专利名称：用于沙龙型车辆后窗的丝网印制天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于机动车辆上的天线，具体而言，涉及丝网印制(screen printed)于这种机动车辆，尤其是沙龙型(saloon type)机动车辆的后窗上的天线。
背景技术：
将要随车安装到旅行车辆或商业车辆的天线日益集成一体化，使得从车辆外面不再能明显看到它们，这为车辆提供了更为和谐的外观，与当前大众的品味相一致。与涉及空气动力学、噪声、振动、密封紧密性以及人为破坏的突出装置的使用有关的缺点会因此大大减少。
对天线来说重要的是被置于能够持续提供其核心功能的环境中，该核心功能也就是将电磁场(车辆之外的)转换成可被无线电设备使用的电信号。
因此必须在天线位置和其辐射性能特性之间找到平衡，其中要求天线位置尽可能不可见，而当天线的辐射结构被引入车辆之内，特别是靠近车辆金属部件的时候，其辐射性能特性尤其受影响。
另一方面，机动车辆制造商对于单个的被称为“多功能”的箱有强烈的兴趣，该“多功能”箱包括多种功能，使得有可能简化与车辆的集成一体化，并简化将此箱连接到车辆无线电接收设备或连接到需要天线接收信号的设备的电缆的运行。
FM和遥控无钥开关天线是地面线极化天线，参考基准是长度等于波长四分之一的天线(或者对FM天线长度约为750mm，对遥控无钥开关天线为170mm)。
本领域当前状态为所谓隐蔽天线提供了多种选择，特别是为以下三种无线电接收功能-FM(频率调制)无线电，介于76MHz和108MHz之间；-AM(振幅调制)无线电，介于140kHz和1.7MHz之间；-遥控无钥开关功能，434MHz(或者对于日本为315MHz)。
这些天线的辐射部分由丝网印制在车辆玻璃部分上的导线制成，玻璃部分于是用作天线载体。导线具有0.8mm的厚度，承载容许并足以有除冰功能的电流以正常工作。
对于沙龙型车辆，后窗被用来作为多天线系统的载体。典型地，后窗需要由不施用绝热处理的压型玻璃制成。
总的来说，隐蔽型FM、AM以及遥控无钥开关天线的每种功能利用了一个接收线(aeria1)和尽可能靠近该接收线的电子电路。
-AM天线的接收线由位于后窗顶部或底部的一个或多个约0.8mm厚的水平导线构成。这些丝网印制的线并不涉及除冰功能。电子箱包括一个电子电路，该电子电路提供从接收线到无线电接收机的高阻抗匹配。
-FM天线的接收线由在最少15最多25之间变化的多个水平导线构成。这些约0.8mm厚的线还涉及除冰功能。电子箱包括一个电路，该电路提供从接收线到该箱输出的同轴电缆的特性阻抗的阻抗匹配，也就是等于尽可能接近75ohm的值。
-遥控无钥开关天线的接收线可与AM接收线或FM接收线相同。电子箱包括一电子板，该电子板处理接收线到该箱输出的同轴电缆的阻抗，也就是接近50ohm的阻抗匹配。
取决于利用由车辆电池直接或间接产生的+12V电源，该箱被称为无源的或有源的。有源箱的功能是利用一个或多个晶体管增强信号。使用有源还是无源电子箱的决定是根据相对于参考天线(四分之一波长天线)计算出的平均增益而做出的。
通常，相对于参考天线的可接受的最小增益在-10dB左右。平均增益是通过计算360个测量值(围绕车辆每一度做一次测量)的平均而得到的。如果在使用无源箱的情况下，天线低于此-10dB的限度，那么通常会切换到有源箱以弥补dB的不足。
在高端车辆中，通过组合不同的天线，例如最多达四种天线，称为FM1、FM2、FM3和FM4，来增强FM接收。这些不同的天线使用后窗作为同一载体，并通过其收集点来彼此区分。于是后窗上的这些收集点产生四种不同电磁响应。然后这些不同的天线可被组合(信号被轮流叠加或消减或切换)以提供相比于单个丝网印制天线增强了的输出信号。
这种天线系统特别要供应给来自机动车辆制造商的目标车辆，这种车辆具有由不施加绝热处理的压型玻璃制成的传统设计的后窗。
发明内容
本发明的目标是为沙龙型机动车辆的后窗提出一种上述概括已知类型的丝网印制天线设备，在频率调制模式、振幅调制模式以及遥控无钥开关功能中都提供优异的信号接收的同时，该天线的设计与安装还特别简单经济。
根据本发明，沙龙型机动车辆后窗上丝网印制的天线具有四种无线电接收功能，即AM、FM1、FM2和遥控无钥开关，并包括-具有一接收线的AM天线，该接收线由位于后窗顶部或底部但不涉及除冰功能的至少一个水平导线构成，AM天线的接收线与位于电子箱中的第一电子电路相关联，第一电子电路提供从所述接收线到无线电接收机的高阻抗匹配；-具有一个同样的接收线的FM1和FM2天线，该接收线由多个涉及除冰功能的水平导线构成，这两种天线具有不同的信号收集点(12，13)，每种天线包括一电子箱的电路，该电路提供从天线的接收线到从该电子箱输出的同轴电缆的特性阻抗的阻抗匹配；以及-具有与AM天线相同的接收线的遥控无钥开关天线，电子箱的电路提供从该天线的接收线到从该箱输出的同轴电缆阻抗的阻抗匹配。
所述天线特征在于，FM1和FM2天线的接收线除原有的除冰网络之外还包括两对相对于车辆的中间垂直纵面对称放置的垂直线，FM1信号于接收线的一个点处被收集，以在零高度平面中沿车的纵向获得定向的信号，FM2信号于接收线的不同点被收集，以在零高度平面中沿车的横向获得定向的信号。
根据本发明的特定特性，每对FM1和FM2天线的接收线的垂直线距离相应除冰收集器的中心点约510mm放置。
根据本发明的其他特性-FM1天线的电子电路是无源电路，而FM2天线的电子电路是有源电路；以及-AM天线的电子电路是有源电路，遥控无钥开关天线的电子电路是无源电路。
根据本发明的另一特性，电子箱由包括FM1、FM2、AM和遥控无钥开关天线的四个电子电路的单一板构成，信号在这些天线的接收线上的收集点被划分在车辆后窗的同一扇区，以使得从后窗到所述箱的连接电线的长度尽可能短。
为清楚理解本发明，下面作为并不旨在限制本发明的例子，参照所附的示意图给出优选实施方案的描述，其中-图1是装配有根据本发明的丝网印制天线系统的沙龙型机动车辆后窗的正视图；以及-图2是图1的丝网印制天线底部的更大比例显示。
具体实施例方式
在图1中，标记1表示沙龙型机动车辆的后窗，该后窗略呈梯形，并具有小于0.7m2的表面积。窗1具有丝网印制于其上的除冰网络2，该除冰网络2常规地包括通过水平电线5互连的两个收集器3、4。收集器3在其中心点6处通过滤波器8连接到车辆的电源电池7。
第一FM1频率调制天线包括由原有的除冰网络2构成的接收线，所述除冰网络2被添加了两对相对于窗1的中间垂直纵面对称的垂直线9、10于其中。电子箱11将FM1天线的阻抗匹配到75ohm。FM1信号于点12处被收集到FM1天线的丝网印制上，以在z＝0的平面(零高度平面)沿x轴(车辆的纵轴)方向获得定向天线。
第二FM2频率调制天线包括与FM1天线同样的接收线和一个有源电子箱。FM2信号与FM1信号并不在同一点收集，而是在位于除冰收集器4的中心点的点13处收集，选择该点13以在z＝0的平面、沿y轴(车辆的横轴)方向获得定向的FM2信号。于点13处收集的FM2信号被传输到电子箱11，该电子箱11将FM2天线匹配到75ohm，并增强该信号。点13置于与箱11位于同一侧的收集器4上，使得该点13和箱11通过约300mm的单一电线14相连。
第三AM振幅调制天线由AM接收线和有源阻抗匹配箱构成。AM接收线由丝网印制于窗1底部的水平线15构成，信号的收集点在16处。
第四遥控无钥开关天线由遥控无钥开关接收线和无源阻抗匹配箱构成。与AM接收线相似，该遥控无钥开关接收线包括丝网印制的水平线15，信号的收集点也位于16处。
如上所述，在电源电池7和除冰收集器3的中心点6之间插入了滤波器8。包含连接到车辆底盘的电感元件和滤波电容元件的该滤波器8确保天线系统的正常运作，防止射频信号通过除冰电源电线被传导至电池7。
电子箱11包括具有四个电路的单一电子板，也就是-通过连接电线17连接到点16的用于AM功能的电路；-通过连接电线19连接到FM1接收线的点12处的用于FM1功能的电路；-通过电线14连接到FM2接收线的点13处的用于FM2功能的电路；以及-与用于AM功能的电路相似，通过连接电线17连接到点16的用于遥控无钥开关功能的电路。
将电线14、17和19设计得尽可能得短，也就是不长于300mm，以避免FM和AM模式下的耗损。
有益地，将电子箱11置于靠近车辆后窗底部处，放在左边或右边。该箱11为矩形形状，优选地被置于邻近后窗的金属后板上或金属支柱上。通过螺钉将其固定到底盘上，于是后者被用来获得地面信号。
正如在图2中可以更详细看到的，具有例如约15mm厚度的厚的丝网印制基线20与胶21相接触，将后窗1固定到底盘上。窗底部的该基线20和丝网印制线22形成FM1射频信号的传输线。因此，FM1信号从电子箱11侧面传输，这样单一电线19(约150mm长)在点12处取得信号然后将其导向箱11。在点12旁边有收集点16，该点16依靠进入箱11的大约150mm长的单一电线提取AM和遥控无钥开关信号。
有益地，成对的垂直线9和10分别位于离除冰收集器的中心点6、13大约510mm(四分之一波长)的距离L处(见图1)，以获得于FM波段共振、并于此波段表现最大辐射能量的天线系统。
将要理解的是上述描述仅作为实施例给出，并不旨在限制本发明，并且可在不偏离本发明范围的情况下作出建设性的添加或改进。
权利要求
1.一种丝网印制于沙龙型机动车辆后窗上的天线，具有四种无线电接收功能，即AM、FM1、FM2和遥控无钥开关，并包括-具有一接收线的AM天线，所述接收线由位于后窗顶部或底部但不涉及除冰功能的至少一个水平导线构成，AM天线的接收线与位于电子箱中的第一电子电路相关联，所述第一电子电路提供从所述接收线到无线电接收机的高阻抗匹配；-具有一个同样的接收线的FM1和FM2天线，所述接收线由多个涉及除冰功能的水平导线构成，这两种天线具有不同的信号收集点(12、13)，每种天线包括一电子箱的电路，所述电路提供从天线的接收线到从所述电子箱输出的同轴电缆的特性阻抗的阻抗匹配；以及-具有与AM天线相同的接收线的遥控无钥开关天线，电子箱的电路提供从所述天线的接收线到从所述箱输出的同轴电缆阻抗的阻抗匹配，其特征在于，FM1和FM2天线的接收线除除冰网络(2)之外还包括两对相对于车辆的中间垂直纵面对称放置的垂直线(9、10)，FM1天线的接收线(2、9、10)的收集点(12)用以在零高度平面中沿车辆的纵向获得定向的信号，而FM2天线的收集点(13)用以在零高度平面中沿车辆的横向获得定向的信号。
2.如权利要求1所述的丝网印制天线，其特征在于，每对垂直线(9、10)被置于距离相应的除冰收集器(3或4)的中心点(6或13)约510mm处。
3.如权利要求1或2所述的丝网印制天线，其特征在于，FM1天线的电子电路是无源电路，而FM2天线的电子电路是有源电路。
4.如权利要求1至3中任一项所述的丝网印制天线，其特征在于，AM天线的电子电路是有源电路，而遥控无钥开关天线的电子电路是无源电路。
5.如权利要求1至4中任一项所述的丝网印制天线，其特征在于，电子箱(11)由包括FM1、FM2、AM和遥控无钥开关天线的四个电子电路的单一板构成，信号在这些天线的接收线上的收集点(12、13、16)被划分在车辆后窗的同一扇区，以使得从后窗(1)到所述箱(11)的连接电线(19、14、17)的长度尽可能短。
6.如权利要求5所述的丝网印制天线，其特征在于，电子箱(11)被固定于车辆的右边或左边支柱上，朝向后窗(1)的底部。
7.如前述权利要求中任一项所述的丝网印制天线，其特征在于，包括用于FM1信号的传输线，所述传输线由厚的丝网印制基线(20)和连接到FM1接收线(9)的丝网印制线(22)构成，以将FM1信号从后窗(1)的一个角引到相对的角。
8.如前述权利要求中任一项所述的丝网印制天线，其特征在于，AM天线和遥控无钥开关天线的接收线由后窗(1)底部的两条水平丝网印制线(15)构成。
9.如前述权利要求中任一项所述的丝网印制天线，其特征在于，滤波系统(8)被置于电源电池(7)和除冰网络(2)之间，所述滤波系统由串连的电容元件和电感元件构成。
全文摘要
FM1和FM2天线的接收线除原有的除冰网络(2)之外还包括两对相对于车辆的中间垂直纵面对称放置的垂直线(9、10)。FM1信号于接收线上的点(12)处被接收，使得有可能在零高度平面中沿车辆的纵向获得定向信号。FM2信号在与接收线不同的点(13)处被收集，使得有可能在零高度平面中沿车辆的横向获得定向信号。用于沙龙型车辆后窗的丝网印制天线为FM、AM以及束缚功能模式提供优异的接收。
文档编号H01Q1/12GK1918743SQ200580004128
公开日2007年2月21日 申请日期2005年2月7日 优先权日2004年2月6日
发明者A·蒙达多里, D·维拉特利 申请人:电气元件公司