DE4333982C2 - Fensterklemmantenne - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fensterklemmantenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei dem Einsatz von konventionellen Antennen ist es not­ wendig in der Karosserie des Wagens ein Loch zur Aufnahme und zur Befestigung der Antenne zu bohren, was wegen der Beschädigung der Karosserie die Bildung von Rost an der Bohrstelle verursachen oder beispielsweise auch den Wie­ derverkaufswert des Fahrzeugs verringern könnte. Dies ist für Halter von Fahrzeugen der gehobenen Klasse, die ins­ besondere als Kunden für mobile Telefone des D-Netzes in Frage kommen, aus den oben genannten und anderen, bei­ spielsweise ästhetischen Gründen unerwünscht. Daher be­ finden sich seit einiger Zeit Funkantennen auf dem Markt, die ein Senden und Empfangen in der mobilen Kommunikation ohne eine Beschädigung der Karosserie des Fahrzeugs er­ lauben.

Eine bekannte derartige Antenne ist die Auf-Glas-Antenne. Diese besteht aus einem äußeren und einem inneren Anten­ nenteil, wobei das äußere Antennenteil im wesentlichen eine Sende- und Empfangsantenne und eine Kondensator­ scheibe aufweist, die in einem Antennenfuß untergebracht ist. Das äußere Antennenteil wird mittels des Anten­ nenfußes auf einer Wagenscheibe, beispielsweise der Heckscheibe, mit einem Kleber oder beidseitigen Klebeband fest aufgebracht, wobei die Kondensatorscheibe auf der äußeren Wagenscheibe aufliegt. Als Gegenstück dazu dient ein inneres Antennenteil, das ebenfalls eine Kondensator­ scheibe und ein daran angeschlossenes Koaxialkabel auf­ weist. Das innere Antennenteil wird an der entsprechenden Innenseite der Wagenscheibe deckungsgleich zu dem äußeren Antennenteil in der gleichen Weise fest angebracht, so daß die zwei Kondensatorscheiben einen Kondensator mit dem Scheibenglas als Dielektrikum bilden. Die Übertragung des hochfrequenten Sende- oder Empfangssignals geschieht kapazitiv über den Kondensator. In dem äußeren oder in­ neren Antennenteil können zur Signalverbesserung weitere elektronische Komponenten angeordnet sein. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in der US-47 64 773 be­ schrieben.

Nachteilig bei einer derartigen Auf-Glas-Antenne ist, daß die Antenne auf der Fahrzeugscheibe durch einen Kleber fest aufgebracht ist, so daß bei der Benutzung eines tragbaren Mobiltelefons die Koaxialverbindung zwischen oder Antenne und dem Telefon nach einer Benutzung des Tele­ fons außerhalb des Fahrzeuges neu hergestellt werden muß, d. h. das Antennenkabel muß jedesmal erneut mit dem Telefon verbunden werden. Weiterhin ist bei einer Montage der Antenne auf der Windschutzscheibe oder der Heckschei­ be die Auf-Glas-Antenne u. U. im Blickfeld des Fahrzeug­ führers und wirkt störend, da zur Vermeidung von hoch­ frequenter Streustrahlung im Inneren des Fahrzeugs der Übertragungskondensator von einer Abschirmung umgeben sein muß. Diese Abschirmung muß hinreichend groß sein, so daß eine Sichtbehinderung hervorgerufen werden kann. Zu­ sätzliche Probleme können bei der Montage derartiger Auf- Glas-Antennen auf gekrümmten Fahrzeugscheiben auftreten. Weiterhin ist es nachteilig, daß die fest montierte Auf- Glas-Antenne bei einem abgestellten Fahrzeug signali­ siert, daß das Fahrzeug mit einem Mobiltelefon ausgerü­ stet ist, so daß die Gefahr eines Aufbruchs des Fahrzeu­ ges zunimmt.

Eine andere bekannte Antennenform, die die Nachteile der Auf-Glas-Antennen beseitigt, ist die Fensterklemmantenne. Eine von der Anmelderin hergestellte Fensterklemmantenne weist einen äußeren Antennenteil, der die Sende- und Emp­ fangsantenne trägt, und einen inneren Antennenteil auf, der einen Koaxialanschluß hat. Das äußere und das innere Antennenteil sind mit einem Klemmbügel miteinander ver­ bunden. Die Fensterklemmantenne wird mittels des Klemmbü­ gels auf eine der verschließbaren Seitenscheiben des Fahrzeuges aufgesteckt und der Betrieb der Antenne er­ folgt bei geschlossener Seitenscheibe. Zur sicheren Befe­ stigung der Fensterklemmantenne kann das Innenteil einen mechanischen Sauger aufweisen, der durch einen Unterdruck die Fensterklemmantenne zusätzlich an der Scheibe si­ chert. Die Signalübertragung erfolgt über ein dünnes Koaxialkabel, das vom Innenraum des Fahrzeugs, d. h. vom Koaxialanschluß des inneren Antennenteils, um die Seiten­ scheibe herum nach außen zu dem äußeren Antennenteil ge­ führt wird. Das dünne Koaxialkabel verläuft im allgemei­ nen in einer Nut innerhalb des Klemmbügels.

Problematisch bei einer derartigen Fensterklemmantenne ist die Ausformung des Klemmbügels. Zur Vermeidung von Windgeräuschen und Zugluft sollte der Klemmbügel so wenig wie möglich auftragen, damit sich die Fahrzeugscheibe fest verschließen läßt. Diese Ausformung des Klemmbügels wird wesentlich von dem Durchmesser des verwendeten Ko­ axialkabels, und dessen zulässigem minimalen Biegeradius bestimmt. Es ist daher bei der bekannten Fensterklemman­ tenne nachteilig, daß sich u. U. die Fahrzeugscheibe nicht mehr ganz verschließen läßt.

Aus der US-PS 48 04 969 ist eine Fensterklemme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Die Kondensator­ scheiben sind dabei starr mit dem inneren bzw. äußeren Antennenteil und daher auch starr mit dem Klemmbügel verbunden. Dadurch ist nicht sichergestellt, daß die Kondensatorscheiben über ihre gesamte Fläche hinweg plan auf der Fensterscheibe aufliegen, so daß eine über die Kondensatorscheiben-Flächen hinweg ungleichmäßige Kapazitätswirkung auftritt und die Kondensatorscheiben nicht zuverlässig in ihrer Lage und parallel zueinander gehalten werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fensterklemmantenne zu schaffen, deren Klemmbügel mög­ lichst wenig aufträgt, so daß ein vollständiges Schließen des Seitenfensters immer gewährleistet ist, und die mög­ lichst kostengünstig herzustellen ist, wobei ein festes Aufliegen der Kondensatorscheiben sichergestellt sein soll.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zur kapazitiven Signalübertragung weist das äußere und das innere Antennenteil jeweils eine leitende Kondensa­ torscheibe auf. Die beiden Kondensatorscheiben liegen deckungsgleich auf gegenüberliegenden Seiten der Fahr­ zeugscheibe auf, wodurch ein Kondensator gebildet wird, der das Fahrzeugscheibenglas als Dielektrikum enthält. Die Kondensatorscheiben werden durch entsprechende Federn auf die Fahrzeugscheibe gedrückt. Diese Federn erfüllen zwei Aufgaben. Zum einen sollen sie gewährleisten, daß die Kondensatorscheiben sicher gegen die Scheibe gedrückt werden, zum anderen werden sie elektrisch als Elemente des Übertragungsnetzwerkes im Sinne von Spulen wirksam. Die Zuleitungen in der Fensterklemmantenne zu den Konden­ satorscheiben weisen eine definierte Länge auf, so daß sie ebenfalls im Übertragungsnetzwerk im Sinne von Spulen wirksam werden.

Dabei ist der Klemmbügel federnd ausgebildet. Bevorzug­ terweise kann der Klemmbügel aus einem dünnen Blech, i.a. Federstahl, hergestellt werden, so daß es der dünne Klemmbügel erlaubt, das Fahrzeugfenster ganz zu schlie­ ßen, ohne daß die Fensterführung oder die Dichtung des verschließbaren Fahrzeugfensters beschädigt wird. Als Fahrzeugfenster zur Montage der Fensterklemmantenne kom­ men insbesondere die mit einer Hebevorrichtung versehenen Fahrzeugfenster in Betracht, es ist aber auch möglich die Fensterklemmantenne an ein verschließbares Ausstellfen­ ster anzubringen. Vorzugsweise weist der Klemmbügel an seinen unteren beiden Enden ein äußeres und ein inneres Anlageteil auf, die an der Fahrzeugscheibe anliegen, wo­ bei die Anlageteile vorzugsweise aus Kunststoff bestehen.

Vorzugsweise weist das innere und das äußere Antennenteil jeweils ein abschirmendes Gehäuse auf, das die entspre­ chende Kondensatorscheibe umschließt. Die abschirmenden Gehäuse trennen einen Teil der Fahrzeugscheibenfläche von der Umgebung ab und gewährleisten die Übertragung der Si­ gnalleistung. Ferner dienen die Gehäuse, die deckungs­ gleich auf gegenüberliegenden Seiten der Scheibe auflie­ gen, dazu eine Abstrahlung eines Streufeldes in das In­ nere des Fahrzeugs zu verhindern. Die Gehäuse sind aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium, gefertigt. Der Rand des jeweiligen Gehäuses dient weiterhin zur kapazitiven Übertragung der Signalmasse.

Bevorzugterweise werden innen und außen baugleiche Teile verwendet, da die Signalübertragung elektrisch symme­ trisch ist. Somit werden gleich Gehäuseteile, gleiche Kondensatorscheiben, gleiche Federn einschließlich der Zuleitung und gleiche Anlageteile verwendet, was vorteil­ hafterweise zu einem preisgünstigen Aufbau der Fenster­ klemmantenne führt.

Vorzugsweise sind die Gehäuse und die Anlageteile mit Rastelementen versehen, die ineinandergreifen um eine Demontage unmöglich zu machen. Derartige Rastelemente können Vorsprünge an den Gehäusen und entsprechende Nuten in den Anlageteilen sein, die in entsprechender Weise in­ einander eingreifen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nach­ folgend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Fenster­ klemmantenne,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Fensterklemman­ tenne der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ansicht des Gehäuses in Richtung des Gehäuseinnern.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungs­ form einer Fensterklemmantenne 1, die ein äußeres Anten­ nenteil 2 und ein inneres Antennenteil 3 aufweist, wobei das äußere Antennenteil 2 die Sende- und Empfangsantenne 4 umfaßt. Außen und innen sind Ortsangaben bezüglich des Fahrzeugs. Das äußere Antennenteil 2 und das innere An­ tennenteil 3 sind durch einen federnden Klemmbügel 5 mit­ einander verbunden. In der bevorzugten Ausführungsform besteht der Klemmbügel 5 aus einem oberen Federteil 6 in der Form einer in Draufsicht im wesentlichen rechteckigen doppelten Blattfeder mit einem Querschnitt in der Form eines nach unten offenen Kegelstumpfes, so daß der Klemm­ bügel 5 über eine Fahrzeugscheibe 7 gesteckt werden kann und die Scheibe 7 beidseitig umfaßt. An den sich gegen­ überliegenden Enden des Federteils 6 sind ein äußeres Anlageteil 8 und ein inneres Anlageteil 9 angebracht, die Bestandteile der entsprechenden äußeren und inneren An­ tennenteile 2 und 3 sind, auf der Scheibe 7 aufliegen und gleichzeitig eine Montagebasis für die anderen Bauteile der beiden Antennenteile 2 und 3 bilden. Die Anlageteile 8 und 9 sind in der bevorzugten Ausführungsform aus Kunststoff gefertigt. Auf dem äußeren Anlageteil 8 ist ein äußeres Gehäuse 10 angebracht, das die Sende- und Empfangsantenne 4, bestehend aus einem Antennenstab 12, einer Isolierung 13 und einem Antennensockel 14, trägt. Das sich im Fahrzeuginneren befindende innere Antennen­ teil 3 umfaßt das innere Anlageteil 9, das ein inneres Gehäuse 11 trägt. Das innere Gehäuse 11 ist mit einem Koaxialanschluß 15 versehen.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine in der Fig. 1 gezeigte Fensterantenne 1. Der in der Isolierung 13 ge­ führte Antennenstab 12, der starr oder elastisch sein kann, ist durch eine Signalleitung 16, die im Innern der Isolierung 13 und des Antennensockels 14 verläuft, mit einem Anschluß 17 verbunden, der in das Innere des äuße­ ren Gehäuses 10 führt. Im Innern des Gehäuses 10 befindet sich eine äußere Feder 18, die sich mit einem Ende an der inneren Wand des Gehäuses 10 abstützt und an ihrer ande­ ren, der Scheibe 7 zugewandten Seite eine äußere Konden­ satorscheibe 19 trägt. Das äußere Gehäuse 10 ist an sei­ ner der Fahrzeugscheibe 7 zugewandten Seite offen. Der Anschluß 17 ist durch eine äußere Zuleitung 20 mit der äußeren Kondensatorscheibe 19 verbunden. Spiegelbildlich gegenüber dem äußeren Gehäuse 10 ist das innere Gehäuse 11 angeordnet, das in seinem Innern eine innere Feder 21 aufweist, die sich in derselben Weise an der Innenwand des Gehäuses 11 abstützt und an ihrem anderen, der Scheibe 7 zugewandten Ende eine innere Kondensatorscheibe 22 trägt, wobei auch hier das innere Gehäuse 11 an seiner der Fahrzeugscheibe 7 zugewandten Seite offen ist. Das innere Gehäuse trägt einen Koaxialanschluß 15, der in der bevorzugten Ausführungsform ein integraler Bestandteil des Gehäuses 11 ist. Der Koaxialanschluß 15 ist durch eine innere Zuleitung 23 mit der inneren Kondensator­ scheibe 22 verbunden.

Die im Inneren der Gehäuse 10 und 11 befindlichen Kon­ struktionselemente dienen den folgenden Zwecken:

Mit den beiden Federn 18 und 21 werden die beiden Kon­ densatorscheiben 19 und 22 an das Glas der Fahrzeug­ scheibe 7 gedrückt, so daß sich ein Kondensator mit dem Glas als Dielektrikum ergibt.

Die beiden metallischen Gehäuse 10 und 11 wirken als Ab­ schirmung und sind zumindestens an ihren offenen Seiten deckungsgleich. Dadurch trennen sie einen Teil der Fläche der Scheibe 7 von der Umgebung ab, gewährleisten die stö­ rungsfreie Übertragung der Signalleistung und unterdrüc­ ken die Abstrahlung eines Streufeldes in das Innere des Fahrzeuges. Vorzugsweise wird Aluminium für die Gehäuse 10 und 11 verwendet. Weiterhin dienen die Ränder der Ge­ häuse 10 und 12 der kapazitiven Übertragung der Signal­ masse.

Die Federn 18 und 21 gewährleisten, daß die metallischen Kondensatorscheiben 19 und 22 sicher gegen die Scheibe 7 gedrückt werden. Zusätzlich sind die Federn 18 und 21 elektrisch in der Form von Spulen in dem Übertragungs­ netzwerk wirksam.

Die Zuleitungen 20 und 23 haben definierte Längen in Ab­ hängigkeit von der Übertragungscharakteristik und stellen in ihrer elektrisch Verwendung Spulen dar.

Es ergibt sich somit, daß die Anordnung mit den im voran­ gegangenen beschriebenen Elementen eine Übertragungs­ charakteristik ähnlich derjenigen eines Bandfilters hat.

Die Fig. 3 zeigt eine Ansicht der offenen Seite eines Ge­ häuses 10 oder 11, wobei die Blickrichtung in das Innere des Gehäuses 10 bzw. 11 zeigt. Im Zentrum des Gehäuses ist die Kondensatorscheibe 19 bzw. 22 angeordnet. Das Ge­ häuse 10 bzw. 11 hat einen Rand 24, der die offene Seite definiert. Zur Verbesserung der Übertragung der Signal­ masse ist der Rand 24 des Gehäuses 10 bzw. 11 beidseitig links und rechts mit jeweils einer Auflagefläche 25 ver­ breitert. Das Gehäuse 10 bzw. 11 ist an der Außenseite mit Vorsprüngen 26 versehen, die als Rastelemente dienen. Diese Vorsprünge 26 werden mit nicht dargestellten Rast­ elementen, beispielsweise Nuten, in dem entsprechenden An­ lageteil 8 bzw. 9 in Eingriff gebracht, um die Bauteile der Fensterklemmantenne 1 fest und nicht demontierbar miteinander zu verbinden.

Claims (11)

1. Fensterklemmantenne (1) mit einem äußeren Antennen­ teil (2), das eine Sende- und Empfangsantenne (4) aufweist, einem inneren Antennenteil (3) und einem das äußere und das innere Antennenteil (2, 3) ver­ bindenden Klemmbügel (5), der auf eine verschließ­ bare Fahrzeugscheibe (7) aufsteckbar ist, wobei das Antennensignal über Kondensatorscheiben (19, 22) kapazitiv zwischen dem äußeren und dem inneren Antennenteil (2, 3) durch die Fahrzeugscheibe (7) hindurch gekoppelt ist, gekennzeichnet durch jeweils eine Feder (18, 21), die die Kondensatorscheibe (19, 22) an die Fahrzeugscheibe (7) drückt.

2. Fensterklemmantenne nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klemmbügel (5) federnd ist.

3. Fensterklemmantenne nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klemmbügel (5) aus Federstahl ist.

4. Fensterklemmantenne nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmbügel (5) an beiden Enden mit einem Anlageteil (8, 9) versehen ist.

5. Fensterklemmantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragung über Zu­ leitungen (20, 23) definierter Länge erfolgt.

6. Fensterklemmantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere und das innere Antennenteil (2, 3) jeweils ein abschirmendes Gehäuse (10, 11) aufweist, das jeweils die Konden­ satorscheibe (19, 22) umschließt.

7. Fensterklemmantenne nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (10, 11) aus Metall ist.

8. Fensterklemmantenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10, 11) aus Alumi­ nium ist.

9. Fensterklemmantenne nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (24) des jeweiligen Gehäuses (10, 11) zur kapazitiven Über­ tragung der Signalmasse dient.

10. Fensterklemmantenne nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10, 11) Rastelemente (26) aufweist, die zur Befestigung des Gehäuses (10, 11) in entsprechende Rastelemente des entsprechenden Anlageteils (8, 9) dienen.

11. Fensterklemmantenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innen und außen verwendeten Bauteile Gehäuse (10, 11), Feder (18, 21), Kondensatorscheibe (19, 22) und Anlageteil (8, 9) jeweils baugleich sind.