专利名称：用于车辆上的室外天线和/或车顶天线以及相关天线的波束成形装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆上的室外天线和/或车顶天线以及相关天线的波束成 形装置。本发明涉及一种波束成形装置，其用于如权利要求1的前序部分所述的车辆-尤 其是机动车-上的室外天线和/或车顶天线，以及如权利要求M的前序部分所述的相关天 线。
背景技术：
当今的机动车基本上普遍装有室外天线和/或车顶天线。它们一般用于接收广播 节目。当今使用的机动车天线中很多都具有天线装置和辐射元件，其例如用于对地静止 的测位系统，即定位系统(GPS-System)以及用于移动通信的附加的天线装置。因为在移动通信中不同的频率很重要，例如所谓的900MHz频带、1800MHz频带、 1900MHz频带或者例如还有UMTS频段(即1920MHz到2170MHz的频段)，所以当今使用的 机动车天线通常设计为能用于所有这些频段的所谓的多频带天线。玻璃天线是基本上公知的，它可以例如集成在机动车的后窗玻璃中。同时这样的 玻璃天线通常具有位于玻璃中的印刷电路，所述电路起到天线的作用并且还能用作加热区 域。能够粘在后窗玻璃上的天线也同样是公知的。辐射器位于玻璃的外表面上。为此 天线底座(天线外壳)的下表面粘到玻璃的外表面上，其中和天线共同作用的零件直接在 天线底座下面通常以同样的或较小的大小粘到玻璃的内表面上，因此在位于外表面的天线 底座和位于玻璃内表面的电气的对应接触面(Gegenflache)之间能够进行信号传输。此外，在一般情况下天线经常安装在机动车结构上，通常在机动车车顶更确切地 说在其后部区域，即一般情况下经常安装于后窗玻璃前面不远的位置。新一代机动车的特点在于具有特别大的玻璃天窗，这样的车顶有时也被称为全景 车顶。除了天窗之外它们还能够具有一个不能打开的玻璃天花板，即一个相应的玻璃天窗， 其中相应的天线能够安装到这样的不导电的玻璃天窗上。为了安装这样的天线在玻璃天窗上设置相应的安装区域或区段，通常采用配重面 (Gegengewichtsflache )的形式，所述配重面尺寸合适并能够导电，预装配于机动车 的全景车顶或玻璃天窗(或后窗玻璃)上，用于生成相应的天线辐射模式。
发明内容
本发明的任务在于，改进这种天线系统，即用于车辆-尤其是机动车-上的室外天 线和/或车顶天线，利用所述天线能够改进波束成形。 所述任务在根据本发明的波束成形装置方面根据权利要求1中说明的特征解决，在相应的机动车天线方面根据权利要求M中说明的特征解决。本发明的有益实施方式在 从属权利要求中说明。通过本发明，车辆-尤其是机动车-上的室外天线和/或车顶天线的效率和效果 利用简单的方法得到明显地改进。此外本发明主要能够用于机动车的不导电的外部蒙皮中。在这里尤其重要的是 玻璃天窗，所述车顶由于其大的尺寸有时也被称作全景车顶。本发明同样还能够用于车 辆-尤其是机动车-上的其它玻璃中，甚至是车辆的蒙皮中，所述蒙皮例如由塑料以及与车 身钢板相反的不导电的材料构成。通过本发明建议并提供了 一种附加的波束成形装置，用于实现在波束成形方面以 及由此在天线的接收和发送属性方面的明显的改进。本发明假定，通常在车身蒙皮的不导电的部分处，即尤其是在不导电的机动车车 顶或机动车玻璃及此类中设置天线安装区域或区段(Abschnitt)，通常情况下采用尺寸足 够大的导电的配重面的形式。为了实现对天线属性的改进，在制造商一方就可以进行设置，即在天线安装区域 或区段下面，即主要在相应的导电的配重面下在机动车蒙皮的材料中或其下面(即尤其在 玻璃天窗的材料中或在玻璃天窗下面)补充设置导电的寄生(parasitare)波束成形装置。所述寄生波束成形装置具有这样的尺寸和/或位置，使得其不被天线安装区域或 部分，或者至少不被相应的待安装机动车天线的底座所屏蔽，也就是说寄生波束成形装置 的区域至少部分地超出待安装天线装置的底座或所述导电的配重面，该配重面通常比待安 装天线装置的底座的底面大四倍。此外导电的寄生波束成形装置与天线装置的底座或导电的配重面之间没有电流 地接通。在本发明的范围内特别有益之处在于，造型(即俯视平面的寄生波束成形装置时 的造型)参照天线安装区域或区段(即参照待安装机动车天线的位置和/或天线的定向) 可以是非对称的，并且正是通过寄生波束成形装置的不对称设计能够得到涉及天线辐射模 式的改进。当设置天线用于接收圆极化电磁波时，这可以是特别有利的，例如所述天线被一 方面用于接收GPS信号或者另一方面用于接收所谓的SDARS信号，即用于接收由卫星辅助 的信息和/或雷达系统。SDARS系统涉及例如在美国常见的由卫星辅助的数字无线电服务 系统。在本发明的范围内所述的寄生波束成形装置可以被不同地构造。它可以包括具有 “孔格属性(Lochgitter-Eigenschaften)”的栅格结构，例如可以因此在一个或多个扭转的 装置中相互设置多个相互平行的导体，由此第一、第二以及可能地第三等等平行的栅格结 构重叠并相交地设置，所述栅格结构在其联接点处电流地相互连接。只是由相互平行的导电线段构成的栅格结构也是可能的，由此构成的不是“孔 格”，而是“条格(Streifengitter) ”。在所有这种情况下有时仍然会提及一个寄生辐射器 平面或多个寄生辐射器平面，因为通过这个概念可以最好地描述根据本发明的寄生波束成 形装置。
作为替代或补充地，栅格结构也可以由大量的点面或圆面(dots)或者类似形成 的“导电孤岛(leitenden Inseln) ”构成，它们并排设置并由此形成点状或岛状的结构。各 个导电部分(dots)的造型可以被不同地选择并且不一定强制为圆形。椭圆的，具有圆的、 凸的、凹的边线以及直的边界部分等等的对称结构，例如小的正方形或矩形、六边形等等都 是可能的，在这个范围内不存在限制。所述的寄生波束成形装置并不一定强制地转变或实现为栅格结构。寄生辐射器面 还可以是封闭的面的形式(在其中例如还可以集成各个尺寸宁可较大的间隙)，即具有提 高的导电能力。这种所谓的“封闭的面”例如可以是在不导电的机动车结构-优选为玻璃 或全景玻璃的形式-上的平面的金属蒸发镀层(Metallbedampfimg)，可以是喷涂以金属的 薄膜或者也可以是导电的丝网印刷面或者之类。此外也可以设置混合系统，其包括栅格结 构和相应的尺寸较大的封闭的面，所述封闭的面具有提高的导电能力。最终证明这样是有益并且足够的，S卩如果寄生波束成形装置按照所述寄生辐射器 面的类型或根据寄生辐射器面如此确定，使得其具有在天线周围的最大的范围，所述范围 例如不大于40cm。在很多情况下较小的尺寸标定也是足够的，因此在天线周围区域设置寄 生辐射装置，所述周围区域不大于35cm、30cm、Mcm或20cm。所述的寄生辐射器优选地在制造商一方就已经塑料材料的内部，尤其地，在例如 为车辆的玻璃天窗或后窗玻璃特定的玻璃的内部一同制造。这种寄生辐射器形式的栅格状 的结构也可以构造于玻璃的内侧并且优选地在生产过程中已经被一同制造。之所以安装到 外表面通常是不希望的，是因为在这里不会与最终设置在那里的配重面和/或待安装天线 的导电的底座发生电流地接触。如所述那样，可以尤其在安装天线的玻璃上首先设置配重面。寄生波束成形装置 围绕所述导电的配重面延伸并且此外可以一同设置于配重面下面。所述配重面还可以位于 车身结构的不导电材料的凹口内，尤其是位于玻璃天窗的凹口内。这样配重面和玻璃天窗 的上表面可以位于同一高度，即齐平。在这种情况下天线连接电缆将不穿过玻璃，因为通向 天线的一条或多条连接电缆能够直接通过配重面和引入其内的凹口而通向天线。在这种情 况下波束成形装置位于配重面上表面的下部或旁边。因此可以完成技术上容易实现并且非 常符合审美的方案，其中主要是玻璃表面和配重面的上表面能够相互齐平地或近乎齐平。
下面结合附图对本发明作进一步介绍。其中图1机动车的侧面示意图；图2机动车车顶的倾斜的部分视图以及相关的后窗玻璃；图3全景车顶形式的机动车车顶的俯视图，所述车顶具有用于安装机动车天线的 相对行驶方向向后的配重面；图4根据图3的全景车顶形式的机动车车顶的俯视图，所述车顶具有根据本发明 附加设置的波束成形装置；图如至如机动车玻璃天窗的横截面的局部示意图，其具有集成的根据本发明的 寄生波束成形装置；图5与图4类似的示图，然而具有用于波束成形装置的不同的造型；
图6再次修改的实施例，具有相对天线装置不对称设置的波束成形装置；图7再次修改的实施例，其中寄生波束成形装置由多个寄生辐射器部分平面组 成；图至8d四个用于寄生波束成形装置的栅格结构的不同例子的俯视图；图9再次修改的实施例，通过俯视图说明寄生辐射器部分平面可以由不同的栅格 结构组成；图10根据本发明的位于玻璃内的寄生波束成形装置以及位于玻璃上的配重面的 横截面示意图；图11与图10类似的横截面示意图，然后删掉了单独的配重面，因此仅有导电的天 线底座自己作为配重面；图12根据图10和11的另一个在垂直横截面中显示的实施例，其中天线的配重面 安装在玻璃天窗的凹口中；以及图13图12所示实施例的俯视图。
具体实施例方式在图1中显示了车辆1，即机动车1’的侧面示意图，其具有常见的机动车结构3， 所述结构3大部分由钢板或其它的金属组成，即由导电的车身部分3’以及不导电的车身部 分3”-尤其是玻璃5的形式-组成，如果玻璃安装在车顶区域，还被称作玻璃天窗或全景车 顶fe。进一步将玻璃设置为前窗玻璃恥、侧窗玻璃5c以及后窗玻璃5d。在图2所示的实施例中可见，例如机动车车顶9被大尺寸的玻璃或全景玻璃5覆 盖。在前部的车顶部分可以例如利用能开关的滑动天窗覆盖，相反在后部的区域，例如通过 车顶横梁11分隔，设置固定的车顶玻璃和/或玻璃fe。在固定的车顶玻璃fe的后部区域，在到后窗玻璃5d的过渡区域附近由玻璃(即 不导电材料)构成的车顶9的外表面上安装和固定由导电材料-尤其是金属-构成的配重 面13，用作天线安装区域或天线区段15。由根据图3的放大的俯视图可知，例如导电的配重面设置为天线安装区域和/或 区段15，该配重面在车顶9上如此安装，使得其相对于在纵向上经过车辆1的中心伸展的垂 直的中间对称平面17而居中对称。安装在天线安装区域和/或区段15上的室外天线和/ 或车顶天线19同样如此安装，使得其同样对称于前面提到的垂直的且纵向经过车辆1的中 间对称平面17。此外图3中还仅图示性地表明，在覆盖天线19且在附图中有时只是略提的、允许 电磁波束通过的天线外壳内部可以设置例如多个天线辐射器19a，例如GPS天线、SDARS天 线以及其它的例如在一个垂直突起的电路板上以导电的面的形式构造的移动无线天线，该 移动无线天线可能还可以适用于多个频带。这些天线类型只是示例性地提出。任意其它的 天线方向或天线类型都可以被使用。如图3所示，在那里配重面13可能与导电的车身3、3’之间没有接触地安装在绝 缘的玻璃天窗5、如上。图2说明了，配重面在其造型和安装中还可以如此放置，使得所述 配重面自身由导电的车身3’覆盖以及/或者与所述车身电流地接通或甚至配重面本身是 车身钢板的一部分并且在玻璃天窗的方向上突出。
为了能够改善波束成形并由此一起改善天线功率，根据本发明设置寄生辐射器装 置27，以便有助于改进接收并且如有可能改进发送属性。这种在下文中有时也被称为寄生辐射器的寄生波束成形装置27 (其有时也被称 为寄生辐射器面或寄生辐射器面组)被设置室外天线和车顶天线19的下面，即甚至在配重 面13的下面。此外所述配重面13通常被构造为封闭的、导电的面，尤其被构造为金属板的 形式。配重面还能够与车身直接电流地接通。然而这里还可以进行修改，即配重面有可能 被优选地构造为网眼细密的栅格，使得其比配重面13尽可能有效地发挥作用。由根据图4的俯视图可知，寄生辐射器装置或波束成形装置27的位置和/或其 尺寸如此布置或度量，使得其并不被室外天线或车顶天线19以及尤其地，相关的天线外壳 19a或属于天线外壳19a的天线地盘19b所覆盖，而是明显地超出了配重面13或天线外壳 19a以及天线地盘19b，即在横向或垂直地观察玻璃5的情况下。由根据图如到如的横截面示意图得知，寄生波束成形装置27不是设置在玻璃 5-即尤其是车顶玻璃或全景玻璃5a_的上表面或外表面5’上，而是设置在构造为具有确定 厚度四的玻璃5的内部。在根据图4的实施例中表明，玻璃5、如通常在内部具有例如隔热层和/或紫外线 反射层和/或用于构造安全玻璃的塑料中间层。这些单层或多层在图如到4c中只是图示 性地显示并被标记为31。这些可能的层都被简短概括地标记为中间层31。在根据图如所示的玻璃5的扼要的横截面示图中显示出，根据本发明的寄生辐射 器装置或波束成形装置27平面地设置于玻璃5的材料的内部，即在图如所示的实施例中， 位于至少一个中间层31下方，优选地直接与中间层31相邻。在图4b所示的实施例中，这一层以寄生辐射器装置27的方式设置于中间层31上 部。至少一个的中间层31和寄生辐射器装置或波束成形装置27形成的层并不需要如图如 和4b所示的实施例中那样平面地接触，而是还可以通过吸收其它的中间层或玻璃材料层 而相互之间有间隔地设置。图如所示的实施例显示出，寄生波束成形装置27还可以设置在玻璃5的下表面 或内表面5”处。优选地，平面的寄生辐射器装置或波束成形装置27不设置在上表面或外表面5’ 处，至少如果那里还没有在玻璃的外表面上设置附加的所谓的“覆盖压力(Abdeckdruck) ” 时，不将平面的寄生辐射器装置或波束成形装置27设置在上表面或外表面5’处，所述玻璃 常见地可以由大量的塑料或胶状的小块或点结构形成。寄生辐射器面27的外部轮廓27a并不必须与配重面13的造型或外部轮廓一致或 相似，而是可以与之不同，例如图5和图6中所示的那样。结合图5得知，寄生辐射器面27例如还能够在配重面13的形状为椭圆或半月形 的情况下仍然具有例如矩形或椭圆的造型-如图6所示，或者至少近似这种形状，这样也部 分地对应这种可能的造型的部分。在所示实施例中，寄生辐射器装置或波束成形装置27还可以设计在配重面13的 下面。所述寄生波束成形装置27优选地被构造为栅格状，稍后将对其进一步地讨论。寄生 波束成形装置27应当主要设置在与配重面相邻的区域或部分区域中，以便由此形成至少 部分地突出配重面13的寄生激励的辐射器装置27，该辐射器装置27由导电材料构成或包含导电材料。不依赖于其特定的造型，寄生波束成形装置27优选地被如此设置，使得其在天线 19周围的最大的范围优选地不超过40cm。换言之，寄生波束成形装置应当被设计在天线19 周围最远40cm的距离内或位于该范围的部分区域内。寄生波束成形装置27与天线19的 这个最大间距在很多情况下还可以设置地更小。从天线19算起的寄生波束成形装置27最 大的范围在很多情况下低于35cm、30cm和尤其地、低于25cm或Mem。在很多情况下少于 20cm或16cm的最小的延展仍然是足够的。优选地，寄生辐射器装置27-即所谓的寄生辐射器面-的或多或少平面的延展被 如此选择，使得该延展至少比配重面13大20 %，优选地多于30 %、40 %、50 %以及在个别情 况下甚至多于60%或甚至70%或80%。因为配重面可能特别的小，在极端情况下甚至只是 由天线19的导电的底座19b构成，由此造成，寄生辐射器装置或波束成形装置也许百分之 几百的大于如此构成的配重面。现在已经显示了，主要通过所述寄生波束成形装置27的不对称的实施方式也能 够改善车辆1中的室外天线和/或车顶天线19的电气的接受属性和如有可能地发送属性。如图6所示，具有栅格结构的俯视图为椭圆形的寄生波束成形装置27相对于配重 面13被不对称地设置，因为例如寄生波束成形装置27-由在车辆纵向上的垂直的对称平面 17 (如果在图6中后窗玻璃5d在车顶的左侧与其相邻)偏离-向车辆的右半边的延展远大 于向左半边的延展。此外寄生波束成形装置27的椭圆形结构大概以右前方的方向R定向，即大概由其 右端稍微偏向行驶方向，如根据图6中的箭头所示的那样。尽管存在这种不对称的形状和 /或装置和/或方向以及定向，仍可以因此改善例如SDARS或GPS信号的接收，尤其是圆极 化的信号的接收。此外通过寄生波束成形装置27的这种不对称的结构，相对于室外天线或车顶天 线的位于中间的装置以及/或者相对于配重面13的关于车辆纵轴对称的结构，能够实现根 据车辆类型的改善。换言之-依赖于不同的机动车-可以实现寄生辐射器装置27的不对 称结构的优化适配。由于不同机动车类型的玻璃制造商本来就必须为相关的机动车类型制造为其特 别定制的玻璃，所以提供了一种可能性，即在制造商一方将寄生波束成形装置27的对于确 定的机动车类型而确定的最优的造型和位置同时嵌入，使得在天线安装区域和/或区段15 内安装相应的室外天线或车顶天线时，能够获得最优的波束成形。应该进一步说明，例如寄生波束成形装置27的栅格状结构并不一定是封闭的面， 如图4所示的那样。因为在寄生波束成形装置27的区域内设置了矩形的间隙，所述寄生波 束成形装置27在本实施例中被构造为平面的栅格结构的形式。图7显示了，寄生波束成形装置，即寄生辐射器面27能够具有完全不对称的结构 并且此外能够由多个相互连接或者甚至分开设置的各个寄生辐射器子面127构成。在根据 图7的实施例中一共设置了五个相互分开的寄生辐射器子面127，描述所谓的寄生波束成 形子装置127。接下来讨论根据图8a到8d的图示，其中只是示例性地显示了寄生辐射器系统27 的栅格结构的可能性。
根据图8a的是实施例中构成了具有栅格结构227的平面的寄生波束成形装置27， 所述栅格结构包括三种线栅格(Liniengitter) 227a、227b、227c，该线栅格分别由大量相互 平行设置的导电线(导线)构成，其中三种线结构227a、227b、227c分别以120°相互错位 地搭接设置。由此可以实现三角形和六角形的具有孔/间隙的孔结构，其中所述孔结构的相应 的间隙327的优选最大直径不应当超过15mm或20mm。换言之，最优的孔的尺寸在0. 5mm到 IOmm之间，尤其地，在0. 5mm到5mm之间并且优选在0. 5mm到2mm之间。此外在极端情况 下，下限甚至能够低于0. 5mm,即孔的尺寸的下限为0. 4mm、0. 3mm、0. 25mm或者更低。换言 之，如此选择栅格结构，使得栅格结构227的各个间距之间的孔、间隙或间距327小于10mm， 尤其地，小于8mm，小于5mm并且优选小于2mm。另一方面，孔、间隙或间距至少为0. 2mm或 更大，尤其地，大于0. 5mm,大于Imm或甚至大于1. 5mm。根据图8b所示的实施例使用了矩形的栅格结构227，其中大量相互平行布置的导 线中的两个栅格结构227a和227b被相互旋转90 °而设置并且搭接从而整体上形成了导电 的结构。同样在这里孔327的尺寸优选地符合前述的情况。在图8c所示的实施例中使用了纯线栅格227a，其中优选地，导电线之间的线间距 327同样应当满足前述用于孔结构的尺寸。在图8d所示的实施例中建议了一种点结构227c形式的栅格结构227。所谓的点 227d能够由导电的圆面、椭圆面或其他任意形状的面构成，例如俯视图为正方形结构、一般 的η边形或者具有凹的、凸的、圆的、弯曲的和/或直的周边面部分的任意形状的结构。根 据图8d的实施例与根据图7的实施例相似，因为那里也为寄生波束成形装置127设置了在 讨论中的寄生辐射器子面127。在根据图8d的实施例中任何情况下大量的小的导电面都能 够小于其在根据图7的实施例，其中所使用的平面的元件227d能够以较大数量而设置。在这里布置以及尺寸设计也应当是这样的，即在各个导电的点或岛227d之间形 成间距，该间距-如果可能-位于上述提到的尺寸范围内。所述的有时被称为寄生辐射器面或者寄生辐射器装置的寄生辐射器装置27不必 须仅仅由一个栅格结构构成或包括一个栅格结构，也不必须是多个栅格结构127的形式。 相反的在本发明的范围内，寄生波束成形装置还可以由导电的封闭的面构成或包含导电的 封闭的面。封闭的导电的面(或具有至少提高的导电能力的面)可以例如构造为平面的金 属蒸发镀层(例如镀于玻璃5、如的内表面5”上)的形式、利用喷涂以金属的薄膜的形式 或例如也可以是丝网印刷面的形式，或者包含上述的形式，所述形式通过使用合适的材料 具有所希望的提高的导电能力。同样在这种情况下，天线19和如此构造的寄生辐射器装置的位置最远的部分之 间的最大距离优选地不应当超过40cm，其中在这里，上文提到的与此相对仍要最小化的最 大距离通常也还是足够的。下文将参考图9所示的实施例，其中显示出，寄生波束成形装置27同样能够由寄 生辐射器子面或所述波束成形子装置127构成(因此整个波束成形装置27被划分为多个 波束成形子装置127)，其中每个寄生辐射器子面127，即每个寄生波束成形子装置127具有 不同的栅格结构，所述栅格结构具有不同的栅格结构定向、不同的造型，其中栅格线与与其偏离的栅格线垂直地相交，其中栅格线部分地分散地布置，若有可能还以相互之间变化的 间距沿曲线布置等等。同样到目前为止没有限制。此外寄生辐射器子面127还可以相互之 间互连或者子面的组之间互连，其它的不再互连。同样这里也不存在限制。在本实施例中 数个或全部波束成形子面127(即数个或全部辐射器子面127)能够由具有提高的导电能力 的上述的封闭的面构成或包括该封闭的面。如从示意图中得出的，寄生辐射器装置27优选以平面地设置的栅格结构127优选 地突出配重面13而被设置。此外寄生辐射器装置还可以被补充设置在配重面12下面-这 当然是不太重要的。此外寄生波束成形装置27的造型和位置能够如此构造，使得在俯视图 看来该装置27在导电的车身部分之前或最迟在导电的车身部分处结束。与此不相关的，寄 生波束成形装置27还可以如此构造，使得其与导电的车身部分保持一定的间距而下啮合 尤其位于车辆内部的该导电的车身部分。由此能够实现与导电的车身钢板之间的一定的电 各華禹合。最后参看图10和11所示的横截面示意图。在依照图10的实施例中，在例如机动车的车顶区域9的玻璃5的截面中显示了天 线装置9，其中一方面在截面中图示地描绘了玻璃5，而且具有位于内部的在截面中用线条 表示的寄生波束成形装置27，该装置27根据所述实施例能够构造成为不同的栅格结构或 者封闭(无栅格)的面的形式以及子面的形式或相互连接的面。在玻璃5上面，即在玻璃上表面5’上设置所述的配重面13，所述配重面在制造商 一方就已经能够由玻璃5(例如全景玻璃)制造商一同制造并安装在玻璃上(例如通过粘 贴等等)。然后在所述配重面13上设置天线19，其具有天线外壳19a，在该外壳下面导电的 地盘19b被固定于导电的配重面13上。在该底座19b上可以设置所述的一个或多个单一 天线21，例如以GPS天线、SDARS天线、移动无线天线的形式等等，其中例如在依照图10的 变形中，标明了贴片天线21’以及单极天线21”。此外同轴的天线接口电缆65穿过玻璃5 并通过其外壳与天线底座19b接触。该天线底座19b连同配重面13 —起表现为天线19，即 辐射器21的接地参考。依照图11的实施例中放弃使用了单独的配重面13。换言之，在这里导电的底座 19b直接安装于玻璃5的上表面5’上。在这种情况下，天线19的底座19b自身起到配重 面13的作用。同轴电缆65此处同样通过其外壳与天线底座19b接触，现在该底座单独作 为天线19的接地参考。同样在依照图11的横截面中再次标明了寄生辐射器面27，即寄生 波束成形装置27，该装置27还部分地延伸至底座19下面，特别是在俯视玻璃5时，所述装 置27在其上远远地突出。在对其结构层面的观察中，寄生波束成形装置27的构造具有厚度，该厚度只占玻 璃厚度的一小部分，通常小于不导电的车身结构-尤其以玻璃5的形式-的材料厚度的 50%，尤其是小于25%，甚至小于20%、15%、10%并且尤其小于5%。原则上寄生辐射器装 置27还可以用于其它不透光的材料中，只要该材料不导电，即例如车辆的塑料车身。接下来讨论另一个依照图12和13的修改过的实施例。依照图12和13的实施例和依照图10和11的实施例的区别在于，在依照图12和 13的实施例中配重面13并不是位于玻璃天窗5、5a-即一般说来由不导电材料3”构成的机动车结构3-的上面或上部，而是位于间隙71中，该间隙设置于玻璃天窗5、fe中配重面71 所在的位置。这样的好处在于，配重面13的上表面113和玻璃或玻璃天窗5、如的上表面 5’位于相同的水平高度，即处于相同或近似相同的平面上，因此优选地和它们的过渡115 齐平。在这种情况下，天线电缆65(优选以至少一个同轴电缆或多个电缆或同轴电缆的形 式)不必须穿过玻璃5、5a，因此不需要在玻璃5中设置相应的出入口或孔。在本实施例中 波束成形装置27位于配重面上表面的下部或旁边。尤其地，在本实施例中配重面13可以是导电车身3、3’形式的机动车结构的部分。 配重面13在本实施例中同样还可以同导电的机动车结构3分开，然而通过电导线连接或其 他的连接装置与其电流地接通或电感地耦合。在上表面齐平的玻璃5和配重面13之间设置适合的密封装置。本发明介绍了寄生波束成形装置，该装置有时也被称为寄生辐射器装置或寄生辐 射器面。只要谈及“平面的”构造，就是指导电的结构并尤其是平面的结构，该结构也可以由 相互间电流地分开的导电的结构构成，如尤其地，结合依照图7和9的实施例所示的那样。 同样在依照图8c的实施例中，线栅格可以由相互间没有电流地接通的或互连的导线227构 成。在依照图8d的电气结构中，各个导电的面227d相互之间通常是电流地分开的。所谓的“平面的”结构优选地布置于平面中，该平面不必须是平整的，而是空间的 弯曲的。此外所述导电的结构面或平面的曲率通常至少具有轻微的曲率，该曲率符合机动 车上相应的玻璃表面的曲度。因为用于波束成形装置的导电的结构优选地构造在中部的、 即位于玻璃的内部的层中或者构造在位于玻璃内表面上的层上，通过玻璃在涉及的结构平 面或结构面中确定相应的曲率变化。这同样适用于所有其它例如由塑料等构成的不导电的 车身，在塑料上或其中设置根据本发明的用于波束成形装置的导电的结构面或结构平面。
权利要求
1.一种用于车辆、尤其是机动车上的室外天线和/或车顶天线的波束成形装置，具有 以下特征-在车身结构(3)不导电的区域(3”)设置天线安装区域或区段(15)，所述不导电的区 域(3”)尤其是玻璃形式的区域，-所述天线安装区域或区段(15)优选包括设置在车身结构(3)不导电的区域(3”)处 的配重面(13)，-所述波束成形装置(XT)被构造为寄生的波束成形装置(XT),-所述寄生的波束成形装置(XT)以一定间隔构造在车身结构⑶不导电的区域(3”) 的上表面或外表面(5’ )的下面，-所述寄生的波束成形装置(XT)被构造、设置或安装在车身结构(3)不导电的区域 (3”)的材料中或车身结构(3)不导电的区域(3”)的下表面或内表面(5”)处，-所述寄生的波束成形装置(XT)被布置和/或构造为使得所述寄生的波束成形装置 (27)在俯视图中至少部分地在侧面超出所述天线安装区域或区段(15)和/或可能设置的 配重面，以及/或者所述寄生的波束成形装置(XT)在俯视图中至少部分地设置在所述天线 安装区域或区段(1 和/或可能设置的配重面侧面。
2.如权利要求1所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成形装置(XT)相 对于垂直的对称面(17)非对称地设置和/或构造，所述对称面(17)沿车辆(1，1’)的纵向 延伸。
3.如权利要求1所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成形装置07)相 对于垂直的对称面(17)对称地设置和/或构造，所述对称面(17)沿车辆(1，1’)的纵向延伸。
4.如权利要求1至3中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成形 装置(XT)根据车辆的不同而具有不同的造型和/或尺寸。
5.如权利要求1至4中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成形 装置(XT)由基本上平面地延伸的栅格结构(227)构成或包括该栅格结构027)。
6.如权利要求5所述的波束成形装置，其特征在于，所述栅格结构(227)由至少两个平 行栅格027a、227b、227c)构成，所述平行栅格以相互交叉的定向而被设置，其中所述栅格 (227a.227b.227c)并且尤其是所述平行栅格027a、227b、227c)优选导电连接到交叉点。
7.如权利要求5所述的波束成形装置，其特征在于，所述栅格结构(227)由导电的线栅 格Q27a)构成。
8.如权利要求5所述的波束成形装置，其特征在于，所述栅格结构027)由点栅格 (227c)构成或包括该点栅格027c)。
9.如权利要求5至8中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述栅格结构(227) 被构造为使得在所述栅格结构027)的各个部分之间由此形成的孔、间隙或间距(327)小 于10_，尤其小于8mm，小于5_，并且优选小于2_。
10.如权利要求5至9中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述栅格结构 (227)被形成为使得导电的各个栅格单元之间的孔或间距(327)大于0. 2mm，尤其大于 0. 5mm,大于Imm并优选大于1. 5mm。
11.如权利要求1至4中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成形装置07)由具有提高的导电能力的封闭的面或基本上封闭的面构成，尤其采用下列 形式平面的金属蒸发镀层、金属薄膜或者喷涂以金属的膜，导电的丝网印刷面以及类似形 式。
12.如权利要求1至11中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成 形装置(XT)由多个寄生辐射器子面或波束成形子装置(127)构成或包括所述多个寄生辐 射器子面或波束成形子装置(127)。
13.如权利要求12所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成形装置(127、 227d)具有或包括至少部分不同的栅格结构和/或至少一个具有提高的导电能力的封闭的 辐射面或封闭的辐射面部分形式的寄生波束成形子装置(127)。
14.如权利要求12或13所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成形装置 (127)相互之间没有电流连接。
15.如权利要求1或14中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，至少一个寄生的波 束成形装置(XT)包括附加的、与所设置的栅格结构027)相比更大的单独的间隙(61)。
16.如权利要求1或15中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，至少一个寄生的波 束成形装置(XT)具有η边形轮廓和/或凸的和凹的轮廓边界线。
17.如权利要求1或16中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述车身结构(3) 不导电的区域(3”)由玻璃(5)构成，所述玻璃(5)优选是玻璃天窗(5)或后窗玻璃(5d) 形式的。
18.如权利要求1或17中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，设置配重面(13)， 所述配重面(1 还包括所述天线安装区域或区段(15)，其中所述配重面(1 设置于优选 为玻璃(5、5a)形式的所述车身结构(3)不导电的区域(3”)的外表面(5’ )上。
19.如权利要求18所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成形装置(XT) 延伸到所述配重面(1 的区域的下面或者在过渡区域处或相对该过渡区域侧面错开地开 始并且被设置在所述配重面(1 的旁边。
20.如权利要求1至17中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述配重面(13) 被设置于优选为玻璃(5、5a)形式的车身结构(3)不导电的材料(3”)的凹口(71)中，使得 所述配重面(1 的上表面(11 和优选为玻璃(5、5a)形式的所述不导电的材料(3”)的 上表面(5，)齐平地相互邻接，其中所述寄生的波束成形装置(XT)在配重面(1 的周边处 或与配重面(13)侧面错开地开始。
21.如权利要求1至20中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成 形装置(XT)具有的厚度小于车身结构(3)不导电的区域(3”)的材料厚度的50%，尤其是 小于25%，小于20%、15%、10%并且尤其小于5%。
22.如权利要求1至21中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述寄生的波束成 形装置(XT)在制造商一方被嵌入到车身结构(3)不导电的材料(3”)中，优选地与设置在 所述不导电的材料(3”)中的中间层(31)邻近或间隔开。
23.如权利要求1至22中任一项所述的波束成形装置，其特征在于，所述天线安装区域 或区段(15)或其中心与所述寄生的波束成形装置(XT)的最远部分之间的距离为40cm，优 选小于35cm、小于30cm并且尤其小于Mem。
24.一种被安装或能够安装于车身结构(3)不导电的部分(3”)的上表面或外表面(5’)的车辆天线，尤其是机动车天线，其特征在于，室外天线或车顶天线被安装或能够安装 于车身结构(3)不导电的部分(3”)上，所述车身结构(3)不导电的部分包括如权利要求1 至23之一所述的寄生的波束成形装置(XT)。
25.如权利要求25所述的车辆天线，其特征在于，所述天线位于配重面(13)上，所述配 重面(13)被设置于如权利要求1至23之一所述的寄生的波束成形装置(XT)的上面。
26.如权利要求M或25所述的车辆天线，其特征在于，所述配重面(13)由室外天线和 /或车顶天线(19)的底座(19a)形成。
27.如权利要求M至沈中任一项所述的车辆天线，其特征在于，室外天线和/或车顶 天线(19)与所述寄生的波束成形装置07)之间的最远距离为40cm，优选小于35cm，小于 30cm并且尤其小于Mem。
全文摘要
一种用于室外天线和/或车顶天线的经过改进的波束成形装置，具有以下特征寄生波束成形装置(27)被有间隔地构造在车身结构不导电的区域的上表面或外表面的下面，寄生波束成形装置(27)被构造、设置或安装在车身结构不导电的区域的材料中或在该区域的下表面或内表面处，寄生波束成形装置(27)被如此布置和/或构造，使得其在俯视时至少部分地在旁边超出所述天线安装区域或区段以及/或者可能设置的配重面(13)，并且/或者所述寄生波束成形装置(27)布置于所述天线安装区域或区段以及/或者可能设置的配重面(13)的旁边。
文档编号H01Q1/12GK102099959SQ200980127569
公开日2011年6月15日 申请日期2009年7月23日 优先权日2008年8月21日
发明者F·米尔克, G·席尔迈尔, T·兰克斯 申请人:凯瑟雷恩工厂两合公司