玻璃天线及其设计方法

文档序号:6806823阅读:292来源:国知局
专利名称:玻璃天线及其设计方法
技术领域
本发明涉及设置于车辆窗玻璃上以及类似装置上的玻璃天线及其设计方法。
一般,周知有一种具有一根以绝缘态从车身上竖起的杆并向此杆提供功率,用作车辆天线的杆状天线。由于这种杆状天线易于弯曲和折断且在车辆行驶中会因车身摆动而产生噪声,故在实际应用中已用一种玻璃天线来取代这种杆状天线。
例如日本实用新型63-92409号所公开的这种玻璃天线,它有一个设于车窗玻璃的除雾器边部附近的天线用线,并有电流输送给此天线边部附近的天线用线,并有电流输送给此天线用线。
但这种传统的玻璃天线存在有这样的问题由于此种天线的接收性能因天线用线设在除雾器附近而会变向,而不能用定性方法来改进天线的这种性能,变向是不确定的和难以预测的,同时这种天线的布置本身也是很复杂的。
日本专利62-131606号公开了与上述玻璃天线不同的另一种天线,它包括设在玻璃表面上的一种透明导电膜以及具有一个在此导电膜上方设在玻璃表面上的电流馈电点的天线体,此天线体通过一电容器与该透明导电膜耦合。
美国专利5029308号所公开的这类天线中,有一个第一天线导线,它基本上是在除雾器加热丝所铺伸的除雾器区的中心处上、下延伸,并与横切它的这些加热丝作电连接。此外,在除雾器的上部(或下部)设有第二天线导线,且使之与除雾器最上(或最下)部处的加热丝耦合。亦即此第一与第二天线导线起到单一天线的作用。当此第一与第二天线导线耦合,流向除雾器的直流电便分流到此第一天线导线上,而在上述连接部的附近便使除雾效果降低。为了解决这一问题,上述美国专利中在第一与第二天线导线间设有一电容器,以防电流从除雾器分流到第一天线导线。注意到这里所选用的电容器是一种其电容在接收频带不具有高阻抗(最好是尽可能低的阻抗)的电容器,以使此第一与第二天线导线起到单一天线的作用。
日本专利55-60304号中是把第一天线导线上下地设于除雾器中,而把第二天线导线设于除雾区之外。然后把一种第一导线与一种第二导线在玻璃表面上设置成,使第一导线耦合到垂直于它的(即平行于除雾器的加热丝的)第一天线导线,而使第二导线耦合到平行于第一天线导线的第二电线导线,同时将第一与第二导线相互靠近并通过电容耦合将其连接。
上述传统的例子(日本实用新型63-92409号与日本专利62-131606号)是通过电容耦合将天线体连接到透明导电膜上。当采用薄的导电膜来保证此种导电膜的透明性而由此来保证玻璃的透明性时,这样的导电膜就不得不具有会影响所接收之电流流动的高电阻值,于是在实际使用中就有可能无法期望此种天线具备优越的性能。
美国专利5029308号的缺点在于由于所选择的电容器在待接收的天线电波波段中具有低的阻抗,而除雾器的加热丝起到一种天线的作用,这样,流向此加热丝的加热电流就会影响天线,结果就会降低天线的性能。
由于日本专利55-60304号类似于美国专利5029308号没有考虑到将天线设置于除雾器外的那种构型,换言之,由于未能防止除雾器加热丝起到一种天线的作用,就会降低天线的性能。
上述这些传统的天线,由于在原来的设计中就存在着不良的天线接收性能,故需要在它们投入实际使用时用下述方式来改进其接收性能增设天线升压器来放大此天线所感应有的电压;同时增设一匹配电路,使此天线的阻抗变换到一与天线电接收机相同的阻抗值。这样,就需用大量的人力来装配这种天线,因而会加大制造费用,同时也使天线在结构上大而复杂。
鉴于上述问题,本发明的目的在于提出一种能使其特性接近于杆状天线性能的玻璃天线。
本发明的另一目的在于提出一种能减少除雾器影响的玻璃天线。
为实现上述目的,本发明基本上安排成,使一第一天线导线件设在除雾器之外侧,同时使一第二天线导线件设在除雾器的区域之中,此外,将除雾器部分地连接到此第二天线导线件,而将除雾器的加热丝通过电容耦合与此第一天线导线件耦合。
本发明的再一目的在于提供这样一种玻璃天线,它包括有都在一玻璃上延伸的一个除雾器和一种天线导线件,此天线导线件有一个从位于除雾器的下方或上方的供电点来对之馈送电流且沿玻璃表面延伸的第一天线导线件,以及一个在除雾器延伸的区域内沿玻璃表面作上下延伸且有一部分通过一直流与加热丝耦合的第二天线导线件,这种玻璃天线的特征在于此第一天线导线件相对于除雾器配置成,使得连接此第二天线导线件上述部分的加热丝通过电容耦合与第一天线导线件的一部分耦合;同时满足下述关系式β·λ/4=L+α·Y式中,L为第一天线导线件在垂直于一车宽方向上的长度,α是在电容耦合下的天线缩短比,β是相对于玻璃的天线缩短比,λ是拟接收的天线电波的波长,而Y的2倍则是除雾器在车宽方向上的长度,由此便能减少除雾器的影响。由于按以上所述在玻璃天线中适当地设定了耦合电容,除雾器中加热丝的阻抗便大大增加,而可以把加热丝的影响减至可忽视的程度。
为了减少除雾器的影响,本发明的又一目的在于提供一种玻璃天线的设计方法,此种玻璃天线具有一块平玻璃,除雾器即设在此玻璃上,一个有从位于除雾器下方或上方的供电点为其馈送电流且沿玻璃表面延伸的第一天线导线件,以及一个在除雾器延伸的区域内沿玻璃表面上、下延伸且有一部分通过直流与除雾器加热丝耦合的第二天线导线件,其中的玻璃天线设计方法的特征在于它包括有根据β·λ/4=L+α·Y本确定此第一天线导线件在垂直于车宽方向上长度L的步骤,式中,α为在电容耦合下的天线缩短比,β为相对于玻璃的天线缩短比,λ为拟接收的天线电波的波长,而Y的2倍则是除雾器在车宽方向的长度;还包括有根据L+α·X=Lx来确定第二天线导线件的上与下的长度,式中的Lx是一种最佳型单极天线的长度,以便使第一天线导线件相对于除雾器配置成,使连接到第二天线导线件上述部分可通过电容耦合而耦合第一天线导线件的一部分。根据此种设计方法,由于这种天线的特性可用定量方法改变,就易于在很短的时间内适当地设计与调节一车身。
本发明的又一目的在于提供一种用来接收FM(调频)无线电波的玻璃天线,它包括一种在车宽方向上具有长度2Y的除雾器以及一个在垂直于车宽方向上具有长度L的第一天线导线件,它们都在一玻璃上延伸,此玻璃天线有一个位于除雾器下方或上方的供电点,并由此供电点给沿玻璃表面延伸的上述第一天线导线件馈电;以及一个沿玻璃表面在除雾器延伸的区域内作上、下延伸且有一部分通过直流与除雾器加热丝耦合的第二天线导线件,此种玻璃天线的特征在于第一天线导线件相对于除雾器设置成,使得与第二天线导线件上述部分连接的加热丝通过电容耦合而与第一天线导线件的一部分耦合,同时满足20cm≤L+α·Y≤70cm式中的α是在电容耦合下的天线缩短比,由此可以减小除雾器的影响。
本发明的又一目的在于提供一种用来接收TV无线电波的玻璃天线,它包括一个在车宽方向上具有长度2Y的除雾器以及一种在垂直于车宽方向上具有长度L的第一天线导线件,它们都在玻璃上延伸,此种玻璃天线包括一设在除雾器下方或上方的供电点,并由此供电点将电流馈送给沿玻璃表面作上、下延伸的上述第一天线导线件,还包括一个沿玻璃表面在除雾器延伸的区域内延伸且有一部分通过直流与除雾器的加热丝耦合的第二电线导线件,此种玻璃天线的特征在于上述第一天线导线件相对于除雾器配置成,使得与第二天线导线件前述部分连接的加热丝通过电容耦合而与第一天线导线件的一部分耦合,同时满足10cm≤L+α·Y≤60cm式中的α是在电容耦合下的天线的缩短比,由此可以减小除雾器的影响。
本发明的又一目的在于提供一种天线,它具有都在玻璃上延伸的除雾器与一种天线导线,包括位于除雾器下方或上方的供电点;有从此供电点馈送来电流且沿玻璃表面延伸的第一天线导线件;以及一沿玻璃表面在除雾器延伸的区域内作上、下延伸且有一部分通过直流与除雾器加热丝耦合的第二天线导线件,此种玻璃天线的特征在于此第一天线导线件具有一个垂直于车宽方向的长度L,此第二天线导线件具有一个垂直于车宽方向的长度X,且此第一天线导线件相对于除雾器配置成,使得连接到第二天线导线件前述部分上的加热丝通过电容耦合而与第一天线导件的一部分耦合,同时满足20cm≤L+α·X≤70cm式中的α是在电容耦合下的天线缩短比,由此可以减小除雾器的影响。按上述方式配置的玻璃天线可以更多地减少除雾器加热丝的影响。
本发明的又一目的在于提供一种玻璃天线,它具有都在一玻璃上延伸的除雾器与一天线导线件,此种玻璃天线的特征在于,它包括一个设在除雾器下方或上方的供电点;一种由上述供电点为之馈送电流且沿玻璃表面延伸基本上呈环形的第一天线导线件;以及一沿玻璃表面在雾化器延伸的区域中延伸并有一部分通过直流与除雾器加热丝耦合的第二天线导线件,此种玻璃天线的特征在于上述第一天线导线件相对于除雾器配置成,使得连接到第二天线导线件前述部分上的加热丝通过电容耦合而与第一天线导线件的一部分耦合,由此可以减小除雾器的影响。
本发明的又一目的在于提供一种玻璃天线,它具有都在一玻璃上延伸的除雾器与一种天线导线,此种玻璃天线包括设在除雾器下方或上方的供电点;由此供电点为之馈送电流且沿玻璃表面延伸的一个第一天线导线件,以及一个在除雾器延伸区域内沿玻璃表面作上、下延伸且有一部分通过直流与除雾器加热丝耦合的第二天线导线件,此种玻璃天线的特征在于上述第一天线导线件相对于除雾器配置成,使第二天线导线件的前述部分通过以约40pF或更小的电容值进行的电容耦合而与第一天线导线件的一部分耦合,由此能够减小除雾器的影响。
根据本发明的一个方面,通过将第一天线导线件形成环形,与先有技术的天线相比,可以提高玻璃天线的接收灵敏度。
根据本发明的一个方面,通过将耦合电容设定到40pF或更小,或是约2pF至20pF或更小,则可以使玻璃天线的特性更接近于杆状天线状。
根据本发明的一个方面,通过将第一天线导线件在车宽方向的长度设定在50至300mm范围内,就可获得具有优越接收灵敏度的玻璃天线。
根据本发明的一个方面,通过将第一天线导线件形成一种理想的环形,例如“方形中的双水平线”或“方形中的单一水平线”及类似构型,可获得一种高灵敏度的天线。
根据本发明的一个方面,通过给除雾器设置一负母线(minusbus bar)并把环形天线导线的顶点连接此母线,就能把除雾器调节到另一个频率区(例如接收AM(调幅)广播),这样就可把此种天线用作另一频率区的天线。
根据本发明的一个方面,由于是将供电点通过一馈电电缆直接连至一无线电接收机,这样就无需要传统那种具有低接收灵敏度的玻璃天线所必须的天线升压器,从而便可降低成本。
根据本发明的一个方面,由于第一天线导线件包括有至少两个相互分开的天线件,就易于配置一种具有优越性能的分集式系统或后备系统。
根据本发明的一个方面,由于第一天线导线件是为除雾器所环绕,故可增大能除雾的面积。
根据本发明的一个方面,由于第一天线导线件与除雾器加热丝之间拟通过电容耦合来连接的间隙是设定在1至50mm或2至35mm范围内,就易于调节到一个具有最大接收灵敏度的频率上,特别是当配置有一分集式系统时就更为有效。
根据本发明的一个方面,由于第二天线导线件基本上是设在车宽方向的中央,就能获得一种具有良好外观的天线。
下面简述附1是从垂直于窗玻璃表面方向观察的,依据本发明第一实施例的车辆后窗的平面图;
图2是示明一车辆后部的透视图;
图3是对应于

图1的用来示明第二实施例的平面图;
图4是对应于图1的用来示明第三实施例的平面图;
图5是一放大图,示明一种导电片的改进例子;
图6是对应于图1的用来示明第四实施例的平面图;
图7是对应于图1的用来示明第五实施例的平面图;
图8是对应于图7的用来示明第五实施例的一个改进例子的平面图;
图9是对应于图7的用来示明第五实施例的另一改进例子的平面图;
图10是对应于图7的用来示明第五实施例又另一改进例子的平面图;
图11是对应于图7的用来示明第六实施例的平面图;
图12是一对应于图11的平面图,用来示明一传统例子,其中的AM电线同时用作分集型FM天线的主天线;
图13是对应于图11的示明第六实施例的一改进例的平面图;
图14是对应于图11的用来示明第六实施例的另一改进例的平面图;
图15是一特性曲线图,示明在车窗玻璃上未设置除雾器的情形下,当位于一玻璃上部的导电片长度从除雾器加热丝的最低阶变化到从此加热丝上侧算起的第8阶位置时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图16是一特性曲线图,示明当导电片的长度,由第8阶位置变至从除雾器加热丝上侧算起的第1阶位置时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图17是一特性曲线图,示明当导电片的长度从除雾器加热丝上侧算起的第1阶位置变化到除雾器上方15mm一位置时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图18是一特性曲线图,示明当导电片长度从除雾器上方15mm的位置变到除雾器上方14cm位置时,一水平偏振波的接收灵敏度特性;
图19是特性曲线图,示明在未设置有除雾器的情形下,当导电片的长度从除雾器加热丝的最低阶位置变化到从此加热丝上侧算起的第8阶位置时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图20是特性曲线图,示明当导电片的长度从第8阶位置变化到从除雾器加热丝算起的第一阶位置时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图21是特性曲线图,示明当导电片的长度从除雾器中加热丝上侧算起的第1阶位置变到除雾器上方15mm一位置时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图22是一特性曲线图,示明当导电片的长度从除雾器上方15mm位置变到除雾器上方14mm位置时,一垂直极化波的接收灵敏特性;
图23是一特性曲线图,示明当设在一C形除雾器上方之玻璃间隔部上的导电片从右至左的宽度由90cm变到40cm时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图24是一特性曲线图,示明当导电片的从右至左宽度由40cm变到6cm时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图25是一特性曲线图,示明当导电片的从右至左宽度由4cm变到2cm时,一水平偏振波的接收灵敏度特性。
图26是一特性曲线图,示明当导电片的从右至左宽度由90cm变到40cm时,一垂直极化波的接收灵敏度特性。
图27是一特性曲线图,示明当导电片的从右至左宽度由40cm变到6cm时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图28是一特性曲线图,示明当导电片的从右至左宽度由4cm变至2mm时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图29是一特性曲线图,示明当相对于一C形除雾器设置的一根导线长度从除雾器中加热丝的最低阶位置变到从此加热丝上侧算起的第7阶位置时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图30是一特性曲线图,示明当此导线长度从除雾器中的加热丝由其上侧算起的第5阶位置变到从此算起的零阶位置时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图31是一特性曲线图,示明当相对于除雾器配置的一根导线的长度从除雾器中加热丝的最低阶位置变到从此加热丝算起的第7阶位置时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图32是一特性曲线图,示明当此导线长度从除雾器中加热丝的由其上侧算起的第5阶位置变化到从该处算起的零阶位置时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图33是一特性曲线图,示明当相对于另一种除雾器配置的导线长度从此除雾器中加热丝的最低阶位置变化到其最高阶位置时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图34是示明垂直极化波的接收灵敏度特性的特性曲线图;
图35是特性曲线图,示明当一相对于具有另一种形式之窗玻璃中除雾器配置的导线长度改变时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图36是示明垂直极化波的接收灵敏度特性的特性曲线图;
图37是特性曲线图,示明当设置于一C型除雾器上方且具有从右至左的10cm宽度的导电片,从一玻璃的右与左方向中心偏移至一距左方向中心30cm位置时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图38是特性曲线图,示明当此导电片从距此玻璃右与左向中心在左向上分隔30cm的位置移至左向中距此45cm的位置时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图39是一特性曲线图,示明当此导电片从右向中距此玻璃右与左向中的中心10cm的位置移至在右向中距此45cm的位置时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图40是一特性曲线图,示明当此导电片从此玻璃的右与左向中心移至左向中距此中心30cm的位置时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图41是一特性曲线图,示明当此导电片从左向中距此玻璃右与左向中心30cm位置移至左向中距此45cm的位置时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图42是一特性曲线图,示明当此导电片从右向中距此玻璃右与左向中心10cm位置处移至右向中距此45cm的位置时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图43是一特性曲线图,示明当一个距一具有40cm的右至左宽度且设在除雾器的导电片的功率馈送位置改变时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图44是示明一垂直极化波接收灵敏特性的特性曲线图;
图45是特性曲线图,示明一水平极化波和一垂直极化波各自的接收灵敏度特性,它们分别对应于有一左导电片设在除雾器上方的玻璃间隔部上,而此除雾器有一导线在其右与左向中心并距它有一24mm间隙;同时有一右导电片设在此玻璃间隔部上并距此除雾器有一4mm的间隙;
图46是特性曲线图,示明上述右导电片作为相同天线配置形式下的主天线时,对水平极化波与垂直极化波的方向性;
图47是特性曲线图,示明一种后杆状天线的水平极化波与垂直极化波各自的接收灵敏度特性。
图48是特性曲线图,示明此后杆状天线的水平极化波与垂直极化波各自的方向性;
图49是特性曲线图,示明当有一对各具有10cm右至左宽度的右与左导电片设置在除雾器上方一玻璃分隔部中,且右导电片与除雾器间的间隔固定而左导电片与除雾器间的间隔变化时,此右导电片的垂直极化波的接收灵敏度特性;
图50是特性曲线图,示明在上述条件下该左导电片的一垂直极化波的接收灵敏度特性。
图51是特性曲线图,示明当一个用作为主天线的导电片设置于除雾器上方的一间隔部中且处于此间隔部右与左向中心,而相对于一个偏离此右与左向中心配置的副天线的功率馈送位置改变时,此主天线一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图52是特性曲线图,示明当配置于除雾器上方的右导电片的结构有各种变化时,一水平极化波的接收灵敏度特性;
图53是特性曲线图,示明此右导电片的一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图54是特性曲线图,示明一个具有10cm右至左宽度且设在除雾器之上的右导电片,当此导电片与除雾器的连接有各种变化时,一垂直极化波的接收灵敏度特性;
图55示意地表明一种天线的布置原理,用以解释能将除雾器影响减至最小的原因;
图56以模型形式示意地表明一种天线的布置,用以阐明使除雾器影响减至最小的原理;
图57以模型形式示意地表明一种天线的布置,用以阐明使除雾器影响减至最小的原理;
图58是示明缩短比a与耦合电容C间关系的曲线图;
图59是以举例方式示明缩短比a与电容C间关系的一个表;
图60是示明第七实施例的玻璃天线布置的平面图;
图61是示明第七实施例的玻璃天线另一种布置的平面图;
图63是一曲线图,示明一后杆状天线与本实施例的天线二者性能(垂直极化波)的比较结果;
图64是一曲线图,示明此后杆状天线与本实施例的天线二者在性能(水平极化波)上的比较结果;
图65是一曲线图,示明此实施例的天线的接收特性(垂直极化波);
图66示意地表明本实施例的天线对一垂直极化波的方向性特性;
图67是一曲线图,表明本实施例的天线的接收特性(水平极化波);
图68示意地表明本实施例的天线对水平极化波的方向性特性;
图69是一曲线图,表明当本实施例天线中的第一天线的构型改变时,特性(垂直极化波)的改变;
图70是一个表,说明当本实施例天线中的第一天线的构型改变时,特性(垂直极化波)的改变;
图71是一曲线图,表明当本实施例天线中第一天线的构型改变时,特性(水平极化波)的改变;
图72是一个表,说明当本实施例天线中的第一天线构型改变时特性(水平极化波)的改变;
图73示意地表明设置在一无除雾器的玻璃上的单极型天线的布置原理;
图74是曲线图,比较了图60所示实施例的天线与上述单极型天线两者的性能(相对于垂直极化波的接收灵敏度特性);
图75示意地比较了图60所示实施例的天线与上述单极型天线两者的性能(相对于垂直极化波的方向性特性);
图76是曲线图,比较了图60所示实施例的天线与此单极型天线两者的性能(相对于水平极化波的接收灵敏度特性);
图77示意地比较了图60所示实施例的天线与此单极型天线两者的性能(相对于水平极化波的方向性特性);
图78是曲线图,示明当此单极型天线的长度改变时,特性(水平极化波)的改变;
图79是一个表,示明当此单极型天线的长度改变时,特性(水平极化波)的改变;
图80是一曲线图,表明当此单极型天线的长度改变时,特性(水平极化波)的改变;
图81是一个表,示明此单极型天线长度改变时的特性(水平极化波)改变;
图82是曲线图,示明此单极型天线长度改变时的特性(水平极化波)改变;
图83是一个表,示明此单极型天线长度改变时的特性(水平极化波)改变;
图84是曲线图,示明此单极型天线长度改变时的特性(水平极化波)改变;
图85是一个表,示明此单极型天线长度改变时的特性(水平极化波)改变;
图86是曲线图,示明此单极型天线长度改变时的特性(垂直极化波)改变;
图87是一个表,示明此单极型天线长度改变时的特性(垂直极化波)改变;
图88是曲线图,示明此单极型天线长度改变时的特性(垂直极化波)的改变;
图89是一个表,示明此单极型天线长度改变时的特性(垂直极化波)的改变;
图90是曲线图,示明此单极型天线长度改变时的特性(垂直极化波)改变;
图91是一个表,示明此单极型天线长度改变时的特性(垂直极化波)改变;
图92是曲线图,示明此单极型天线长度改变时的特性(垂直极化波)改变;
图93是一个表,示明此单极型天线长度改变时的特性(垂直极化波)改变;
图94是曲线图,示明此单极型天线长度改变时的特性(垂直极化波)改变;
图95是一个表,示明此单极型天线的长度在不同类型车辆中有变化时的特性(垂直极化波)变化;
图96是曲线图,示明此单极型天线的长度在不同类型车辆中在变化时的特性(水平极化波)变化;
图97是一个表,示明此单极型天线的长度在不同类型车辆中有变化时的特性(水平极化波)变化;
图98示意地表明当对第七实施例作进一步规定时的一种天线系统的布置方式;
图99示明当第七实施例有了进一步规定时,此天线系统的另一布置方式;而图100则示意地表明依据本发明又一改型的玻璃天线的布置方式。
下面参看附图描述本发明的实施例。注意,下面的实施例乃是本发明应用于车辆玻璃天线的,特别是应用于设置在后窗玻璃上的天线的例子。在有关实施例的描述中,“左”是指车身在左侧,“右”是指车身的右侧,“上”是指车身的上侧,“下”是指车身的下侧。
首先通过对第一至第六实施例的描述来叙述本发明的各个实施例,然后将阐明可以减小一除雾器对天线影响的理由,而这乃是此第一至第六实施例的共同特点。随后将把第七实施例作为本发明的最佳实施例来描述。此外还将描述一第八实施例。
第一实施例图2示明与本发明第一至第八实施例有关的车辆的后部,其中的数号1指车身,后窗2通向车身1的后部,而后窗玻璃(下面简称作窗玻璃)3则以实质上是气密方式装附在后窗2上。
如图1所示,后除雾器5设置在窗玻璃3内侧的一个间隔内,使除雾器5通过一尺寸预定的平台部4同窗玻璃3的上边缘分开,而除雾器5在右与左向中的中心则与窗玻璃3的右与左向中的中心基本重合。除雾器5有一上阶部5a和一下阶部5b并形成一C形。此外,除雾器5有一批加热丝6,6,…,它们在车宽方向上左右延伸,并且分成上阶加热丝6与下阶加热丝6,…。上阶加热丝6,6,…一侧(右侧)上的各端部以及下阶加热丝6,6,…一侧(右侧)上的各端部,分别通过独立的母线7、8相互连接,而在整个加热丝6,6,…另一侧(左侧)各端则通过一公用母线9相互连接。
注意,尽管图中未予示明,但上侧母线7是对车身1接地并且用作为除雾器5的地线,下部独立的母线8通过一未示明的开关而耦合到一车辆安装的电池的正极端子上。当此开关接通,电流便从此电池馈送到各加热丝6上,使加热丝6被加热而除去玻璃窗3上的雾。
注意,在此说明书中,对于上述这种布置方式,即把上阶加热丝6,6,…与下阶加热丝6,6,…左侧各端通过独立的母线7、8互连,同时把整个加热丝6,6…右侧上的各端通过公用母线9互连,也就是说,得到了一种以其右侧与左侧相对第一实施例而构成的除雾器,并把它也称之为一种C型除雾器。
此外,作为本发明的特点之一,将一块具有一右至左宽度W和一垂直长度L的由导体构成的矩形导电片13,在窗玻璃3的右与左向中心处,粘附到面对此窗玻璃3中除雾器5上方前述间隔的平台间隔部4的内表面上,并距除雾器5的上端有一间隙d。从一根同轴馈电电缆14的一端延伸出的供电线,耦合到导电片13的右与左向中的中心处上端,而此同轴馈电电缆14一端处的屏蔽导线,则在后窗2周边上侧于车身1右与左向中的中心处接地到本身1上。尽管未加示明,此电缆14的另一端则连接到车辆安装的天线电接收机与类似装置上。
此外,由具有预定长度X且从上阶部5a的上端向下延伸的导线组成的导线18(短母线)则设置于除雾器5的右与左向中的中心处。在除雾器5中上部独立母线7与公用母线9间伸展的加热丝6,6,…则通过此导线18相互连接。
当导电片13的下端与除雾器5的上端间的间隙d小于1mm,则导电片13就不能可靠地与除雾器5绝缘,而当此间隙d超过50mm,则除雾器5对导电片13的影响就不能在一较理想状态,而使得这种电线类似于仅仅由导电片13组成的天线。因此,宜将d设定为1-50mm,而最好是2-35mm。
当拟接收的天线电波为水平极化波时,导电片13的右至左宽度W最好设定为20mm或更大,而当拟接收的无线电波包括有垂直极化波分量(包括圆极化波分量)时,则此W最好应为5mm或更大。也即导电片13的右至左宽度W应据拟接收的无线电波来设定到一最佳值。
这样,在上述实施例中,由于此玻璃天线在组成时使除雾器5置于车窗玻璃3的右与左向中心,故将导电片13置于除雾器5上方且中隔一间隙d的窗玻璃间隔部右与左向的中心处,而构成此天线的导电片13则经电容耦合与除雾器5耦合。此外,由于按上下延伸的导线18是对应于导电片13而设置于除雾器5之上的,故在除雾器5的区域中布置有了包括有导电片13和导线18在内的一种杆状天线。结果可以改进此种天线的接收性能。
此外,除雾器5通常是设在车窗玻璃3上,而在布置玻璃天线时只是把导电片13设置到除雾器5的间隔部4上,从而只须利用有除雾器设于其上的玻璃这样一种布置形式,就可改进此种天线的性能。
即便是用来将电流馈送给导电片13的供电位置有了改变,此种天线的接收性能也几乎不变。因而导电片13的供电位置可以任意设定,而当此供电位置受到限制时则可将其变动,因而这种类型的天线便于用作车辆天线。
上述天线的接收灵敏度特性可以通过下述方式确定,即调节相对于除雾器5设置的导线12的长度X,导电片13下端与除雾器上端间的间隙d,以及导电片13的右至左宽度W。也就是说,通过调节导线18的长度X,就可以确定使此天线具有最大接收灵敏度的频率,此X越长,则具有最大接收灵敏度的频带便移向越低的频带。
通过调节导电片13与除雾器5间的间隙d,也可确定具有最大接收灵敏度的频率。
此外,通过调节导电片13的右至左宽度W也同样可以确定具有最大接收灵敏度的频率,而且当此W增大,就能在此增大了的宽度的中间某处使此接收灵敏度达到最大,但当此宽度增加到超过上述相应的值,此接收灵敏度便会下降。
又,当导电片13的右至左向宽度W减小时,要是导电片13与除雾器5间的间隔减小,则可以获得与此宽度W增加时的相同接收性能。根据上述的定性特征,可以适当地设定导线18的长度X,导电片13下端与除雾器上端间的间隔d以及前述宽度W等的值,以与拟接收的频率相对应,下面对此详述。
第二实施例图3示明了第二实施例(注意,在下述各实施例中,用图1中的相同数号来标明相同的部件),它应用于装配有与实施例1不同的除雾器的窗玻璃3上。
在此实施例中,拟装置于该窗玻璃内表面上的除雾器5包括一批在车宽方向朝右与向左延伸的一批加热丝6,6,…,这些加热丝一侧(右侧)各端通过一接地侧的母线10相互连接,而其另一侧(左侧)各端则通过绕电侧的母线11互连。尽管图中未予示明,但此接地侧母线10是对车身1接地并用作为供电侧母线11的地线,同时此供电侧母线11则耦合到一车辆安装电池的正极端子上。
此外,长度为X的导线18设在此除雾器5的右与左向中心,并且除雾器的上端下延。在除雾器5中于母线7与8间伸展的加热丝6,6,…便通过导线18而互连。
有一导电片13设在除雾器5上方一玻璃分隔部4上,并处在此除雾器5的右与左向中心,而与导线18的位置相对应。此第二实施例的其它布置与第一实施例相同。
因而这一实施例也可取得与第一实施例相同的功能与效果。
实施例3图4示明的第三实施例在第二实施例中的导电片13内形成一间隔部,且此导电片13是由一种等效而均匀的导体组成。
具体地说,在此第三实施例中,于矩形导电片13中形成一矩形间隔部20,使导体片13形成为一种其中有一中空部的形式。与此间隔部20相应的玻璃3的这部分便用作一个使车装电话天线(未示明)装于其中的空间。
因此,尽管在此第三实施例中,间隔部20是形成在矩形导电片13之中,而且导电片13形成一其中有中空部的形式,但此导电片13却等效于一其中未形成有中空部的导电片,从而这里的导电片13能够取得其中没有空间部20的那种导电片的相似的接收性能。
由于在上述由等效与均匀的导体构成之导电片内的间隔部是用来安装电话天线的,就能在窗玻璃3中获得一个用来安装电话天线的空间,而且此电话天线也易在窗玻璃3中定位。
注意,第一实施例中所述的C形除雾器5可以用来置换第三实施例的除雾器5,即使如此,也能取得相同的效果。
在导电片13的间隔部20之中,也可不安装电话天线而安装高架的停车灯、传感器,等等各种其它的电气设备。
此外,如图5所示,可在导电片13的间隔部20中设置单根或一批导线21,由此可以求得一种类似天线的性能。
实施例4图6所示的第四实施例中有一从导线18的位置偏移向右的导电片13,而在前述各实施例中的导电片13则是正好处在除雾器5中导线18的上方。
在此第四实施例中,除雾器5在窗玻璃3设置成使它们在右与左向中的中心重合,而长度为X的导线18是以同于第二实施例中的方式装附于除雾器5的右与左向中心处。
另一方面,设在除雾器5上方间隔部4上的导电片13则偏离开窗玻璃3的右与左向中心,从导线18的位置移至其右与左向的一侧至一预定的偏移量D(导电片13与导线18在其右与左向间的间隔)。
此第四实施例能够取得类似于第二实施例中的功能与效果。于是,此实施例就有利于例如需要将高架停车灯与类似装置等其它设备安装在窗玻璃3的右与左向的中心处,这是由于在能将这类设备安装在玻璃3的中心处同时,还能确保天线的性能。
此外,本实施例也有利于用在这样的分集式天线中,其中的两个天线相互从窗玻璃3的右与左向的中心处分开。
第五实施例图7示明了布配成一种分集式天线的第五实施例。
具体地说,在此第五实施例中,一C形除雾器5设置在窗玻璃3时使它们两者在右与左向的中心重合,而导线18则以同于第一实施例的方式装附在除雾器5的右与左向中心处。
有两个导电片23、24设在除雾器5上方的窗玻璃3的间隔部4上,且同位于除雾器5中心的导线18的上部作等距离的分开。亦即导电片23、24是相对于右与左作对称布置。从同轴供电电缆14、14将电流馈送给导电板23、24,而此分集式天线便是由这两个导电片23、24组成。
在导电片23与除雾器5间的间隙d1小于左导电片24与除雾器5间的间隙d2(d1<d2),而右导电片23与除雾器5的电容耦合电容大于左导电片24与除雾器5的电容耦合的电容。在上述布置下,以较大电容与除雾器5的电容耦合的在导电片23安排作主天线,而以较小电容与除雾器5作电容耦合的左导电片24安排作副天线。
结果,由于作上下延伸的导线18是设置在除雾器5的右与左向中心,而一对右与左导电片23、24则设在除雾器5上方的窗玻璃3之间隔部4之上,并同导线18的上部位置等距离地分开,同时在此实施例中,电流是分别馈送给导电片23、24,且上述两个电线各具有不同的方向性与接收灵敏度,于是就容易判定此分集式天线的分集效果。
由于右导电片23与除雾器5间的间隔d1小于左导电片24与除雾器5间的间隔d2,而右导电片23与除雾器5作电容耦合的电容大于在导电片24与除雾器5作电容耦合的电容,这一右导电片23便可用作高灵敏的主天线,而此左导片24便可用作低灵敏的副天线。
由于如上所述,此主、副天线是根据玻璃窗3的间隔部4中两导电片23、24与除雾器5作电容耦合时,通过改变此两导电片23、24与除雾器5之间的间隔d1、d2而有不同大小的电容来予以确定的,故易于设定此分集式天线的主、副天线。此外,由于构成此分集式天线的各个导电片23、24所具有接收灵敏度不同,就不需把它们都用作为一种有利的天线电波区中的分集式天线,而仅仅采用由这种与除雾器5具有大电容耦合的导电片23所构成的高灵敏主天线就足够了,由此便可以获得优越的接收灵敏度。
尽管在本实施例中,导电片23、24与除雾器5作电容耦合的电容是通过改变导电片23、24与除雾器5之间的间隔而使之不同,但也可以通过其它布置方式来达到同一目的。
例如在图8所示的一种改型的例子中,导电片23、24具有不同的右至左宽度W1、W2,而分集式天线的主天线则是由右导电片23构成,此导电片23具有较大的右至左宽度W1,使得导电片23与除雾器5作电容耦合的电容加大,而用作副天线的左导电片24所具有的右至左宽度W2则小于W1,使得导电片24与除雾器5作电容耦合的电容减小。在这种情形下,由于导电片23、24与除雾器5作电容耦合的电容只需通过改变导电片23、24的右至左宽度而使之不同,故此时能够容易地确定主天线与副天线。
此外,图9中所示例子利用了下述事实当距导电片23、24的右与左向中的中心的偏移D大于一预定量后,接收灵敏度就会降低。
图10所示的例子是把用作主天线的右导电片制成矩形,这是为了利用这一事实导电片23、24与除雾器5作电容耦合的电容是随它们的形状不同而不同,而用作为副天线的左导电片24与除雾器5作电容耦合的电容是通过下述方式而使之小于右导电片23的,亦即使此左导电片23在它的两侧具有不规则形状(换言之,可以采用梯形,平行四边形,显示出介于平行四边形与梯形之间形状的四边形,等等)。
尽管在此第五实施例中,是通过改变导电片23、24与除雾器电容耦合的电容而提供了分集式天线的主天线与副天线,但也可将分集式天线的主天线与副天线按下述方式确定,即把导电片23、24与除雾器5作电容耦合的电容分别事先设定到一预定值,因而分集式的主天线与副天线即可由改变所能获得最大接收灵敏度的频带而予以确定。此时,对应于可以获得最大接收灵敏度之频带的导电片23(或24)被用作为分集式天线的主天线,而另一导电片24(或23)便用作此分集式天线的副天线,从而易于设定此种分集式天线的主天线与副天线。
此外,导电片23、24的个数并不限于两组,而可以采用三或多组。
第六实施例图11所示的实施例不仅可由分集式系统接收FM波段的无线电波,而且还能接收AM波段的无线电波。
此第六实施例的窗玻璃3配置有一个同于第二实施例中的除雾器5,还有一个设在除雾器右与左向中心处的导线18。
另有一对右与左导电片23、24设在除雾器5上方之玻璃间隔部4中,并相对于导线18的位置对称地分居右方与左方,依第五实施例的相同方式构成一分集式天线。
在对应于除雾器5接地侧母线10的右导电片23与除雾器5之间的间隔d1被设定为,小于对应于除雾器5供电侧母线11与除雾器5之间的间隔d2。这样,在与除雾器5作电容耦合中具有一大电容的右导电片23便用作主天线,且与用作除雾器5接地侧的接地侧母线10相对应地配置,而且除雾器5作电容耦合时具有小电容的左导电片24则用作副电线,并与除雾器5的供电侧母线11相对应地配置。
导线27的与一具有预定电容用来关闭FM信号之线圈26串联的一端,耦合到用作主天线的右导电片23的右上端;而此导线27的另一端则耦合到除雾器5之接地侧母线10的上端。在此布置方式下,用作分集式天线之主天线的右导电片23与除雾器5接地侧耦合,而使得此导电片23也用作为AM天线。注意,图11中的数号28指的是一与除雾器串联的扼流圈。
于是,当在此实施例中接收一FM无线电波时,是以同于实施例5的方式由分集式系统来接收的,以大电容与除雾器5作电容耦合的右导电片23起到分集式天线中主天线的作用,而以小电容与除雾器5作电容耦合的左导电片23则起到副天线的作用。
另一方面,在接收AM无线电波时,连接到右导电片23上的除雾器5则作为一AM天线接收AM无线电波。
此时,由于与除雾器5具有大电容的电容耦合的且用作主天线的导电片23,是设置在与除雾器5之接地侧母线10相对应的玻璃3的右侧,并且是通过扼流圈26与接地侧母线10相连接,于是可以缩短用来连接以大电容与除雾器5耦合之导电片23和此除雾器5的导线23的长度。结果可以AM无线电波的传输损耗和改进接收性能。
如图12所示,在先有技术中当把一种分集式天线安排成,把在除雾器5上侧邻近伸展的天线30用作FM接收波段的FM天线和AM接收波段的AM天线,同时把除雾器5用作FM接收波段的副天线时,就必须把一电容器31连接到构成副天线的除雾器5上,以截止AM接收频带。但在图11所示第六实施例中,由于用于FM接收频带的副天线可以通过与除雾器5作小电容耦合的左导电片24来布置,就不需用传统技术中的电容器31。
注意,如图13所示,通过在窗玻璃3的上端设置一不透明的围条3a,就可从车辆的外侧使扼流圈26连接到右导电片23的右上端,而能改善车辆的外观。
尽管在此实施例6中,此扼流圈26是连接到用来将导电片23连至除雾器5接地侧母线10的导线上,但如图14所示,可将一个具有与一FM频带的滤长相应预定长度的短截线24连接到上述导线上,由此也可获得同于此第六实施例所能实现的功能与效果。
虽然在以前各实施例中,间隔部4是形成于窗玻璃上并在除雾器5的上方,而导电片13、23、24则设置在此间隔部4中,但除雾器5可以设在由玻璃窗3的条带边所形成的间隔部内,而导电片13、23、24则可设在除雾器5下一玻璃间隔部内,且有电流馈送给这些导电片,由此可以获得同样的功能。
试验数据-参看图15至图54下面给出有关上述各实施例及其改型例的试验数据,亦即用来比较相应于天线的以及一偶极子天线(参考天线)的频率的增益的基本数据。
图5至图18示明一水平极化波的接收灵敏度特性,此时,有一块右至左宽度W为10cm的导电片安装在车窗玻璃的上部,未设置除雾器,且此导电片的长度改变成使得有电流馈送给它右与左向中心处的上部。图19至图22示明上述情形下一垂直极化波的接收灵敏度特性。注意,这些图中所标明的“第8阶”、“第九阶”,等等以及图15至21中所作的类似标记,说明此导电片的下端位置。也即有一由15根沿垂向配置且一一上下相隔3cm的加热丝组成的C形除雾器设置在玻璃窗上,而上述导电片的下端位置则是由从最上部加热丝算起的加热丝的位置所指示。具体地说,在图中所示例子中,例如“在上部中央位置供电”或“第15阶”即指明此导电片为63cm长,“13阶”即指明此导电片为57cm长,“1阶”指导电片为21cm长,而“零阶”则指导电片为18cm片,等等。另外,“在除雾器上方4mm”即指此导电片位于除雾器上端之上4mm的一个位置。从上述可知,天线接收灵敏度是随导电片的长度而变化。
图23至图25示明一水平极化波的接收灵敏度特性,此时,上述C形除雾器实装在窗玻璃上,有一导电片装在除雾器右与左向中心处上方的玻璃间隔部上,使此导电片与除雾器上端分开4mm,而距玻璃上端有一3cm的间隙(槽缝),而导电片的右至左宽度则是变化的。图26至图28示明上述情形下一垂直极化波的接收灵敏度特性。从这些特性中可知,当导电片右至左宽度增大时,接收灵敏度增加并在此宽度至20cm时增至最大,但超过20cm即减小。根据这项实验在实际应用中,此导电片的上述宽度宜在≥50mm至≤300mm的范围内,而最好是在≥100mm至≤250mm的范围内。
在将图24至图27所示特性与其中未采用除雾器的图15至图22所示特性加以比较,当导电片与除雾器间的间隙超过50mm,这样的间隙也没有影响接收灵敏度。因此,在把导电片与除雾器的这一间隙设定到50mm或更小的范围内天线中,是可以调节接受灵敏度的。
图29与图30所示一水平极化波的接收灵敏度特性,此时,除雾器取C形,只由玻璃组成的间隔部(无任何导线)设在除雾器的上方,而具有10cm右至左宽度的导电片装在此间隔部右与左向中心处,使导电片距除雾器上端4mm而距此玻璃上端3cm有一槽缝,同时有一纵向导线设在除雾器上,此导线从其上端至下端的距离是变动的。图31与32示明上述情形下一垂直极化波的接收灵敏度特性。另一方面,图33示明一水平极化波的接收灵敏度特性,此时,设在窗玻璃上的C形除雾器代之以第二实施例中所示的除雾器(参看图3),而设在除雾器上的纵向导线长度是变动的。图34示明上述情形下一垂直极化波的接收灵敏度特性。注意,上述导线的下端位置是依上述相同方式从最上部的加热丝位置所指明,“15阶”指此导线配置成从除雾器的上端到下端,而“零阶纵向导线”即“没有纵向导线”便是指不存在导线。此外,图35示明一水平极化波的接收灵敏度特性,此时,第二实施例中所示的除雾器设在形状不同于上述的一种窗玻璃上(此玻璃的上下长度约为其右至左宽度的1/3),且此除雾器中的导线长度是可以变化的,而图36则示明上述情形下一垂直极化波的接收灵敏度特性。此导线的下端位置由从最上部的加热丝算起的加热丝位置指明,例如“从下侧删除两阶”即指导线是配置成从除雾器的下端至第二加热丝的位置。根据上述特性可知,即使在“零阶纵向导线”也即“无纵向导线”的状态下,对于一预定的频带,也能在实际应用中获得无问题的接收性能,同时,随着此导线长度的增加,灵敏度也增加,而高的接收灵敏度区则移向低频一侧。
图37主图39示明一水平极化波的接收灵敏度特性,此时一具有10cm右至左宽度的导电片设在一C形除雾器中导线的上方距此导线的间隙为49mm,并自玻璃的右与左向中心偏移一预定量,而图40-40则分别示明上述情形下一垂直极化波的接收灵敏度特性。结果发现,随着导电片相对于玻璃右与左向中心的偏移量增加,接收灵敏度降低。
图43示明一水平极化波的接收灵敏度特性,此时,有一从右至左宽度为40cm的导电片相对于除雾器设置,而给此导电片供电的位置则是变动的,而图44则示明上述情形下一垂直极化波的接收灵敏度特性。在上述图中,例如“在上部中心位置供电”是指在导电片上部位置右与左向中心处馈送电流,而“在距左边10cm处供电”是指距导电片左端10cm处的位置馈送电流。根据这些特性可知,即使给导电片供电的位置变动,接收灵敏度特性也不会改变。
图45示明一水平极化波与一垂直极化波各自的接收灵敏度特性,此时,一向上延伸到第七加热丝的导线设置在除雾器右至左向中心,而用作一分集式天线的副天线的左导电片(左片)则设在除雾器上方一玻璃间隔部上,距此除雾器的间隙为24mm,同时,用作此分集式天线的主天线的右导电片(右片)则以相同方式配置,而这样的间隙为4mm。此外,图46示明了此用作同一天线配置下之主天线的右导电片的水平极化波和垂直极化波各自的方向性。另一方面,图47示明了普遍用于车辆中的后杆状天线的水平和垂直极化波的各自的接收灵敏度特性,而图48则对应地示明了这两种极化波的各自的方向性。对以上所述进行比较即知,本发明的玻璃天线所获得的相对于水平与垂直极化波的接收灵敏度特性和方向性,都和后杆状天线所具有的相同。
图49示明一右导电片(主天线)中垂直极化波的接收灵敏度特性,此时,对各具10cm右至左宽度的右、左导电片均按如上所述设在除雾器上方一间隔部中,用作分集式天线主天线的右导电片与除雾器间的间隙固定为4mm,而用作相应副天线的左导电片与除雾器间的间隙则是变动的。另外,图50示明了同一天线布置下,左导电片(副天线)中垂直极化波的接收特性。从以上所述可知,当左、右导电片距除雾器的间隙相等时,右导电片的接收敏度降低,但随着左导电片与除雾器间的间隙加大,右导电片的接收灵敏度便返回到其最初水平。
图51示明一主天线中垂直极化波的接收灵敏度特性,此时,用作一分集式天线之主天线的导电片设在除雾器上方一间隔部右与左向的中心处,另一个副天线则偏离上述中心设置,而对此副天线供电的位置则变动。在图51中,“52cm”指此给副天线供电的位置设定在52cm的位置。此外,“在上方中心位置供电”是指,当一个供电点是设在一个仅采用此种导电片的单一天线系统中该导电片的上方中心位置时,作为对有关特性进行比较。从图51得知,即使对副天线供电的位置有改变,主天线的接收灵敏度特性也不会改变。
图52所示一水平极化波的接收灵敏度特性是关于一天线的下述种种布置特点的特点(Ⅵ),它使一右导电片(具有10cm的右至左宽度的固体片)设于一除雾器上方,并从此除雾器的右与左向中心向右偏移23cm;特点(Ⅰ),它使在上述导电片中形成一间隔部并形成一宽2mm的中空框;特点(Ⅱ),它使一导线(横向导线)在此2mm宽的框中所形成的间隔部内于右和左向中伸展;特点(Ⅲ),它使两根导线(交叉线)在上述间隔部内水平地与垂直地伸展;特点(Ⅳ),它分别使三根导线水平地和一根导线垂直地在上述间隔部内伸展;以及特点(Ⅴ),它分别使三根导线在上述间隔部内作水平地和垂直地伸展。图53示明上述各天线中垂直极化波的接收灵敏度特性。根据这些特点可知,其中包括有间隔部或在此间隔部内铺伸有一根或一批导线的导电片,是同一种固体导体片等效和一致的,而任何前述导电片中的一种所获得的天线性能都和固体导体片的相同。
图54示明相对于下述种种的天线布置特点的垂直极化波的接收灵敏度特性特点(Ⅰ),它使一具有10cm的右至左宽度且通过在其中形成一间隔部而形成一2mm宽之框形的右导电片,设在一除雾器的上方,并有三根导线分别水平地和垂直地铺伸在此间隔间内;特点(Ⅱ),上述导电片是通过一10μH的线圈连接到此除雾器上;特点(Ⅲ),上述导电片是通过一正在其下方延伸的导线而同此除雾器连接的;特点(Ⅳ),此导电片是通过一反向设置的1mm的导线连接到除雾器上的;特点(Ⅴ),此导电片是通过撤下除雾器的接地侧母线而连接到除雾器上的;以及特点(Ⅵ),它使此导电片直接连接到除雾器的母接上。根据这些特点可知,当上述导电片连接到除雾器上时,通过适当的连接形式,就可以将此主天线的接收灵敏度保持到一种参考状态的程度并加以改进。
原理在上述第一实施例至第六实施例的玻璃天线中,第一天线导线是由导电片(第一实施例)或粗导线(第三实施例)组成。但取上述布置的第一天线导线由于会使后向视野变窄而不宜用作车辆天线。为此,首先叙述除雾器加热丝何以能不影响天线工作的理由,而它是第一至第六实施例的共同主题。随后将具体给出一种可使除雾器加热丝不影响天线工作的结构,接着要描述通过使用一种细导线能确保获得良好后向视野的实施例。
图55示明一除雾器中设有加热丝6且有导线41横切这些加热丝6的区域。有一导线42与最上部的加热丝6a相平行地设置,同时有一导线40与此导线42相垂直。导线40相当于第一实施例等等之中的导电片13。导线41相当于第一实施例等等之中的导线18。假定从一供电点起算的此导线40的长度为L,而除雾器加热丝(最上部的加热丝6a)的长度为2Y。图56所示的一种等效电路图可以考虑用来分析导线40与加热丝6之间的关系。在图56中,电容器43是由导线42与加热丝6a作电容耦合而构成。由电容器43取得的天线缩短比表示为a。设定电容C=11pF(84MHz),L=12cm而Y=28cm,图56所示天线由于电容器43的缩短效应而等效于图57所示天线。由于位于电容器43后的天线导线长度从28cm缩短到22cm,由电容器取得的缩短比可表示为a=22/28。缩短比a与耦合电容间的关系可以如图58与59所示,通过试验确定。据图58中所示明的曲线,随着耦合电容C加大,此缩短比a也增大。当耦合电容C超过40pF,即使此C进一步增大,a也不会超过1。这说明,使耦合电容超过40pF是无意义的。
为了防止加热丝6显著地影响天线,只需大幅度地加大此加热丝的阻抗即可。根据试验结果,本项发明人业已发现,为了显著地增大加热丝6的阻抗,只须在导线(天线的一部分)长度L、加热丝(最上部的加热丝)长度Y与通过电容耦合实现的缩短比a之间确立一个满足下述公式(1)的关系即可。
β·λ/4=L+α·Y(1)式中,λ为拟接收的无线电波长,而β是为玻璃影响的天线缩短比,且已知此β在车窗玻璃情形下一般约为0.6。
对式(1)变形,即得下面的公式(2)α=(β·λ/4-L)·1/Y(2)现在用式(2)分析采用了不同车辆的情形。取于所用车辆,当长度L增大,由于从式(2)可知,当使a减小,根据图58的曲线,耦合电容C减小而减小了除雾器的影响。另一方面,在长度Y短的车辆中,由于从式(2)可知,当使a加大,电容C也调节到一大的值。
通过上述方法来确定除雾器的配置,可使除雾器几乎不会影响天线的特性,这可以通过当波长处于FM波段中时由下述公式示明。
70cm≤λ/4≤100cm当上述公式表示于一车辆安装好的状态下时,将此公式乘以玻璃缩短比(β=0.6)而得到以下公式42cm≤β·λ/4≤60cm即42cm≤L+α·Y≤60cm注意,当假定除雾器的母线端部对于车身短路这一理想状态,就可以建立由公式(1)所表示的关系。由于在一实际车辆中可以设想上述母线是通过某种程度的电容耦合而连接到车身上的,故已据试验得,对于FM无线电波,通过前述L+α·Y可取得的最佳区域由下式给定20cm≤L+α·Y≤70cm(3)此外,在北美,对于FM无线电采用88MHz至108MHz的频带,可以求得相对适用于该地区天线的下述公式40cm≤L+α·Y≤50cm另一方面,相对于在日本用作FM无线电波的76MHz至90MHz的频带,设下一玻璃天线使其能满足下述公式,就特别能显示出优越的性能。
50cm≤L+α·Y≤60cm此外,由于这种天线实际上所接收的天线电波是在具有某种范围的例如用于FM天线电波的频带之中,自然最好是使L+α·Y具有一个对应于基本上是在一待接收的频带中心处之频率的长度。
第七实施例(环形导线对天线的应用)图60与图61示明用一环形天线45来置换图55所示天线中第一导线40而获得的天线(第七实施例),图55中的天线是一个用来阐明第一至第六实施例的原理的模型。此环形导线的特点之一是,当此环形导线在应用中时它有一个在车宽方向中的宽度W,通过调节W易于设定耦合电容。图62示明,当作为第一天线导线的环形导线45的宽度W有各种变化,同时除雾器的加热丝6与环形导线45是的距离d有各种变化时,耦合电容的变化情况。
图63表明形状如图60第七实施例所示的玻璃天线与传统的后杆状天线(90cm长的杆状天线)的性能比较结果,图64表明这种相同的比较的结果(极化表面为水平的)。在图63与图64,实线表面后杆状天线的特性,虚线表明图60玻璃天线的特性。功率平均值表明在各个频率上的平均接收强度。从图中虚线(本实施例的天线)与实线(先有技术的后杆状天线)的比较结果可知,本实施例的玻璃天线显示出的性能不次于后杆状天线的性能。特别是由于这种玻璃在维修方面,在当杆状天线随着其所在车身的摇摆等而产生出的噪声等方面,都大大优于后杆状天线,因而当此种玻璃天线能获得作为天线本身所应具有的充分性能时,就可在实际应用中具有很大的价值。
其次,在图65至68中,表明了使环形天线45(W=20cm)置于除雾器下方而电流是从除雾器中心处供给此天线45的一种例子的特性。具体地说,图65表明了极化面为垂直时的功率平均值,图66表明在同样方式下接收一垂直极化无线电波时的方向性特性。
从上述曲线图得知,该环形导线部是可以设在除雾器之下的。
天线形状改变时的比较图69至72比较了当第一天线导线形状作各种变化时,这一用作为玻璃天线的第一天线导线的特性。图69至70表明极化面为垂直的情形,而图71至72表明极化而为水平时的情形。为便于说明,用符号“■”表明同于第一实施例所示的一种完全附着的导电片13的特性,而符号“方形中交叉线”表明具有配置在一环形(例如图5中所示的方形)导线中的两个交叉形导线的天线导线件,符号“方形中两条水平线”表明一种具有两个设在一环形导线内的“减号一字母”形的天线导线件,符号“△”表明一种三角形天线导线件的特性,而符号“倒T形”表明例如图55所示一种天线导线件的特性。根据图70与72中的表可知,采用由符号“方形中两条水平线”,“方形中的交叉线”,“△”等表示的任何一种环形天线,均可获得具有最佳性能的玻璃天线。
试验数据下面描述例如图60所示的一种天线,它具有第一实施例中所示形状,而它所具有的特性则类似于图73所示单极型天线的。随后将参看曲线图描述,当作为一玻璃天线的这种单极型天线的长度改变时,它的特性的变化情况。
图74与75表明,具有图60第七实施例中所示形状的玻璃天线与图73所示单极型天线(长40cm),当极化面为垂直时的性能比较结果。图76与77表明了当极化面为水平时的相同比较结果。在图74至77中,实线表明单极型天线的接收灵敏度特性与方向性特性,虚线表明图60所示玻璃天线的接收灵敏度特性与方向性特性。由虚线(实施例)与实线(单极型天线)相比较的结果看出,由于表明天线特性的这些接收灵敏度特性与方向性特性的数据基本上相互一致,故可知此实施例的这种玻璃天线的特性是同单极型天线的基本相同。其次,图78至85表明,当图73所示单极型天线接收一具有水平极化波面的无线电波且此天线长度作各种变化时的功率平均特性,而图86至93表明,当此单极型天线在上述情形下接收一具有垂直极化波面的无线电波时的功率平均特性。在这些情形下,供电点是位于除雾器上方且在玻璃窗于车宽方向的中心处。在相应的曲线图中,单极型天线的长度由除雾器在天线下端阶位指明。这样,“最上部位置”即“在上部中央位置供电”指63cm,第13阶指57cm,第11阶指51cm,第9阶指45cm第8阶指42cm,第7阶指39cm,第5阶指33cm,第1阶指21cm,而零阶指18cm。
从图82至83中的表可以推断出,相对于水平极化波,单极型天线的下限长度是零阶位置(18cm)。根据图92与93中的表可以推断出,此单极型天线的下限长度是在除雾器上方3cm的位置处(即15cm)。
此外,图94至97表明当单极型天线的长度依不同类型车辆而改变时,它的特性的变化情况。注意,图94至95表明相对于垂直极化波的特性变化,图96至97表明相对于水平极化波的特性变化。可以设想,相对于水平极化波,单极型天线的下限长度是在第4阶位置(29.5cm)。根据上述数据,我们假定第3阶位置(即26.5cm)适用于垂直极化波。
于是,当整个地分析了图78至97之后,在这种单极型天线安装到车辆上作为一种玻璃天线时,在下述公式范围内可以获得高性能的天线20cm≤Lx≤70cm (4)式中的Lx为单极型天线的长度。
当把上述实施例的天线系统调节到满足前述式(1)时,它亦可适用于TV(电视)的VHF(甚高频)波段。
在TV的VHF波段的波长(92MHz-222MHz)中,为使除雾器几乎不会影响天线特性,是根据下式作出调节34cm≤λ/4≤82cm在已安装一车辆上的状态下,用玻璃缩短比(β=0.6)去乘上述公式而获得下式20cm≤β·λ/4≤50cm即20cm≤L+α·Y≤50cm如前所述,公式(1)是在假定除雾器母线端部对车身短路的理想状态下求得的。由于在实际车辆中,是把上述母线经某种程度的电容耦合而连接到车身上的,因而根据L+2Y所取定的一个用于TV的VHF波段的较佳区域,与同样方式下的理想状态相比,是具有某个同于用作FM频率之天线的波段范围的。于是,相应的长度是从≥10cm至≤60cm。在实际应用上,为了确保获得在整个VHF段上的接收性能,此L+2Y自然应具有一个相应于基本上是在VHF波段中心处的频率的长度。
除雾功能的改进在图61所示玻璃天线中,作为第一天线导线的导线45,是通过电容耦合而连接到除雾器的供电部分且由另一根加热丝环绕而不接触,于是此导线45几乎不受加热丝的直流的任何影响。这样便使围绕导线45的玻璃区为此加热丝所加热而使其不会蒙雾。
特例1通过对上述各个实施例加以扩展与发展而实现的特定玻璃天线,以及这种天线可实际应用于车辆的情形,将于下面描述。
图98是从不同于图1的车内观察时,与此特例1有关的玻璃天线布置的平面图。因而此玻璃天线的右侧与左侧已倒转。
类似于前述实施例例在此特例中,除雾器也分成两个区130、140。作为第二天线的导线100设置在除雾器130的中心且使之横切一批加热丝6。由于具有长度X的导线100是连接到各个加热丝在车宽方向的中心处,加热器的电流不会流到此导线内。两个天线110、120设置于此除雾器所不在的区域内,并通过电容耦合连接到最上部的加热丝108而构成一分集式天线系统。各天线的供电点直接连到一天线电接收机上,且通过一同轴供电缆连接到扬声器上而不经由天线升压器与类似装置。
作为第一天线导线件的主天线件的天线110具有一种“方形内双水平线”的构型。此外,作为副天线的天线120则具有“方形内单水平线”的构型。天线110有一高度L和一宽度W。这样,L、W与d等则被确定到可满足前述式(1)至(3)的最佳值(a由W与d确定)。
在具体组装此种天线时,首先根据上述公式(1)所表明的关系,由拟接收的天线电波长(中心波长)与设在玻璃上的除雾器的长度Y,来确定不易受除雾器影响的最佳天线导线件(主天线件110)的高度L与耦合电容C(与缩短比a有关)的组合。
然后根据下述的涉及到对有关车辆进行的试验等所求得最佳单极型天线长度(Lx)的关系L+a·X=Lx来确定导线100的长度X。注意,当在通常使用状态下接收FM无线电波时,此Lx的值在20至70cm范围内。此外,主天线的宽度W最好设在50至300mm范围内,而更好是在100至250mm范围内。高度L最好是在40至300mm范围内。
由于副天线120提供了使接收灵敏度不同于主天线110的分集功能,当作为副天线的天线120通过电容耦合与加热丝时连接时,由于此天线120是副天线,故此耦合电容设定到一个小的值。
有一导线125从主天线100的供电点延伸出并连接到除雾器130的母线上。由于这原本是FM天线的天线110是通过导线125连接到除雾器之母线上的,此天线110的谐振点还产生在AM区,因而天线110也可用作AM天线。
特例2图99所示的特例2与图98所示特例1的不同之处在于;除了设置在除雾器130上的天线导线100之外,在此除雾器140上还设置有一导线150。设天线100的高度是L1,天线120的高度是L2,天线110与加热丝间的距离是d1′,天线120与加热丝间的蹁距离是d1″,导线100的长度是X1,导线150的长度是X1′,而除雾器130与除雾器140间的距离是d2,则在下述条件下可以提供一种具有优异性能的天线,即相对于天线110成立有20cm≤L1+a1·(X1+a2·X1′)≤70cm而相对于具有最佳天线长度的天线120成立有20cm≤L1′+a1′·(X1+a2·X1′)≤70cm式中,a1′是天线120是在除雾器130下的缩短比,a2是导线150在除雾器130与140电容耦合下的缩短比。
第一至第六实施例的概要显然,通过上述众多的实施例,已提出了种种具有下述布置形式的天线及其组装方法。
(1)一种具下述特征的玻璃天线有一除雾器设在与由一玻璃的上侧或下侧形成之间隔部相分开的这块玻璃上;同时有一导电片设在此除雾器上方或下方的前述间隔部上,且有电流供给此导电片。
(2)如条目(1)所述的玻璃天线,其中有一导线上下延伸地配置在除雾器区域内在上下方向中对应于导电片的位置上。
(3)如条目(2)所述的玻璃天线,其中此导电片与除雾器之间的距离在1至50mm的范围内。
(4)如条目(2)所述的玻璃天线,其中此导线是由等效与均匀的导体构成。
(5)如条目(4)所述的玻璃天线,其中在此导电片的中心片形成有一用来安装电话天线及类似装置的间隔部。
(6)如条目(2)所述的设定一玻璃天线的方法,它包括以下步骤通过调节前述导线的长度以确定一具有最大接收灵敏度的频率。
(7)如条目(2)所述的设定一玻璃天线的方法,它包括以下步骤通过调节此导电片与除雾器间的间隙来确定一最大接收灵敏度。
(8)如条目(2)所述的设定一玻璃天线的方法,它包括以下步骤通过调节此导电片的右至左宽度来确定一具有最大接收灵敏度的频率。
(9)如条目92)所述的设定一玻璃天线的方法,它包括以下步骤通过调节此导电片相对于玻璃的右与左向中心的偏移量,来确定一具有最大接收灵敏度的频率。
(10)一种如下特性的玻璃天线有一除雾器设在与由一玻璃的上侧或下侧形成之间隔部相分开的这块玻璃上;
有一具备预定长度且沿上下延伸的导线设在此除雾器的右与左向中心处;以及一批设在除雾器上方或下方的玻璃间隔部上的导电片,并有电流输送给此各个导电片,由此而成一分集式天线。
(11)如条目(10)所述的玻璃天线,其中至少有两块导电片配置成,从位于除雾器右与左向中心的导线位置处等距离地分开。
(12)如条目(10)所述的玻璃天线,其中有一预定的上述导电片与此除雾器间的电容大于其它上述导一与此除雾器间的电容。
(13)如条目(12)所述的玻璃天线,其中上述预定导电片与此除雾器间的间隙经设定成小于其它导电片与此除雾器间的间隙。
(14)如条目(12)所述的玻璃天线,其中上述预定导电片的右至左宽度经设定成大于其它导电片的宽度。
(15)如条目(10)所述的玻璃天线,其中上述预定导电片设置在对应于位在除雾器右与左向中心处之前述导线在上下方向中的位置上,而其它导电片则位在偏离此除雾器右与左向中心的某个位置处。
(16)如条目(12)所述的玻璃天线,其中与此除雾器间具有大电容的前述导电片设置在除雾器的接地侧并连接于其上。
(17)设定如条目(10)所述的一种玻璃天线的方法,它包括以下步骤通过对各个前述导电片与除雾器间的电容给定不同的值来确定一分集式天线。
(18)设定如条目(10)所述的一种玻璃天线的方法,它包括以下步骤通过改变可以获得最大接收灵敏度的频带来设定一分集式天线。
(19)如条目(17)所述的设定一玻璃天线的方法,它包括以下步骤通过改变各导电片与除雾器之间的间隙,以对各导电片与除雾器间的电容给予不同的值。
(20)用来设定如条目(17)所述玻璃天线的一种方法,它包括以下步骤通过改变各导电片的右至左宽度,以对各导电片与除雾器间的电容给予不同的值。
(21)用来设定如条目(17)所述玻璃天线的一种方法,它包括以下步骤通过改变各导电片右至左向中的相对于除雾器右与左向中心的位置,以对各导电片与除雾器间的电容给以不同的值。
在上述条目(1)至(21)所示的玻璃天线及设定方法中,根据条目(1)所述的玻璃天线,由于除雾器是设在由玻璃的上侧或下侧所形成之玻璃间隔部所分开的这一玻璃之上,且导电片是设在此除雾器上方或下方的上述间隔部之上且有电流输送给此导电片,而此导电片又是通过电容耦合与除雾器连接,故能通过利用在玻璃上设置除雾器这样一种简单配置形成而改进玻璃天线的性能。
根据条目(2)所述的玻璃天线,由于作上下延伸的所述导线是设在除雾器中的一个在上下方向中与导电片相对应的位置上,故可进一步改进玻璃天线的性能。
根据条目(3)所述的玻璃天线,由于导电片与除雾器间的距离是设定在1至50mm的范围,故可排除除雾器的影响。
根据条目(4)所述的玻璃天线,由于导电片是由等效与均匀的导体构成,就能在导电片上形成间隔部或类似部分,这样就便于安装各种器而不降低天线的性能。
根据条目(5)所述的玻璃天线,由于此种间隔部是形成在导电片的中心处用来安装电话天线等等,故此种电话天线等等就易于定位。
根据条目(6)所述的玻璃天线,通过调节导线的长度便可确定具有最大接收灵敏度的频率。
根据条目(7)所述的玻璃天线,通过调节导电片与除雾器之间的间隙便可定出一最大接收灵敏度。
根据条目(8)所述的玻璃天线,通过调节导电片的右至左的宽度,便可定出一最大接收灵敏度。
根据条目(9)所述的玻璃天线,通过调节导电片相对于玻璃右至左向中心的偏移是,就可确定出一具有最大接收灵敏度的频率。因此,根据这样的玻璃天线,就易将天线调到一最佳灵敏度。
根据条目(10)所述的玻璃天线,由于作上下延伸的导线是设置在玻璃中的除雾器的右与左向的中心处,且有一批导电片是设在除雾器上方或下方的玻璃间隔部上,同时有电流输送给各个导电片,故易于组成一个分集式天线系统。
根据条目(11)所述的玻璃天线,由于在上述这批设在除雾器上方或下方之玻璃间隔部上的导电片2中,至少有两块导电片是从导线所在除雾器的右与左向中的中心处等距离地分开,故能提供具有相同接受灵敏度的分集式天线。
根据条目(12)所述的玻璃天线,由于使一批配置在除雾器上方或下方的玻璃间隔部上的导电片中的一块预定的导电片,与此除雾器的耦合电容大于其它导电片与此除雾器的耦合电容,此种分集式末线就能用与除雾器具有大耦合电容的用作主天线的导电片以及与此除雾器具有小耦合电容的用作副天线的导电片构成,由此,在弱电场中,就能只使用与除雾器具有大耦合电容的和高灵敏度的主天线,来获得优异的接收灵敏度。
根据条目(13)所述的玻璃天线,由于将预定的一块导电片与除雾器的间隙设定得小于其它导电片与此除雾器的间隙,就能增大除雾器同与此除雾器所具间隙较小的导电片之间的耦合电容。
根据条目(14)所述的玻璃天线,由于将一预定导电片的右至左宽度设定成大于其它导电片的宽度,就能增大此较宽的导电片与除雾器间的耦合电容。
根据条目(15)所述的玻璃天线,由于此预定的导电片是设在一个对应于位在除雾器右与左向中心的导线的在上下方向中的位置,而其它的导电片是设在偏离除雾器右与左向中的中心位置,就能加大位于除雾器右与左向中的中心处的导电片与此除雾器的耦合电容。
根据条目(16)所述的玻璃天线,由于与除雾器具有大耦合电容的导电片是设在除雾器的接地侧并与之相连接,当此与除雾器具有大耦合电容的导电片连接到除雾器上同时用作一AM天线时,就可缩短此导电片与除雾器之间的耦合线,由此便能减小AM无线电波的传输损耗。此外,用于FM接收波段的副天线是由与除雾器具有小耦合电容的导电片构成,于是在传统的除雾器所用作FM接收波段中副天线时,所需用到的一种用来截止AM接收波段的电容器,在此就成为不必要的。
根据权利要求(17)所述的玻璃天线,由于在构成这种分集式天线时,是使设在除雾器上方或下方的玻璃间隔部上的这批导电片的每一导电片与此除雾器具有不同的耦合电容值,而将与除雾器具有大耦合电容的导电片用作此分集式天线的主电线,同时将与除雾器具有小耦合电容的导电片用作此分集式天线的副天线,由此就易于调节这种分集式天线中的主、副天线。
如条目(18)所述的玻璃天线,由于此种分集式天线是通过改变能在其中获得最大接收灵敏度的频带来调节,而对应于此能在其上获得最大接收灵敏度之频带的导电片可以用作分集式天线的主天线,同时其它的导电片则可用作其副天线,这样便可容易地调节此主天线与副天线。
对于各导电片与除雾器之间电容是以下述方式给予其不同值的,即对于条目(19)中的玻璃天线是用条目(17)中的玻璃天线设定方法来改变各导电片与除雾器之间的间隙;在条目(20)的玻璃天线中是改变各导电片的右至左的宽度;而右条目(21)的玻璃天线中则是改变各导电片相对于除雾器的位置。因此,根据上述这几种玻璃天线,是易于对各个导电片与除雾器之间的耦合电容给予其以不同的值。
其它改型本发明可以在不偏离其要旨的范围内作出其它的变更型式。
尽管上述各实施例的玻璃天线是把应用于FM波段无线电和TV的VHF波段作为所设定的应用状态,但自然可以适用于采用这些频带的其它的通信设备(例如一种无键输入系统)。
此外,尽管在上述各个实施例中,是通过把第一与第二天线导线件设在玻璃表面上并于其间设定一间隙,而获得它们之间的耦合电容,但也可以通过在此第一与第二天线导线件间插置一种片状电容器而求得耦合电容。此外,当此片状电容器是由电容可变的可变电容器组成时,即使当有关的玻璃已安装到车身上之后,这两个天线导线件间的耦合电容也是可以调节的。结果,即使在车身已然从制造线上撤下之后,也能进行与待接收之频率相匹配的一种微调,以确定因各种车身所固有的差别而需要的最佳天线长度。这样,通过此种变更形式就可取得很大的效果。
改进型式上述各实施例中的天线具有在玻璃表面上作上下延伸的导线。在此,本发明人提出一种具有水平延伸导线的玻璃天线。具体地说,如图100所示,在玻璃表面上母线之间伸展的一批加热丝204中最上一根中心处设置一纵向导线202(长度X),同时将纵向导线200(长度L)通过一横向导线201而设置到其中未配置有除雾器加热丝的间隔部上。此外,将一横向导线203设置成与导线202的下端接触并与加热丝204平行。这就是说,与上述实施例相比较,在除雾器中另设有此横向导线203。
当在依上述方式布置的天线中满足下述关系式L1≤L+a·X≤L2时,此种玻璃天线就能取得与其中未设置导线203的玻璃天线系统的相同性能。
从以上所述可知,在本发明的玻璃天线中,那种作上下延伸的导线起着主要的作用。因而在满足上述公式的范围内可以增设前述的横向导线。
以上所述应视作为只用来阐述本发明的原理。此外,对于熟悉本项技术的人是可以迅即提出种种改型与变更的,为此不希望把本发明局限于以上所示和所描述的严格结构与应用中,因而可以把所有合适的变更型式与等效型式视作为属于本发明后附权利要求书及其等效条文所规定的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种玻璃天线,它包括有都在一玻璃上延伸的一个除雾器和一种天线导线件,此天线导线件有一个从位于除雾器的下方或上方的供电点来对之馈送电流且沿玻璃表面延伸的第一天线导线件,以及一个在除雾器延伸的区域内沿玻璃表面作上下延伸且有一部分通过一直流与加热丝耦合的第二天线导线件,这种玻璃天线的特征在于此第一天线导线件相对于除雾器配置成,使得连接到此第二天线导线件上述部分的加热丝通过电容耦合与第一天线导线件的一部分耦合;同时满足下述关系式β·λ/4=L+α·Y式中,L为第一天线导线件在垂直于一车宽方向上的长度,α是在电容耦合下的天线缩短比,β是相对于玻璃的天线缩短比,λ是拟接收的无线电波的波长,面Y的2倍则是除雾器在车宽方向上的长度。
2.一种玻璃天线的设计方法,此种玻璃天线具有一块平玻璃,除雾器即设在此玻璃上,一个有从位于除雾器下方或上方的供电点为其馈送电流且沿玻璃表面延伸的第一天线导线件,以及一个在除雾器延伸的区域内沿玻璃表面上、下延伸且有一部分通过直流与除雾器加热丝耦合的第二天线导线件,其中的玻璃天线设计方法的特征在于它包括有根据β·λ/4=L+a·Y来确定此第一天线导线件在垂直于车宽方向上长度L的步骤,式中,α为在电容耦合下的天线缩短比,β为相对于玻璃的天线缩短比,λ为拟接收的无线电波的波长,而Y的2倍则是除雾器在车宽方向的长度;还包括有根据L+α·X=Lx来确定第二天线导线件的上与下的长度,式中的Lx是一种最佳型单极天线的长度,以便使第一天线导线件相对于除雾器配置成,使连接到第二天线导线件上述部分可通过电容耦合而耦合第一天线导线件。
3.一种用来接收FM(调频)无线电波的玻璃天线,它包括一种在车宽方向上具有长度2Y的除雾器以及一个在垂直于车宽方向上具有长度L的第一天线导线件,它们都在一玻璃上延伸,此玻璃天线有一个位于除雾器下方或上方的供电点,并由此供电点给沿玻璃表面延伸的上述第一天线导线件馈电;以及一个沿玻璃表面在除雾器延伸的区域内作上、下延伸且有一部分通过直流与除雾器加热丝耦合的第二天线导线件,此种玻璃天线的特征在于第一天线导线件相对于除雾器设置成,使得与第二天线导线件前述部分连接的加热丝通过电容耦合而与第一天线导线件的一部分耦合,同时满足20cm≤L+α·Y≤70cm式中的α是在电容耦合下的天线缩短比。
4.一种用来接收TV无线电波的玻璃天线,它包括一个在车宽方向上具有长度2Y的除雾器以及一种在垂直于车宽方向上具有长度L的第一天线导线件,它们都在玻璃上延伸,此种玻璃天线包括一设在除雾器下方的供电点,并由此供电点将电流馈送给沿玻璃表面作上、下延伸的上述第一天线导线件,还包括一个沿玻璃表面在除雾器延伸的区域内延伸且有一部分通过直流与除雾的加热丝耦合的第二天线导线件,此种玻璃天线的特征在于;上述第一天线导线件相对于除雾器配置成,使得与第二天线导线件前述部分连接的加热丝通过电容耦合而与第一天线导线件的一部分耦合,同时满足10cm≤L+a·Y≤60cm式中的α是在电容耦合下的天线的缩短比。
5.一种天线,它具有都在玻璃上延伸的除雾器与一种天线导线,包括位于除雾器下方或上方的供电点,有从此供电点馈送来电流且沿玻璃表面延伸的第一天线导线件;以及一沿玻璃表面在除雾器延伸的区域内作上、下延伸且有一部分通过直流与除雾器加热丝耦合的第二天线导线件,此种玻璃天线的特征在于此第一天线导线件具有一个垂直于车宽方向的长度L,此第二天线导线件具有一个垂直于车宽方向的长度X,且此第一天线导线件相对于除雾器配置成,使得连接到第二天线导线件前述部分上的加热丝通过电容耦合而与第一天线导线件的一部分耦合,同时满足20cm≤L+α·X≤70cm式中的α是在电容耦合下的天线缩短比。
6.一种玻璃天线,它具有都在一玻璃上延伸的除雾器与一个天线导线件,此种玻璃天线的特征在于,它包括一个设在除雾器下方或上方的供电点;一种由上述供电点为之馈送电流且沿玻璃表面延伸基本上呈环形的第一天线导线件;以及一沿玻璃表面在雾化器延伸的区域中延伸并有一部分通过直流与除雾器加热丝耦合的第二天线导线件,此种玻璃天线的特征在于上述第一天线导线件相对于除雾器配置成,使得连接到第二天线导线件前述部分上的加热丝通过电容耦合而与第一天线导线件的一部分耦合。
7.一种玻璃天线,它具有都在一玻璃上延伸的除雾器与一种天线导线,此种玻璃天线包括;设在除雾器下方或上方的供电点;由此供电点为之馈送电流且沿玻璃表面延伸的一个第一天线导线件,以及一个在除雾器延伸区域内沿玻璃表面作上、下延伸且有一部分通过直流与除雾器加热丝耦合的第二天线导线件,此种玻璃天线的特征在于上述第一天线导线件相对于除雾器配置成,使第二天线导线件的前述部分通过以约40pF或更小的电容值进行的电容耦合而与第一天线导线件的一部分耦合。
8.如权利要求3所述的用于接收一FM无线电波的玻璃天线,特征在于;此玻璃天线满足40cm≤L+α·Y≤60cm。
9.如权利要求8这的用于接收一FM无线电波的玻璃天线,特征在于此玻璃天线满足40cm≤L+α·Y≤50cm。
10.如权利要求8所述的用于接收一FM无线电波的玻璃天线,特征在于;此玻璃天线满足50cm≤L+α·Y≤60cm。
11.如权利要求7所述的玻璃天线,特征在于上述第一天线导线件基本上呈环形。
12.如权利要求3、8、9与10中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说的第一天线导线件基本上呈环形。
13.如权利要求6、3、8、9、10与12中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说第一天线导线件的一部分是通过一约40pF或更小的电容值与此除雾器的部分加热丝耦合。
14.如权利要求13所述玻璃天线,特征在于此第一天线导线件在车宽方向中的长度设定在50至300mm范围内。
15.如权利要求14所述的玻璃天线,特征在于此第一天线导线件在车宽方向中的长度设定在100至250mm范围内。
16.如权利要求7、11、13、14与15中任一项所述的玻璃天线,特征在于此第一天线导线件的一部分是通过约2pF至20pF的电容耦合到此除雾器一加热丝上。
17.如权利要求6、11与12中任一项所述的玻璃天线,特征在于此第一天线导线件具有一种矩形环状的环形导线以及至少一条用来连接此环形导线内部的导线。
18.如权利要求17所述的玻璃天线,特征在于所说除雾器具有一阴极母线,而此环形导线的一个顶点则连接着上述母线。
19.如权利要求3至8中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说第一天线导线件在垂直于车宽方向上的长度设定在4至30cm范围内。
20.如权利要求3至20中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说供电点是通过一供电电缆直接连接到一无线电接收机上。
21.如权利要求3至20中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说第一天线导线包括有至少两个相互分开的第二天线件。
22.如权利要求21所述的玻璃天线,特征在于通过对前述至少两种天线件中的第一个设定一不同的接收灵敏度,可组成一分集式天线系统。
23.如权利要求21所述的玻璃天线,特征在于所说的至少两种天线件是在一起设置于前述第一天线导线件所在的同一侧上的,该除雾器的上方或下方。
24.如权利要求21至23中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说的至少两个天线件的每一个具有一部分通过电容耦合连接到该除雾器一加热丝上,而其间的耦合电容则作了不同的设定。
25.如权利要求21至24中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说的至少两个天线件中的每一个在车宽方向中具有不同的长度。
26.如权利要求21至25中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说的至少两个天线件中的每一个在垂直于车宽方向中具有不同的长度。
27.如权利要求3至26中任一项所述的玻璃天线,特征在于;所说第一天线导线件是为该除雾器所环绕。
28.如权利要求3至27中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说第二天线导线件是完全地位于该除雾器加热丝在其中延伸的区域内。
29.如权利要求21至26中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说的至少两个天线件是在车宽方向上相对于第二天线导线件所在位置有偏移。
30.如权利要求21至26以及权利要求29中的任一项所述的玻璃天线,特征在于;所说的至少两个天线件是在车宽方向上配置成相对于前述第二天线导线件所在位置对称。
31.如权利要求3至30中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说第一天线导线件与拟通过电容耦合连接的该除雾器加热丝之间的间隙设定在1至50mm的范围内。
32.如权利要求31所述的玻璃天线,特征在于所说第一天线导线件与拟通过电容耦合连接的该除雾器的加热丝之间的间隙设定在2至35mm的范围内。
33.如权利要求4所述的玻璃天线,特征在于所说第一天线导线件包括有至少两个相互分开的第二天线件。
34.如权利要求33所述的玻璃天线,特征在于通过对所说的至少两个天线件设定不同的接收灵敏度,可组成一分集式天线系统。
35.如权利要求33所述的玻璃天线,特征在于所说的至少两个天线件是在一起配置在前述第一天线导线件所在的同一侧上的,该除雾器的上方或下方。
36.如权利要求33至35中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说的至少两个天线件的每一个具有一部分通过电容耦合连接到一加热丝上,而其间的耦合电容则作了不同的设定。
37.如权利要求3至36中任一项所述的玻璃天线,特征在于所说的第二天线导线件基本上是设在车宽方向的中心。
全文摘要
具有都在一玻璃上延伸的除雾器和天线导线的玻璃天线,包括沿此玻璃表面伸延的第一天线导线件,以及在车宽方向上除雾器延伸到区域内、基本上是在除雾器的中心处沿玻璃表面作上下延伸的第二天线导线件,此第二天线导线件一部分通过直流与除雾器的加热丝耦合,其中的第一天线导线件相对于除雾器配置,使连接到第二天线导线件上的加热丝经一电容值约40pF或更小的电容耦合,与第一天线导线件耦合。
文档编号H01Q1/12GK1108436SQ9411922
公开日1995年9月13日 申请日期1994年12月27日 优先权日1993年12月28日
发明者谷口龙昭, 山本荣一, 久保田健治, 重田一生 申请人:马自达汽车株式会社
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