CN203085734U - 混合天线构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种混合天线构造，其包含至少一个电气绝缘的基质、至少一个导电的涂层，该涂层至少部分地覆盖该基质的一个表面并用作面天线以接收电磁波，以及包含至少一个与该导电涂层相电气耦合的耦合电极以从该面天线耦合输出天线信号。在此重要的是，该耦合电极与一个未屏蔽的线形天线导体相电气耦合，该线形天线导体用作线天线以接收电磁波，其中该天线导体位于一个空间之外，该空间可以通过正交平行投影而成像在用作投影面的面天线上，由此该线天线的天线基点变成该线天线和面天线的共同天线基点。

Description

混合天线构造

技术领域

本实用新型涉及由面辐射器和线辐射器组成的一种混合天线构造。 

背景技术

在专利文献中已多次阐述过具有导电涂层的基质。对此比如仅需参照文件DE 19858227 C1、DE 10200705286、DE 102008018147 A1和DE 102008029986 A1。该导电涂层通常用于反射热辐射，并从而比如在汽车或在建筑物中用于改善热舒适性。其通常还用作加热层，以对透明薄板进行全面的电加热。 

如在文件DE 10106125 A1、DE 10319606 A1、EP 0720249 A2、US 2003/0112190 A1和DE 19843338 C2中所公开的，透明涂层由于其导电性也可以用作接收电磁波的面天线。为此该导电涂层与一个耦合电极进行电流或电容耦合，并在薄板的边缘区域来提供天线信号。典型地在中间接入一个天线放大器的情况下，该天线信号通过一个端子导体被传输给一个接收设备。作为端子导体通常采用未屏蔽的绞线或薄膜导体，虽然其具有相对低的欧姆电阻并且仅造成微小的欧姆功率损失，但是不允许特定的信号传输，因为由于不可避免的位置公差而可能导致与导电汽车车体或相邻的导体之间不确定的耦合，如此使得重要天线特征,诸如带宽、效率和基点阻抗的波动范围是较大。因此这种未屏蔽导体必须保持得相对短。 

通过采用特殊的高频导体，其除了一个信号导体之外还附带至少一个地导体（同轴导体、共面导体、微带导体等），可以避免信号损失。但这种高频导体是耗费的和昂贵的，并需要相对多的安装空间。此外它还需要同样耗费的连接技术。在汽车中，该天线放大器与该导电汽车车体相电气连接，其中通过该电气连接来为该天线信号给定一个高频技术有效的参考电位（地）。可用的天线电压从该参考电位与天线信号的电位之间的电位差得出。 

作为面状天线或面天线用于接收电磁波的该导电涂层由于其实际也可以用于发送电磁波而在此以及在下文中也称作“面辐射器”。与面辐射器不同并与之相区分，线形天线或线天线具有一个几何长度（L），其中该线天线在此以及在下文中也称作“线辐射器”，该几何长度比其几何宽度（B）大几个数量级。线辐射器的几何长度是在天线基点与天线尖之间的距离，几何宽度是与之垂直的尺寸。对于线辐射器通常得到以下的关系：L/B≥100。相应地在线天线中适用于其几何高度（H），其可以理解为不仅垂直于长度（L）而且垂直于宽度（B）的尺寸，其中通常具有以下关系：L/H≥100。 

在常规的（不具备一个导电涂层）挡风玻璃中所安装的天线是线辐射器类型的，因为其也允许应用在汽车挡风玻璃中，前提是，在遵守法律规定的情况下其不影响驾驶员的视线。这比如可以通过直径典型为10至150μm的细线来实现。 

通过线辐射器可以在陆地频带II至V的范围内来提供满意的天线信号。根据国际电信联盟（ITU=International Telecommunication Union）的定义，在此它是从87.5MHz至960MHz的频率范围（频带II：87.5-100MHz，频带III：162-230MHz，频带IV：470-582MHz，频带V：582-960MHz）。但是通过线辐射器在之前的频带I频率范围内（41-68MHz）不再获得满意的接收功率。这同样适用于低于频带I的频率。 

如果由挡风玻璃和线辐射器组成的这种常规配置另外还具备一个导电层，也即如果一个线辐射器还承载一个导电层，那么该线辐射器就失去其宽带特性。这主要归因于在面辐射器和线辐射器之间的近场耦合以及该导电层对该线辐射器的屏蔽效应，这尤其随着频率的提升而对该线辐射器的接收功率产生负面影响。该线辐射器的电气长度的广泛变化也没有带来宽带的、至少以满意的方式覆盖频带II-V的频率范围的天线的期望接收特性。 

另一方面，通过该面辐射器可以在频带I的频率范围内获得尤其好的接收功率，并在频带II的频率范围内获得与线辐射器相当的接收功率。但是该面辐射器的接收功率在较高频率下由于该导电涂层的相对高的平面电阻而变差。在汽车中，作为其他的原因还有在该导电涂层与该导电汽车车体之间强烈的电容耦合。该问题可以通过无涂层的边缘区域来缓解，当然其不允许是任意宽的，因为通往该边缘区域的过渡关于可接受的视觉效果而应该通过一个不透明边缘条来覆盖。另一方面，该导电涂层的其他功能随着边缘区域的变宽而变差，诸如热辐射反射特性。在实际中该边缘区域从而典型地具有10mm或更小的宽度。 

改善的接收功率可以利用在未公开国际专利申请PCT/EP2009/066237中所公开的天线薄板来实现，其中通过该导电涂层的分段致使在该导电涂层与该导电车体之间高频技术上的有效距离增大。 

也可以考虑通过降低平面电阻来改善该面辐射器的接收功率。这需要增大该导电涂层的层厚度，但这总是伴随着光透射的降低，并在不考虑实用性的情况下由于法律规定而仅是有限的可能的。 

如本领域普通技术人员所已知的，也可以通过天线基点的定位来对面辐射器的接收功率施加影响，其中在该天线基点上来获取高频信号。但在实际中该方法导致问题，因为如此优化的天线基点总是远离后接的电子装置（比如天线放大器）。因为其空间位置由于可用的安装空间和关于安全性和经济性的特殊要求而通常是不可改变的，所以在某些情况下必须跨越大的空间距离。改善的接收功率从而可能面对在天线基点与后接电子装置之间相对长的信号传输段。为了避免信号损失并关于其可重复性，从而经常需要采用特殊的高频导体，其缺点在前文中已进行阐述。 

发明内容

与此相反，本实用新型的技术问题是，如此改进常规天线构造，使得能够在陆地无线频带I-V的全部接收范围上以满意的接收功率来接收电磁信号。该技术问题和其他的技术问题按照本实用新型的推荐通过具有独立权利要求所述特征的一种混合天线构造而得到解决。本实用新型的有利扩展通过从属权利要求的特征部分来给出。 

本实用新型的混合天线构造包含有至少一个电气绝缘的、优选透明的基质、以及至少一个导电的、优选透明的涂层，该涂层至少部分地覆盖该基质的至少一个表面，并至少部分地作为面状的天线（面天线或面辐射器）用于接收电磁波。该导电涂层适当地构造以用作面天线，并为此可以大面积地覆盖该基质。该天线构造另外还包含至少一个与该导电涂层相电气耦合的耦合电极以从该面天线耦合输出天线信号。该耦合电极比如可以与该导电涂层相电容或电流耦合。 

按照本实用新型的推荐，该耦合电极与一个未屏蔽的、线形导体相电气耦合，该线形导体在下文中被称作“天线导体”。该天线导体用作线天线以接收电磁波，并为此而适当地构造，也即它具有为在期望频率范围中进行接收的适当形式。作为线天线或线辐射器，该天线导体关于其在延伸方向（长度L）上的尺寸以及两个与之垂直的尺寸（宽度B，高度H）而满足前述的条件。该天线导体比如可以以线形式或作为平面导体来构造。该耦合电极比如可以与该线形天线导体相电容耦合或电流耦合。 

在此重要的是，所述未屏蔽的线形天线导体位于由投影操作所定义的空间之外，其中该空间如此来定义，即该空间的每个点可以通过正交平行投影而投影到用作投影面的导电涂层或面天线上。如果该导电涂层仅部分地有效地用作面天线，那么只有该导电涂层的用作面天线的有效部分用作投影面。该线形天线导体从而不位于由投影操作所定义的空间内。通常在平行投影时投影辐射相互平行并以直角投射到该投影面上，该投影面在该情况下通过用作面天线的导电涂层或它的用作面天线的有效部分来给定，其中该投影中心位于无限远处。在平面基质以及由此平面的导电涂层情况下，该投影面是包含该涂层的投影平面。所述的空间通过（假想的）边缘面来限定，其中该边缘面定位于该导电涂层的环绕边缘或者说该导电涂层的用作面天线的有效部分的环绕边缘，并垂直于投影面。 

在根据本实用新型的该混合天线构造中，该线天线的天线基点变成该线天线和面天线的共同天线基点。概念“天线基点”通常阐述的是用于获取所接收天线信号的电气触点，在该触点上尤其存在参考电位的一个基准（比如地）以确定该天线信号的信号电平。 

根据本实用新型的天线构造从而具有一个面天线和一个线天线，其相互电气耦合，这在本实用新型的意义上被称作“混合天线构造”。它以有利的方式实现了具有高带宽的良好接收功率，所述带宽把面辐射器在频带I和II的频率范围中的有利接收特性与线辐射器在频带II至V的频率范围中的有利接收特性相结合。通过把线辐射器定位在可通过正交平行投影而投影在该面天线上的空间之外，可以以尤其有利的方式来避免该面辐射器对该线辐射器的电气加载。根据本实用新型的混合天线构造从而首次使得频带I至V的全部频率范围以满意的接收功率比如针对用作天线薄板的挡风玻璃而可用。在工业批量生产中，该混合天线构造可采用通常的制造技术简单而造价合理地来制造。 

在本实用新型的混合天线构造的一个有利扩展中，该线形天线导体专门匹配用于在陆地频带III-V范围中的接收，并为此优选地具有大于100毫米（mm）的长度、小于1mm的宽度以及小于1mm的高度，对应于长/宽≥100或者L/H≥100的比例。另外，如果该天线导体具有小于20欧姆/m的单位长度电阻，尤其优选地小于10欧姆/m，那么对于所期望的目标是优选的。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，该耦合电极如此与该导电涂层相电气耦合，使得该面天线的接收功率（信号电平）尽可能高。该措施以有利的方式实现了该面天线的信号电平的优化，以改善该混合天线构造的接收特性。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，该面天线和线天线的共同天线基点可以通过一个端子导体与用于处理所接收天线信号的一个电子信号处理装置，比如一个天线放大器相电气导电连接，其中该端子触点如此设置，使得该端子导体的长度尽可能短。该措施以有利的方式实现了对于该端子导体不强制采用具有信号导体和至少一个附带的地导体的一种特殊高频导体，而是由于短的信号传输段而可以采用造价合理的不是针对高频导线而特殊设置的信号导体，如未屏蔽的绞线或带状平面导体，其可以通过相对小耗费的连接技术来连接。由此可以大范围地节省混合天线构造制造时的成本。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，该导电涂层覆盖该基质除环绕的电气绝缘边缘条外的表面，其中该线形天线导体位于通过正交平行投影可投影到用作投影面的边缘条上的空间之内。为此该线形天线导体比如可以在边缘条的范围内敷设到该基质上。该措施实现了该混合天线构造的尤其简单的制造。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，该混合天线构造以一种复合薄板的形式来实现。该复合薄板包含两个优选透明的第一基质，其对应于一个内薄板和外薄板，通过至少一个热塑粘合层相互固定连接。在该情况中该导电涂层可以位于该复合薄板的两个第一基质至少之一的表面上。此外该复合薄板还可以设置有与该第一基质不同的另一第二基质，该第二基质位于这两个第一基质之间。该第二基质可以附加地或者代替该第一基质用作该导电涂层的载体，其中该第二基质的至少一个表面设置有该导电涂层。通过该措施可以在技术上以尤其简单的方式来实现本实用新型的混合天线构造。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，该导电涂层位于所述至少一个基质的一个表面上，并且该线形天线导体位于同一基质的不同表面上，或者位于不同基质表面上。通过该措施可以实现本实用新型的混合天线构造的尤其简单的制造。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，该耦合电极和该天线导体可以通过一个第一连接导体相互导电连接，由此尤其能够与通往线形天线导体的电气连接无关地来构造该耦合电极，由此能够改善该混合天线构造的功率。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，该天线导体位于至少一个基质的表面，并且共同的天线基点位于同一基质的不同表面上或者不同基质的表面上。为此该天线导体和共同的天线基点通过一个第二连接导体相互导电连接。通过该措施尤其可以以尤其简单的方式实现该共同天线基点与后接天线电子装置的电气连接。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，该线形天线导体由一种金属印刷膏，比如采用丝网印刷方法，印刷到或者以线的形式敷设到至少一个基质上，由此实现了该天线导体的尤其简单的制造。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，从该耦合电极、第一连接导体和第二连接导体之中所选择的至少一个导体延伸到至少一个基质的边缘，并作为薄导体在边缘区域中宽度缩小地来构造。通过该措施可以以有利的方式在基质边缘上比如在从该复合薄板中引出导体时实现耦合面积的缩小，以避免与导电的汽车车体形成电容耦合。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，该线天线和该耦合电极、以及两个连接导体（如果存在）可以由一种不透明遮掩层来覆盖，由此可以改善该天线配置的视觉外观。 

在本实用新型的混合天线构造的另一有利扩展中，该导电涂层包含至少两个面状的段，这两个段通过至少一个线形的电气绝缘区域相互绝缘。此外，至少一个面状段通过线形电气绝缘的区域而被划分。如果该导电涂层的一个尤其环绕的边缘区域具有许多面状的段，其中这些段通过线形电气绝缘区域来划分，那么这是尤其有利的。该导电涂层的这种构造在前述的、未公开的国际专利申请PCT/EP2009/066237已进行了阐述。为了避免重复而整体援引了该专利申请的公开，从而其作为本实用新型说明书的一部分来看待。该线形天线导体可以至少部分地、尤其全部地设置在该面状的、电气绝缘的段的区域中。该线形天线导体尤其可以至少部分地、尤其全部地设置在一个空间之内，其中该空间可用通过正交平行投影而投影在用作投影面的该面状电气绝缘段的区域中。 

本实用新型另外还扩展到了用于制造一种混合天线构造的一种方法，该方法包含以下的步骤： 

-利用至少一个导电的、优选透明的涂层来覆盖至少一个电气绝缘的、优选透明的基质的至少一个表面的至少一个部分，其用作面天线以接收电磁波；

-构造至少一个未屏蔽的、线形天线导体，其用作线天线以接收电磁波，其中该天线导体位于可通过正交平行投影而投影到该面天线上的一个空间之外；

-制造至少一个耦合电极，其与该导电涂层和该线形天线导体相电气耦合。

在该方法的一个有利的扩展中，该线形天线导体借助一种金属印刷膏印刷到至少一个基质上，或以线的形式尤其敷设在两个以复合薄板形式相互连接的基质之间。 

另外本实用新型还扩展到了前述混合天线构造作为功能和/或装饰单体以及作为嵌入体在家具、设备和建筑物中的应用，以及在陆地上、空中或水载的运输工具中，尤其在汽车中作为挡风玻璃、后窗、侧窗和/或天窗的应用。 

应认为，本实用新型天线构造的不同扩展可以单独地或以任意的组合来实现。前述的以及下文中还要详细解释的特征尤其不仅能够以所述的组合、而且还能够以其他的组合或者单独地来应用，而不脱离本实用新型的范畴。 

附图说明

附图的简述现在参照附图借助实施例来详细解释本实用新型。以简化的、未按比例的图示示出： 

图1示出了根据本实用新型第一实施例的以复合薄板形式体现的一个混合天线构造的示意透视图；

图2A-2B按照切线A-A（图2A）以及切线B-B（图2B）示出了图1的混合天线构造的剖视图；

图3A-3B按照切线A-A（图3A）以及切线B-B（图3B）示出了图1的混合天线构造的一个第一变体的剖视图；

图4A-4B按照切线A-A（图4A）以及切线B-B（图4B）示出了图1的混合天线构造的一个第二变体的剖视图；

图5A-5B按照切线A-A（图5A）以及切线B-B（图5B）示出了图1的混合天线构造的一个第三变体的剖视图；

图6示出了按照切线B-B的图1的混合天线构造的一个第四变体的剖视图；

图7出了根据本实用新型第二实施例的以复合薄板形式体现的一个混合天线构造的示意透视图；

图8A-8B按照切线A-A（图8A）以及切线B-B（图8B）示出了图7的混合天线构造的剖视图；

图9示出了按照切线A-A的图7的混合天线构造的一个变体的剖视图。

具体实施方式

首先应关注图1、图2A和2B，其中作为本实用新型的第一实施例示出了整体用参考数字1所表示的混合天线构造。该混合天线构造1在此比如作为透明复合薄板20来体现，其在图1中仅部分地示出。该复合薄板20对于比如在350nm至800nm波长范围内的可见光是透明的，其中该概念“透明”应理解为透光率大于50%、优选大于75%并尤其优选大于80%。该复合薄板20比如用作汽车的挡风玻璃，但其中它也可以在它处被采用。 

该复合薄板20包含两个透明的单薄板，也即一个刚性的外薄板2和一个刚性的内薄板3，其通过一个透明的热塑粘合层21相互固定连接。该单薄板具有大致相同的大小，并比如由玻璃、尤其浮法玻璃、铸造玻璃和陶瓷玻璃来制造，其中它同样可以由一种非玻璃材料，比如塑料，尤其聚苯乙烯（PS）、聚酰胺（PA）、聚酯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMA）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）来制造。通常每种有足够的透明度、足够的化学稳定性以及适当的形状和尺寸稳定性的材料都可采用。对于其他的应用，比如作为装饰件，该外薄板和内薄板2、3也可以用一种柔性的材料来制造。外薄板和内薄板2、3各自的厚度可以按照应用而广泛变化，并对于玻璃比如可以处于1至24mm的范围内。 

该复合薄板20具有一个至少近似梯形收缩的轮廓（在图1中仅能部分地看出），该轮廓由两个单薄板2、3的共同的薄板边缘5得到，其中该薄板边缘5由两个相对的长薄板边缘5a和两个相对的短薄板边缘5b组成。通常该薄板的面用罗马数字I-IV表示，其中“I侧”对应于该外薄板2的一个第一薄板面24，“II侧”对应于该外薄板2的一个第二薄板面25，“III侧”对应于该内薄板3的一个第三薄板面，“IV侧”对应于该内薄板3的一个第四薄板面27。在挡风玻璃的应用中，I侧朝向外部环境，IV侧朝向汽车的乘客舱。 

用于连接外薄板和内薄板2、3的粘合层21优选地由一种粘合塑料组成，该粘合塑料优选地基于聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、乙烯-乙酸-乙烯酯（EVA）和聚氨酯（PU）。在此该粘合层21比如作为以两个相互粘合的PVB薄膜形式的双层来构造，这在附图中未具体示出。 

在该外薄板和内薄板2、3之间具有一个面式载体4，该面式载体优选地由塑料、优选地基于聚酰胺（PA）、聚氨酯（PU）、聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯（PC）、聚酯（PE）和聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、尤其优选地基于聚酯（PE）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）来制造。在此该载体4比如以PET薄膜的形式来构造。该载体4嵌入在该粘合层21的两个PVB薄膜之间，并平行于外薄板和内薄板2、3设置在其之间的大致中间，其中一个第一载体面22朝向该第二薄板面25，一个第二载体面23朝向该第三薄板面26。该载体4并未完全到达薄板边缘5，如此使得载体边缘29相对于薄板边缘5而向内退回，并留下该复合薄板20的无载体的、环绕周边的边缘区域28。该边缘区域28尤其用于该导电涂层6对外部的电气绝缘，比如以降低与导电的通常由金属板制造的车体之间的电容耦合。此外该导电涂层6被保护以防从薄板边缘5进入的侵蚀。 

在该第二载体面23上敷设了一个透明的、导电的涂层6，该涂层通过周边环绕的涂层边缘8来限定。该导电涂层6覆盖一个面，该面大于该第二薄板面25或该第三薄板面26面积的50%，优选大于70%，尤其优选地大于80%，更优选地大于90%。由该导电涂层6所覆盖的面优选地大于1m²，并不论该复合薄板20作为挡风玻璃的应用而通常可能比如处于100cm²至25m²范围内。该透明的导电涂层6包含至少一种导电材料或由其组成。比如用于此的是具有高电导率的诸如银、铜、金、铝或钼的金属、诸如钯银合金的金属合金、以及透明导电氧化物（TCO=Transparent Conductive Oxides）。TCO优选的是氧化铟锡、掺氟的氧化锡、掺铝的氧化锡、掺镓的氧化锡、掺硼的氧化锡、氧化锡或掺锑的氧化锡。 

该导电涂层6可以由具有这种导电材料的一个单层或者由一个层序列组成，其中该层序列包含至少一个这种单层。比如该层序列可以包含至少一个由一种导电材料组成的层以及至少一个由一种介电材料组成的层。该导电涂层6的厚度可以按照应用广泛变化，其中在每个位置上的厚度比如可以处于从30nm至100μm的范围内。在TCO的情况下，该厚度优选地处于从100nm至1.5μm的范围内，优选在150nm至1μm的范围内，尤其优选地在200nm至500nm的范围内。如果该导电涂层由具有至少一个导电材料层和至少一个介电材料层的一个层序列组成，那么该厚度优选地为20nm至100μm，优选为25nm至90μm，并尤其优选为30nm至80μm。该层序列有利地是可耐高温的，如此使得其经受玻璃薄板弯曲所需的典型高于600°C的温度而没有损坏，但其中也可以设置具有低耐热的层序列。该导电涂层6的表面电阻优选地小于20欧姆每面积单位，并比如处于0.5至20欧姆每面积单位的范围中。在所示的实施例中，该导电涂层6的表面电阻比如为4欧姆每面积单位。 

该导电涂层6优选地由气相来沉积，为此可以采用已知的方法，如化学气相沉积（CVD=Chemical Vapor Deposition）或物理气相沉积（PVD=Physical Vapor Deposition）。优选地该涂层6通过溅射（Magnetron-Kathodenzerst?ubung，阴极磁控溅射）来敷设。 

在该复合薄板20中该导电涂层6用作面天线，以接收优选在陆地无线电频带I和II的频率范围中的电磁波。为此该导电涂层6与一个耦合电极10相电气耦合，其中该耦合电极在此比如作为带状薄导体来构造。在该实施例中该耦合电极10与该导电涂层6相电流耦合，其中同样也可以设置电容耦合。该带状耦合电极10比如由一种金属材料构成，优选为银，并比如借助丝网印刷来印刷。在宽度为5mm或更大时其优选地具有大于10mm的长度，在宽度为5mm或更大时优选地具有大于25mm的长度。在该实施例中该耦合电极10具有300mm的长度和5mm的宽度。该耦合电极10的厚度优选小于0.015mm。由银构成的耦合电极10的电导率比如为61.35?10⁶/欧姆。 

如在图1中所示，该耦合电极10大致平行于上涂层边缘8而延伸到该导电涂层6上并与之直接电气接触，并延伸至无载体的边缘区域28中。在此该耦合电极10如此来设置，使得该面天线的天线信号关于其接收功率（信号电平）最佳化。 

如在图2A和2B中所示，该导电涂层6在与该载体边缘29相邻的条状边缘区域15中比如借助激光加工而划分为许多电气绝缘的段16，其间分别具有电气绝缘（去涂层的）区域17。该边缘区域15基本平行于载体边缘24来延伸，并尤其可以是四周环绕的。如在开头所述的未公开国际专利申请PCT/EP 2009/066237中所公开的，通过该措施可以以有利的方式抵抗该导电涂层6与环绕的导电构造,比如导电车体，之间的电容耦合。因为该导电涂层6的边缘区域15作为面天线是无效的，所以该导电涂层6的作为面天线有效的部分通过涂层边缘8`来限定。 

在该复合薄板20的无载体的边缘区域28中具有嵌入到该粘合层4中的一个线形无屏蔽天线导体12，其作为线天线用于接收电磁波，优选地在陆地无线电频带II至V的频率范围中，尤其优选地在无线电频带III至V的频率范围中，并为此适当地进行构造。在当前的实施例中该天线导体12以线18的形式来实施，其优选地长于100mm并窄于1mm。该天线导体12的单位长度电阻优选地小于20欧姆/m，尤其优选地小于10欧姆/m。在所示实施例中该天线导体12在宽度为0.75mm时长度约为650mm。其单位长度电阻比如为5欧姆/m。 

该天线导体12在此比如具有至少近似直线的曲线，并完全位于该复合薄板20的无载体以及无涂层的边缘区域28中，其中它主要沿着短的薄板边缘5b比如在汽车整流罩（未示出）下面在遮掩条9的范围中延伸。在此该天线导体12不仅与薄板边缘5、而且与涂层边缘8之间具有足够的距离，由此抵抗与该导电涂层6以及与汽车车体之间的电容耦合。尤其通过分段的边缘区域15，以有利的方式实现了在该导电涂层6与该线天线之间在高频技术上有效距离的增大。 

因为该天线导体12位于在图2A所示的空间30之外，其中该空间30如此来定义，即其中所包含的每个点通过正交平行投影可以成像在体现为投影面的、用作面天线的导电涂层6上（或成像在该导电涂层6的作为面天线有效的部分上），所以该线天线没有被该面天线电气加载。所述通过投影操作所定义的空间30通过一个假想的限定面32来限定，其中该限定面设置在涂层边缘8或8`上并垂直于载体21。对于分段的边缘区域15，该限定面32设置在该涂层边缘8`上，因为天线导体的定位取决于该导电涂层6的天线功能。因此同样也可以把该线形天线导体12至少部分地、尤其全部地设置在该分段边缘区域15之中。也就是说，该线形天线导体12也可以至少部分地、尤其全部地设置在一个空间之内，其中该空间如此来定义，即其中所包含的每个点都可以通过正交平行投影而成像在体现为投影面的分段边缘区域15上。根据本实用新型，其还包含了这种变体。 

该耦合电极10在一个未具体示出的第一端子触点11上与该线形天线导体12相电气耦合。在当前的实施例中，该耦合电极10与该天线导体12相电流耦合，其中同样可以设置电容耦合。虽然其在附图中未示出，但同样可以在该面天线、尤其该耦合电极10与该线形天线导体12之间设置至少另一电气耦合（耦合位置或触点）。该耦合电极10的第一端子触点11或在该耦合电极10与该天线导体12之间的连接位置可以视为天线基点以获取该面天线的天线信号。但实际上该天线导体12的一个第二端子触点14作为共同的天线基点13以获取该面天线以及该线天线的天线信号。该面天线和线天线的天线信号从而在该第二端子触点14上来提供。 

该第二端子触点14与一个寄生的起天线作用的天线导体19相电气耦合。在当前的实施例中该端子导体19与该第二端子触点14相电流耦合，但其中也可以设置电容耦合。通过该端子导体19以及与之相连的连接器31，该混合天线构造1与后接的电子部件，比如天线放大器，相电气连接，其中天线信号通过该端子导体19从该复合薄板20引出。如在图2B中所示，该端子导体19从该粘合层21越过该薄板边缘5延伸到该第四薄板面27（IV侧）上，并然后离开该复合薄板20。在此该第二端子触点14的空间位置如此来选择，使得该端子导体19尽可能短，并且它的寄生天线效应被最小化，如此可以放弃使用高频技术上特殊构造的导体。该端子导体19优选地短于100mm。相应地该端子导体19在此比如作为未屏蔽的绞线或薄膜导体来构造，它是造价合理并且节省空间的，并另外还可以通过相对简单的连接技术来连接。在此比如作为薄导体而构造的该端子导体19的宽度优选地朝薄板边缘5方向缩小，以抵抗与汽车车体之间的电容耦合。 

在该混合天线构造1中，该透明的导电涂层6可以按照材料组成而满足其他的功能。比如它可以作为反射热辐射的涂层以防日晒、热调节或热绝缘或者作为加热层以电加热该复合薄板20。这些功能对于本实用新型是从属意义上的。 

另外该外薄板2设置有一个不透明的涂料层，该涂料层敷设在该第二薄板面25（II侧）上，并形成一个框架形环绕的遮掩条9，该遮掩条在附图中未详细示出。该涂料层优选地由一种不导电的、染黑的材料组成，该材料可以被烧渗到该外薄板2中。该遮掩条9一方面防止看到粘合条，其中该复合薄板20可以利用该粘合条而被粘合到汽车车体中，另一方面它用作所使用粘合材料的UV防护。 

现在参照图3A和3B，其中示出了该混合天线构造1的一个第一变体。为了避免不必要的重复，仅仅阐述与图1、2A和2B的实施例的差别，并且其他参见那里所进行的详细阐述。由此在该复合薄板20中没有为导电涂层6设置载体4，因为该导电涂层敷设在该内薄板3的第三薄板面26（III侧）上。该导电涂层6没有完全到达薄板边缘5，如此使得保留了该第三薄板面26的周围环绕的无涂层的一个边缘条7。该环绕边缘条7的宽度可以广泛地变化。优选地该边缘条7的宽度处于0.2至1.5cm的范围中，优选地在0.3至1.3cm的范围中，并尤其优选地在0.4至1.0cm的范围中。该边缘条7尤其用作该导电涂层6对外部的电气绝缘，并用于降低与环绕导电结构的电容耦合。该边缘条7可以通过事后去除该导电涂层6，比如通过磨蚀去除、激光烧蚀或蚀刻、或通过在该第三薄板表面26上敷设该导电涂层6之前为该内薄板3贴掩膜来制造。 

用作线天线的该天线导体12在无涂层的边缘条7的区域中被敷设到该第三薄板面26上。在所示的变体中，该天线导体12以低平导体电路35的形式来构造，其中该导体电路优选地通过印刷，比如丝网印刷，来敷设一种金属印刷膏。从而该线天线和该面天线位于该内薄板3的同一表面（III侧）上。该带状耦合电极10延伸到在该线形天线导体12上，并与之相电流耦合，其中同样也可以设置电容耦合。如前所述，因为分段的边缘区域15不满足天线功能，所以同样可以把作为导体电路实施的天线导体12、35至少部分地、尤其全部地设置在该分段边缘区域15之内。也就是说，该线路状天线导体12、35也可以至少部分地，、尤其全部地设置在一个空间之内，其中该空间如此来定义，即其中所包含的每个点都可以通过正交平行投影而成像在体现为投影面的分段边缘区域15中。 

该天线辐射器12位于在图3A所示的空间30之外，在该空间中每个点都可以通过正交平行投影而在该面天线上成像，如此使得该线天线不被该面天线电气加载。在图3A中简略地示出了对该空间30进行限定的（假想的）限定面32，该限定面垂直于该第三薄板面26，并设置在涂层边缘8或8`（在边缘区域15中）上。也就是说，该线形天线导体12位于一个未详细示出的空间中，在该空间中每个点都可以通过正交平行投影而成像在用作投影面的无涂层的边缘条7上。由此以有利的方式避免了该面天线对该线天线的电气加载。 

在图4A和4B中示出了该混合天线构造1的一个第二变体，其中仅阐述与图3A和3B的第一变体的差别，其他参见那里所进行的详细阐述。由此没有设置复合薄板20，而是仅比如设置了与外薄板2相对应的一个单薄板。该导电涂层6敷设到该第一薄板面24（I侧）上，其中该导电涂层6没有完全到达薄板边缘5，如此保留了该第一薄板面24的周围环绕的无涂层的边缘条7。在无涂层的边缘条7的区域中，用作线天线的、以导体电路35的形式构造的线形天线导体12敷设到该第一薄板面24上。该天线导体12从而位于在图4A中所示的空间30之外，在该空间中每个点都可以通过正交平行投影而成像在该面天线上。该端子导体19与该天线导体12的第二端子触点14相接触，并然后在该外薄板2的同一侧从该天线导体12引出。 

在图5A和5B中示出了该混合天线构造1的一个第三变体，其中仅阐述与图1、2A和2B的第一实施例的差别，其他参见那里所进行的详细阐述。由此在该复合薄板20中设置了一个载体4，在该载体上敷设了该导电涂层6。该带状耦合电极10敷设到该内薄板3的第四表面（IV侧）上，并与用作面天线的导电涂层6相电容耦合。用作线天线的天线导体12同样比如通过印刷，比如丝网印刷，而敷设到该内薄板3的第四薄板面27上，并与该耦合电极相电流耦合，但其中同样也可以设置电容耦合。从而该面天线和该线天线位于不同基质的不同表面上。该天线导体12位于该空间30之外，在该空间中每个点都可以通过正交平行投影而成像在该面天线6上，如此使得该线天线不被该面天线电气加载。该端子导体19与该天线导体12相接触，并直接从该复合薄板20中引出。 

在图6中示出了该混合天线构造1的一个第四变体，其中仅阐述与图5A和5B的第三变体的差别，其他参见那里所进行的详细阐述。由此作为低平导体电路35构造的线形天线导体12敷设在该内薄板3的第三薄板面26上。一个第二连接导体34敷设在该天线导体12上的天线基点中，并越过短的薄板边缘5b延伸到该内薄板3的第四薄板面27（IV侧）上。在所示的变体中，该第二连接导体34与该天线导体12相电流耦合，其中同样也可以设置电容耦合。该第二连接导体34比如可以由和该耦合电极10相同的材料来制造。该端子导体19在该第四薄板面27上与该第二连接导体19相连接，并从该复合薄板20引出。作为带状平面导体而构造的第二连接导体34的宽度（垂直于延伸方向的尺寸）优选地朝短的薄板边缘5b方向缩小，如此抵抗该导电涂层6和该导电汽车车体之间的电容耦合。 

在图7、8A和8B中示出了该混合天线构造1的一个第二实施例，其中仅阐述与图1、2A和2B的第一实施例的差别，其他参见那里所进行的详细阐述。由此复合薄板20设置有嵌入到该粘合层21中的一个载体4以及敷设到该第二载体面23上的透明导电涂层6。该导电涂层6全面地敷设在该第二载体面23上，其中没有构造分段的边缘区域15，但同样也可以设置。 

该耦合电极10位于该导电涂层6上，并与之相电流耦合，但其中同样也可以设置电容耦合。该耦合电极10越过上面的长薄板边缘5a延伸到该内薄板3的第四薄板面27（IV侧）。该线形天线导体12与结合图5A和5B所述的该第一实施例的第三变体相类似而作为导体电路35敷设到该内薄板3的第四薄板面27上。在其另一端上该耦合电极10位于该天线导体12上，并与之相电流耦合，但其中同样也可以设置电容耦合。该天线导体12位于该空间30之外，在该空间中每个点都可以通过正交平行投影而成像在该面天线上，如此使得该线天线不被该面天线电气加载。该端子导体19与该天线导体12相接触，并直接从该复合薄板20引出。 

在图9中示出了一种变体，其中为了避免重复仅阐述与图7、8A和8B的第二实施例的差别。由此该耦合电极10仅在该导电涂层6的范围内，位于其上并与之直接接触，并从而与该导电涂层6相电流耦合，其中同样也可以设置电容耦合。一个第一连接导体33将其一端位于该耦合电极10上并与之直接接触，并与该导电涂层6相电流耦合，但其中同样也可以设置电容耦合。该第一连接导体33越过上面的长薄板边缘5a延伸到该内薄板3的第四薄板面27（IV侧），并将它的另一端与作为导体电路而构造的天线导体12接触。该第一连接导体33位于该天线导体12上并与之直接接触，并比如通过焊接与之相电流耦合，但其中同样也可以设置电容耦合。该第一连接导体33比如可以由和该耦合电极10相同的材料来制造，如此使得该耦合电极10与该第一连接导体33也可以共同视为两部分的耦合电极。作为带状薄导体而构造的第一连接导体33的宽度（垂直于延伸方向的尺寸）优选地朝长薄板边缘5a方向缩小，如此能够抵抗该导电涂层6与汽车车体之间的电容耦合。 

本实用新型提供了一种混合天线构造，其中该天线构造实现了对电磁波的带宽优化的接收，其中通过在频带I-V的全部频率范围上面天线和线天线的组合而能够实现满意的接收功率。 

附图标记列表 

1 天线构造

2 外薄板

3 内薄板

4 载体

5 薄板边缘

5a 长薄板边缘

5b 短薄板边缘

6 涂层

7 边缘条

8、8` 涂层边缘

9 遮掩条

10 耦合电极

11 第一端子触点

12 天线导体

13天线基点

14 第二端子触点

15 边缘区域

16 段

17 绝缘区域

18 线

19 端子导体

20 复合薄板

21 粘合层

22 第一载体面

23 第二载体面

24 第一薄板面

25第二薄板面

26 第三薄板面

27 第四薄板面

28 边缘区域

29 载体边缘

30 空间

31 连接器

32 限定面

33 第一连接导体

34 第二连接导体

35 导体电路

Claims (12)

1.混合天线构造（1），其包含有：

-至少一个电气绝缘的、透明的基质（2-4），

-至少一个导电的、透明的涂层（6），其至少部分地覆盖了该基质的一个表面（22-27），并至少部分地用作面天线以接收电磁波，

-至少一个与该导电涂层（6）相电气耦合的耦合电极（10），以从该面天线耦合输出天线信号，

其中该耦合电极（10）与一个未屏蔽的线形天线导体（12）相电气耦合，该线形天线导体用于线天线以接收电磁波，其中该线形天线导体（12）位于一个空间（30）之外，该空间可以通过正交平行投影而成像在用作投影面的面天线上，由此该线天线的天线基点变成该线天线和面天线的共同天线基点（13）。

2.根据权利要求1所述的混合天线构造（1），其特征在于，该耦合电极（10）如此与该导电涂层（6）相电气耦合，使得该面天线的接收功率尽可能高。

3.根据权利要求1或2所述的混合天线构造（1），其特征在于，该共同天线基点（13）可以通过一个端子导体（19）与一个电子信号处理装置相导电连接，以处理所接收的天线信号，其中该共同天线基点（13）如此来设置，使得该端子导体（19）的长度尽可能短。

4.根据权利要求1或2所述的混合天线构造（1），其特征在于，该导电涂层（6）覆盖了该基质（2-4）除一个环绕的、电气绝缘的边缘条（7）外的表面，其中该线形天线导体（12）比如敷设在该基质（2-4）上该边缘条（7）的区域中。

5.根据权利要求1或2所述的混合天线构造（1），其特征在于，该导电涂层（6）位于一个复合薄板（20）的第一基质（2，3）的一个表面（24-27）上，该复合薄板由两个相互连接的第一基质（2，3）构成，和/或该导电涂层（6）位于在两个第一基质（2，3）之间所设置的并用作载体的第二基质（4）的一个表面（22，23）上。

6.根据权利要求1或2所述的混合天线构造（1），其特征在于，该导电涂层（6）位于至少一个基质（2-4）的一个表面（22-27）上，该线形天线导体（12）位于同一基质的不同表面（22-27）上或位于不同基质（2-4）的表面上。

7.根据权利要求1或2所述的混合天线构造（1），其特征在于，该耦合电极（10）与该线形天线导体（12）通过一个第一连接导体（33）相互导电连接。

8.根据权利要求1或2所述的混合天线构造（1），其特征在于，该线形天线导体（12）位于至少一个基质（2-4）的一个表面（22-27）上，并且该共同天线基点（13）位于同一基质的不同表面（22-27）或不同基质（2-4）的表面上，其中该线形天线导体（12）和该共同天线基点（13）通过一个第二连接导体（34）相互导电连接。

9.根据权利要求1或2所述的混合天线构造（1），其特征在于，该线形天线导体（12）以导体电路（35）的形式由一种金属印刷膏用丝网印刷方法印刷到至少一个基质（2-4）上，或者以线（18）的形式来敷设。

10.根据权利要求1或2所述的混合天线构造（1），其特征在于，从耦合电极（10）、第一连接导体（33）和第二连接导体（34）中所选择的至少一个导体延伸到至少一个基质（2-4）的边缘（5），并作为带状薄导体以在边缘（5）区域中缩小的宽度来构造。

11.根据权利要求1或2所述的混合天线构造（1），其特征在于，该导电涂层（6）由至少两个面状段（16）来构造，其中至少一个面状段（16）通过线形电气绝缘区域（17）来划分。

12.根据权利要求11所述的混合天线构造（1），其特征在于，该导电涂层（6）的一个环绕的边缘区域（15）具有许多面状的段（16），该段通过线形电气绝缘区域（17）来划分。

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