具有天线的可加热车辆玻璃窗制造技术

可加热车辆玻璃窗中的缝隙天线被建立在加热汇流条、汇流条延伸部和IR反射涂层的周边边缘之间。天线缝隙可以由电压源、电流源或耦合共面线在激励多频带天线应用的基本模式和更高阶模式的位置处直接馈送。缝隙天线可以被建立在分离的汇流条或分离的汇流条延伸部之间，这限制了热量损失并提高了天线效率。多个天线可以被集成到用于多频带应用和/或分集天线系统的可加热玻璃窗中。线系统的可加热玻璃窗中。线系统的可加热玻璃窗中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有天线的可加热车辆玻璃窗


[0001]本专利技术总体上涉及一种射频(radio frequency，“RF”)天线，并且更具体地，涉及一种用于发送或接收无线电信号的与具有电可加热涂层表面的汽车玻璃窗(glazing)相关联地形成的天线。

技术介绍

[0002]涂有透明金属膜层以控制红外(infrared，“IR”)辐射的窗户玻璃被用于各种各样的应用，诸如现代建筑和车辆。金属涂层通过反射太阳能为建筑物和车辆提供良好的隔热，从而限制内部的热量积聚，同时对可见光谱中的光透明。另外，窗户玻璃上的透明金属膜可以被用于车辆窗户上，以使能响应施加到金属涂层上的DC电压，DC电流流过窗户。这种实施例典型地被用于对窗户进行除霜(即融化雪和冰)或除雾。
[0003]汽车透明体(诸如挡风玻璃、侧窗和后窗)通常包含接收和/或发送射频波(诸如AM、FM、TV、DAB、电话、RKE等)的天线。这些天线可以由透明体上的丝网线(诸如银或铜)形成，或由贴附到透明体的金属线或金属条形成。使用金属涂层窗户的后果之一是，它们倾向于衰减RF信号通过窗户的传播。因此，进出使用金属涂层窗户以减少热负荷的建筑物、车辆和其他结构的无线通信可能会受到限制。用于金属涂层干扰信号通过窗户的传播的应用的一种解决方案是去除干扰天线的金属涂层的一部分。涂层的去除有利于RF信号通过涂层被去除的窗户的部分的传输。然而，去除金属涂层可能增加被传输到车辆内部的太阳能，并且从而提高车辆温度。此外，在其中使用涂层加热玻璃窗的玻璃窗中，去除金属涂层可能会偏置或中断DC电流流动，并产生非加热区。
[0004]玻璃窗上的金属涂层也被用于将天线集成在金属涂层窗户上。已经提出了基于四分之一波长或半波长缝隙天线的操作理论的天线，这些缝隙天线在窗户的金属框架和透明体上的导电透明膜或涂层之间形成。例如，美国专利号4,849,766、4,768,037、5,670,966和4,864,316示出了由车窗上的薄膜形成的各种天线形状。美国专利号4,707,700、5,355,144、5,898,407、7,764,239B2和9,337,525B2也公开了其他缝隙天线结构。
[0005]通常，为了使电流通过透明体上的透明导电涂层，电压源通过位于被加热的透明体区域的相对侧的一对高导电汇流条(bus bar)而连接到导电涂层。汇流条相对于涂层具有更高的导电性，使得电流在待加热区域上更均匀地流动。Lotterer和Bernhardt的欧洲专利DE 10 2012 008 033 A1公开了一种机动车辆窗户，其通过加热装置部分加热并且利用车窗的未加热部分作为用于发送和接收电磁波的天线。美国专利号10,347,964B2说明了一种具有天线的电加热窗。天线在两个位置被馈送，其中顶部馈源直接连接到可加热涂层，以及底部馈源电容式耦合到加热面板。美国专利号9,647,319B2说明了一种电可加热窗户，该窗户具有连接到涂层的一侧的天线元件并且具有由天线馈源元件进行电容馈送的天线。Kagaya的美国专利号10,638,548B2也公开了一种具有天线的电加热窗。该天线包括贴附到导电贴片的传输线，该导电贴片被电容式耦合到加热总线延伸部。
[0006]现有技术中公开的天线已经使用了缝隙天线的概念。缝隙天线在窗户的金属框架
和结合到窗户的导电透明膜层或涂层的侧边缘之间。缝隙天线位于涂层的没有加热汇流条的一侧。在那些设计中，汇流条基本上平行地被配置在透明体的相对边缘上。例如，当汇流条位于透明体的顶部和底部时，天线被定位在透明体的侧面上。对于侧对侧加热总线配置，天线位于透明体的顶部和底部。单独的电线被贴附到透明体的相对边缘上的每个汇流条。在玻璃窗被安装在车辆中时，此设计要求将每条电线分别连接到正电源和负电源。
[0007]将引线定位在透明体的同一侧上并且优选地彼此紧密相邻将使能透明体在车辆中的容易安装并且简化透明体与电源的电气连接。然而，在这种设计中，汇流条基本上是导电条，其位于透明体的所有四个侧面上，使得它们与窗框重叠。以这种方式配置的汇流条会使位于窗户的金属框架和导电透明膜层或涂层的侧边缘之间的天线缝隙短路。这对于车辆挡风玻璃来说尤其是一个问题，其中在玻璃边缘附近可用于汇流条布局的区域非常有限。因此，传统的缝隙天线还没有被用于可加热的窗户。
[0008]此外，当在窗框和透明体上的导电透明膜层或涂层的侧边缘之间形成的缝隙被用作天线时，透明体通过位于缝隙中间的环形密封构件被结合到窗框上。环形密封构件必须是非导电材料，使得其不会加载缝隙天线。因此，环形密封构件的厚度和位置以及玻璃上涂层的相对位置以及玻璃和窗框之间的位置影响缝隙天线性能。在商业生产过程期间，很难充分控制这种变量的严格公差。
[0009]因此，提供解决上述问题的天线，特别是可电加热的IR反射窗隐藏天线将是有利的。本公开的缝隙天线并不主要使用窗框作为缝隙的一个边缘。该天线满足系统性能要求，同时监测热反射涂层的所有太阳能优势和出色的美观性。

技术实现思路

[0010]根据本公开的玻璃窗，适于在车辆应用中使用的缝隙天线包括加热能力。所公开的玻璃窗包括各种天线馈源结构，并且提供了关于天线性能和天线位置的改进的稳定性和灵活性。缝隙天线在VHF和UHF频段提供了改进的性能，同时还保留了热反射涂层的益处，以及除霜、除冰和除雾的窗户加热能力连同出色的美观性。
[0011]缝隙天线被形成在加热汇流条和透明体上的导电透明膜或涂层之间。对于玻璃窗，期望使电气端子沿着透明体的相同边缘并且彼此紧密相邻。汇流条沿着待加热的透明体区域的相对侧被定位。第一汇流条可以靠近端子位置，以及第二汇流条可以在玻璃窗远离端子位置的相对侧上。在本公开的玻璃窗中，第二汇流条通过将高导电构件从第二汇流条的相对端沿着透明体的相对端延伸而被连接到电路。延伸的导电构件通过导电构件附近的激光删除线与透明体上的导电涂层隔离。当DC电压施加到电气端子时，电流流过透明体表面上的导电涂层，以加热玻璃窗。当没有电流移动通过涂层时，涂层继续起到限制IR辐射穿过玻璃窗的太阳能控制涂层的作用。导电构件与窗框重叠，并且在天线的工作频率下，通过电容式耦合被电气连接到车身。通过删除与导电构件相邻的边缘区域中的导电涂层来创建缝隙天线。缝隙尺寸被设计为支持感兴趣频段内的基本模式和更高阶模式。优选地，总缝隙长度等于基本模式的一半波长和第一较高激励模式的一个波长。
[0012]缝隙天线可以由电压源(诸如被连接到缝隙的相对边缘的平衡平行传输线)激励，或者由被电气连接到缝隙的相对边缘的同轴传输线激励。缝隙天线也可以由共面线探针馈送。在那里，内部导体沿着缝隙的中心被延伸，形成共面传输线，有效地提供电容电压馈送。
缝隙天线也可以由电流源激励，诸如通过磁耦合激励缝隙天线的环形同轴电缆端。施加到缝隙天线的能量导致电流在玻璃窗的导电涂层和导电构件中流动。电流不局限于缝隙的边缘，而是分布在导电膜和导电构件上。然后，辐射从导电片和导电构件的边缘和侧面发生。
[0013]传统上，缝隙天线采用位于窗框和导电透明膜层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种玻璃窗，所述玻璃窗是电可加热的并且可容纳在框架中，使得当所述玻璃窗被容纳在所述框架中时，所述玻璃窗与所述框架配合以限定天线，所述玻璃窗包括：透明片，所述透明片具有被限定在周边边缘内的主表面；导电涂层，所述导电涂层位于所述透明片的主表面上；第一汇流条，所述第一汇流条的导电率大于所述导电涂层的导电率，所述第一汇流条接触邻近所述透明片的周边边缘的第一部分的所述导电涂层；第二汇流条，所述第二汇流条的导电率大于所述导电涂层的导电率，所述第二汇流条接触邻近所述透明片的周边边缘的第二部分的所述导电涂层，其中所述透明片的周边边缘的所述第二部分与所述透明片的周边边缘的所述第一部分相对地位于所述透明片上；第一导电构件，所述第一导电构件与所述第二汇流条中的直流电流并且与所述导电涂层中的直流电流电气隔离，所述第一导电构件具有第一部分，所述第一部分位于所述第一汇流条和所述透明片的周边边缘的所述第二部分之间，所述第一导电构件还具有第二部分，所述第二部分被定位为邻近所述透明片的周边边缘的所述第二部分；第二导电构件，所述第二导电构件与所述第二汇流条中的直流电流和与所述导电涂层中的直流电流电气隔离，所述第二导电构件具有第一部分，所述第一部分位于所述第一汇流条和所述透明片的周边边缘的所述第二部分之间，所述第二导电构件还具有第二部分，所述第二部分被定位为邻近所述透明片的周边边缘的所述第二部分；所述导电涂层中的缝隙，所述缝隙具有相对设置的侧面，其中所述缝隙的一侧由所述第一导电构件和所述第二导电构件中的一个限定，所述缝隙具有与所述缝隙的所述一侧相对设置的第二侧，所述缝隙的所述第二侧由所述导电涂层的边缘的一部分限定，所述缝隙具有的长度和宽度使得所述缝隙与所述第一导电构件和所述第二导电构件中的所述一个、与所述框架以及与所述导电涂层配合以限定缝隙天线；以及天线馈源连接器，所述天线馈源连接器被电气连接到所述第一汇流条和所述第二汇流条，所述天线馈源连接器延伸到所述透明片的周边边缘的所述第二部分之外。2.根据权利要求1所述的玻璃窗，其中，所述第一汇流条和所述第二汇流条以及所述第一导电构件和所述第二导电构件在邻近所述透明片的周边边缘的位置处被粘结到所述透明片，所述第一汇流条和所述第二汇流条以及所述第一导电构件和所述第二导电构件与所述框架重叠，使得所述缝隙天线在RF频率下被电容式耦合到所述框架，并且其中所述导电涂层、所述第一汇流条和所述第二汇流条以及所述第一导电构件和所述第二导电构件与所述框架配合以在RF频率下限定接地平面。3.根据权利要求2所述的玻璃窗，其中，所述导电涂层中的第一缝隙线将所述第一导电构件和所述第二导电构件与所述导电涂层中流动的直流电流和所述第二汇流条中流动的直流电流隔离。4.根据权利要求2所述的玻璃窗，其中，所述第一缝隙线具有在0.05mm至0.2mm的范围内的宽度，优选在0.08mm至0.1mm的范围内。5.根据权利要求3所述的玻璃窗，其中，所述导电涂层在RF频率下通过跨所述导电涂层中的所述第一缝隙线的电容式耦合而被电气连接到所述第一导电构件和所述第二导电构件。6.根据权利要求5所述的玻璃窗，其中，所述导电涂层的一部分在所述第一导电构件和
所述第二导电构件中的至少一个的第一边缘附近被去除，以限定所述缝隙天线，所述第一导电构件和所述第二导电构件中的至少一个具有面向所述导电涂层的所述边缘的第一边缘，使得所述第一导电构件和所述第二导电构件中的至少一个的所述第一边缘的一部分限定所述缝隙天线的一侧，并且所述导电涂层的周边边缘的一部分限定所述缝隙天线的相对侧。7.根据权利要求6所述的玻璃窗，其中，所述缝隙天线由同轴电缆馈送，其中所述同轴电缆的外导体通过电容式耦合被电气连接到所述框架，也被电气连接到所述第一导电构件或所述第二导电构件，并且其中所述同轴电缆的中心导体被连接到位于所述导电涂层的周边边缘上的天线馈源垫。8.根据权利要求6所述的玻璃窗，其中，所述缝隙天线由同轴电缆馈送，其中所述同轴电缆的外导体通过电容式耦合被电气连接到所述框架，并且也被电气连接到所述第一导电构件或所述第二导电构件，并且其中所述同轴电缆的中心导体被连接到位于所述导电涂层的周边边缘上的第一天线馈源垫，所述中心导体还被连接到位于所述导电涂层的周边边缘上的第二天线馈源垫。9.根据权利要求8所述的玻璃窗，其中，所述第一缝隙线将所述第一天线馈源垫或所述第二天线馈源垫与所述导电涂层中的直流电流电气隔离，并且其中，所述第一天线馈源垫或所述第二天线馈源垫通过电容式耦合在RF频率下被电气连接到所述导电涂层。10.根据权利要求6所述的玻璃窗，还包括所述导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：匹兹堡玻璃工厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：