專利名稱：用于汽車的天線裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車的天線裝置。
背景技術：
為了例如在汽車中使用無線電廣播和電視服務，現(xiàn)代汽車大多具有至少一個、通 常甚至是許多必要時不同類型的天線。一般在設計天線時試圖在天線效率、涉及汽車中固 有干擾的電磁兼容性和汽車設計之間達到最佳的折中。天線在現(xiàn)代汽車中例如經常安裝在 后車窗中、在后面的側車窗之一中或者安裝在擾流器中。在此，完全或部分安裝在諸如后車窗的汽車部件中的天線裝置可以包括多個天 線。該天線裝置還可以包括除天線以外的附加元件，例如連接元件、放大器、阻塞扼流圈和 /或信號處理單元(例如天線分集模塊)。主要不是完成天線功能的部件，例如后車窗加熱 器，也可以包括在天線裝置中。但是，通常后車窗加熱器的加熱導線除了其加熱功能之外還完成天線功能。對于 這樣的加熱導線，例如在W02005/060044A1中公開了如果天線連接點與加熱場電流連接， 則通過具有高頻技術的高歐姆特性的組件(所謂的阻塞回路或阻塞扼流圈)來抑制從加熱 流傳輸到用作天線的加熱導線的車載電網干擾。此外可以通過這種方式-正如在本申請人 制造的汽車中所實現(xiàn)的那樣_防止天線使用電流流向電壓源的供應電位和/或流向地電 位。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是改善在汽車中使用的AM天線的天線接收。該任務通過具有權利要求1的特征的天線裝置來解決。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式和 擴展由從屬權利要求給出。本發(fā)明的天線裝置具有至少一個用于接收至少長波信號、中波信號和/或短波信 號的AM天線，以及至少一個與該AM天線相鄰的其它可導電構件。該其它可導電構件通過 至少一個濾波元件與汽車的地電位和/或供電電位相連接。通過該濾波元件抑制在至少一 個將由AM天線接收的頻率范圍內的信號頻率。通過本發(fā)明改善了 AM天線在長波范圍、中波范圍和/或短波范圍內的接收特性。 令人吃驚的是，導致該技術效果的不是直接涉及AM天線本身的濾波措施，而是涉及相鄰部 件的濾波措施。同樣，可以基于本發(fā)明有目的地改變AM天線在長波范圍、中波范圍和/或短波范 圍內的特征性接收特性，例如可以實現(xiàn)與入射角有關的增益。從而可以通過對相鄰部件進行濾波而接通和/或斷開天線，或者一般性地有目的 地改變天線的特性。包含在現(xiàn)有技術的天線裝置中的AM天線具有與某些特定的市場或顧客要求相結 合的次優(yōu)特性。例如對于北美市場來說，能夠通過中波來接收聲音質量非常好的無線電廣播典型地具有很重要的意義。但是，顧客期待不是總能用開頭所述的天線效率、電磁兼容性 和汽車設計的折中來得到滿足。這在具有弱發(fā)射信號強度(例如在鄉(xiāng)村地區(qū))的地區(qū)更是 如此。因此物理特性，尤其是安裝在后車窗、側車窗或擾流器中的AM天線的長度，通常不足 以接收中波。不利的邊界條件也可能增加中波接收的難度或降低中波接收的質量。在很多 情況下，上述汽車上的典型的安裝位置甚至根本就不存在。同樣，在傳統(tǒng)的天線裝置中，與 特定的市場要求結合可能產生天線性能的缺陷，例如在不常見的頻帶、場強的情況下或者 在發(fā)射方類型或地理類型改變了的情況下。本發(fā)明尤其適用于在長度遠比接收信號的波長小的AM天線中使用，因為恰好在 傳統(tǒng)的天線裝置中的這種AM天線中可能經常出現(xiàn)上述次優(yōu)特性和/或缺陷。本發(fā)明基于以下考慮通過影響直接和/或在電氣上低歐姆地與電氣上的車身相 連接并且設置在AM天線附近的金屬部件或者其它類型的可導電部件，使得對于AM天線來 說，電氣上的車身不再作為地電位“可見”，可以改善AM天線的接收特性。如果本文中的可 導電元件作為天線上的寄生電容發(fā)揮作用，則該可導電元件就是“可見”的。這樣的寄生電 容衰減了天線信號功率到信號鏈的下一級的輸入，該下一級通常構成為放大器。本發(fā)明防 止了這樣的衰減。原則上通過由非導電材料制成與AM天線相鄰的構件_只要這不影響該相鄰構件 的功能，可以特別簡單地對于AM天線讓該相鄰構件的車身“不可見”。同樣，可以將該相鄰 構件相對于車身電絕緣，只要這不影響該相鄰構件的功能。但是本發(fā)明針對將由AM天線接收的頻率范圍對相鄰構件進行有目的的濾波。由 此相鄰的車身選擇性地對這樣的頻率不可見。必要時，該構件同時可以濾掉所有更高的頻 率。由此可以使用低通濾波器作為濾波元件。本發(fā)明可以特別有利地應用于以下天線裝置，在該天線裝置中車后窗加熱器的加 熱線至少部分地直接與AM天線相鄰。通過本發(fā)明導致的AM接收的改善在這樣的情況下特 別明顯。同樣，本發(fā)明可以有利地應用于以下天線裝置，在該天線裝置中另一個天線，例如 FM和/或電視天線作為本發(fā)明意義上的其它構件至少部分地直接與AM天線相鄰。例如兩 個天線都可以設置在同一個車后窗上。即使在這樣的情況下，本發(fā)明也可以明顯改善AM接 收。為了提高本發(fā)明的效果，另外可以消除或最小化現(xiàn)有的低歐姆或電容接地路徑。為此，一方面使本發(fā)明的經過濾波的構件與位于地電位的部分、導線或其它構件 間隔很大的幾何距離。另一方面，為此還可以有目的地以低歐姆和低電容的方式實現(xiàn)經過 濾波的構件的其它接頭，和/或有目的地以低歐姆和低電容的方式實現(xiàn)該構件可能必要的 匹配電路。如上所述，該其它構件可以設計為其它天線。優(yōu)選的是，該天線還通過至少一個附 加濾波元件與汽車的地電位和/或供電電位(除了上述濾波元件之外)相連接，通過該至 少一個附加濾波元件抑制在至少一個將由其它天線接收的頻率范圍中的信號頻率。由此還 可以防止其它天線的天線使用電流流向供電電位和/或地電位。根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，天線裝置除了上述相鄰構件之外還具有至少一個與 AM天線相鄰設置的其它可導電部件，并且該濾波元件包括具有第一子線圈和第二子線圈的雙股線圈。其中所述其它構件通過該雙股線圈的第一子線圈與地電位和/或供電電位相連 接。所述其它部件通過雙股線圈的第二子線圈與地電位和/或供電電位相連接。雙股線圈 應該理解為兩根相反卷繞的線圈。每個繞組芯線在此本身就是全值的線圈，在此稱為子線 圈。在子線圈通以相同電流的情況下，所出現(xiàn)的磁場近似相互抵消。因此通過所述措施可 以有效防止磁干擾場的出現(xiàn)。在上文提到的其它部件也可以被設計為天線，尤其是FM天線和/或電視天線。該 其它部件可以與AM天線以及同樣可以被設計為天線、尤其是FM和/或電視天線的其它構 件一起被設置在汽車的后車窗中。尤其是當天線裝置的AM天線、其它構件和必要時所具有的其它部件集成在汽車 的后車窗中時，有利的是將至少一個所使用的濾波元件_必要時構成為雙股線圈_設置在 汽車的后窗臺板或C柱上。本發(fā)明可以在部分已經提到過、部分還將借助下面的實施例討論的不同變形方案 中使用。此外，可以選擇性地和分級地采用其它措施來改善接收質量。從而實現(xiàn)精細的可擴 展性。由此僅在安裝相應的專用設備的情況下才會增加每輛汽車的成本。因此，簡單裝備 的汽車也可以裝備簡單和價格便宜的天線系統(tǒng)，這種天線系統(tǒng)具有很少的要安裝的部件。此外，通過廣泛采用的部件_相同應用已知的天線系統(tǒng)以及通過使用標準部件來 實現(xiàn)成本節(jié)省。為了實際使用本發(fā)明，只需要很少的系統(tǒng)干預或新的開發(fā)。此外，在適用于所有國家裝備和不同的與天線有關的專用裝備的實施例中只需要 唯一的一個車后窗，就該車后窗的導體結構(該導體結構也可以用于加熱)來說以及就該 車后窗的電(加熱)接頭和天線抽頭的實現(xiàn)來說都是如此。這使得可以節(jié)省在開發(fā)、邏輯 電路和生產領域中的努力。通過本發(fā)明的天線概念可以相應地改善特定于顧客和特定于市場的要求。特殊的 汽車用戶，即期待高功能性(尤其是良好的接收性能)以及另外對設計很敏感的汽車用戶 可以利用本發(fā)明得到合適的產品。此外，通過本發(fā)明可以節(jié)省成本，因為天線概念的功能性僅選擇性地特定于顧客 或特定于市場地擴展，而不是針對每個已完成的產品擴展。由此也可以產生生產、部件復雜 性和邏輯電路方面的優(yōu)點。在汽車的壽命期間觀察，借助本發(fā)明尤其是還將提高結合發(fā)送國家的改變了的邊 界條件下的靈活性，以及針對技術創(chuàng)新來說的靈活性，例如從模擬接收轉換為數字接收的 技術創(chuàng)新。


下面借助附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。從中給出本發(fā)明的其它細節(jié)、優(yōu)選實施 方式和擴展。具體來說，圖Ia示出部分集成在車后窗中的第一天線裝置，圖Ib示出該天線裝置的修改方式，圖2示出部分集成在車后窗中的第二天線裝置，以及圖3示出部分集成在車后窗中的第三天線裝置。
具體實施例方式圖Ia示出部分集成在汽車10的車后窗1中的天線裝置。在車后窗1中，除了 AM 天線AM之外還安裝了多個其它天線。一共有3個FM天線FMl、FM2和FM3，3個電視天線 TVU TV2和TV3，一個用于遠程操作的天線FBD，以及一個用于數字無線電廣播接收的天線 DAB。這些天線部分地具有多重功能，其中這些天線的抽頭被多重使用，由此可以減少抽頭 的數量。FM天線FM2在外形上與電視天線TV2相同。FM天線FM3在外形上與用于數字無 線電廣播的天線DAB相同。此外，天線FM1、FM2、FM3、TV2和TV3用作車后窗加熱器的加熱 線。為了理解附圖，要注意天線區(qū)域按照已知方式相互重疊(例如FMl與FM2重疊， FMl與FM3重疊，TV2與TV3重疊)。因此這些重疊的天線的邊界沒有繪制在附圖中。每個天線都通過導線與信號處理單元2相連接，該信號處理單元例如可以包括具 有放大器的天線分集模塊。為了加熱，也用作車后窗加熱器的加熱線的天線FM1、FM2、FM3、TVU DAB、TV2和 TV3通過接頭6a和6b與供電電位6相連接或可連接，并且通過接頭5a和5b與地電位5相 連接或可連接。在天線接頭5a、5b、6a、6b和地電位5或供電電位6之間的阻塞回路3和4 抑制了可能從加熱電流傳輸到這些天線的車載電網干擾，并且防止天線使用電流流向地電 位5或流向供電電位6。對于該抑制的目的，有目的地抑制在車載電網干擾的典型頻率范圍 中的信號頻率。對于防止的目的，有目的地抑制在將由各FM天線或電視天線接收的頻率范 圍中的信號頻率，或者簡化地借助低通濾波器來阻塞這些信號頻率。對于FM或電視頻帶I 的頻率，例如可以有效地阻塞高于30MHz的頻率。圖Ib示出根據圖Ia的天線裝置的修改過的實施方式。在該修改過的實施方式中，阻塞回路3和4被濾波元件3’和4’所代替。這些濾波元件完成阻塞回路3和4的上述任務，也就是說，濾波元件抑制車載電網 干擾，并且抑制將由各FM天線或電視天線接收的頻率范圍中的信號頻率。但是此外通過濾 波元件3’和4’分別抑制在至少一個將由相鄰AM天線AM接收的頻率范圍中的信號頻率。在濾波元件3’或4’內，分別通過專用的濾波措施來抑制FM/電視頻率和抑制AM 頻率。但是優(yōu)選的是，設置一個既用于抑制FM/電視頻率又用于抑制AM頻率的共用濾波措 施。為此例如可以借助設計為低通濾波器的濾波元件抑制或阻塞高于400kHz的頻率。通過針對FM/電視頻率來對AM天線進行濾波，改善了 AM接收。因為這防止了與 AM天線相鄰的FM或電視天線用作寄生電容。還可以防止來自外界的干擾頻率進入濾波過的頻譜?？蛇x地，代替全部天線FMl、FM2、FM3、TV2和TV3的所有濾波，還可以僅對這些天 線的一部分濾波，尤其是對在地理位置上離AM天線最近的那一部分濾波。由此就已經改善 了 AM接收。在極端情況下，必要時還僅對唯一的一個加熱導體_也就是離AM天線最近的 加熱導體濾波。與實際有關的情況是，尤其是對很少的一些離AM天線最近的加熱導體進行 濾波。原則上-與上述示例不同，還可以通過僅僅抑制在至少一個將由相鄰的AM天線AM 接收的頻率范圍中的信號頻率來對相鄰的FM/電視天線進行濾波，也就是不同時抑制在將 由各FM天線或電視天線接收的頻率范圍和/或不對車載電網干擾的典型頻率范圍進行濾波。圖2示出部分集成在車后窗中的第二種天線裝置。第二種天線裝置對應于下面不 會詳細描述的主要是圖Ia的天線裝置的細節(jié)。但在這種情況下，為了抑制在至少一個將由 相鄰AM天線AM接收的頻率范圍中的信號頻率而對天線FM1、FM2和FM3進行濾波是通過雙 股繞制的線圈7進行的。雙股繞制的線圈7可選地本身與電容器(例如Lo ESR類型)組 合就已經實現(xiàn)了濾波作用，該濾波作用此外還實現(xiàn)了提高接收性能的目標。因此，根據第一種變形方案，雙股線圈7本身-與阻塞回路3和4的作用無關 地_既用于阻塞AM頻率又用于阻塞FM/電視頻率。由此雙股線圈7的各子線圈的接地側 的接頭可以直接與車身連接，或者被弓丨向阻塞回路3或4 (相應于在圖2示出的情況)，但是 在該阻塞回路處接通到車身。根據第二種變形方案，可以如此設計雙股線圈7，使得在與阻塞回路3共同作用的 情況下才能產生期望的濾波效果。雙股線圈7的作用由此限于AM濾波，而FM/電視濾波則 以已知方式通過阻塞回路3或4來進行。根據該第二種變形方案設置的將AM濾波集中在作為專用部件的雙股線圈7，可以 通過選擇性地安裝雙股線圈來選擇性地提供AM濾波。從而例如可以特定于市場或特定于 地區(qū)或根據汽車購買者的明確期望來提供AM濾波。此外，通過該第二種變形方案來支持由 于成本和效率原因而在汽車開發(fā)中追求的組裝級聯(lián)原理。除了使用阻塞回路和/或雙股線圈之外，還可以為了實現(xiàn)本發(fā)明而考慮其它形式 的濾波?？梢钥紤]的以及在合適的實施例中優(yōu)選的是，將需要的濾波元件或該濾波元件的 至少一部分直接印制在玻璃上。除了所描述的濾波措施之外，在其它情況下還可以將根據本發(fā)明濾波的、與實際 的AM天線相鄰的區(qū)域與其它接地路徑分開。在具體情況下，這可以通過以下方式進行-一方面將濾波后的加熱場或濾波后的FM/電視天線設置在與位于地電位的部 件、導線或玻璃導線之間具有大幾何距離的地方，-另一方面，有目的地以高歐姆和低電容的方式實現(xiàn)濾波后的加熱場或濾波后的 FM/電視天線的其它接頭，和/或以高歐姆和低電容的方式實現(xiàn)濾波后的加熱場或濾波后 的FM/電視天線的匹配電路。例如，這樣的用于其它天線抽頭的匹配電路可以通過盡可能小的串聯(lián)電容來實 現(xiàn)。同樣，有目的地實現(xiàn)可能的天線放大器的輸入匹配，使得該天線放大器的串聯(lián)電容保持 得很小。替換或附加地，加熱導線可以經由具有大電感的線圈而設置到窗玻璃附近或窗玻 璃上，從而其相對于放大器輸入端上的接地的(寄生)電容被減至最小。圖3示出另一種部分集成在車后窗中的本發(fā)明所述天線裝置。該天線裝置對應于 下面不再詳細描述的主要是圖Ia的天線裝置的細節(jié)。但是根據圖3的天線裝置包括用于 電視天線TV2和TV3的天線放大器8和9。天線放大器8在此集成在阻塞回路3的外殼中，天線放大器9集成在阻塞回路4 的外殼中。因此，在安裝汽車時，盡管使用了多個分布的抽頭/天線放大器(例如作為專用 設備的用于多個接收服務，如電視)但只需要安裝少量的零件。由此以及通過其它協(xié)同作 用節(jié)約了成本。所述的天線放大器根據需要可簡單更換或者根據期望可簡單提供。由此還
7考慮上述已經提到的組裝級聯(lián)設想。此外由此在汽車的側面部分只需要很少的安裝空間。將天線放大器集成在阻塞回路外殼中可以與針對將由AM天線接收的頻率范圍而 對與AM場相鄰的天線進行濾波無關地進行，在這種情況下已設置阻塞回路用于針對將由 FM天線接收的頻率范圍或針對車載電網干擾而對FM天線進行濾波。原則上，在本文獻中為了特別有利地在AM天線中使用而設計的本發(fā)明的構思還 可以用于具有特定接收范圍的其它天線類型。有利的是，出于主要對應于上述觀點的原因， 還設置用于汽車的天線裝置，該天線裝置具有至少一個用于接收在特定頻率范圍中的信號 的天線，以及至少一個與該天線相鄰的其它可導電構件，其中該其它構件通過至少一個濾 波元件與汽車的地電位和/或供電電位相連接，通過該至少一個濾波元件有目的地或選擇 性地抑制在特殊頻率范圍中的信號頻率。
權利要求
一種用于汽車的天線裝置，具有至少一個用于接收至少長波信號、中波信號和/或短波信號的AM天線，以及至少一個與該AM天線相鄰的其它可導電構件，其中該其它可導電構件通過至少一個濾波元件與汽車的地電位和/或供電電位連接，通過該至少一個濾波元件抑制在至少一個將由AM天線接收的頻率范圍內的信號頻率。
2.根據權利要求1所述的天線裝置，其特征在于，所述其它構件被設計為汽車的其它 天線。
3.根據權利要求2所述的天線裝置，其特征在于，所述其它天線被設計為FM天線、DAB 天線、FBD天線和/或電視天線或者組合天線。
4.根據權利要求2或3所述的天線裝置，其特征在于，所述其它天線還通過至少一個附 加濾波元件與汽車的地電位和/或供電電位相連接，通過該至少一個附加濾波元件抑制在 至少一個將由其它天線接收的頻率范圍中的信號頻率。
5.根據權利要求1所述的天線裝置，其特征在于，所述天線裝置具有至少一個與AM天 線相鄰設置的其它的可導電部件，所述濾波元件被構造為具有第一子線圈和第二子線圈的雙股線圈，所述其它構件通過該雙股線圈的第一子線圈與地電位和/或供電電位相連接，以及所述其它可導電部件通過該雙股線圈的第二子線圈與地電位和/或供電電位相連接。
6.根據權利要求5所述的天線裝置，其特征在于，所述其它部件被設計為天線。
7.根據權利要求5所述的天線裝置，其特征在于，所述其它部件被設計為FM天線、DAB 天線、FBD天線和/或電視天線或者組合天線。
8.根據權利要求1至4中任一項所述的天線裝置，其特征在于，所述AM天線和所述其 它構件被設置在汽車的后車窗中。
9.根據權利要求5至7中任一項所述的天線裝置，其特征在于，所述AM天線、所述其它 構件和所述其它部件被設置在汽車的后車窗中。
10.根據權利要求8或9所述的天線裝置，其特征在于，所述其它構件被設計為車后窗 加熱器的加熱線。
全文摘要
一種用于汽車的天線裝置，具有至少一個用于接收至少長波信號、中波信號和/或短波信號的AM天線，以及至少一個與該AM天線相鄰的其它可導電構件，其中該其它構件通過至少一個濾波元件與汽車的地電位和/或供電電位相連接，通過該至少一個濾波元件抑制在至少一個將由AM天線接收的頻率范圍內的信號頻率。
文檔編號H01Q1/12GK101911377SQ200980101540
公開日2010年12月8日 申請日期2009年2月13日 優(yōu)先權日2008年2月26日
發(fā)明者J·霍爾德, W·普羅布斯特 申請人:寶馬股份公司