компоновка антенны для автомобильного окна

Формула изобретения

1. Схема компоновки проводников для антенны, включающая в себя множество силовых проводников, имеющих электрическую связь с источником питания, и антенный проводник, имеющий электрическую связь при помощи облучателя с устройством высокой частоты, причем указанный антенный проводник имеет конфигурацию, в соответствии с которой он проходит под углом наклона через указанные силовые проводники, причем указанная конфигурация представляет собой ступенчатый рисунок.

2. Схема компоновки проводников по п.1, в которой силовые проводники являются главным образом параллельными.

3. Схема компоновки проводников по п.1, в которой силовые проводники расположены рядами.

4. Схема компоновки проводников по п.1, в которой силовые проводники представляют собой нагревательные элементы.

5. Схема компоновки проводников по п.1, в которой антенный проводник пересекает каждый из силовых проводников под углом около 90°.

6. Схема компоновки проводников по п.1, в которой ступенчатый рисунок имеет по меньшей мере одно изменение направления.

7. Схема компоновки проводников по п.1, в которой силовые проводники и антенный проводник представляют собой печатные линии, поддерживаемые по меньшей мере одной диэлектрической панелью.

8. Схема компоновки проводников по п.7, в которой диэлектрическая панель представляет собой окно.

9. Схема компоновки проводников по п.1, в которой антенный проводник имеет электрическую связь при помощи указанного облучателя с указанным устройством высокой частоты, причем устройство высокой частоты выбрано из группы, в которую входят AM радиостанция, ЧМ радиостанция, АМ/ЧМ радиостанция, служебная (СВ) радиостанция, глобальная (спутниковая) система местоопределения, мобильный телефон, а также их комбинации.

10. Схема компоновки проводников по п.1, которая дополнительно содержит по меньшей мере один дополнительный антенный проводник, который имеет электрическую связь при помощи указанного облучателя с указанным устройством высокой частоты, причем каждый дополнительный антенный проводник имеет конфигурацию, в соответствии с которой он проходит под углом наклона через указанные силовые проводники.

11. Схема компоновки проводников для антенны, включающая в себя по меньшей мере одну диэлектрическую панель,

множество силовых проводников, поддерживаемых при помощи указанной по меньшей мере одной диэлектрической панели, причем указанные силовые проводники имеют электрическую связь с источником питания, облучатель, который имеет электрическую связь с устройством высокой частоты, причем облучатель поддерживается при помощи диэлектрической панели, и

множество антенных проводников, которые имеют электрическую связь с указанным облучателем, причем по меньшей мере один из антенных проводников имеет такую конфигурацию, что он проходит под углом наклона через указанные силовые проводники,

причем указанная конфигурация представляет собой ступенчатый рисунок.

12. Схема компоновки проводников по п.11, в которой антенный проводник, имеющий указанную конфигурацию, пересекает каждый из указанных силовых проводников под углом около 90°.

13. Схема компоновки проводников по п.11, в которой ступенчатый рисунок имеет по меньшей мере одно изменение направления.

14. Схема компоновки проводников по п.11, в которой облучатель, силовые проводники и антенные проводники представляют собой печатные линии.

15. Схема компоновки проводников для антенны, включающая в себя облучатель, имеющий электрическую связь с устройством высокой частоты,

первую сетку проводников, имеющую электрическую связь с указанным

облучателем, причем указанная первая сетка содержит множество пересекающихся антенных проводников, и

вторую сетку проводников, которая содержит множество силовых проводников, имеющих электрическую связь с источником питания, и по меньшей мере один антенный проводник, пересекающий указанные силовые проводники, причем указанный по меньшей мере один антенный проводник имеет электромагнитную связь с указанной первой сеткой проводников, при этом антенный проводник второй сетки проводников имеет ступенчатый рисунок.

16. Схема компоновки проводников по п.15, в которой пересекающиеся антенные проводники первой сетки проводников включают в себя множество главным образом горизонтально ориентированных антенных проводников и

по меньшей мере один главным образом вертикально ориентированный антенный проводник, который пересекает указанные главным образом горизонтально ориентированные антенные проводники.

17. Схема компоновки проводников по п.15, в которой ступенчатый рисунок имеет по меньшей мере одно изменение направления.

18. Схема компоновки проводников по п.15, в которой

первая сетка проводников и вторая сетка проводников поддерживаются при помощи окна автомобиля, и первая сетка проводников расположена над второй сеткой проводников, в непосредственной близости от нее.

19. Схема компоновки проводников по п.15, в которой первая сетка проводников содержит дополнительный антенный проводник, который проходит по меньшей мере частично вокруг второй сетки проводников.

20. Схема компоновки проводников по п.15, которая дополнительно содержит проводник связи, соединенный с первой сеткой проводников, причем проводник связи облегчает электромагнитную связь первой сетки проводников с антенным проводником второй сетки проводников.

21. Схема компоновки проводников для антенны, включающая в себя

облучатель, имеющий электрическую связь с устройством высокой частоты,

первый антенный проводник, имеющий электрическую связь с указанным облучателем, и

сетку проводников, которая содержит множество силовых проводников, имеющих электрическую связь с источником питания, и второй антенный проводник, пересекающий указанные силовые проводники, причем указанный второй антенный проводник имеет электромагнитную связь с указанным первым антенным проводником, при этом второй антенный проводник образует ступенчатый рисунок.

22. Схема компоновки проводников по п.21, в которой ступенчатый рисунок имеет по меньшей мере одно изменение направления.

23. Схема компоновки проводников по п.21, в которой первый антенный проводник и второй антенный проводник поддерживаются при помощи окна автомобиля, и первый антенный проводник расположен над вторым антенным проводником, в непосредственной близости от него.

24. Схема компоновки проводников по п.21, которая дополнительно содержит третий антенный проводник, соединенный с первым антенным проводником, причем третий антенный проводник проходит по меньшей мере частично вокруг указанной сетки проводников.

25. Схема компоновки проводников по п.21, которая дополнительно содержит проводник связи, соединенный с первым антенным проводником, причем проводник связи облегчает электромагнитную связь первого антенного проводника с вторым антенным проводником.

26. Компоновка для антенны, включающая в себя облучатель, имеющий электрическую связь с устройством высокой частоты,

металлическую пленку, имеющую электрическую связь с указанным облучателем,

сетку проводников, которая содержит множество силовых проводников, имеющих электрическую связь с источником питания, причем указанная сетка проводников дополнительно содержит по меньшей мере один антенный проводник, пересекающий указанные силовые проводники, при этом указанный по меньшей мере один антенный проводник имеет электромагнитную связь с указанной металлической пленкой, и

по меньшей мере одну диэлектрическую панель, поддерживающую указанную металлическую пленку и указанную сетку проводников,

причем указанный по меньшей мере один антенный проводник указанной сетки проводников образует ступенчатый рисунок.

27. Компоновка по п.26, в которой ступенчатый рисунок имеет по меньшей мере одно изменение направления.

28. Компоновка по п.26, которая дополнительно содержит проводник связи, соединенный с металлической пленкой, причем проводник связи облегчает электромагнитную связь металлической пленки с по меньшей мере одним антенным проводником.

29. Компоновка по п.26, в которой металлическая пленка расположена над сеткой проводников, в непосредственной близости от нее.

30. Компоновка по п.26, которая дополнительно содержит антенный проводник, имеющий электрическую связь с металлической пленкой, причем антенный проводник проходит по меньшей мере частично вокруг указанной сетки проводников.

31. Компоновка по п.26, которая дополнительно содержит первую диэлектрическую панель, образованную из первого диэлектрического материала, которая поддерживает металлическую пленку, и

вторую диэлектрическую панель, образованную из второго диэлектрического материала, которая поддерживает указанную сетку проводников.

32. Компоновка для антенны, содержащая первую диэлектрическую панель, изготовленную из первого диэлектрического материала,

вторую диэлектрическую панель, соединенную с указанной первой диэлектрической панелью, причем указанная вторая диэлектрическая панель изготовлена из второго диэлектрического материала,

антенну, которая поддерживается при помощи указанной первой диэлектрической панели,

сетку обогревателя, которая содержит множество силовых проводников, имеющих электрическую связь с источником питания, причем указанная сетка обогревателя поддерживается при помощи указанной второй диэлектрической панели, и

по меньшей мере один антенный проводник, пересекающий указанную сетку обогревателя, причем указанный по меньшей мере один антенный проводник имеет электромагнитную связь с указанной антенной,

при этом указанный по меньшей мере один антенный проводник образует ступенчатый рисунок.

33. Компоновка по п.32, в которой антенна содержит металлическую пленку.

34. Компоновка по п.32, в которой по меньшей мере один антенный проводник пересекает каждый из силовых проводников под углом около 90°.

35. Компоновка по п.32, в которой ступенчатый рисунок имеет по меньшей мере одно изменение направления.

36. Компоновка по п.32, которая дополнительно содержит проводник связи, соединенный с антенной, причем проводник связи облегчает электромагнитную связь указанной антенны с антенным проводником, который пересекает указанную сетку обогревателя.

37. Компоновка по п.36, в которой проводник связи поддерживается при помощи первой диэлектрической панели.

38. Компоновка по п.32, в которой первый диэлектрический материал и второй диэлектрический материал выбраны из группы, в которую входят стекло, небьющееся стекло, пластики, поликарбонат, плексиглас и стекловолокно.

39. Компоновка по п.38, в которой первая диэлектрическая панель представляет собой панель из пластика, а вторая диэлектрическая панель представляет собой панель из стекла.

40. Компоновка по п.32, которая дополнительно содержит антенный проводник, имеющий электрическую связь с антенной, причем антенный проводник проходит по меньшей мере частично вокруг сетки обогревателя.

41. Компоновка по п.40, в которой антенный проводник поддерживается при помощи первой диэлектрической панели.

Описание изобретения к патенту

Предпосылки к созданию изобретения

Настоящее изобретение, в общем, имеет отношение к созданию компоновки для антенны. Более конкретно, настоящее изобретение в первую очередь имеет отношение к созданию компоновки для высокочастотной (ВЧ) антенны. В качестве примера ВЧ антенны можно привести оконную (установленную на окне) антенну для транспортного средства или другого самоходного средства.

Современные транспортные средства могут быть снабжены антенной для обеспечения радиосвязи, причем с использованием радиосвязи могут работать различные устройства. Например, с использованием радиосвязи могут работать AM радиостанция, ЧМ радиостанция, АМ/ЧМ радиостанция, служебная (СВ) радиостанция, мобильный телефон и глобальная (спутниковая) система местоопределения.

В современных автомобилях стеклянное окно может быть использовано в качестве диэлектрической опоры для размещения схемы компоновки проводников ВЧ антенны. Обычно для этого используют заднее окно. Схема печатных проводников или проводников, встроенных в стекло (то есть печатные линии), может быть использована для пропускания ВЧ тока к желательному ВЧ устройству и от него.

Заднее окно типичного автомобиля имеет также рисунок печатных линий для пропускания постоянного тока, причем при пропускании постоянного тока эти печатные линии действуют как нагревательные элементы. В результате, указанные печатные линии могут быть использованы для оттаивания или предотвращения запотевания заднего окна, что позволяет водителю смотреть через заднее окно. Для того чтобы адекватно выполнять указанную задачу, нагревательные элементы обычно должны покрывать существенную площадь заднего окна. Поэтому обычно имеется недостаточная площадь для размещения изолированной схемы компоновки проводников для традиционной ВЧ антенны, причем нагревательные элементы мешают работе такой ВЧ антенны, в результате чего ухудшается управление формой диаграммы направленности ВЧ антенны и согласование полных сопротивлений с желательной полосой частот.

Краткое изложение изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предлагается улучшенная компоновка для антенны. Конструкция антенны в соответствии с настоящим изобретением принимает во внимание характеристики ВЧ тока и воздействие рисунка сетки обогревателя. В результате примерные варианты устройства в соответствии с настоящим изобретением позволяют улучшить управление формой диаграммы направленности антенны и согласование полных сопротивлений по сравнению с традиционными конструкциями оконных антенн.

В соответствии с первым вариантом схема компоновки проводников содержит множество силовых проводников и антенных проводников. Силовые проводники имеют электрическую связь с источником питания, например с источником постоянного тока. В качестве примера силовых проводников можно привести (но без ограничения) печатные линии рисунка сетки обогревателя. Силовые проводники могут иметь любую желательную компоновку. В обычном рисунке сетки обогревателя силовые проводники расположены главным образом параллельными рядами, причем антенный проводник пересекает некоторые или все силовые проводники. В соответствии с одним из вариантов антенный проводник имеет такую конфигурацию, что он проходит под углом наклона через силовые проводники. Другими словами, мнимая ось или центральная линия такой конфигурации проходит под углом наклона через силовые проводники. Имеется по меньшей мере одно изменение направления конфигурации, когда антенный проводник проходит через силовые проводники. Антенный проводник при помощи облучателя имеет электрическую связь с устройством высокой частоты.

Конфигурация антенного проводника может быть выбрана для того, чтобы обеспечить оптимальное управление формой диаграммы направленности антенны и согласование полных сопротивлений. В соответствии с первым примерным вариантом антенный проводник имеет конфигурацию главным образом в виде прямой линии. В соответствии с другим примерным вариантом антенный проводник имеет конфигурацию в виде ступенчатого рисунка, причем угол наклона каждой ступени может быть выбран таким образом, чтобы обеспечить оптимальные характеристики антенны. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что ступени под углом 90 градусов могут быть предпочтительными в некоторых вариантах, так как это позволяет исключить или ограничить помехи, создаваемые потоком мощности сетки обогревателя. Другими словами, антенный проводник должен пересекать каждый силовой проводник под углом около 90 градусов, чтобы ограничить помехи, создаваемые потоком мощности сетки обогревателя. Для получения оптимальных результатов в некоторых вариантах следует иметь по меньшей мере одно изменение направления антенного проводника. Например, прямая линия может изменять направление или ступенчатый рисунок может изменять направление. В соответствии с первым примерным вариантом антенный проводник может иметь V-образную или W-образную конфигурацию. Само собой разумеется, что в некоторых вариантах в соответствии с настоящим изобретением может быть предусмотрен по меньшей мере один дополнительный антенный проводник, который имеет электрическую связь при помощи облучателя с устройством высокой частоты. Каждый дополнительный антенный проводник может иметь любую возможную или предпочтительную характеристику описанного выше антенного проводника.

Схема компоновки проводников может поддерживаться при помощи любого подходящего средства опоры. Например, силовые проводники и антенный проводник (проводники) могут быть выполнены в виде печатных линий, которые поддерживаются при помощи по меньшей мере одной диэлектрической панели. Одним из примеров такой диэлектрической панели является автомобильное окно.

Антенный проводник (проводники) может иметь электрическую связь с любым подходящим устройством. Например, антенный проводник (проводники) может иметь связь с подходящим ВЧ устройством. В качестве примера ВЧ устройств можно привести (но без ограничения) AM радиостанцию, ЧМ радиостанцию, АМ/ЧМ радиостанцию, служебную (СВ) радиостанцию, глобальную (спутниковую) систему местоопределения, мобильный телефон, а также их комбинации.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения предлагаются схемы компоновки проводников для антенны. В этом варианте схема компоновки проводников содержит по меньшей мере одну диэлектрическую панель, которая поддерживает множество силовых проводников, облучатель антенны и множество антенных проводников. Силовые проводники имеют электрическую связь с источником питания, а облучатель имеет электрическую связь с устройством высокой частоты. Антенные проводники имеют электрическую связь с облучателем. По меньшей мере один из антенных проводников имеет такую конфигурацию, что он проходит под углом наклона через силовые проводники.

В соответствии с еще одним вариантом настоящего изобретения предлагается схема компоновки проводников для антенны. Этот вариант может включать в себя любые возможные или предпочтительные характеристики других вариантов настоящего изобретения. В этом варианте схема компоновки проводников содержит облучатель антенны и две сетки проводников. Облучатель имеет электрическую связь с устройством высокой частоты. Первая сетка проводников имеет электрическую связь с облучателем, причем эта сетка проводников содержит множество пересекающихся антенных проводников. В соответствии с первым примерным вариантом первая сетка проводников может также иметь дополнительный антенный проводник, который проходит, по меньшей мере частично, вокруг второй сетки проводников. Вторая сетка проводников содержит множество силовых проводников и по меньшей мере один антенный проводник. Первая сетка проводников может иметь электромагнитную связь с антенным проводником (проводниками) второй сетки проводников. В одном из примеров проводник связи может быть соединен с первой сеткой проводников, причем проводник связи облегчает электромагнитную связь первой сетки проводников с антенным проводником (проводниками) второй сетки проводников. Силовые проводники имеют электрическую связь с источником питания, а антенный проводник (проводники) второй сетки проводников пересекает силовые проводники. В соответствии с первым примерным вариантом антенный проводник второй сетки проводников может иметь такую конфигурацию, что он проходит под углом наклона через силовые проводники. В других вариантах антенный проводник второй сетки проводников может быть выполнен в виде прямой линии, которая идет перпендикулярно к силовым проводникам.

Антенные проводники первой сетки проводников могут пересекаться и могут иметь любую подходящую конфигурацию. В одном из вариантов пересекающиеся антенные проводники первой сетки проводников могут быть выполнены в виде множества главным образом горизонтально ориентированных антенных проводников и по меньшей мере одного главным образом вертикально ориентированного антенного проводника. Главным образом вертикально ориентированный антенный проводник может пересекать некоторые или все главным образом горизонтально ориентированные антенные проводники. Как и в описанных ранее вариантах, антенные проводники первой и второй сетки проводников могут иметь любую подходящую конфигурацию. В соответствии с примерным вариантом первая и вторая сетки проводников поддерживаются при помощи окна автомобиля, причем первая сетка проводников расположена над второй сеткой проводников, в непосредственной близости от нее.

В соответствии с еще одним вариантом настоящего изобретения схема компоновки проводников для антенны включает в себя два антенных проводника, которые соединены вместе. Облучатель имеет электрическую связь с устройством высокой частоты. Первый антенный проводник имеет электрическую связь с облучателем. Второй антенный проводник включен в сетку проводников. Сетка проводников также содержит множество силовых проводников, которые имеют электрическую связь с источником питания. Второй антенный проводник пересекает силовые проводники и имеет электромагнитную связь с первым антенным проводником. Этот вариант в соответствии с настоящим изобретением также может включать в себя любые возможные или предпочтительные характеристики других вариантов в соответствии с настоящим изобретением.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также другой вариант компоновки антенны. В этом варианте облучатель имеет электрическую связь с устройством высокой частоты. Металлическая пленка имеет электрическую связь с облучателем. Может быть предусмотрена сетка проводников, причем эта сетка проводников содержит множество силовых проводников и имеет электрическую связь с источником питания. Металлическая пленка и сетка проводников поддерживаются при помощи по меньшей мере одной диэлектрической панели.

Еще один вариант в соответствии с настоящим изобретением содержит первую диэлектрическую панель, которая соединена со второй диэлектрической панелью. Антенна поддерживается при помощи первой диэлектрической панели, в то время как вторая диэлектрическая панель поддерживает компоновку обогревателя. Компоновка обогревателя может содержать множество силовых проводников, имеющих электрическую связь с источником питания. Диэлектрические панели могут быть изготовлены из любых подходящих диэлектрических материалов. В одном из примеров первая диэлектрическая панель изготовлена из пластика, а вторая диэлектрическая панель изготовлена из стекла. В качестве некоторых других примеров диэлектрических материалов можно привести (но без ограничения) небьющееся стекло, поликарбонат, плексиглас и стекловолокно. Этот вариант также может включать в себя любые возможные или предпочтительные характеристики других вариантов в соответствии с настоящим изобретением.

Указанные ранее и другие характеристики и преимущества изобретения будут более ясны из последующего детального описания, данного в качестве примера, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи и примерные варианты.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематично показано типичное протекание ВЧ тока через корпус транспортного средства.

На фиг.2 схематично показан примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.3 схематично показан другой примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.4 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.5 показана частотная характеристика полного сопротивления схемы компоновки проводников, показанной на фиг.4.

На фиг.6 показаны графики диаграммы направленности для схемы компоновки проводников, показанной на фиг.4.

На фиг.7 показан примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.8 показаны графики диаграммы направленности для схемы компоновки проводников, показанной на фиг.7.

На фиг.9 показан другой примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.10 показан график результатов испытаний схемы компоновки проводников, показанной на фиг.9.

На фиг.11 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.12 показан график результатов испытаний схемы компоновки проводников, показанной на фиг.11.

На фиг.13 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.14 показан график результатов испытаний схемы компоновки проводников, показанной на фиг.13.

На фиг.15 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.16 показан график результатов испытаний схемы компоновки проводников, показанной на фиг.15.

На фиг.17 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.18 показан график результатов испытаний схемы компоновки проводников, показанной на фиг.17.

На фиг.19 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.20 показан график результатов испытаний схемы компоновки проводников, показанной на фиг.19.

На фиг.21 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.22 показан график результатов испытаний схемы компоновки проводников, показанной на фиг.21.

На фиг.23 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.24 показан график результатов испытаний схемы компоновки проводников, показанной на фиг.23.

На фиг.25 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.26 показан график результатов испытаний схемы компоновки проводников, показанной на фиг.25.

На фиг.27 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.28 показан график результатов испытаний схемы компоновки проводников, показанной на фиг.27.

На фиг.29 показан еще один примерный вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.30 показан примерный вариант компоновки антенны в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.31 показан вариант оконной антенны в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.32 показан вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением.

Подробное описание примерных вариантов изобретения

Далее настоящее изобретение будет описано в первую очередь со ссылкой на вариант ВЧ антенны для автомобильного окна. Однако настоящее изобретение не ограничено только этим конкретным вариантом. Настоящее изобретение может быть использовано для частот вне (то есть выше или ниже) ВЧ диапазона. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено случаем использования совместно с ВЧ устройствами, такими как AM и ЧМ устройства. Кроме того, схема компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением может быть подвешена или может поддерживаться иным образом при помощи любого подходящего диэлектрического материала, в том числе (но без ограничения) оконного стекла и других видов стекла, пластика, воздуха или любого другого аналогичного, подходящего или обычного диэлектрического материала. В качестве примеров стекла можно привести (но без ограничения) небьющееся стекло и стекловолокно. В качестве примеров пластиков можно привести (но без ограничения) поликарбонат и плексиглас. Более того, настоящее изобретение не ограничено компоновкой антенны для транспортного средства или другого самоходного средства передвижения. Настоящее изобретение может быть использовано в любых случаях применения антенн. Используемый здесь термин "проводник" следует понимать как включающий в себя печатные линии из проводящего материала (печатные проводники), жесткие нити или стержни из проводящего материала, гибкие нити или стержни из проводящего материала, а также любые другие типы электрических проводов, которые соответствуют обычному значению термина "проводник".

На фиг.1 схематично показано, как корпус транспортного средства может влиять на конструктивное исполнение схемы компоновки проводников антенны. На фиг.1 показана панель крыши 10, которая расположена в непосредственной близости от окна 12. Металлическая панель 14 прикреплена к окну 12. Металлическая панель 14 имеет электрическую связь с облучателем антенны 16. Теоретические эквипотенциальные линии 18 показаны для пояснения. В таком варианте ток высокой частоты в AM и ЧМ полосах частот протекает радиально от облучателя 16, как это показано стрелками 20. В результате практически весь корпус транспортного средства становится частью антенны, так как ток высокой частоты протекает повсюду через металлические панели корпуса транспортного средства. Таким образом, настоящее изобретение позволяет принять во внимание это явление при проектировании схемы компоновки проводников антенны. Следовательно, примерные варианты в соответствии с настоящим изобретением обеспечивают улучшение управления формой диаграммы направленности антенны и улучшение согласования полных сопротивлений с желательной полосой частот по сравнению с традиционными схемами компоновки проводников.

На фиг.2 показан первый вариант схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением. Как это показано на фиг.2, панель крыши 22 расположена в непосредственной близости от окна 24. Сетка приблизительно горизонтальных силовых проводников 26 (проводников для подвода питания) вытянута (проходит) поперек окна. Например, силовые проводники 26 могут выполнять функцию нагревательных элементов за счет пропускания постоянного тока, в результате чего предотвращается запотевание или обеспечивается оттаивание (обогрев) окна 24. Облучатель антенны 28 имеет электрическую связь по меньшей мере с одним антенным проводником 30. В этом примере множество антенных проводников 30 пересекает силовые проводники 26. Антенные проводники 30 в этом варианте содержат множество наклонных линий и одну линию, которая главным образом перпендикулярна силовым проводникам 26. Таким образом, этот вариант схемы компоновки проводников является эффективным и усовершенствованным конструктивным исполнением антенны, так как он приспособлен к естественному направлению протекания тока высокой частоты.

На фиг.3 показан другой пример схемы компоновки проводников в соответствии с настоящим изобретением. В этом варианте по меньшей мере один антенный проводник 32 имеет электрическую связь с облучателем 34 и образует ступенчатый рисунок поперек силовых линий 36. Этот вариант может иметь некоторые преимущества по сравнению с вариантом фиг.2. За счет того что использован такой ступенчатый рисунок, каждый антенный проводник 32 пересекает смежные силовые линии 36 в точках ориентировочно равного электрического потенциала. В результате этот ступенчатый рисунок может существенно снизить возможность того, что через антенный проводник 32 будет протекать постоянный ток, который может протекать через силовые линии 36. С другой стороны, наклонные антенные проводники 30 фиг.2 пересекают смежные силовые линии 26 в точках различного потенциала, что может приводить к протеканию через наклонные антенные проводники 30 постоянного тока. Характеристики нагревания устройства для очистки запотевшего стекла или обогревателя стекла также могут ухудшаться, если постоянный ток протекает через антенный проводник. Таким образом, вариант фиг.3 обеспечивает лучшие характеристики по сравнению с вариантом фиг.2 несмотря на то, что вариант фиг.2 является существенным улучшением традиционных конструктивных исполнений. На основании вышеупомянутых концепций был разработан и испытан ряд конструкций. Однако следует иметь в виду, что настоящее изобретение не ограничивается примерными размерами и конфигурациями, приведенными в примерах. Размеры и конфигурации каждой компоновки в соответствии с настоящим изобретением могут быть выбраны таким образом, чтобы получить желательные характеристики антенны, которые варьируют в зависимости от местоположения и предполагаемого использования конкретной антенны.

ПРИМЕРЫ

На фиг.4 показана схема компоновки проводников, в которой каждая антенная линия 38 изменяет направление ступенчато, пересекая сетку главным образом горизонтальных силовых линий 40. В этом специфическом варианте каждая антенная линия 38 является в целом V-образной. Следует иметь в виду, что направление антенного проводника может изменяться несколько раз, при этом проводник может иметь, например, W-образную форму. На фиг.5 показан график частотной характеристики полного сопротивления для варианта, показанного на фиг.4, а на фиг.6 показаны графики коэффициента направленного действия (диаграммы направленности антенны) при различных частотах для варианта, показанного на фиг.4. В любом случае вариант фиг.4 обеспечивает существенные преимущества по сравнению с традиционными схемами компоновки проводников.

На фиг.7 показан вариант в соответствии с настоящим изобретением, в котором использованы множество пересекающихся антенных проводников. В этом варианте по меньшей мере один главным образом вертикально ориентированный антенный проводник 44 пересекает множество главным образом горизонтально ориентированных антенных проводников 46. Каждый из антенных проводников 46, 48 имеет электрическую связь с облучателем антенны 48. В этой схеме использовано достаточное число соединений проводников, позволяющее обеспечить протекание тока высокой частоты по всей схеме. Следовательно, этот вариант также обеспечивает лучший коэффициент направленного действия, показанный на фиг.8, по сравнению с традиционными антеннами на стекле. Следует иметь в виду, что компоновка антенных проводников, показанная на фиг.7, может быть использована изолированно или в сочетании с другими компоновками антенных проводников. Например, одна компоновка антенных проводников может иметь непосредственную (кондуктивную) или электромагнитную связь с другой компоновкой антенных проводников.

Был проверен ряд других схем компоновки проводников с использованием анализатора электрических схем, который позволяет измерять параметр S₁₁ каждой конфигурации. В каждом испытании использовали сетку обогревателя, имеющую следующие размеры: длина сверху = 100 см; длина снизу = 118 см и высота = 30 см. Во всех приведенных далее схемах компоновки проводников облучатель антенны обозначен буквой F.

Компоновка фиг.9 имеет один вертикальный антенный проводник 50, который пересекает сетку обогревателя. Результаты испытаний этого варианта показаны на фиг.10.

Схема проводников фиг.11 включает в себя два наклонных антенных проводника 52, которые пересекают сетку обогревателя. Расстояние а составляет около 11.5 см, а расстояние b составляет около 26 см. Результаты испытаний этой компоновки проводников показаны на фиг.12.

Схема проводников фиг.13 также включает в себя два наклонных антенных проводника 54, которые пересекают сетку обогревателя. Однако в этом варианте расстояние а составляет около 21.5 см, а расстояние b составляет около 36 см. Результаты испытаний этой компоновки проводников показаны на фиг.14.

Схема компоновки проводников, показанная на фиг.15, включает в себя две наклонных антенных линии 56, а также вертикальную антенную линию 58. В этом варианте расстояние а составляет около 21.5 см, а расстояние b составляет около 36 см. Результаты испытаний этой компоновки проводников показаны на фиг.16.

Вариант, показанный на фиг.17, включает в себя 10 наклонных антенных линий 60 и 1 главным образом вертикальную антенную линию 62. Антенные проводники 60, 62 пересекают только первые три силовые линии сетки обогревателя. На фиг.18 показаны результаты испытаний для этого примера.

На фиг.19 показан вариант, в котором антенная решетка 64 расположена вверху и изолирована от сетки обогревателя 66. Антенная решетка 64 имеет боковой антенный облучатель F. В этом варианте в соответствии с настоящим изобретением антенная решетка 64 не пересекает сетку обогревателя 66. Результаты испытаний для этого варианта показаны на фиг.20.

На фиг.21 показана компоновка, аналогичная компоновке фиг.19, за исключением того, что здесь использован центральный облучатель антенны F. На фиг.22 показаны результаты испытаний для этого варианта.

На фиг.23 показаны три главным образом вертикальных антенных проводника 68, пересекающих сетку обогревателя. Результаты испытаний для компоновки фиг.23 показаны на фиг.24.

На фиг.25 показана компоновка, которая содержит вертикальную антенную линию 70 и две "ромбоидальные" антенные линии 72. В этом специфическом примере каждая из "ромбоидальных" антенных линий 72 имеет одно изменение направления, в результате чего образуется V-образная конфигурация. Результаты испытаний для этой компоновки показаны на фиг.26.

На фиг.27 показана схема компоновки проводников, в которой четыре "ромбоидальных" антенных проводника 74 пересекают сетку обогревателя. В этом варианте расстояния ориентировочно равны: а=20 см; b=16 см; с=15 см; d=15 см; е=4 см и f=11 см. Результаты испытаний для этого варианта показаны на фиг.28.

На фиг.29 показана схема компоновки проводников, которая содержит сетку проводников 76, которая расположена над сеткой проводников 78, в непосредственной близости от нее. Сетка проводников 76 содержит антенные линии 80. Антенные линии 80 расположены достаточно близко от сетки проводников 78, чтобы иметь с ней емкостную или электромагнитную связь. Сетка проводников 76 содержит множество пересекающихся антенных проводников, аналогично тому, как это показано на фиг.7. С другой стороны, сетка проводников 78 содержит множество антенных проводников, которые ступенчато пересекают сетку обогревателя, аналогично тому, как это показано на фиг.4. В одном из вариантов компоновки, показанной на фиг.29, верхняя сетка проводников может иметь непосредственную связь с нижней сеткой проводников.

На фиг.30 показан пленочный вариант компоновки в соответствии с настоящим изобретением. В этом варианте металлическая пленка 82 имеет электрическую связь с облучателем антенны 84. Металлическая пленка 82 может иметь любую подходящую форму для облегчения ВЧ передачи в желательной полосе частот. Металлическая пленка 82 может быть прозрачной, например, в случае оконного варианта. Однако в других вариантах металлическая пленка 82 может быть полупрозрачной или непрозрачной. Металлическая пленка 82 может иметь подложку из любого подходящего диэлектрического материала, в том числе (но без ограничения) из стекла, поликарбоната, пластика или любого другого аналогичного, подходящего или обычного диэлектрического материала. Металлическая пленка 82 может быть закреплена на внешней поверхности или зажата между слоями диэлектрического материала, причем она может быть изготовлена с использованием любой подходящей технологии изготовления, такой как вакуумное осаждение или экструзия. Например, металлический слой 82 может быть напылен на внешней поверхности или между слоями диэлектрического материала.

Аналогично схеме компоновки проводников фиг.7 металлическая пленка 82 может быть использована изолировано или в сочетании по меньшей мере с одной другой схемой антенных проводников. Другими словами, металлический слой 82 может иметь непосредственную или электромагнитную связь с другой схемой антенных проводников. Например, металлическая пленка 82 может быть использована вместо верхних схем антенных проводников в вариантах, показанных на фиг.17, 19, 21 и 29.

В одном из вариантов металлическая пленка 82 может быть натянута на пластмассовую раму, обрамляющую, по меньшей мере частично, оконное стекло. На фиг.31 показан пример такого варианта, в котором металлическая пленка 86 натянута на пластмассовую раму 88. Пластмассовая рама 88 охватывает стеклопанель 90, которая имеет сетку обогревателя 92. В соответствии с этим вариантом металлическая пленка может иметь непосредственную или электромагнитную связь с другой схемой антенных проводников, которая пересекает сетку обогревателя 92. В соответствии с одним из вариантов металлическая пленка может быть использована для замены сетки обогревателя, при этом металлическая пленка может блокировать инфракрасное излучение и/или проводить ток для целей обогрева. Более того, следует иметь в виду, что любой другой вариант в соответствии с настоящим изобретением может быть выполнен с опорой на диэлектрический материал пластиковой рамы, которая идет, по меньшей мере частично, вокруг стеклопанели.

На фиг.32 показан еще один пример, в соответствии с которым одна схема компоновки проводников электромагнитно связана с другой схемой компоновки проводников. В этом примере схема компоновки проводников 94 электромагнитно связана со схемой компоновки проводников 96 при помощи антенной линии 98 схемы компоновки проводников 94. В соответствии с вариантом этого примера схема компоновки проводников 94 может иметь непосредственную электрическую связь со схемой компоновки проводников 96. Схема компоновки проводников 94 также включает в себя антенную линию 100, которая может проходить, по меньшей мере частично, вокруг периметра схемы компоновки проводников 96. Авторы настоящего изобретения с удивлением обнаружили, что такая антенная линия 100 улучшает прием в AM полосе.

В этом примере основная сетка схемы компоновки проводников 94 образована из множества пересекающихся проводников аналогично варианту фиг.7. Схема компоновки проводников 94 может быть также аналогична верхним схемам фиг.17, 19 или 21 или схемам любых других вариантов, имеющим множество пересекающихся антенных проводников. Следует также иметь в виду, что металлическая пленка, аналогичная использованной в примере фиг.30, может быть использована для замены основной сетки проводников схемы компоновки проводников 94. С другой стороны, схема компоновки проводников 96 может содержать по меньшей мере один антенный проводник, который пересекает сетку обогревателя. Например, схема компоновки проводников 96 может быть аналогична примерам фиг.2, 3, 4, 9, 11, 13, 15, 23, 25, 27 или любому другому подходящему варианту, в котором по меньшей мере один антенный проводник пересекает сетку обогревателя.

Настоящее изобретение охватывает и другие варианты, которые могут быть получены за счет объединения или замещения примерных вариантов. Следует иметь в виду, что раскрытые здесь примерные варианты не являются исчерпывающими или излишне ограничивающими объем патентных притязаний. Примерные варианты были выбраны и описаны для того, чтобы пояснить принципы построения настоящего изобретения, и для того, чтобы позволить специалистам его реализовать. В приведенные примерные варианты специалисты могут внести различные изменения и дополнения, которые не выходят, однако, за рамки настоящего изобретения, так как они дают аналогичные результаты.