的在旅行類機動車輛的可開啟后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線，其特征在于，從接地線(12)到絲網(wǎng)印制地線(14)的連接點和從FM信號線(11)到絲網(wǎng)印制接收線的連接點(10)彼此緊鄰放置。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的在旅行類機動車輛的可開啟后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線，其特征在于，遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的接收線是角窗(3)上絲網(wǎng)印制的F形狀。
7.如權(quán)利要求6所述的在旅行類機動車輛的可開啟后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線，其特征在于，所述F形絲網(wǎng)印制部分(15)以其電源供應(yīng)點處50ohm的阻抗在434MHz下諧振。
8.如權(quán)利要求7所述的在旅行類機動車輛的可開啟后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線，其特征在于，遙控?zé)o鑰開關(guān)天線的接收線具有150mm量級長度的絲網(wǎng)印制地線(16)作為用于434MHz信號的地線。
9.如權(quán)利要求8所述的在旅行類機動車輛的可開啟后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線，其特征在于，包括雙線電纜(18，19)以在天線的接收線上采集遙控?zé)o鑰開關(guān)信號，并將其傳輸?shù)诫娮酉?9)，所述雙線電纜(18，19)包括連接到絲網(wǎng)印制地線(16)的接地線(19)和在其所述電源供應(yīng)點(17)處連接到絲網(wǎng)印制接收線(15)的遙控?zé)o鑰開關(guān)信號線(18)。
10.如權(quán)利要求9所述的在旅行類機動車輛的可開啟后窗和角窗上絲網(wǎng)印制的天線，其特征在于，從接地線(19)到絲網(wǎng)印制地線(16)的連接點(20)和從遙控?zé)o鑰開關(guān)信號線(18)連接到絲網(wǎng)印制接收線(15)的電源供應(yīng)點(17)彼此緊鄰放置。
全文摘要
FM2天線包括在旅行車輛可開啟后窗(2)上絹網(wǎng)印制的接收線，還包括具有交迭的兩條對稱豎直線(5)的除霜網(wǎng)絡(luò)(4)。厚地線(8)被絹網(wǎng)印制于后窗(2)上，雙線電纜(11，12)將FM2接收線連接到電子箱(9)。在車輛角窗上，束縛天線的接收線絲網(wǎng)印制為F形，并由雙線電纜(19，20)連接到電子箱(9)。用于旅行車輛的后窗和角窗的絹網(wǎng)印制天線在FM和束縛模式下都提供優(yōu)異的接收。
文檔編號H05B3/84GK1957502SQ200580004207
公開日2007年5月2日 申請日期2005年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者A·蒙達多里, D·維拉特利 申請人:電氣元件公司