[发明专利]透明导电涂层构成的窗玻璃天线

说明书

本发明涉及一种窗玻璃天线，其主要部件由涂敷在一扇窗玻璃区域内的透明、隔热并且导电的薄涂层构成。这样构成的导电表面固定在窗玻璃上。涂层或者直接涂敷在窗玻璃上或者嵌放在复合式窗玻璃的两块玻璃板之间。可采用薄膜作为嵌放在复合式窗玻璃的玻璃板之间的导电涂层的载体。为将这样的涂层作为天线的主要部件使用，应该采用表面电阻尽可能小的涂层。由非常薄的金属或金属氧化物涂层构成的导电表面的表面电阻愈低，它吸收可见光的作用也愈强。具有足够高透明度的导电涂层几乎不能实现低于5欧姆的表面电阻。将这个表面电阻与铜或银这样的高导电率材料进行比较，后者是在0.25毫欧姆范围内，比前者小许多个数量级。

这种形式的无线主要用在汽车上。在天线安装在汽车前窗玻璃上时下述要求是尤其必要的：透明度不得因导电涂层而有很大降低。由于这个原因应选用表面电阻不低于5欧姆的导电涂层。这种形式的天线主要用作长、中、短波、VHF和UHF频率范围内的广播接收天线。

以前在德国专利说明书DE 3721934A1等文献中描述了一种天线，它使用一个电阻较低的导电涂层。然而按照该已有技术构成的天线须采用高电阻导电涂层以增加透明度。但是这样设计的结果是天线损耗比较高和由此导致的较低的天线效率。在米波或分米波频率范围内导致的天线损耗尤为严重。

本发明的目的是尽可能地避免上述类型的天线因涂层表面导电率有限引起的效率降低。

上述目的是通过以下技术解决方案实现的。

在窗玻璃上用一层仅呈有限导电率的涂层构成一个表面电阻不容忽略的导电率有限的表面；用高导电率材料构成一个基本呈平面状的电极，用于与所述涂层进行高频连接，该电极至少在其边缘区域与导电率有限的表面实现低损耗的高频连接；电极的构成方式是，与导电率有限的表面连接的电极的边沿的长度尺寸的选取至少应使得由这个边缘区域内的有限导电率表面产生的损耗足够小；高导电率电极与天线连接点之间有高频连接。

电极设计成长条形，它至少在有限导电率表面的一部分边沿附近沿着边沿延伸；为了减小电极的损耗，电极长度选取得足够大。

为使电极的自感量足够小，电极宽度或电极长度和电极宽度都取得足够大；有限导电率表面与电极之间通过电镀实现接触连接。

有限导电率表面和电极涂敷在由塑料膜或玻璃构成的电介质层的两个不同的表面上；有限导电率表面和电极之间的高频连接由电容实现；为了得到足够的低阻电容连接，电极宽度选取得足够大。

有限导电率表面嵌放在一个复合式窗玻璃的两块玻璃之间；电极涂敷在复合式窗玻璃的两个玻璃外表面之一上；有限导电率表面的单位表面电阻在3欧姆至20欧姆之间；电极基本上平行于有限导电率表面的边沿；电极长度大于5cm；电极宽度在大约5至10mm之间选取。

有限导电率表面的单位表面电阻在3欧姆至20欧姆之间；有限导电率表面与电极一起嵌放在复合式窗玻璃的两块玻璃之间；电极基本上平行于有限导电率表面的边沿；电极向复合式窗玻璃外有一个连接点；与有限导电率表面的高频连接或者通过电镀实现接触连接，或者通过附加在复合式窗玻璃中的塑料薄膜实现电容连接。

窗玻璃天线安装在汽车车窗上，用于广播或电视信号的接收。

汽车具有导电的车身；有限导电率表面覆盖窗玻璃上全部透明区域并延伸到窗玻璃边缘的黑边内；长条形电极基本上平行于黑边的可见边沿并被黑边遮盖住；电极宽度选取得足够大；有限导电率表面的边沿与导电窗框之间的间隔距离选取得尽可能地大。

有限导电率表面的单位表面电阻在5欧姆至10欧姆之间；为了在FM广播频率范围内得到最小的损耗，电极长度在大约20cm至30cm之间选取。

尤其在有限导电率表面有高的表面电阻的情况下，为了得到最小的损耗，电极设计成围绕整个窗口的框。

为用同一个有限导电率表面构成若干个用于米波或分米波段的分集接收式天线，多个相互独立的电极分开安置在导电窗框附近；每个电极有一个天线连接点和一个处在导电窗框上并位于此连接点附近的接地点。

窗玻璃天线安装在汽车前窗上；为接收米波段的信号，在导电窗框的上边部分、下边部分和垂直边部分中分别构成分集式天线中的至少一个；与长条形电极连接的天线连接点的位置选择得使分集接收作用尽可能地大。

FM或TV分集接收天线的天线连接点中的一个用于耦合输出AM信号；为了避免连接电缆和接收机输入电路对AM信号的有害加载，在有限导电率表面和天线  连接点之间连接一个电容，其电抗在FM和TV频率范围内足够低，使AM广播频率范围内的总容性负载尽可能小。