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KR100593724B1 - 차량용 안테나를 갖는 유리창 - Google Patents

차량용 안테나를 갖는 유리창 Download PDF

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KR100593724B1
KR100593724B1 KR1019990028362A KR19990028362A KR100593724B1 KR 100593724 B1 KR100593724 B1 KR 100593724B1 KR 1019990028362 A KR1019990028362 A KR 1019990028362A KR 19990028362 A KR19990028362 A KR 19990028362A KR 100593724 B1 KR100593724 B1 KR 100593724B1
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

차량용 안테나를 갖는 유리창은 안테나 도체의 기능을 수행하는 전기 전도층(5)이 제공된다. 운송 수단의 차체에 대한 상기 층의 용량성 결합을 방지하기 위하여, 상기 층(5)은 유리창의 에지로부터 수 센티미터의 거리에서 끝난다. 상기 층(5)은 결합 전극(9)에 의해서 수신기 세트를 초래하는 안테나 연결 케이블에 용량적으로 결합된다. 상기 결합 전극은 전기도금에 의해 함께 연결되고 와이어의 지름과 비교해 볼 때 서로 먼 거리로 배치되는 가는 와이어(10)를 포함한다.

Description

차량용 안테나를 갖는 유리창{WINDOW WITH AN AERIAL FOR MOTOR VEHICLES}
도 1은 안테나의 연결 영역에서 본 발명에 따른 앞유리의 단면도.
도 2는 도 1의 앞유리의 상부 에지 영역에서의 II-II 라인을 따라 취한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 앞유리의 다른 실시예의 상부 에지 영역의 단면도.
도 4는 다이버시티 안테나로 사용하기 위해 복수의 결합 위치를 포함하는 앞유리를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1,16 : 바깥쪽 창유리 2,18 : 안쪽 창유리
3 : 열가소성 중간층 4 : 장식용 프레임
5 : 전기 전도층 9 : 결합 전극
10 : 가는 와이어 11 : 금속 박판 스트립
12 : 접촉 요소
본 발명은 자동차용 안테나를 갖는 유리창에 관한 것으로, 상기 유리창은 안테나 도체로서 사용되는 전기 전도 코팅부 및 절연층에 삽입된 결합 전극에 의해서 전기 전도 코팅부에 용량적으로 결합되는 연결 요소를 포함한다.
전기를 전도할 수 있는 투명한 코팅부를 포함하는 안테나를 갖는 유리창은 다양한 실시예로 공지되어 있다. 상기 코팅부는 일반적으로 적외선을 반사시키는 코팅부이며, 이것은 특히 햇빛 차단 기능을 갖는다. 적외선을 반사시키는 이들 코팅부는 주로 은으로 된 하나 또는 그 이상의 기능적 층을 가지고, 75%의 광 투과율에 대해 약 4Ω/□의 표면 저항을 갖는다. 전기 전도 성질에 의해서, 이들 층은 무선 수신을 위한 수신용 안테나로서 사용될 수 있다.
특히 스퍼터링에 의해 도포된 다층으로 구성된 전도층은 일반적으로 적층 유리창 내부에 있다. 상기 전도층은 2개의 창유리(pane) 중 하나의 표면 또는 2장의 열가소성 접착 박판에 의해 2개의 창유리에 연결된 얇은 투명 지지 박판의 표면상에 직접 배열될 수 있다.
문서(DE 19 735 395 A1)는 안테나 신호가 무선 수신기로 전송되는 연결 도체에 안테나로서 사용된 전도층을 용량적으로 결합하는 방법을 기술한다. 용량성 결합은 다음에 스트립의 형태로 생성된 전극이 승객 좌석에 면하는 적층 유리창의 상기 면 위로 눌려지는 반면, 전도층은 적층 유리창 내부에 배열되는 것과 같은 방식으로 수행된다. 스트립 형태의 전극 길이는 5 cm 이상이어야 하며, 그 폭은 5 내지 10 mm 이어야 한다. 결합 전극은 전도성 유리창 프레임으로부터 거리가 가능한 한 멀게, 즉 유리창의 가시 표면 내부에 설치되어야 한다. 만약 광학적 관계에 불리하고 그로부터 발생한 효과를 회피하고자 한다면, 유리창의 에지에 일반적으로 부착되는 불투명 에나멜로 된 장식용 프레임은 대응 폭으로 생산되어야 한다. 유리창의 영역은 따라서 더 감소되고, 넓어진 장식용 프레임은 또한 차량의 유리창의 겉보기 이미지의 축소를 수반한다.
본 발명의 목적은, 그 자체로 유리한 용량성 결합을 안테나 연결 도체와 전도층 사이에 유지시키는 동안, 장식용 프레임에 의해 가려지지 않은 유리창 영역, 즉 광학 레벨에 유해한 효과를 생성함이 없이 유리창을 통해 보도록 의도된 영역에 설치될 수 있는 것과 같은 방식으로 결합 전극을 제공하는 것이다.
상기 목적은 결합 전극이 전기도금에 의해 함께 연결되고 와이어의 지름과 비교해 볼 때 서로로부터 먼 거리로 배열된 가는 와이어로 구성되어 있다는 사실에 의해서 본 발명에 따라 달성된다.
예를 들면, 10 내지 100 ㎛의 지름을 갖는 와이어가 적층 유리창 내부 또는 그 표면에 배열될 때, 와이어가 서로 매우 짧은 거리로 배열되어 있지 않으면, 와이어는 정상 조건 하에서 절대 감지할 수 없다. 다른 한편으로, 와이어간의 간격이 와이어의 지름에 적어도 약 10배에 달하면, 와이어는 유리창에 눈을 매우 가까이 둔 경우에만 보게될 수 있다. 본 발명은 상기의 현상을 이용한다. 놀랍게도, 예컨대 금속 박판의 스트립으로 제조된 평면 결합 전극과 비교해 볼 때, 본 발명에 따른 실시예에서 얻어진 결합 용량은 안테나 신호를 전송하기에 매우 충분하다는 것이 발견되었다. 서로 3 mm의 거리로 평행하게 배열된 각각 5 cm의 길이 및 20 ㎛의 지름을 갖는 3개의 텅스텐 와이어와, 다른 한편으로 동일한 길이 및 6 mm의 폭을 갖는 구리 전극으로 구성된 결합 전극의 결합 용량을 비교한 측정값은 결합 용량이 40% 와 같은 정도임을 보여준다. 와이어의 개수와 그 길이를 증가시킴으로써, 결합 용량은 필요하다면, 연속 표면을 갖는 공지된 결합 전극의 값과 동일한 값으로 증가될 수 있다.
본 발명의 실시예 양상과 유리한 개선은 종속항과 도면을 참조하여 주어진 실시예의 다음 기술로부터 나타날 것이다.
원칙적으로, 본 발명은 적층 유리창 분야에서뿐만 아니라 운송 수단에 사용되는 모놀리식 유리창 분야에서도 발견할 수 있는데, 이 유리창에서는 전도층이 객실에 면하는 표면에 증착되고, 특히 열분해에 의해 도포된 플루오르-도핑된 주석 산화물로 구성된다. 상기의 경우에, 결합 전극을 형성하는 와이어는 투명 폴리머로 제조된 유전체 박판 사이에 삽입된다. 전도층에 면하는 상기 박판은 접착 물질로 구성되거나, 접착층이 제공되는 것이 바람직하고, 이를 통해 결합 전극은 유리창에 부착된다.
그러나, 본 발명은 주로 적층 유리창을 위해 의도된다. 본 발명은 따라서, 적층 유리창을 위해 제공되는 실시예를 기초로 하여 여기에 기술된다. 차량에 사용되는 앞유리(windscreen)는 거의 전적으로 적층 유리로 구성되어 있지만, 적층 유리는 또한 후미 유리창에 사용되는 정도가 증가하고 있어서, 본 발명에 따라 안테나를 갖춘 유리창은 대체로 앞유리에 제한되지 않고 모든 차량용 창유리에 당연히 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 적층 앞유리는 가장 간단한 실시예로 2장의 창유리(1 및 2)로 구성되는데, 상기 창유리(1 및 2)는 일반적으로 폴리비닐 부티랄로 제조된 열가소성 중간층(3)에 의해 결합된다.
안쪽 창유리(2)에는 불투명 에나멜로 제조된 장식용 프레임(4)이 운전석 쪽으로 향하는 면상에 제공된다. 바깥쪽 창유리(1)에는 열가소성 중간층(3)에 인접한 측면 상에 전기 전도층(5)이 제공된다. 상기 층(5)은 다층인 것이 바람직한데, 상기 다층은 본질적으로 금속 산화물, 금속 및 금속 산화물로 구성되며, 자기장과 관련된(magnetic field-assisted) 음극 스퍼터링 공정에 의해 창유리의 표면상에 증착된다. 유리창의 에지 영역은 운송 수단의 차체 상에 고정 영역과의 상기 층의 용량성 결합을 방지하기 위하여 약 2 내지 4cm 의 폭(B)에 걸쳐 전도층이 없으며, 이것은 실질적으로 안테나로서 전도층(5)의 효율을 약화시킬 수 있다. 장식용 프레임(4)은 상기 층(5)의 경계(6)를 넘어 확장되어서, 상기 층의 단부는 육안만으로 인지되지 않는다. 창유리(1)의 에지에 상기 층(5)을 남기지 않기 위하여, 상기 창유리의 에지는 상기 층을 증착하기 전에 차폐될 수 있거나, 상기 층은 상기 에지의 영역에서 이어서 제거될 수 있다.
상기 층(5)을 무선 수신기에 용량성 결합할 목적으로, 결합 전극(9)은 적층 유리창이 제조되기 전에, 즉 적층 유리창을 형성하는 상기 층들을 조립하기 전에 창유리(2)의 에지 상에 고정된다. 결합 전극은 복수의 얇은 금속 와이어(10), 예를 들면 지름이 20 ㎛인 3개의 텅스텐 와이어로 적절히 구성되며, 이 와이어는 서로 평행하게 약 2 내지 5 mm의 거리로 연장한다. 텅스텐 와이어는 표면상에 검게 되어 있는 것이 바람직하며 사실상 육안으로 볼 수 없다. 와이어(10)는 금속 박판 스트립(11)의 일단부에 전기적으로 연결된다. 금속 박판 스트립(11)은 창유리(2) 주변의 표면 주위에 배열되고 상기 유리의 표면에 접착성으로 접착된다. 연결 바 즉, 접촉 요소(12)가 금속 박판 스트립의 단부에 제공되는데, 상기 접촉 요소(12)는 무선 수신기에 결합된 안테나 케이블에 연결하기 위해 사용된다. 와이어(10) 및 금속 박판 스트립(11)은 적절한 접착층에 의해서 창유리(2)에 접착성으로 접착된다.
와이어(10) 및 상기 와이어에 연결된 금속 박판 스트립(11)으로 구성된 결합 전극(9)은 예를 들면, 문서(DE 4 332 320 C1)에 기술된 공정에 따라 조립식 구성요소의 형태로 생산되는데, 상기 와이어는 원하는 기하학적 배치로 중간 지지 박판 상에 배치되고 고정된다. 상기 와이어를 상기 중간 지지 박판 상에 고정하기 위하여, 예를 들면 열가소성 접착층, 특히 적층 유리창의 열가소성 박판(3)과 동일한 열가소성 재료로 제조된 것이 사용될 수 있다.
결합 전극은 중간 지지 박판에 의해서 창유리(2) 상에 부착되어 고정된다. 중간 지지 박판을 제거한 후, 창유리(1 및 2) 및 중간 열가소성 플라스틱 층(3)은 적층 유리창을 형성하기 위하여 열 및 압력을 사용하는 종래의 방식대로 처리된다.
도 3은 본 발명에 따른 안테나를 갖는 유리창의 다른 실시예를 도시한다. 상기의 경우에, 전기 전도층(15)은 바깥쪽 창유리(16) 상에 위치되어 있는 것이 아니라 얇은 투명 박판(17), 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 박판(17) 상에 위치해 있다. 코팅된 박판(17)은 전체적으로 창유리(16, 18)보다 더 작아서, 적층 유리창 에지의 영역에는 다시 차량의 금속 차체에 대한 여분의 용량성 결합을 회피시키기 위하여 상기 층이 없다. 코팅된 박판(17)은 적층 유리를 조립하는 공정 동안에 코팅된 박판에 접착되는 2개의 폴리비닐 부티랄 박판 사이에 삽입되고, 상기 에지의 영역에서 서로 병합하여 동종(homogeneous)의 중간층(19)을 형성한다.
무선 수신기를 초래하는 안테나 케이블에 대한 전도층(15)의 용량성 결합은 도 1 및 도 2에 관하여 기술된 것과 동일한 방식으로, 와이어(10) 및 금속 박판 스트립(11)으로 구성된 결합 전극에 의해서 수행되며, 그래서 이 점에 있어서는 도 1 및 도 2의 내용을 참조해야 한다.
도 4는 4개의 결합 전극(20 내지 23) 모두를 포함하는 다이버시티 안테나로서 사용되기에 적합한 안테나를 갖는 앞유리의 정면도를 도시한다. 층으로 된 안테나에서, 안테나 신호의 진폭 및 그 무선 수신 특성은 결합 지점의 위치와, 송신기에 대해 안테나를 갖는 유리창의 각자 배향에 따르며, 그래서 안테나의 성능은 층의 여러 지점에 복수의 결합 전극을 설치하고 다이버시티 프로세서의 도움으로 각각의 경우에 가장 바람직한 결합 지점을 선택함으로써 최적화될 수 있음이 알려져 있다. 도시된 예에서, 앞유리에는 총 4개의 결합 전극이 제공되는데, 다시 말하면 하나의 결합 전극(20)은 상부 좌측 모서리 영역에, 하나의 결합 전극(21)은 하부 좌측 모서리 영역에, 다른 하나의 결합 전극(22)은 하부 에지 영역의 중간에, 마지막 하나의 결합 전극(23)은 상부 우측 모서리 영역에 제공된다.
결합 전극을 형성하는 가는 와이어의 길이는 결합 커패시터의 커패시턴스를 규정하고, 가능한 한 손실을 적게 하도록 선택될 수 있으며; 상기 길이는 적어도 약 5 cm, 바람직하게는 10 내지 30 cm 이어야 한다. 마찬가지로, 와이어의 개수는 결합 용량에 영향을 미치며, 따라서 사용 가능한 안테나 신호 파워는 또한 와이어의 개수를 증가시킴으로써 개선될 수 있다.
지금까지 기술되었던 실시예는 전기 전도층이 적층 유리창의 내면에 놓여있는 적층 유리창을 언급하였다. 그러나, 이미 위에서 언급된 바와 같이, 본 발명에 따라서 적층 유리창의 외부 표면 또는 모놀리식 유리창 상에 전기 전도층, 예컨대 객실에 면하는 앞유리 표면에 열분해에 의해 도포되는 인듐 주석 산화물 층에 대한 안테나 케이블의 용량성 결합을 생성시키는 것은 물론 또한 가능하다. 상기의 경우에, 결합 와이어가 절연층으로 코팅되거나 절연층 사이에 삽입되는 결합 전극의 실시예를 선택하는 것이 필요할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 안테나 도체로서 사용되는 전기 전도 코팅부 및 절연층에 삽입된 결합 전극에 의해서 전기 전도 코팅부에 용량적으로 결합되는 연결 요소를 포함하는, 자동차용 안테나를 갖는 유리창 등에 효과적이다.

Claims (9)

  1. 차량용 안테나(aerial)를 갖는 유리창으로서, 안테나 도체로서 사용되는 전기 전도 코팅부, 및 절연층에 삽입된 결합 전극에 의해서 상기 전기 전도 코팅부에 용량적으로 결합되는 연결 요소를 포함하는, 안테나를 갖는 유리창에 있어서,
    상기 결합 전극(9)은, 금속 박판 스트립(11)에 의해 직류 전기로(galvanically by means of a strip of metal sheet(11)) 함께 연결되고 가는 와이어의 지름과 비교해 볼 때 서로 먼 거리로 배열된 가는 와이어(10)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 안테나를 갖는 유리창.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 결합 전극(9)은 10 내지 100 ㎛의 두께를 갖는 와이어로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 안테나를 갖는 유리창.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 결합 전극(9)은 서로 평행하게 1 내지 5 mm의 상호 거리로 배열되고 연결 측부 상에 놓여있는 와이어의 단부에 함께 연결되는 2개 내지 10개의 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나를 갖는 유리창.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 결합 전극(9)의 상기 와이어(10)는
    적어도 5 cm의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 안테나를 갖는 유리창.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 와이어(10)는 10 내지 30 cm의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 안테나를 갖는 유리창.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 결합 전극(9)은
    상기 와이어(10), 상기 금속 박판 스트립(11), 및 접촉 요소(12)를 포함하는 조립식 구성요소인 것을 특징으로 하는, 안테나를 갖는 유리창.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 결합 전극(9)은 창유리(pane)(2, 18) 상에 접착에 의해 고정시킬 목적으로 접착층이 제공되는 것을 특징으로 하는, 안테나를 갖는 유리창.
  8. 제 7항에 있어서, 안테나를 갖는 상기 유리창은 적층 유리로 제조되며, 상기 와이어(10) 영역의 상기 접착층은 상기 적층 유리창의 중간 열가소성 층(3)과 동일한 열가소성 폴리머로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 안테나를 갖는 유리창.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 차량용 안테나(aerial)를 갖는 유리창은
    다이버시티 안테나로 사용하기 위해(for diversity antenna) 복수의 결합 전극(20, 21, 22, 23)을 포함(comprise)하는 것을 특징으로 하는, 안테나를 갖는 유리창.
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