带有阻抗匹配网络的玻璃天线系统

摘要

本发明提供一种具有改善的接收性能的玻璃天线系统,一种玻璃天线系统的连接器以及一种生产玻璃天线系统的方法。玻璃天线系统包括一个玻璃基底,至少一个提供在给定频段上变化的阻抗的天线元件,一个用于将天线元件的阻抗变换为所要求的阻抗的阻抗匹配网络,以及将网络电连接到一个电磁能量发射和/或接收单元的馈线的装置。

说明书

本发明涉及一种天线系统，尤其涉及一种用于车辆挡风玻璃的玻璃天线系统，具有一个带集成组阻抗匹配网络的连接器用来优化玻璃天线的性能。

过去，用于接收和发射电磁信号的传统汽车车载天线都是杆型或鞭型天线。最近，有一种把天线并到车辆构件中的趋势。例如，DeAngelis等人的美国专利NO.3,987,449披露了一种叠置在车辆挡风玻璃中的导线式天线。Nagy的美国专利No.4,707,700把天线放在车辆的顶棚构件中。Nishikawa等人的美国专利No.5,416,491使用导电陶瓷涂料在车窗上形成天线元件。Inaba等人的美国专利No.4,768,037和No.4,849,766以及Walton等人的No.5,355,144使用透明的导电涂覆层叠置在两块玻璃片之间形成天线。

在设计一个天线系统时，注意力都放到匹配系统部件的阻抗方面，特别是匹配无线电设备、天线以及这两个部件之间的馈线的阻抗。这对于FM接收的性能是一个关键问题，因为阻抗的失配会造成相当大的信号损失。使天线系统设计进一步复杂化的是系统的天线部件阻抗本质上可在FM频段上变化的事实。这意味着简单的阻抗匹配例如单个电容器将不解决全频段上FM接收的整个性能问题。

在玻璃天线中，天线的阻抗一般对无线电设备和馈线的匹配都不好。天线设计员解决这个问题的一种办法是把天线设计得具有所要求的阻抗，例如像在Nagy等人的美国专利No.5,083,135和No.5,528,314中所披露的那样。设计预定阻抗的天线会改善天线性能，但是，正如上面所讨论的，阻抗一般会在FM频段上根据频率变化，使得天线设计不能在整个FM频段都是最佳的。此外，设计具有预定阻抗的天线将要求每一个天线都被设计成专门用于特定型式的无线电设备和特定天线系统中的馈线以及安装挡风玻璃的车辆。

提供一种车辆用玻璃天线系统，它特别是在FM频段提供改善的性能，不必根据车辆和/或天线系统中使用的元件型号重新设计天线系统，那将是有利的。

本发明提供一种具有改善的接收性能的玻璃天线系统。玻璃天线包括一个玻璃基底，至少一个沿着基底的主表面布置的导电天线元件(其中天线元件提供一个在给定频段上变化的阻抗)一个阻抗匹配网络固牢在玻璃基底的一个位置使得阻抗匹配网络电耦合到天线元件的一个部分，以及将网络电连接到电磁能量发射和/或接收单元的馈线的装置。阻抗匹配网络用于将天线元件的阻抗变换到所要求的阻抗。在本发明的一个特定实施例中，阻抗匹配网络是一个连接器的部件并沿着印制电路板的第一主表面形成。网络电连接到电路板反面的包含有一个导电涂覆层的主表面。连接器固牢到玻璃基底的一个位置，使得阻抗匹配网络与天线元件电耦合。阻抗匹配网络可以是无源或有源的阻抗匹配网络。玻璃天线可以装入一个其中以玻璃基底为第一玻璃片并且还包括一个固牢到第一玻璃片上的第二玻璃片的叠置的风玻璃中，天线元件则置于两玻璃片之间。

本发明还包括一个用于将天线连接到电磁能量发射和/或接收单元的馈线的连接器，其中连接器包括一个阻抗匹配网络和将所述连接器连接到所述单元的所述馈线的装置。在本发明的一个特定实施例中，阻抗匹配网络沿着印制电路板的第一主表面形成。电路板反面的主表面包括一个导电涂覆层并且网络被电连接到所述被涂覆的一侧。连接器还包括将所述连接器连接到所述单元的所述馈线的装置。

本发明还提供一种制造透明天线系统的方法，包括的步骤是：沿着一个刚性透明基底的主表面置放至少一个导电的天线元件；将一个阻抗匹配网络固牢到所述基底的一个位置，使得所述阻抗匹配网络电耦合到所述天线元件的一个部分；以及将网络电连接到电磁能量发射和/或接收单元的馈线。天线元件提供一个在给定频段上变化的阻抗并且阻抗匹配网络将天线元件的阻抗变换为所要求的阻抗。

图1是一个叠置玻璃天线的平面视图，具有一个连接器位于沿着叠层边缘的切口区域内，其中连接器包括有本发明的各项特点；

图2是图1所示天线连接区的一个放大视图，带有一个具有阻抗匹配网络的连接器；

图3是沿图2的3-3线所取的剖视图；

图4是一个电原理图，表示无源阻抗匹配网络；

图5是一个电原理图，表示有源阻抗匹配网络；

图6是一个类似于图3的视图，说明本发明的另一个实施例；

图7是一个类似于图1的视图，说明本发明的另一个实施例；

本发明提供一种带有改善接收性能的玻璃天线系统和一种制造天线系统的方法，并结合装入汽车防风玻璃的天线系统进行说明。但是，应当指出，本发明可以用在其他重视匹配系统元件的阻抗和在一个宽频段上优化性能的发射和、或接收天线系统例如蜂窝电话或电视天线系统中。

图1说明一个天线系统10，包括一个分别由外玻璃片14和内玻璃片16供助一种热塑性夹层18最好是聚乙烯醇缩丁醛粘接到一起而形成的叠层车辆挡风玻璃12。玻璃片14和16可以是其他透明的刚性材料例如聚丙烯，聚碳酸醋，或者挡风玻璃可以包括不同透明刚性材料的一个组合，挡风玻璃12还包括至少一个天线元件20。在图1所示的特定天线结构中，天线元件20是一个以现有技术中熟知的任何方式加于玻璃片14的表面22上的透明导电涂覆层，一般可放在挡风玻璃的中心部分。涂覆层可以是单层或多层含有例如说Gillery等人的美国专利No.3,655,545；Gillery的No.3,962,488和Finley的No.4,898,789中所披露的涂料的金属。应当指出，天线元件20可以具有和图1所示不同的结构。例如，天线元件20可以是如美国专利N0.5,083,135中披的T形，或者可以如美国专利N.5,528,514中披露的那样包括具有各种不同形状的多个元件。挡风玻璃12可以还包括一个粘结到挡风玻璃12的边际部分的装饰边框(未示出)。这个边框一般用加于内片16的表面24上的陶瓷涂料形成。

虽然上面讨论的天线元件20是一种透明的涂层，但如果天线元件不是放置在挡风玻璃12的主要视区，或者不防碍挡风玻璃的主要观察区，则天线元件20可以是不透明的导电材料，例如银的陶瓷涂料、导线、金属箔等等。此外，天线元件20可以包括涂覆层、导线和/或陶瓷天线元件的一个组合体。

应当指出，天线元件不必固牢到透明体的刚性薄片的主表面上。更具体地说，天线元件可以装入一个柔性薄片中。例如，但并不需要限制本发明，天线导线或导电涂层可以放在夹层18之上或者夹层18之内。还可设想，天线元件可以加到一个柔性基底例如聚酯薄膜(PET)上，后者转而再如像在Hood等人的美国专利No.5,306,547中所披露的那样装入夹层18中。

继续参照图1，这一特定结构的天线元件20基本上是四边形并且最好与挡风玻璃12的周围边缘隔开一个距离。天线元件20以及任何附加天线元件的精确形状和位置部分地依赖于安装挡风玻璃12的车辆的设计、挡风玻璃的安装角度、涂覆层电阻率、被发射或接收的信号型式以及所要求的天线性能。对透明玻璃天线的这种种设计考虑在美国专利No.4,768,037；No，4,849,766和No.5,083,135中均有讨论。

参照图2和3，天线馈电装置26通过一个馈线例如同轴电缆30提供天线元件20与电磁能量发射和/或接收单元28(仅示于图1)之间的连接，正如稍后将更详细讨论的一样，它使一个阻抗匹配网络结合到天线系统10中。在本发明的一个优选实施例中，天线馈电装置26包括一个固牢到挡风玻璃12的连接器32，稍后将更详细讨论。单元28可以是一个收音机、蜂窝电话、电视、全球定位系统或者任何使用天线元件20发射和/或接收信号的其他型式的系统。虽然没有要求，但在图1中所示的特定天线装置中，连接器32是沿着挡风玻璃12的上边沿34放置的。馈电装置26的连接器32和天线元件20之间的连接装置构造得使连接器32不被叠放在玻璃片14和16之间。这样，由于连接器被叠放在挡风玻璃之中所造成的截留空气问题就被排除了。更具体地说，切口区域36被切出在内玻璃片16之外沿着挡风玻璃12的上边缘处，如图1至3所示。在连接器装置的一个特定实施例中，从切口区域36除去夹层18的相应部分。连接器32粘接并且电耦合到天线元件20延伸入切口区域36的部分。切口区域36用密封材料38填满以把连接器32进一步固牢在适当位置和密封切口区域36，稍后将要更详细地讨论。在天线和切口区域的结构为天线元件20的一部分通过切口区域36的情形，连接器32就直接固牢到天线元件20上。作为一种替代方案，天线馈电系统26可以包括一个将天线元件20延伸入切口区域36的延伸部分40并提供一种连接器可借以通过延伸部分40电耦合到天线元件20的装置。随着天线设计的不同，延伸部分40可以是或者可以不是一个天线元件。应当指出，当本发明说连接器或阻抗匹配网络电耦合到天线元件20时，耦合可以直接耦合到天线元件20或通过上面讨论的延伸部分40耦合到元件20。虽然不要求，但延伸部分40可以用和天线元件20同一样的材料制作。最好是，天线元件20或延伸部分40不要延伸到挡风玻璃12在切口区域36处的边缘34，而是终止在距边缘34至少1mm处，以确保导电的天线元件被密封胶38完全密封在切口区域36里面，防止天线元件20沿边缘34处的损坏。

正如早些时讨论的，重要的是天线系统的天线元件阻抗匹配其他系统元件的阻抗以优化天线系统性能。在本发明中，这个优化是通过将一个阻抗匹配网络合装到天线系统里面来完成的，尤其网络是以装到馈电装置26的连接器32里面并直接固牢在挡风玻璃12上的印制电路板的形式提供的。阻抗匹配网络起到耦合天线生成的所有射频能量并使之适合于无线电设备的作用。此外，通过将阻抗匹配网络装入固牢到挡风玻璃12的天线元件20的连接器32，在以天线向阻抗匹配网络转移信号的过程中仅有可以忽略不计的损失。

使用阻抗匹配网络提供了另外的优点。因为天线的输出阻抗由匹配网络控制，所以在整个系统的天线元件设计中就有了更多的灵活性。更具体地说，设计具有一个要求的阻抗例如说精确匹配无线电设备28和同轴电缆30的阻抗数值的天线将不再是必须的，因为阻抗匹配网络将完成同样的功能。而且，阻抗匹配网络将在整个FM频段上提供更好的阻抗配。使得从天线元件20到无线电设备28将有更高效的功率转移。

在本发明中，阻抗匹配网络即可以是一个无源的阻抗匹配网络，也可以是一个有源的阻抗匹配网络。无源阻抗匹配网络是一个使用电气元件例如电容器和电感器组合的电路，将FM信号分成几个波段并将每个波段的阻抗变得更靠近于无线电设备28和同轴电缆30的阻抗。虽然在本发明中没有限制，图4说明一个有代表性的无源阻抗匹配网络42，图中使用电感器L1P至L5P和电容器C1P至C5P形成一个用于FM信号的标准双PI网络，其中每条腿都可有电感和/或电容。一个辅助电感器L6P和电容器C6P用于载运AM信号绕过网络42。应当指出，由于天线阻抗在不同的频率处会改变，无源阻抗匹配网络虽然提供的没有这样一个阻抗匹配网络的天线系统要好得多的性能，但还是只能代表一个折衷的方案。此外，因为天线系统10的阻抗部分地以车身设计为基础的关系，无源阻抗匹配网络42的元件电气特性可以因安装同样设计的天线的车辆而变化。再者，根据车辆和天线的设计，图4所示结构的无源阻抗匹配网络的一些电气元件可以不需要。使用无源阻抗匹配网络的一个优点是不需要附加电源来使电路工作。表1说明图4所示结构的无源阻抗匹配网络的一个例子。电气元件的数值是利用一个计算机程序设计出来的，该程序采用在所选频率点测得的天线阻抗并使用一个交互过程改变元件数值以求得所要求的匹配。

                       表1

L1P  0HC1P    33PFL2P  62nHC2P    27PFL3P  0HC3P    10000PFL4P  0.1HC4P    0FL5P  0HC5P    62PFL6P  1000nHC6P    0F

                     H＝亨利

                     F＝法拉

那些熟悉这一技术的人员应当看到所选用于LAP的数值表示这个元件可能会不包括在这个特定的网络实施例中。

有源阻抗匹配网络是一个包括一个放大器的电路，放大器具有相当高的输入阻抗和一个受控制的输出阻抗。输出阻抗匹配一个所要求的数值例如无线电设备28的阻抗以优化至无线电设备28的信号传递。无源和有源阻抗匹配网络的一个主要区别是后者需要一个附加电源以产生所需要的输出阻抗。预计有源匹配网络需要的功率大约是12V汽车电源的2mA。此外，不是像上面对无源阻抗匹配网络所讨论的那样将FM频段分为几个较小的频段，有源阻抗匹配网络不管射频频率如何都将天线元件的阻抗变换为一个要求的数值。虽然在本发明中没有限制。图5说明一个代表性的有源阻抗匹配网络44。有源匹配网络44的基本电路是一个使用低噪声和低成本RF晶体管Q1A的标准共发射极放大器。来自天线元件20的信号耦合到电容器C3A以确保晶体管的偏压不受任何漏向构成天线元件20的导电涂覆层的DC漏电的影响。晶体管偏压由基极电阻R4A和R5A以及发射极电阻R6A产生。频率响应和增益主要决定于电容器C4A和电阻R7A。为了增加FM频率的网络增益，可减小R7A的数值；反过来，为了减小FM频率的网络增益，则增加R7A的数值。为了进一步增加FM增益，这一特定的有源网络实施例中的电容器C6A可以设置得具有10至200微微法范围的数值。为了增加AM频率的增益，可增加C4A的数值。网络输出通过电容器C5A电容耦合到无线电设备28，使得只要无线电设备不被电容耦合，就将中止输出。这还允许通过电缆30供应有源阻抗匹配网络44^*所需要的电源。连到匹配网络44的电源通过电阻器R1A提供，齐纳二极管DIA保护免遭来自车辆电气系统的高尖峰电压。电容器CIA提供噪声滤除。电阻器R2A和电容器C2A提供射频隔离，电阻器R3A为晶体管负载。电感器L1可用来提供附加增益。使用有源阻抗匹配网络的一个优点是对于不同的挡风玻璃天线和/或车辆设计，由于输出阻抗对天线和车辆设计的较低敏感而不需要改变元件。有源阻抗匹配网络将在天线元件阻抗的宽变化范围提供一个预定的输出阻抗。因此，对整个天线系统的设计有更多的灵活性。此外，有源匹配网络因为放大信号而可以用来改善AM性能，并且特别是对于具有宽阻抗变化范围的天线，还可提供比无源匹配网络更好的总体性能。表2说明图5所示结构的有源阻抗匹配网络44的一个例子。

                               表2

R1A    1000ΩC1A    0.1μFR2A    2000ΩC2A    1000PFR3A    330ΩC3A    0.01μFR4A    10000ΩC4A    4700PFR5A    7500C5A    0.1FR6A    1000ΩC6A    10-220PFR7A    39ΩQ1A    NE85633L1A    不用D1A    10V

                  Ω＝欧姆

                   F＝法拉

                   V＝伏特

应当指出，阻抗匹配网络42和44都是可以使用的代表性网络，并且具有不同形式和元件数量的无源和有源阻抗匹配网络都可以上面讨论的方式用来匹配和变换天线元件20的阻抗。

应当指出，不管哪一型式的匹配网络都可以建在面积约0.5平方英寸(3.32平方厘米)的印制电路板上并需要一个到天线的连接线，一个到同轴电缆30的连接线和一个一般是到车辆底盘的地电位连接线。有源阻抗匹配网络还需要一个电源连接线(可以引自单独的电源输出端或者借助同轴电缆30)

在本发明中，阻抗匹配网络装到用于挡风玻璃12的连接器32中。因此，在本发明的一个特定实施例中，匹配网络线路形成在电路板46上，电路板46还包括一个连接到同轴电缆30的输出引线48和一个接地到车身的地电位引线50。有源阻抗匹配网络还包括一个将网络连接到电源54的引线52，电源54最好是汽车蓄电池电源。地电位引线50将起到电源地电位的作用。虽然在本发明中没有限制，引线48、50和52可以是导线例如20号绝缘铜线，并且导线的末端可以包括有把电路板46连接到适当的输入或输出装置的辅助连接器。虽然在本发明中没有限制，每个导线可以包括一个如图2所示的JASO插头56或者是一些熟知型式的末端连接件。作为一种替代办法，引线的末端可以并入配线系统(未示出)以提供连接器32到天线系统10的单一连接。为了将连接器32电耦合到天线元件20或延伸部分40，最好将电路板46放置得至少是电路板46的一部分叠在天线元件20的一部分上或伸长部分40上。在本发明的一个特定实施例中，电路板46是一个双面电路板，双面电路板的第一表面58至少在其一个部分带有金属涂覆层并在其反面60上带有印制电路。虽然在本发明中没有限制，但最好表面58上的涂覆层是一种焊料例如锡铅焊料。电路板46上匹配网络的电气元件均布放在区域62内，如图2所示。电路板46用加于表面58上的粘结剂64固牢在切口36内。粘结剂64可以导电以提供连接器32和天线元件20或延伸部分40之间的直接电连接，或者也可以不导电，使得电连接为电容性的连接。粘结剂64可以用任何方便的方法加到表面58上，例如可以喷上或者以双面胶带的方式粘上。在本发明的一个特定的实施例中，粘结剂64为厚0.002英寸(0.05mm)的CD9082导电双面胶带(可从威斯康星州Racine的Specialty Tapes公司买到)。在连接器32和天线元件20或延伸部分40之间存在直接电连接的情形，可以要求电路板46的表面面积足够大，以便万一导电粘结剂不导电时，连接器32仍然可以维持电容性连接到天线元件20或延伸部分40，允许天线系统继续工作。电容性连接所需要的连接器32的电路板46的表面面积一部分是根据表面58和天线元件20之间的间距即粘结剂64的厚度和用作粘结剂的材料型号而定。电路46的两个对置表面58和60之间的电连接可以用任何方便的方式作成，例如通过一个伸过电路板46的开孔66并将两个对置表面电互连。如果需要，可以向粘结剂64添加着色剂，以便不让透过挡风玻璃的外表面看到连接器32。

虽然在图2所示本发明的特定实施例中，连接器32放置得使阻抗匹配网络通过叠置电连接到天线元件20并固牢到延伸部分40，但预计连接器32可以放置得使连接器32的一部分叠置和/或直接固牢到玻璃片14的表面22上。还可设想，连接器32可以整个地放置在玻璃片14的表面22上并由一个另外的引线元件(未示出)将阻抗匹配网络电耦合到天线元件20或延伸部分40。

正如早些时所讨论的，连接器32位于切口36里面沿着挡风玻璃12的边缘34。切口36必须大到足以容纳连接器32，并提供连接器32的边缘68和挡风玻璃12的边缘34之间的足够间隔以确保密封胶38将连接器32完全覆盖并密封在切口区域36之内并提供一个顺着防风玻璃边缘34和切口边缘70的连续防潮阻挡层。连接器边缘68和挡风玻璃边缘34之间的间隔应当是至少1毫米，最好是至少3毫米。

最好，把电路板46的厚度和电路元件的尺寸减到最小。这一点在本文讨论的连接器32被放置在挡风玻璃12的切口区域36里面的情形特别重要。更具体地说，连接器32应当具有一个不大于0.12英寸(3.05mm)左右即切口区域36的深度的总厚度。在本发明的一个实施例中，预计电路板46厚度将等于0.037英寸(0.75mm)左右，并包括一个约0.002英寸(0.051mm)厚的粘结剂64，再加上网络元件的最大高度约为0.063英寸(1.6mm)，总的连接器厚度为0.096英寸(2.44mm)左右。

切口区域36填满不导电的密封胶38保护和进一步将连接器固牢在适当的地方，将天线元件20的一部分密封在切口区域36的里面，通过形成一个防潮阻挡层将切口区域36的暴露边缘70密封起来。此外，最好密封胶38的表面72与内玻璃片16的表面24齐平以提供一个沿着防风玻璃12的内玻璃片16的表面24的光滑连续的硬表面，使得不妨碍防风玻璃粘结剂的使用和系统安装。虽然在本发明中没有限制，密封胶最好是可以注入到切口区域36并提供一个愈合时最好为肖氏A级硬度至少85左右的硬表面的室温可愈合的材料。另外，密封胶既不能以电隔离连接器32和天线的方式反面影响形成天线元件20或延伸部分40的材料，也不能反面影响连接器32的阻抗匹配网络的线路。如果需要，可以在安装之前把网络封装在一种保护性材料的里面。

在本发明的特定实施例中，切口区域36可以填满Scotch-WeldDP-110环氧树脂(可从明尼苏达州ST.Paul的3M公司买得到)，这是一种不导电的室温可愈合的两部分环氧树脂。这种特殊密封胶可以通过添加硅烷来改进，例如以数量约等于树脂重量0.2-8％—最好是0.5-2％左右的Dow Corning^Z-6040硅烷(可从密歇根州Midland的DowCorning公司买得到)添加到环氧树脂成分中来改善对玻璃的密封胶粘结。此外，可以添加碳黑例如可从德克萨斯州Borger的J.M.Huber公司购买Arospere^TM 11V碳黑以通过提供与一般加在小汽车挡风玻璃12的边缘区附近的黑色陶瓷边框(未示出)一致的黑色外观掩盖填满的切口。碳黑也可用约等于催化剂重量1-1.5％数量添加到环氧树脂的催化剂成分中。使用时，这个密封胶将在15分钟左右凝固，以便更易处理。应当指出，在使用之前和/或作用之后对这种特殊的环氧密封胶加热将缩短其愈合时间。当完全愈合时，预计环氧树脂将有肖氏A级硬度88左右。作为上面讨论的密封胶的一种替代品，一种两部分柔性环氧树脂plastilok421环氧树脂(可从俄亥俄州Akromn BF Goodrich公司的粘结剂系统分部买得到)或者是一种两部分结构性粘结剂WO4169 T、Black(可从威斯康星州German town的Advanced Polymer Concept公司买得到)也可用来密封切口36。

虽然在上面讨论的本发明特定实施例中，阻抗匹配网络被安装在一个电路板上，但网络元件可以安装在其他型式的基底例如(但并不局限于)塑料基底上。另外，阻抗匹配网络可以合并到放置且固牢到挡风玻璃12的集成电路中，使得它以早些时对电路板讨论的方法电耦合到天线元件20。还可设想去掉基底并将阻抗匹配网络元件直接安装在玻璃表面22和/或天线元件20或延伸部分40上。这种形式的阻抗匹配网络可以放置在切口区域36里面并用早些时讨论的方法密封。

可以预料上面讨论的带阻抗匹配网络的连接器可以不使用粘结剂64固牢到挡风玻璃12上。更具体地说，连接器可以直接焊接到外玻璃片14的玻璃表面22上或者焊接到天线元件20或延伸部分40上。还可设想阻抗匹配网络可以用下法固牢到挡风玻璃12上，通过将阻抗匹配网络安装并电连接到一个金属条带或这一技术中熟知型式的连接夹上，再用任何方便的方法例如焊接或粘带将带条或连接夹固牢到天线元件20或延伸部分40上。

为要制造上述挡风玻璃12，使用一个提供所要求的天线图案的掩摸以这一技术中的任何熟知的方法将透明的导电涂覆层加到玻璃片14的表面22上。作为一种替代方案，可以将玻璃片14的整个表面22都涂覆上，然后再除去涂覆层的选出部分以提供所要求的天线图案。正如早些时所讨论的，最好涂覆层的边缘与玻璃片14的边缘间隔一定距离以保证涂覆层被密封在挡风玻璃12之内。最好还要求涂覆层与玻璃片14的边缘间隔开一个足以避免天线涂覆层与车辆的金属框架之间的任何电信耦合(这种耦合会反面影响天线系统的性能)的距离。虽然在本发明中没有限制，在一个实施例中，涂覆层距玻璃片14边缘的最小值为13mm左右。涂覆之后，将玻璃片14与包含有对应于切口区域36的切开区域的玻璃片16相组合，并且两块玻璃片可使用这一技术中熟知的技术例如重力下垂弯曲技术同时加工成形。如果需要，玻璃片14和16可以单独地和/或在加上天线元件20之间加工成形。在成形之后，将夹层18插入玻璃片14和16之间，使夹层18的切开部分对应于切口区域36。然后，使用这一技术中熟知的技术对整个组装件除气并叠置成一个单一构件。叠层之后，将切口区域36擦干净并使用粘结剂64将连接器32固牢到切口区域36里面的延伸部分40上。虽然在本发明中没有限制，但在一个实施例中，连接器32与玻璃片14的边缘34间隔大约15mm。然后从切口36拿开引线48和50(以及用于有源匹配网络的52)的尾端并随即用不导电的密封胶38填满切口。

虽然上面讨论的本发明只包括一个到天线元件20的电连接，但应当指出，可以用类似于本文披露的方法沿着挡风玻璃12的一个或几个边缘作出本文披露型式的多个到天线元件20的连接。

参照图6，预计本文披露的阻抗匹配网络可借助连接器固牢到叠层板朝外的主表面上(例如连接器32固牢到挡风玻璃12的内玻璃片16的表面24上)而被用来形成一个到叠层板内的天线元件20的电容连接。在这一型式的装置中使用电容式连接的一个问题是连接器的必要尺寸。电容耦合的效率决定于连接器的尺寸和信号的频率。相对较高的频率例如FM无线电信号比较低的频率例如AM无线电信号需要较小的面积。预计对于较低频率的AM信号，为了提供等效于直接电连接的连接，根据0.090英寸(2.23mm)厚的玻璃片16和0.030英寸(0.76mm)厚的聚乙烯醇缩丁醛的电特性以及每个平方英寸差不多3至4欧姆的导电涂覆层，沿玻璃片16的表面24布放的连接器必须覆盖差不多20平方英寸(129平方厘米)的天线涂覆层。相信连接器32的尺寸可以缩减到大约1至5平方英寸(6.54至32.26平方厘米)并且装入连接器32中的匹配网络可以用来匹配阻抗和提升AM信号。

本文披露的连接器也可用于和天线元件不是叠置在透明体内的天线系统相组合。更具体地说，参照图7，系统110的透明体112包括固牢到透明体的表面124的天线元件120。透明体112为一块可以是车辆后窗或侧窗的玻璃或塑料片。元件120可以是这一技术中熟知的涂覆层、导线和/或导电陶瓷涂料。结构上与早些时讨论的连接器32相似的连接器132可以如此固牢到表面124，使它覆盖元件120的一部分。天线元件120和连接器132之间的连接可以是直接的或电容性的连接，视所用粘结剂的型号而定。预计连接器132可能需要一个保护性涂覆层保护沿着连接器电路板的网络元件。应当指出，如果透明体112还包括一个这一技术中熟知型式的加热系统(未示出)并且加热系统的电源通过连接器132供应的话，阻抗匹配网络电路将需要另外的元件将来自天线的AC信号与向加热系统供应电能的DC电流隔离开来。

根据本文的说明，预计透明的天线系统可用这样的方法制造出来，将天线元件装入一个柔性的薄片中并且把连接器固牢在柔性薄片上，使得其阻抗匹配网络与天线元件电耦合。如果必要，这个柔性天线系统以后可与其他的薄片组合。例如说，柔性天线可以固牢到一个或一个以上的刚性薄片例如玻璃或塑料片上形成一个叠层制品，或者它可以一种结构光滑的构件形式放置在两块隔开一定距离的玻璃片之间。

上面叙述和举例说明的发明表示对其示例性优选实施例的叙述。不用说可以作出各种变化而不需要脱离下面的权利要求书界定的发明要旨。