BRPI0614876A2

BRPI0614876A2 - disposição de antena multibanda

Info

Publication number: BRPI0614876A2
Application number: BRPI0614876-0A
Authority: BR
Inventors: Rainer Kuehne
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2011-04-19
Also published as: CN101248553A; US7880679B2; US20090015492A1; DE102005039914A1; WO2007023054A1; BRPI0614876A8; CN101248553B; BRPI0614876B1; EP1920495B1; EP1920495A1; RU2008110936A

Abstract

DISPOSIçãO DE ANTENA MULTIBANDA. A presente invenção refere-se a uma disposição de antena multibanda, está prevista especialmente para um vidro de veículo uma estrutura condutora de antena (7) em recessos (5) laterais do campo condutor de calor (1, 2). A estrutura condutora de antena (7) está acoplada a baixa impedância em técnica de alta frequência, mas não galvanicamente, com o campo condutor de calor (1, 2). Essa disposição assegura um descongelamento do vidro do veículo na faixa de limpador total sem ser prejudicado pela estrutura condutora de antena (7).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSIÇÃODE ANTENA MULTIBANDA".

Estado da Técnica

A presente invenção refere-se a uma disposição de antena, es-pecialmente para um vidro de veículo com um campo condutor de calor es-pecialmente sobre ou dentro de um vidro de veículo e de uma estrutura con-dutora de antena, que está acoplada com o campo condutor de calor em altafreqüência.

Tal disposição de antena é conhecida da DE 39 10 031 A1. AWO 02/056412 A2 mostra uma disposição de antena similar. Ali estão pre-vistos dois elementos de antena para avaliações de diversidade.

A WO 99/66587 mostra uma disposição de antena para a opera-ção de diversidade. O campo condutor de calor de um vidro de janela deveículo, em combinação com estruturas de condução adicionais, galvânicas,não unidas com o campo condutor de calor e que se encontram entre campocondutor de calor e borda superior do vidro do veículo, serve como antenapara a recepção de sinais de LMK, UKW e de TV opcionalmente.

Também são conhecidas disposições de antena, que constituemantenas para a recepção de LMK e UKW do campo condutor de valor galva-nicamente contactado. Aí são necessários elementos de filtro, acoplados àrede de bordo, para a recepção de UKWATV e LMK devido às ligações gal-vânicas entre ponto de conexão de antena e condutor de calor (EP 0269723B1). Os condutores de calor se estendem essencialmente na horizontal eessencialmente paralelos aos limites metálicos do vidro. As panes da redede bordo transmitidas pela corrente de calor aos condutores de calor servin-do como antena devem, como se sabe, ser impedidas por grupos estruturaiscom comportamento de alta impedância em técnica de alta freqüência,quando o ponto de conexão de antena está galvanicamente ligado com ocampo condutor de calor. Para a recepção de UKW-TV são por exemplo bo-binas de núcleo de barra, que são integradas nas partes de conduto aduzin-do a corrente de calor e se encontram via de regra nas proximidades dasconexões de corrente de calor do campo condutor de calor.Para a recepção de LMK, é prevista uma bobina de núcleo anu-lar compensado em corrente (filtro supressor de AM), que fica igualmentedisposta na adução de corrente de calor. Esse filtro supressor de AM é umcomponente muito caro, cujo peso específico (cerca de 200 g) conduz a ele-vadas solicitações mecânicas tanto da placa condutora como também dospontos de aparafusamento e, assim, deve ser considerado como extrema-mente crítico no âmbito da segurança de qualidade. As vibrações que ocor-rem sob condições de marcha normais fazem com que pontos de solda se-jam fortemente solicitados. Em veículos compactos esse filtro supressor deAM está freqüentemente disposto no capô traseiro, de modo que quando dabatida para fechamento do capô podem ocorrer acelerações de cerca de 50g e todo o componente se rompe nos pontos de aparafusamento.

São igualmente conhecidas disposições de antena em vidroscompostos, por exemplo, vistos dianteiros de automóveis de passageiros.Os fios de antena se situam então no espaço intermediário entre ambas asfolhas de vidro, resultando um elevado dispêndio quando do estabelecimen-to do contato. O estabelecimento do contato é feito freqüentemente com as-sim chamados fios planos, que são introduzidos no vidro VSG durante o pro-cesso de produção. Depois da montagem do vidro no veículo, esse fio planoé então ligado com o componente eletrônico.

Vantagens da Invenção

Com as medidas da reivindicação 1, isto é, um campo condutorde calor, especialmente sobre ou dentro de um vidro de veículo com reces-sos laterais, uma estrutura condutora de antena para ao menos duas faixasde recepção fora do campo condutor de calor, que fica disposta essencial-mente nos recessos laterais do campo condutor de calor, um acoplamentode baixa impedância em técnica de alta freqüência, mas não galvânico, daestrutura condutora de antena com o campo condutor de calor, que é ativopara uma das ao menos duas faixas de recepção, a recepção de sinais deLMK e de UKW/TV diversitários redundantes é viável em um único vidro dejanela, sendo que a faixa a ser aquecida é tão grande quanto possível. Es-pecialmente a faixa, que no caso do vidro traseiro de um veículo compacto éraspada pelo limpa-vidro, pode ser completamente aquecida sem que hajaum prejuízo devido à estrutura condutora de antena, pois esta está dispostaessencialmente em uma faixa lateral fora do campo condutor de calor, quenão é raspada pelo limpa-vidro.

A disposição de acordo com a invenção supera assim uma des-vantagem essencial de disposições de antena anteriormente mencionadas, asaber, a necessidade de uma área, por exemplo, na faixa superior do vidroda janela, que não é aquecida devido a falha de condutor de calor e, comisso, não pode ser degelada. Precisamente em automóveis de passageiroscom vidros pequenos a faixa aquecível, resultante, é inadmissivelmente pe-quena.

A estrutura de antena multibanda de acordo com a invenção tema vantagem especial de que a faixa, que é raspada por um limpa-vidro tra-seiro, é aquecida completamente ou ao menos em parte essencial. Simulta-neamente está disponível um condutor de antena separado, que pode serprojetado sem influência variada para o campo de calor relativamente a umótimo comportamento de recepção. Para tanto está projetada a estrutura doscondutores de calor especialmente na faixa central do vidro. Pela dispensade um contato galvânico do campo condutor de calor - o acoplamento é feitoa baixa impedância em técnica de alta freqüência, por exemplo, capacitiva-mente - interferências de rede de bordo, que são transmitidas através dacorrente de calor, podem influenciar menos acentuadamente o funcionamen-to da antena e medidas de filtro são de realização consideravelmente maissimples e econômica ou eventualmente ser completamente dispensadas.

O uniforme descongelamento do vidro é garantido pela largurade trilha condutora dos condutores de calor parciais, portanto pela resistên-cia ôhmica dos condutores de calor resultante.

Nas sub-reivindicações são mostradas configurações vantajosasda disposição de antena de acordo com a invenção.

Desenhos

Com base nos desenhos serão explicados exemplos de execu-ção da invenção. Mostram:Figura 1 - uma disposição de antena multibanda de acordo com a inven-ção,

Figura 2 - a estrutura condutora de calor para um aquecimento uniforme,

Figura 3 - uma disposição de antena multibanda com dois pontos de co-nexão de antena,

Figura 4 - uma disposição de antena multibanda com duas estruturas decondutor de antena, que estão separadas galvanicamente en-tre si,

Figura 5 - uma disposição de antena multibanda, cuja segunda estruturacondutora de antena é formada essencialmente do campocondutor de calor,

Figura 6 - uma disposição de antena multibanda com diversidade de FM.

Descrição de Exemplos de Execução

A figura 1 mostra uma antena de vidro de veículo para recepçãomultibanda, especialmente para recepção de LMK e UKW mediante co-emprego do campo condutor de calor. Os condutores de calor 3 estão dis-postos paralelos entre si. Eles desembocam em um primeiro segmento 1,que preenche o vidro do veículo em sua plena largura, respectivamente emsuas extremidades da esquerda e da direita em um trilho coletor 4. Na faixasuperior, o campo condutor de calor apresenta um segundo segmento 2, quenão se estende por toda a largura do vidro do veículo, mas sim apenas poraquela faixa, que é raspada pela extremidade do limpa-vidro. A faixa de vi-dro 6 raspada pelo limpa-vidro é representada como semicírculo tracejado. Alargura do segundo segmento 2, que apresenta igualmente dois trilhos cole-tores 4 e está ligada em paralelo ao condutor de calor mais exterior do pri-meiro segmento 1 na faixa superior, está de tal maneira adaptada à regiãode raspagem do limpa-vidro, que toda a faixa do limpa-vidro pode ser des-congelada. Os recessos 5 laterais do vidro do veículo, que resultam do fatode que o segundo segmento 2 é previsto em apenas uma faixa parcial dalargura do vidro do veículo, são utilizados por estruturas condutoras de ante-na 7 sem prejuízo do descongelamento do vidro. A estrutura condutora deantena 7 mostrada na figura 1 consiste em respectivamente três condutoresguiados paralelamente tanto no recesso 5 esquerdo como também no direi-to. O condutor de antena 8 na borda superior liga as estruturas condutorasde antena no recesso esquerdo e no direito. Os condutores individual, guia-dos em paralelo, da estrutura condutora de antena 7 estão reunidos na faixado recesso direito em um local para um ponto de conexão de antena 9. Oponto de massa 10 correspondente se encontra, vantajosamente nas proxi-midades imediatas, na carroceria metálica envolvendo o vidro do veículo.Um amplificador de sinal de antena 11 separado para AM (faixa LMK) e FMse encontra nas proximidades imediatas. Através do cabo de HF 12 que seconecta, os sinais de antena são conduzidos ao radio 13. A tensão de su-primento Ub para o amplificador 11 pode ser transmitida através do cabo deHF. O ponto de conexão de antena 9 está galvanicamente ligado apenascom a estrutura condutora de antena 7, mas não com o campo condutor decalor 1. O circuito de calor consiste nos condutores de calor do campo con-dutor de calor 1, nos trilhos coletores 4, nas bobinas de FM 14 e na fonte dealimentação de corrente de calor 15.

A estrutura condutora de antena na figura 1 é especialmente detal maneira executada que na faixa de UKW ocorre comportamento resso-nante. Simultaneamente, ela é tão longa quanto possível para garantir umasuficiente performance de recepção para a faixa de LMK(AM) e para quehaja uma ótima capacidade de recepção contra massa. Nessa execução,devido à proximidade de ao menos um condutor de antena da estrutura con-dutora de antena do campo de calor 1, há adicionalmente um acoplamentode baixa impedância em técnica de alta freqüência, especialmente capaciti-vo, de modo que para freqüências UKW praticamente está disponível todo ocampo condutor de calor como área de antena ativa. Devido a esse acopla-mento de baixa impedância em técnica de alta freqüência nesse caso sãonovamente necessários elementos de filtro de rede de bordo. Outras partesde condutor podem ser inseridas no vidro, as quais são posicionadas essen-cialmente não para recepção, mas sim fundamentalmente por motivos ópti-cos, para gerarem uma aparência óptica uniforme.

A estrutura condutora de calor do vidro é executada de preferên-cia de tal maneira que a faixa de limpador pode ser completamente aquecidaou ao menos em parte essencial. O aquecimento uniforme da faixa parcialsuperior (segmento 2) pode ser realizado da seguinte maneira conforme fi-gura 2. Os condutores de calor são caracterizados por sua resistência. Umcondutor de calor horizontal do comprimento L1 por toda a faixa de vi-dro possui uma resistência ôhmica R1. Partindo de um terço aproximada-mente do campo de calor pelos condutores verticais (L2 = L3 = 1/3*L1), parao descongelamento uniforme do vidro deve ser garantida a ligação em para-lelo dos três condutores de calor horizontais, mostrados na faixa central, docomprimento L2 em combinação com a ligação em série das duas resistên-cias R3 novamente uma resistência ôhmica segundo R1. Para a largura decondutor dos condutores L1 se parte de um valor padrão de 0,5 mm. Alémdisso, é requerido que a largura de trilha de condutor dos condutores L2 e L3(R2 = R3) seja igual. Para esse caso, resulta como resistência substitutivada ligação de calor mais superior uma resistência substitutiva de:RGES = R3+1/3*R2+R3 also RGES = R3+1/3*R3+R3 = 7/3 *R3

Essa resistência substitutiva deve coincidir com a resistência R1:

R1 = 7/3*R3.

Assim, a largura de trilha de condutor dos condutores L2 e L3deve ser menor pelo fator 7/3 do que a do condutor L1, portanto nesse e-xemplo cerca de 0,2 mm.

Os segmentos de condutor verticais possuem então uma larguramaior, para garantir a distribuição de corrente pelos condutores L2. A estru-tura condutora de calor será aplicada, via regra, no processo de serigrafia,sobre o vidro com a largura nominal de 0,5 mm acima mencionada, de modoque no que concerne a tolerâncias de fabricação da serigrafia é garantidauma pressão contínua dos condutores L2 e L3 (então com a largura de 0,2mm).

O dimensionamento da largura da trilha de condutor é aqui cita-do apenas a título de exemplo. O exato dimensionamento deve ser estabe-lecido em combinação com o tamanho do vidro, da faixa de limpador e dastolerâncias de fabricação do processo de serigrafia.

A estrutura condutora é aplicada por processo usual sobre umvidro de janela, sendo irrelevante no sentido da invenção se trata de um vi-dro de segurança de folha ou de vidro de segurança composto. Esse vidrode janela é envolto por uma moldura metálica e, em geral, executado comovidro traseiro de um veículo automotor.

A figura 3 apresenta um outro exemplo de execução, em que éformada uma segunda estrutura de antena 71 com vários condutores de an-tena sobre o lado esquerdo, contraposto, com um ponto de conexão de an-tena 18 e uma conexão de massa 16 estanquemente vizinhos. Opcional-mente, também recepção de TV é implementada pelo componente 17 ele-trônico conectado. Com isso é então formado um sistema de duas antenas,para garantir recepção de rádio e de TV diversitária. A segunda estrutura deantena 71 está igualmente capacitivamente acoplada ao campo condutor decalor 1 especialmente para recepção de UKW e/ou de TV.

A figura 4 mostra um terceiro exemplo de execução, em que asegunda antena de UKW é formada de uma estrutura condutora 71, que nãoestá ligada galvanicamente com a estrutura condutora 7 da primeira antena.

Uma outra vantagem da invenção fica clara nesse ponto: Quando da recep-ção de LMK é decisivamente importante a capacidade do condutor de ante-na relativamente à massa do veículo. Com o sistema segundo o estado atualda técnica, no sistema de duas antenas pela conexão de um segundo com-ponente eletrônico com uma certa capacidade de entrada é aumentada acapacidade total da disposição com relação ao ponto de conexão de antena9. Em outras palavras, uma parte do sinal de LMK recebido é derivada atra-vés do segundo componente contra massa e piora assim a recepção total.

Essa circunstância é evitada, em uma disposição de antena de acordo coma invenção, com estruturas de antena separadas segundo a figura 4.

A figura 5 mostra uma forma de execução, em que a segundaestrutura de antena UKW resulta de contato 19 galvânico do campo condutorde calor 1 e de uma conexão de massa 16 bem próxima. A segunda estrutu-ra de antena é formada, portanto, nesse caso, essencialmente pelo campocondutor de calor. Em outro local também podem ser formadas ainda outrasantenas da mesma maneira do campo condutor de calor, por exemplo, aindaduas adicionais, para gerar um sistema de quatro antenas para recepção dediversidade. Os condutores 72 são previstos ou apenas por razões de dese-nho industrial - imagem simétrica - ou capacitivamente acoplados aos condu-tores 7 para aperfeiçoamento do comportamento de ressonância e/ou au-mento do ganho de antena.

Na figura 6 está inserido um segundo amplificador de FM nomesmo componente 11 mecânico. A segunda antena de FM é formada porcontato 20 galvânico do campo de calor 1, enquanto que a primeira antenade FM para o componente 11 consiste da estrutura condutora 7 com o con-tato 9. As duas saídas do componente 11 podem ser aduzidas ou diretamen-te ao rádio 13 com diversidade FM ou, alternativamente, a adução pode serprevista para uma caixa de diversidade separada. A lógica de diversidadepode naturalmente também estar integrada no componente 11.

Claims

1. Disposição de antena multibanda, especialmente para um vi-dro de veículo com as seguintes características:- um campo condutor de calor (1, 2) com recessos (5) lateraisespecialmente sobre ou dentro de um vidro de veículo,- uma estrutura condutora de antena (7) para ao menos duasfaixas de recepção fora do campo condutor de calor (1, 2), que fica dispostaessencialmente nos recessos (5) laterais do campo condutor de calor (1, 2),- um acoplamento de baixa impedância em técnica de alta fre-qüência, mas não galvânico, da estrutura condutora de antena (7) com ocampo condutor de calor (1,2), que é ativo para uma das ao menos duasfaixas de recepção.

2. Disposição de antena de acordo com a reivindicação 1, carac-terizada pelo fato de que o campo condutor de calor (1, 2) consiste em aomenos dois segmentos (1, 2) correlacionados, que são dispostos de tal ma-neira que o campo condutor de calor (1, 2) recobre essencialmente toda afaixa de limpador de um vidro de veículo.

3. Disposição de antena de acordo com a reivindicação 2, carac-terizada pelo fato de que é previsto um primeiro segmento (1), que preencheo vidro do veículo em sua plena largura, e um segundo segmento (2) é pre-visto em apenas uma faixa parcial da largura do vidro do veículo, que é ras-pada pela extremidade livre do limpador.

4. Disposição de antena de acordo com uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que a largura de trilha de condutor doscondutores de calor do segundo segmento (2) relativamente à largura detrilha de condutor dos condutores de calor do primeiro segmento (1) é tãomenor que é garantido um descongelamento essencialmente uniforme dovidro do veículo.

5. Disposição de antena de acordo com uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de que a estrutura condutora de antena (7) éprevista para as ao menos duas faixas de recepção essencialmente em umafaixa parcial lateral/recesso (5) da largura do vidro do veículo, que não épreenchida pelo segundo segmento (2).

6. Disposição de antena de acordo com uma das reivindicações-1 a 5, caracterizada pelo fato de que a estrutura condutora de antena (7) éprojetada de tal maneira que apresenta comportamento ressonante na faixade recepção de UKW.

7. Disposição de antena de acordo com uma das reivindicações-1 a 6, caracterizada pelo fato de que a estrutura condutora de antena (7)consiste em condutores individuais guiados paralelamente entre si, que sãoreunidos ao menos em um local para um ponto de conexão de antena (9),sendo que um desses condutores individuais está capacitivamente acopladocom ao menos um condutor de calor do campo condutor de calor (1, 2), demodo que para uma faixa de recepção, de preferência a faixa UKW, estádisponível todo o campo condutor de calor como área de antena ativa.

8. <claim missing from original document>

9. Disposição de antena de acordo com uma das reivindicações-1 a 8, caracterizada pelo fato de que está prevista ao menos uma outra es-trutura condutora de antena (71) para uma outra faixa de recepção e/ou aoperação de diversidade para uma faixa de recepção.

10. Disposição de antena de acordo com a reivindicação 9, ca-racterizada pelo fato de que a estrutura condutora de antena (71) está dis-posta separada pelo segundo segmento (2) relativamente à estrutura condu-tora de antena (7).

11. Disposição de antena de acordo com reivindicação 9 ou 10,caracterizada pelo fato de que a outra estrutura condutora de antena (71)está ligada com a estrutura condutora de antena (7) por meio de ao menosum condutor (8), sendo que este se estende especialmente por cima da ex-tremidade livre do segundo segmento (2).

12. Disposição de antena de acordo com uma das reivindicações-9 a 11, caracterizada pelo fato de que a outra estrutura de antena (71) estádesacoplada galvanicamente da estrutura de antena (7).

13. Disposição de antena de acordo com uma das reivindicações-9 a 12, caracterizada pelo fato de que a outra estrutura condutora de antena(71) é formada essencialmente do campo condutor de calor (1, 2).