![]() Schlitzantenne
专利摘要:
Beieiner Schlitzantenne (1), die zwischen zwei Karosserieteilen (3,4) eines Fahrzeugs ausgebildet ist, wobei ein Antennensignal ineinem Antennensignal-Abgriffspunkt abgegriffen wird, ist ein Karosserieteil (3)kapazitiv an einen Leiter (13) eines Hochfrequenzkabels oder einenHochfrequenz-Anschlussstecker (16) angekoppelt. Dadurch entstehteine verschmutzungssichere Ankopplung der Schlitzantenne (1). 公开号:DE102004008973A1 申请号:DE200410008973 申请日:2004-02-24 公开日:2005-09-22 发明作者:Jürgen von Dr.-Ing. Hagen;Norbert Dipl.-Ing. Lotterer 申请人:DaimlerChrysler AG; IPC主号:H01Q13-10
专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft eine Schlitzantenne, die zwischen zwei Karosserieteileneines Fahrzeugs ausgebildet ist, wobei ein Antennensignal in einem Antennensignal-Abgriffspunktabgegriffen wird. [0002] Beispielsweiseaus der EP 0 382 901A2 und der DE40 00 381 A1 sind Schlitzantennen für Kraftfahrzeuge bekannt geworden.Insbesondere ist es bekannt, fürdie Schlitzantennen einen Schlitz in der Fahrzeugkarosserie vorzusehen.Die Schlitzantenne, die insbesondere für Autoradioempfang vorgesehen ist,ist damit integrierter Bestandteil der Karosserie. Als Schlitz für die Schlitzantennenkann beispielsweise eine vorhandene Karosseriefuge im Bereich der Haubeoder Türdes Fahrzeugs dienen, oder es kann der Schlitz in eine Karosseriefläche, insbesondere dasDach des Fahrzeugs, eingebracht sein. Gerade in Spalten treten aufGrund von Resonanzeffekten hohe Feldstärken auf, die für die Ableitungstarker Antennensignale ausgenutzt werden können. [0003] Ausder WO 93/03507 ist eine Fahrzeugantenne in Form einer Schlitzantennebekannt geworden. Die Schlitzantenne ergibt sich dadurch, dass ein Spaltzwischen Teilen der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise zwischeneiner starren Fahrzeugzelle und einem beweglichen Karosserieteil,etwa einer Tür,einem Kofferraumdeckel oder einer Motorhaube, gebildet ist. ZumAbgriff des Antennensignals ist ein Antennensignal-Abgriffspunktvorgesehen, wobei die elektrische Verbindung eines HF-Anschlusssteckers anein bewegliches Karosserieteil durch einen Steckkontakt realisiertist. Der dort beschriebene Steckkontakt ist verschmutzungsgefährdet. Eswird ein galvanischer Kontakt gefordert, der nicht garantiert werdenkann. [0004] Aufgabeder vorliegenden Erfindung ist es, eine Schlitzantenne eines Fahrzeugsbereitzustellen, mit der eine verschmutzungssichere Kontaktierung undein verschmutzungssicherer Leistungsabgriff ermöglicht wird. [0005] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß durch eineSchlitzantenne der eingangs genannten Art gelöst, bei der ein Karosserieteilkapazitiv an einen Leiter eines Hochfrequenzkabels oder einen HF-Anschlusssteckerangekoppelt ist. Durch die kapazitive Ankopplung ergibt sich eineverschmutzungssichere Kontaktierung der Schlitzantenne und ein verschmutzungssichererLeistungsabgriff. Durch die kapazitive Kontaktierung bzw. die kapazitiveAnkopplung der Schlitzantenne wird das abgegriffene Antennensignalnur unwesentlich beeinträchtigt.Es ist jedoch darauf zu achten, dass der Abstand zwischen dem Karosserieteil,das kapazitiv an den Leiter des Hochfrequenzkabels angeschlossenist, zu dem Leiter bzw. einem damit in elektrischer Verbindung stehenden Teilmöglichstgering ist. Das andere Karosserieteil kann über einen galvanischen Kontaktan einen weiteren Leiter des Hochfrequenzkabels oder den HF-Anschlusssteckerangeschlossen sein. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es möglich, dass dieSchlitzantenne nicht als zusätzlichesBauteil sichtbar ist. Weiterhin ist es möglich, eine Antenne auch für Fahrzeugeohne Heckscheibe vorzusehen. [0006] Beieiner bevorzugten Ausführungsformder Erfindung kann vorgesehen sein, dass die kapazitive Ankopplung über einenersten Abstandshalter erfolgt, der einen definierten Abstand zwischenden Karosserieteilen herstellt und an einem Karosserieteil angeordnetist. Zwischen manchen Karosserieteilen sind Abstandshalter ohnehinvorgesehen. Beispielsweise befindet sich zwischen der starren Fahrzeugkarosserieund der Motorhaube in vielen Fahrzeugen ein Abstandshalter in Formeines so genannten Puffer, um die Motorhaube beim Schließen abzubremsenund um Vibrationen währendder Fahrt zu vermeiden. Derartige Abstandshalter, die ohnehin schon vorhandensind oder die nachträglichinstalliert werden können,könnenzur kapazitiven Ankopplung verwendet werden. Dabei ist der Abstandshaltermit einem Ende an dem einen Karosserieteil angeordnet bzw. befestigt.Für diekapazitive Ankopplung muss der Abstandshalter gegenüber demKarosserieteil, an welchem er angeordnet oder befestigt ist, elektrischisoliert sein. Insbesondere, wenn die kapazitive Ankopplung über einenohnehin schon vorhandenen Abstandshalter realisiert wird, ist esmöglich,die Karosserieteile vollständigunbeeinflusst zu lassen, so dass der Herstellungsaufwand für erfindungsgemäße Schlitzantennenaußerordentlichgering ist. [0007] Beieiner bevorzugten Ausführungsform,die auch als eigenständigeErfindung gesehen wird, kann zwischen den Karosserieteilen mindestensein kapazitiver Kurzschluss vorgesehen sein. Die leitenden Verbindungen,wie etwa Scharniere oder Schlösser,stellen, wenn sie hochfrequenzmäßig wirksam sind,im Idealfall einen Kurzschluss dar, und führen so zu einer definiertenStromverteilung um den Spalt und zu einer definierten Feldverteilungim Spalt. Der Idealfall eines Kurzschlusses über die Scharniere und/oderSchlösserist jedoch üblicherweisenicht gegeben, da ein Scharnier oder ein Schloss eine nicht definierte,wenig reproduzierbare Impedanz darstellt, so dass dadurch die definierteAntennenfunktion des Spaltes beeinträchtigt werden kann. Unter anderem ausdiesem Grund kann eine kapazitive Kurzschluss-Verbindung zwischenden den Spalt fürdie Schlitzantenne bildenden Karosserieteilen vorgesehen sein. Dadurchist eine definierte, reproduzierbare Kurzschluss-Verbindung sichergestellt.Durch eine dadurch erreichte definierte Impedanz ergibt sich aucheine reproduzierbare eindeutige Antennenfunktion des Spalts. DieAusbildung eines kapazitiven Kurzschlusses hat den Vorteil, dassdieser im Vergleich zum Stand der Technik verschmutzungssicher ist.Die Antennenfunktion wird durch eine Verschmutzung von Kontaktennicht oder nur wesentlich beeinträchtigt. [0008] Besondersvorteilhaft ist es, wenn der kapazitive Kurzschluss durch einenzweiten Abstandshalter ausgebildet ist, der an einem Karosserieteilangeordnet ist. Wie bereits erwähnt,sind Abstandshalter häufigim Fahrzeug ohnehin vorhanden. Derartige Abstandshalter können alskapazitive Kurzschluss-Verbindungenverwendet werden. Des Weiteren ist es ohne großen Aufwand möglich, weitere derartigeAbstandshalter in einem Fahrzeug anzuordnen. [0009] Beieiner bevorzugten Ausführungsformder Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste oder zweite Abstandshaltereinen elektrisch leitfähigen Teilaufweist und zwischen einem freien Ende des Abstandshalters unddem anderen Karosserieteil, an dem der Abstandshalter nicht angeordnetbzw. befestigt ist, ein elastisches, insbesondere elektrisch isolierendes,Material angeordnet ist. Durch den elektrisch leitfähigen Teilerfolgt beim ersten Abstandshalter ein Anschluss an ein HF-Kabelbzw. einen HF-Anschlussstecker und beim zweiten Abstandshalter eineVerbindung zum anderen Karosserieteil. Durch das elastische Material,insbesondere eine Material schicht, wird der Abstand zwischen dem kapazitivanzukoppelnden Karosserieteil und dem freien Ende des leitfähigen Teilsdes Abstandshalters festgelegt. Das elastische Material bewirktweiterhin eine Dämpfungund Abfederung des Karosserieteils. Die elastische Materialschichtund damit das freie Ende des Abstandshalters ist vorzugsweise in Schlitznähe, insbesondeream Schlitzrand, angeordnet. [0010] Beieiner bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der elektrischleitende Teil des Abstandshalters zumindest auf einer dem anderen Karosserieteilzugewandten Seite das elastische, insbesondere elektrisch isolierende,Material aufweist. Dies bedeutet, dass das elektrisch leitende Teil desAbstandshalters von dem elastischen Material, insbesondere Gummi, überzogenist, auf dem das Karosserieteil, an dem der Abstandshalter nichtbefestigt ist, aufliegen kann. [0011] Beieiner alternativen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass dasandere Karosserieteil an einer dem Abstandshalter zugewandten Stelledas elastische, insbesondere elektrisch isolierende, Material aufweist.In diesem Fall ist das elastische Material beispielsweise an derUnterseite einer Motorhaube oder eines Kofferraumdeckels angeordnet.Es versteht sich, dass das elastische Material relativ dünn ausgebildetsein sollte, um eine gute kapazitive Ankopplung bzw. einen gutenkapazitiven Kurzschluss zu erreichen. [0012] Besondersbevorzugt ist es, wenn der Abstandshalter ein Kopfteil aufweist.Ein derartiges Kopfteil sollte eine große Fläche aufweisen. Zum einen wirddurch eine großeFlächeeine gute Auflage des anderen Karosserieteils sichergestellt. Zumanderen wird durch einen großflächigen Kopfdes Abstandshalters eine gute kapazitive Ankopplung ermöglicht. [0013] Einebesonders gute kapazitive Ankopplung bzw. ein guter kapazitiverKurzschluss kann realisiert werden, wenn der Abstandshalter im Querschnitt T-förmig ausgebildetist. [0014] Besondersvorteilhaft ist es, wenn der erste Abstandshalter mit seinem elektrischleitfähigenTeil mit einem ersten Leiter eines HF-Kabels verbunden ist und daseine Karosserieteil mit einem zweiten Leiter des HF-Kabels, insbesondereeines Koaxialkabels, verbunden ist. Durch wird es ermöglicht,das Antennensignal zwischen zwei am Spalt gegenüberliegenden Stellen abzugreifen.Zwischen zwei am Spalt gegenüberliegendenStellen könnenAntennensignale mit sehr hohem Antennenwirkungsgrad abgegriffenwerden. Durch entsprechende Positionierung der Signalabgriffe können auchQuellimpedanzen realisiert werden, die eine sehr gute Anpassung aneine Hochfrequenzleitung erlauben, so dass sich Anpassnetzwerkeund aktive Komponenten zum Ausgleich der Anpassverluste erübrigen können. [0015] Derkapazitive Kurzschluss wird besonders einfach realisiert, wenn derzweite Abstandshalter mit seinem elektrisch leitfähigen Teilmit einem Karosserieteil elektrisch leitend verbunden ist. [0016] Besondersvorteilhaft ist es, wenn die Schlitzantenne zwischen einem beweglichenund einem starren Karosserieteil ausgebildet ist. Für Schlitzantennenkann grundsätzlichirgendein Spalt zwischen Teilen der Fahrzeugkarosserie, beispielsweiseauch ein Spalt zwischen feststehenden Teilen der Fahrzeugkarosserie,etwa Spalte zwischen den Kotflügelnund der Fahrzeugzelle ausgenutzt werden. Besonders vorteilhaft istes jedoch, wenn die Schlitzantenne durch einen Spalt zwischen einem starrenKarosserieteil und einem beweglichen Karosserieteil, beispielsweiseeiner Tür,dem Kofferraumdeckel oder der Motorhaube, gebildet ist. Da ein solcherSpalt ohnehin vorhanden ist, ist die Schaffung von Schlitzantennenauf diese Weise und die Ableitung geeigneter Antennensignale besonderseinfach. Durch die Verwendung von kapazitiven Kurzschlüssen undeiner kapazitiven Ankopplung der Schlitzantenne wird sichergestellt,dass die Bedienung und die Funktion der beweglichen Karosserieteiledurch das Vorhandensein einer Schlitzantenne nicht beeinträchtigt werden. [0017] Grundsätzlich istjede Form einer Schlitzantenne denkbar. Insbesondere kann die Schlitzantenneje nach den Gegebenheiten der Karosserieteile gekrümmt, aberauch linear sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schlitzantennedurch zwei Kurzschluss-Verbindungen begrenzt ist, wobei mindestenseine Kurzschluss-Verbindung als kapazitive Kurzschluss-Verbindung ausgebildetist, und der Antennensignal-Abgriffspunktderart zwischen den Kurzschluss-Verbindungen angeordnet ist, dassder durch den kapazitiven Kurzschluss entstehende Blindanteil imAntennensignal kompensiert wird. Dies ist insbesondere bei einerlinearen Schlitzantenne vorteilhaft. Während im Stand der Technikbei einer linearen Schlitzantenne der Abstand zwischen dem Antennensignal-Abgriffspunkt undder galvanischen Kurzschluss-Verbindung im Wesentlichen eine viertel Wellenlänge derBetriebsfrequenz beträgt,muss bei einer kapazitiven Kurzschluss-Verbindung der Abgriffspunktdemgegenüberverschoben werden. Insbesondere ist sowohl bei einer linearen alsauch bei einer nichtlinearen Schlitzantenne der Abstand zwischendem Abgriffspunkt und der oder den kapazitiven Kurzschluss-Verbindungenentsprechend dem Optimierungskriterium zu wählen, nämlich eine besonders günstige Impedanzfür dieLeistungsanpassung an eine Hochfrequenzleitung bzw. an einen Verstärkereingangzu erreichen. [0018] WeitereMerkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgendenBeschreibung eines Ausführungsbeispielsder Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentlicheEinzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmalekönnenje einzeln fürsich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Varianteder Erfindung verwirklicht sein. [0019] EinAusführungsbeispielder Erfindung wird anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. [0020] Dabeizeigen: [0021] 1 eineperspektivische Darstellung eines Fahrzeugabschnitts mit einer Schlitzantenne; [0022] 2 eineperspektivische Darstellung einer kapazitiven Ankopplung der Schlitzantenne; [0023] 3 eineAusführungsformeines kapazitiven Kurzschlusses. [0024] Inder 1 ist gezeigt, wie eine Schlitzantenne 1 durcheinen Spalt 2, der sich zwischen einem ersten Karosserieteil 3 undeinem zweiten Karosserieteil 4 befindet, gebildet wird.Die Schlitzantenne 1 wird durch zwei kapazitive Kurzschluss-Verbindungen 5, 6 begrenzt.Die Antennensignale werden an einem Antennensignal-Abgriffspunkt 7 abgegriffen. ImAbgriffspunkt 7 ist zumindest eines der Karosserieteile 3, 4 kapazitivan ein Hochfrequenzkabel angeschlossen. Bevorzugt ist dies das imAusführungsbeispielbewegliche Karosserieteil 3. Dies bedeutet, dass nichtauf eine komplizierte Art und Weise ein galvanischer Kontakt zumKarosserieteil 3 hergestellt und der Spalt 2 durcheine galvanische Verbindung überbrückt werdenmuss. [0025] Inder 2 ist die Realisierung einer kapazitiven Ankopplungder Schlitzantenne 1 dargestellt. An dem im Ausführungsbeispielstarren Karosserieteil 4 ist ein Abstandshalter 10 angeordnet,insbesondere befestigt. Der Abstandshalter 10 weist einelektrisch leitfähigesTeil 11 auf, das durch eine elektrisch isolierende Schicht 12 gegenüber demKarosserieteil 4 elektrisch isoliert ist. Das im QuerschnittT-förmige elektrischleitfähigeTeil 11 weist ein Kopfteil 13 auf, das von einemelastischen Material 14 überzogen ist. Das Material 14 istsomit zwischen dem elektrisch leitfähigen Teil 11 unddem Karosserieteil 3 angeordnet. Das elastische Material 14 hateine dämpfende Wirkung,so dass Vibrationen verhindert werden. Durch das Material 14 wirdein definierter Abstand zwischen dem elektrisch leitfähigen Teil 11 unddem Karosserieteil 3 hergestellt. Durch die T-förmige Ausgestaltungdes Abstandshalters 10 bzw. die flache Ausgestaltung desKopfteils 13 wird eine große Anlagefläche und damit für die kapazitiveAnkopplung wirksame Flächezwischen dem Abstandshalter 10 und dem Karosserieteil 3 sichergestellt.Das elektrisch leitfähigeTeil 11 ist mit einem Leiter 15 verbunden, derin einem HF-Anschlussstecker 16 geführt ist. Durch den HF-Anschlussstecker 16 wirdein Kontakt eines weiteren, nicht dargestellten Leiters mit demKarosserieteil 4 sichergestellt. Auf den HF-Anschlussstecker 16 kannbeispielsweise ein Koaxialkabel mit einem entsprechenden Anschlussstecker aufgestecktwerden, so dass die HF-Leitung 15 mit einem Empfänger und/oderSender verbunden wird. [0026] Inder 3 ist ein zweiter Abstandshalter 20 gezeigt,der ähnlichaufgebaut ist wie der erste Abstandshalter 10. Der einzigeUnterschied liegt darin, dass durch den Abstandshalter 20 einkapazitiver Kurzschluss zwischen den Karosserieteilen 3, 4 hergestelltwird. Zu diesem Zweck ist der elektrisch leitfähige Teil 21 nichtgegenüberdem Karosserieteil 4 elektrisch isoliert, sondern mit diesemelektrisch leitend verbunden. Auch der Abstandshalter 20 weist einenT-förmigenQuerschnitt auf und weist an seinem freien Ende ein elastischesMaterial 23 auf. Auf dem elastischen Material 23 liegtdas Karosserieteil 3 auf. In der 3 ist deutlichzu erkennen, dass die kapazitive Kurzschluss-Verbidnung 5 amRand des Spaltes 2 bzw. an einem Rand des Karosserieteils 3 angeordnetist.
权利要求:
Claims (13) [1] Schlitzantenne (1), die zwischen zweiKarosserieteilen (3, 4) eines Fahrzeugs ausgebildetist, wobei ein Antennensignal in einem Antennensignal-Abgriffspunkt(7) abgegriffen wird, dadurch gekennzeichnet, dassein Karosserieteil (3) kapazitiv an einen Leiter (15)eines Hochfrequenzkabels (HF-Kabel) oder einen HF-Anschlussstecker(16) angekoppelt ist. [2] Schlitzantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die kapazitive Ankopplung über einenersten Abstandshalter (10) erfolgt, der einen definiertenAbstand zwischen den Karosserieteilen (3, 4) herstelltund an einem Karosserieteil (4) angeordnet ist. [3] Schlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche oderdem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischenden Karosserieteilen (3, 4) mindestens ein kapazitiverKurzschluss (5, 6) vorgesehen ist. [4] Schlitzantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dassder kapazitive Kurzschluss (5, 6) durch einenzweiten Abstandshalter (20) ausgebildet ist, der an einemKarosserieteil (4) angeordnet ist. [5] Schlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der erste oder zweite Abstandshalter (10, 20)einen elektrisch leitfähigenTeil (11, 21) aufweist und zwischen einem freienEnde des Abstandshalters (10, 20) und dem anderenKarosserieteil (3) ein elastisches, insbesondere elektrischisolierendes, Material (14, 23) angeordnet ist. [6] Schlitzantenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass der elektrisch leitende Teil (11, 21) desAbstandshalters (10, 20) zumindest auf einer demanderen Karosserieteil (3) zugewandten Seite das elastische,insbesondere elektrisch isolierende, Material (14, 23)aufweist. [7] Schlitzantenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass das andere Karosserieteil (3) an einer dem Abstandshalter(10, 20) zugewandten Stelle das elastische, insbesondereelektrisch isolierende, Material (14, 23) aufweist. [8] Schlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurchgekennzeichnet, dass der Abstandshalter (10, 20)ein Kopfteil (13) aufweist. [9] Schlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurchgekennzeichnet, dass der Abstandshalter (10, 20)im Querschnitt T-förmigausgebildet ist. [10] Schlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2–9, dadurchgekennzeichnet, dass der erste Abstandhalter (10) mit seinemelektrisch leitfähigenTeil (11) mit einem ersten Leiter eines HF-Kabels verbundenist und das eine Karosserieteil (4) mit einem zweiten Leiterdes HF-Kabels, insbesondere eines Koaxialkabels, verbunden ist. [11] Schlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4–10, dadurchgekennzeichnet, dass der zweite Abstandshalter (20) mitseinem elektrisch leitfähigenTeil (21) mit einem Karosserieteil (4) elektrischleitend verbunden ist. [12] Schlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Schlitzantenne (1) zwischen einembeweglichen und einem starren Karosserieteil (3, 4)ausgebildet ist. [13] Schlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Schlitzantenne (1) durch zweiKurzschluss-Verbindungenbegrenzt ist, wobei mindestens eine Kurzschluss-Verbindung als kapazitiveKurzschluss-Verbindung (5, 6) ausgebildet ist,und der Antennensignal-Abgriffspunkt(7) derart zwischen den Kurzschluss-Verbindungen angeordnet ist, dass der durchden kapazitiven Kurzschluss entstehende Blindanteil im Antennensignalkompensiert wird.
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同族专利:
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引用文献:
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