运载工具玻璃板的制作方法

本发明涉及运载工具玻璃板及其用途。

运载工具越来越多地配备有电元件。除了经典的无线电设备之外，在运载工具中发现越来越多数量的设备可以接收或发送高频信号。

例如，在此可以提及接收导航系统的信号或通信系统的信号。

导航系统可以在此例如是卫星辅助导航卫星系统(gnss)。处于运行中的系统例如是全球定位系统(gps)或全球导航卫星系统(glonass)。其它导航系统例如可能基于移动无线电系统。

通信系统可以例如是用于汽车对汽车或汽车对基础设施的短程无线电系统，或移动无线电通信系统，例如第二/第三/第四或第五代移动通信系统。

虽然可以将相应的天线固定在运载工具的外部，但是这样额外的装置在多个方面造成问题。

从us20140176374a1已知示例性布置。

一方面，相应的装置需要缺口，其易于腐蚀。另一方面，这样的装置经常干扰视觉印象。然而，这样的装置通常还提供了噪声源以及提高的空气阻力。此外，这样的天线也是故意毁坏的目标。例如从ep1726062b1已知这样的布置。

从美国专利申请us2017/0237139a1已知在两个玻璃板之间的布置。该布置具有耦合器，以将不同天线的信号以宽带形式传输到玻璃板外部的电路。

根据应用，对天线信号的合并提出不同的要求。

因此可能必要的是将不同天线的不同信号在同一天线导线上输送到接收器。另一方面，可能必要的是将来自相关天线的不同接收方向的信号(其具有合适的相移)合并以提供特定的极化。

从欧洲专利申请ep2942639a1已知具有发射天线的雷达天线布置。将发射天线通过带状导体技术制造为贴片天线。发射的信号的极化可以是水平或垂直的。

在迄今为止的情形中，为此在运载工具玻璃板上提供多个接头。随后通过常规技术将来自接头的信号合并。

但是，这易受干扰，因为必须提供多个接头并且还必须连接它们。由此增加了故障的风险。另外，并非到处有足够程度的空间用于多个接头，因为否则可能损害光学性质。

本发明的目的是提供改进的运载工具玻璃板，可以在其中容易和成本有利地集成天线，特别是gps天线并向其中容易和成本有利地集成具有改进性质的连接结构。

根据本发明，本发明的目的通过根据独立权利要求1的运载工具玻璃板来实现。优选的实施方案从从属权利要求、附图和说明书中得出。

本发明的具有天线的运载工具玻璃板具有基底和至少一个导电层。在导电层中形成至少两个天线。此外在导电层中通过带状导体技术形成至少一个耦合器。此外在导电层中形成连向接通区域的天线导线，其中在天线导线和这两个天线之间该布置耦合器。在这两个天线之一和耦合器之间布置延迟线，其中该延迟线被设计为λ/4线。

通过延迟线，可以调节特定的相位延迟，以使得例如将通过两个天线接收的来自不同极化平面的信号合并，以使得可以接收圆极化信号。

通过本发明，将耦合元件转移到运载工具玻璃板中。由此可以大大降低成本。在此，本发明利用以下事实：运载工具玻璃板中的天线可以布置在几乎任意位置处。在此，耦合器可以装入在天线和接头之间的任意位置处。

在本发明的一个实施方案中，耦合器是定向耦合器。定向耦合器在此可以作为功率组合器将信号从2个输入口提供到一个输出口。这样，尽管它们被设为波长选择性的，但是尽管如此仍在对于许多应用而言足够的频带中提供足够好的耦合。该耦合器可以被制造为单级或多级的，例如作为渐变线和分支线耦合器。

根据本发明的还另一个实施方案，导电层的高度为10µm–75µm。

这实现了薄的布置，其也可以集成到复合玻璃板中或也可以适应于弯曲表面。

根据本发明的还另一个实施方案，导电层至少部分地配备有覆盖层。

所述覆盖层可以例如是黑色印刷物，以使得可以提供天线ant1、ant2和/或耦合器k和/或馈线fl的隐藏的一部分，而不损害运载工具玻璃板的其它部分中的视觉印象。

在本发明的另一个实施方案中，天线被配置为用于接收高频信号。特别地，该天线结构可以被配置为用于接收移动无线电通信信号和/或(卫星辅助)定位系统的信号。

根据本发明的还另一个实施方案，所述接通区域具有机电高频连接元件。特别地，该连接结构可以具有sma接口。

在本发明的另一个实施方案中，基底是玻璃基底或塑料基底。基本上所有电绝缘基底都适合作为基底，它们在本发明的运载工具玻璃板的制造和使用条件下是热和化学稳定的。

所述运载工具玻璃板优选包含玻璃，特别优选平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃或清澈塑料，优选刚性清澈塑料，特别是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或其混合物。

这意味着，本发明可以结合到已被证实有利的材料系统中。

在本发明的还另一个实施方案中，所述至少一个导电层施加在介电箔上。特别地，该介电箔可以具有选自聚酰亚胺、聚氨酯、聚亚甲基甲基丙烯酸(polymethylenmetacrylsäure)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、fr6、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺的至少一种材料。

这意味着，可以使用一方面在制造期间适合作为天线结构/耦合器/导体结构的载体并且任选是光学透明的和/或任选地可与基底容易接合的材料。

在本发明的还另一个实施方案中，所述箔具有布置在第一导电层的对立面上的第二导电层。

由此可以例如将带状导体/波导结构以各种实现方式，例如作为所谓的接地共面波导(共面导线)来提供。

根据本发明的另一个实施方案，所述箔在波长范围400nm-700nm内基本是可透的。

由此不损害光学性质。

在本发明的另一个实施方案中，运载工具玻璃板是复合玻璃板，其中运载工具玻璃板还具有第二基底，其中箔引入在第一基底和第二基底之间。

这意味着，该箔既可以引入到玻璃板外侧上，也可以引入在复合玻璃板的玻璃层之间。

根据本发明的另一个实施方案，提供具有本发明玻璃板的运载工具，特别是陆地、海洋、航空或航天运载工具。

根据本发明的还另一个实施方案，本发明的玻璃板用于接收卫星辅助导航的信号，特别是接收导航星gps、伽利略、格洛纳斯、北斗、navic、qzss的gnss信号。替代地或额外地，本发明的玻璃板用于接收移动通信系统，特别是第二、第三、第四或第五代移动通信系统的信号。

下面参照图和实施例更详细地解释本发明。所述图是示意图且未按真实比例。所述图决不限制本发明。

其中：

图1显示了关于根据本发明方面的运载工具玻璃板的关于箔、(一个或多个)导电层和基底层的布置的示意性截面，以及

图2显示了关于本发明的实施方案的箔的示意性俯视图。

下面参考图更详细地说明本发明。在此应当注意，描述了可各自单独或以组合形式使用的不同方面。这意味着，除非明确地描述为纯替代方案，否则各个方面可以与本发明的不同实施方案一起使用。

此外，为了简单起见，下面通常总是仅涉及一个实体。除非明确指出，否则本发明也可以在每种情况下具有多个所涉实体。在这方面，词语“一个”、“一种”和“一”的使用仅应被理解为暗示在简单的实施方案中使用至少一个实体。

如果下面描述方法，除非由上下文明确得出一些不同内容，否则方法的各个步骤可以按任意顺序布置和/或组合。除非另有明确标示，否则这些方法也可彼此组合。

通过数值的说明通常不应被理解为精确值，而是还包括+/-1％至+/-10％的容许误差。

如果在本申请中已知命名、规格等，至少总是参考在申请日可适用的标准、规格等。这意味着，如果标准/规格等更新或被随后版本替换，则本发明也适用于它。

在图1和2中显示了各种实施方案。

特别地，所述图显示了运载工具玻璃板1。运载工具玻璃板1具有第一基底gs1和至少一个导电层l1。

导电层l1具有银和/或铜和/或金和/或铝和/或铟和/或石墨烯。

在导电层l1中形成至少一个第一天线ant1和第二天线ant2。天线ant1、ant2可以是相同类型的天线、用于不同频率范围的天线和/或用于不同极化平面的天线。

此外，在导电层l1中通过带状导体技术形成至少一个(无源电)耦合器l。

此外，在导电层l1中形成连向接通区域的天线导线fl。

在此，天线ant和/或天线导线fl和/或耦合器k可以通过合适的方法，例如(烧蚀)激光结构化、(湿化学)蚀刻等在导电层l1中形成，和/或导电层l1的部分可以通过合适的印刷方法，例如丝网印刷施加。

所述耦合器k布置在天线导线fl和天线ant之间。天线导线fl可以与放大器模块连接。

在这两个天线ant1、ant2之一和耦合器k之间布置延迟线，例如λ/4线。

通过延迟线，可以调节特定的相位延迟，以使得例如将通过两个天线接收的来自不同极化平面的信号合并，以使得可以接收圆极化信号。

通过本发明，将耦合元件k转移到运载工具玻璃板1中。由此可以大大降低成本。在此，本发明利用以下事实：运载工具玻璃板1中的天线ant1、ant2可以布置在几乎任意位置处。在此，耦合器k可以装入在天线ant1、ant2和接头之间的任意位置处。

在本发明的一个实施方案中，耦合器k是定向耦合器。定向耦合器在此可以作为功率组合器将信号从2个输入口提供到一个输出口。这样，尽管它们被设为波长选择性的，但是尽管如此仍在对于许多应用而言足够的频带中提供足够好的耦合。该耦合器k可以被制造为单级或多级的，例如作为渐变线和分支线耦合器。由此不排除其它形式的耦合器，例如环形耦合器。所述耦合器同样也可以作为功率分配器(以相反方向)来操作。

根据本发明的另一个实施方案，(第一和/或第二)导电层的高度hls1、hls2为10µm–75µm。

这实现了薄的布置，其也可以集成到复合玻璃板中或也可以适应于弯曲表面。

根据本发明的还另一个实施方案，(第一)导电层l1至少部分地配备有覆盖层。

所述覆盖层可以例如是黑色印刷物，以使得可以提供天线ant1和/或天线ant2和/或耦合器k和/或馈线fl的隐藏的一部分，而不损害运载工具玻璃板1的其它部分中的视觉印象。

在本发明的另一个实施方案中，天线ant1或ant2被配置为用于接收高频信号。特别地，该天线结构可以被配置为用于接收移动无线电通信信号和/或(卫星辅助)定位系统的信号。

根据本发明的还另一个实施方案，所述接通区域具有机电高频连接元件。特别地，该高频连接元件可以具有sma接口。该sma接口可以例如具有一定的角度布置，以使得在接通区域中提供小的构造高度。通常，运载工具玻璃板配备有机电高频连接元件s作为安装部件/替换部件，以实现快速安装和可靠接触。

在本发明的另一个实施方案中，(第一和/或第二)基底gs1、gs2是玻璃基底或塑料基底。基本上所有电绝缘基底都适合作为基底，它们在本发明的运载工具玻璃板的制造和使用条件下是热和化学稳定的。

基底gs1、gs2优选包含玻璃，特别优选平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃或清澈塑料，优选刚性清澈塑料，特别是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或其混合物。

这意味着，本发明可以结合到已被证实有利的材料系统中。

在本发明的还另一个实施方案中，所述至少一个导电层l1、l2施加在介电箔f上。特别地，该介电箔f可以具有选自聚酰亚胺、聚氨酯、聚亚甲基甲基丙烯酸、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、fr6、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺的至少一种材料。

这意味着，对于箔f可以使用一方面在制造期间适合作为导电层l1、l2上的天线结构ant1、ant2/耦合器k/天线导线fl的载体并且任选是光学透明的和/或任选地可与基底gs1、gs2容易接合的材料。

在本发明的还另一个实施方案中，所述箔f具有布置在第一导电层l1的对立面上的第二导电层l2。

所述导电层l2具有银和/或铜和/或金和/或铝和/或铟和/或石墨烯。在此应当注意，导电层ls1、ls2可以具有不同的材料。但是，它们优选具有相同的材料。这意味着，导体结构也可以适应于电和/或热和/或机械边界条件。

由此可以例如将带状导体/波导结构以各种实现方式，例如作为接地共面波导来提供。

根据本发明的另一个实施方案，所述箔f在波长范围400nm-700nm内基本是可透的。

由此不损害光学性质。

在不限制一般性的情况下，可以将具有光学和/或电性质的其它层施加在箔和/或导电层l1/l2上。

在本发明的另一实施方案中，运载工具玻璃板1是复合玻璃板，其中该运载工具玻璃板1还具有第二基底gs2，其中箔f引入在第一基底gs1和第二基底gs2之间。

这意味着，箔f既可以引入到玻璃板外侧上，也可以引入在复合玻璃板的基底gs1、gs2之间。

根据本发明的另一个实施方案，提供具有本发明玻璃板1的运载工具，特别是陆地、海洋、航空或航天运载工具。

根据本发明的还另一个实施方案，本发明的玻璃板1用于接收卫星辅助导航的信号，特别是接收导航星gps、伽利略、格洛纳斯、北斗、navic、qzss的gnss信号。替代地或额外地，本发明的玻璃板1用于接收移动通信系统，特别是第二、第三、第四或第五代移动通信系统的信号。

该结果对于本领域技术人员而言是出乎意料且令人惊讶的。

附图标记列表

1运载工具玻璃板

ant1天线

ant2天线

gs1基底

gs2基底

l1导电层

l2导电层

k耦合器

f箔

fl天线导线

hls1导电层的高度

hls2导电层的高度

f箔

hf箔的高度。