CN105453336A - 天线装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够在将两个天线元件配置为接近车顶等同一导体的情况下减少相互的干扰的天线装置。在具备设置于窗玻璃的具备第一馈电点的第一天线导体、具备第二馈电点的第二天线导体、无馈电导体以及辅助导体的天线装置中,第一天线导体和第二天线导体以相互隔开规定的间隔的方式配设在辅助导体的附近,无馈电导体具有第一无馈电元件和第二无馈电元件,其中,该第一无馈电元件向远离辅助导体的方向延伸设置,该第二无馈电元件与第一无馈电元件的辅助导体侧的一端耦合并沿着辅助导体延伸,该无馈电导体被配置为第二无馈电元件的开放端位于第一天线导体侧,且该无馈电导体在第一天线导体与第二天线导体之间接近辅助导体地配设。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车用玻璃天线。
背景技术
以往,提出了一种地面波数字电视广播频带接收用的汽车用玻璃天线。例如在专利文献1中提出了一种在如地面波数字电视广播那样的宽频带的广播频带能够获得高增益的天线。
另外,近年来正研究一种利用了与地面波数字电视广播频带相邻的700MHz频带的电波的智能交通系统(IntelligentTransportSystem:ITS)。但是,在将该ITS发送和接收用的天线作为玻璃天线而设置于汽车用窗玻璃的情况下,在有限的汽车用窗玻璃的区域内,ITS与如地面波数字电视广播那样的频带近的媒体两者易于相互干扰,需要考虑各自的天线的配置位置。
例如在专利文献2中提出了一种通过设置无馈电导体来减少天线元件间的干扰的技术。
专利文献1:日本特开2008-22538号公报
专利文献2:日本特开2000-174529号公报
发明内容
发明要解决的问题
关于两个天线元件间的干扰,例如在将两个天线元件配置在车辆的窗开口部的车顶侧的凸缘的附近的情况下,除了天线元件间的空间上的干扰以外,还存在由在车顶侧凸缘处产生的激励电流造成的干扰。然而,例如在专利文献2中,不能针对由所接近的同一导体造成的干扰获得充分的干扰减少的效果。
因此,本发明提供如下一种天线装置:能够在将两个天线元件配置为接近车顶等同一导体的情况下减少相互的干扰。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的,根据本发明的一个观点提供一种天线装置,其具备设置于窗玻璃的第一天线导体、第二天线导体、无馈电导体以及辅助导体,其中,所述第一天线导体和所述第二天线导体以相互隔开规定的间隔的方式配设在所述辅助导体的附近,所述无馈电导体具有第一无馈电元件和第二无馈电元件,其中,该第一无馈电元件向远离所述辅助导体的方向延伸设置,该第二无馈电元件与所述第一无馈电元件的所述辅助导体侧的一端耦合并沿着所述辅助导体延伸,在利用在所述第一天线导体与所述第二天线导体之间穿过所述第一无馈电元件的虚拟分割线将所述窗玻璃分割为两个区域的情况下,所述无馈电导体被配置为第二无馈电元件的开放端位于第一天线导体侧,且所述无馈电导体在所述第一天线导体与所述第二天线导体之间接近所述辅助导体地配设。
发明的效果
根据本发明,提供如下一种天线装置:能够在将两个天线元件配置为接近车顶等同一导体的情况下减少相互的干扰。
附图说明
图1A是将车顶106设为水平导体、将立柱105设为垂直导体的情况下的第一实施方式的天线装置的俯视图。
图1B是将车顶106设为水平导体、将导电体108v设为垂直导体的情况下的第一实施方式的天线装置的俯视图。
图1C是将导电体108h设为水平导体、将导电体108v设为垂直导体的情况下的第一实施方式的天线装置的俯视图。
图1D是将车顶106设为水平导体、将立柱105和导电体110设为垂直导体的情况下的第一实施方式的天线装置的俯视图。
图2A是将设置有L字形的无馈电导体的第一实施方式的天线装置横向地配置的俯视图。
图2B是示出了L字形的无馈电导体的变形例的俯视图。
图2C是将设置有L字形的无馈电导体的第一实施方式的天线装置纵向地配置的俯视图。
图3是设置有T字形的无馈电导体的第一实施方式的天线装置的俯视图。
图4是设置有直线状的无馈电导体的第一实施方式的天线装置的俯视图。
图5是表示第一实施方式的第一天线导体的一个方式的俯视图。
图6是表示第一实施方式的第一天线导体的一个方式的俯视图。
图7是表示第一实施方式的第一天线导体的一个方式的俯视图。
图8是表示第二实施方式的天线装置的俯视图。
图9是表示第三实施方式的天线装置的俯视图。
图10是表示第四实施方式的天线装置的俯视图。
图11是示出了无馈电导体的总长与S21的关系的图。
图12是示出了无馈电导体的纵横比与S21的关系的图。
图13是示出了无馈电导体的X方向的位置与S21的关系的图。
图14是示出了第一天线导体与第二天线导体的间隔与S21的关系的图。
图15是示出了无馈电导体的Y方向的位置与S21的关系的图。
图16是示出了第一天线导体的X方向的位置与S21的关系的图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的实施方式。此外,在用于说明实施方式的附图中,对于线的平行、直角、角部的曲率等,允许不损害本发明的效果的程度的偏离。另外,这些附图是将后述的汽车用窗玻璃102安装于车辆的状态下的车内观察的图,但也可以作为车外观察的图来参照。另外,附图上的左右方向相当于车宽方向,称为水平方向,附图的上下方向相当于车高方向,称为垂直方向。此外,在以下的说明中,在图内左下方用箭头定义坐标,如果需要,则使用该坐标进行说明。
另外,在以下的实施方式中,作为对由于频带近而易于相互干扰的两个媒体进行发送或接收的天线的例子,假定以760MHz为中心频率的ITS用的天线和接收频率的上限值为710MHz的地面波数字电视广播用的天线。其中,天线装置能够应用的媒体并不限定于这些媒体。
(第一实施方式)
图1A、图1B、图1C以及图1D(之后统一表述为“图1”)示出了本发明的第一实施方式的天线装置的俯视图。在图1中,汽车用窗玻璃102是安装于车身的状态的车内观察图。汽车用窗玻璃102设置于形成车身的窗开口部的金属凸缘103。另外,从防止粘接剂劣化和美观这些方面来看,汽车用窗玻璃102从汽车用窗玻璃的外缘102a起直到规定宽度的区域设置有黑色隐蔽膜104,以隐藏与车身的金属凸缘103接合的接合部分。黑色隐蔽膜104如图1所示那样设置在汽车用窗玻璃102的外缘102a与黑色隐蔽膜104的缘部104a之间。在图1中示出设置有黑色隐蔽膜104的例子,但如果不需要,也可以不设置黑色隐蔽膜104。
本实施方式的天线装置具备:设置于汽车用窗玻璃102的第一天线导体101、设置于第一天线导体且具有相互接近地配置的第一馈电部和第二馈电部的第一馈电点、第二天线导体112、设置于第二天线导体112的第二馈电点、无馈电导体111以及辅助导体。此外,在第一实施方式中,在图的右侧将第一天线导体设为施加干扰侧的天线来进行说明,在图的左侧将第二天线导体112设为被干扰侧的天线来进行说明,但第一天线导体和第二天线导体这样的称呼并不限于该方式。即,也可以在图的左侧用第一天线导体这样的称呼指被干扰侧,或者在图的左侧用第一天线导体这样的称呼指施加干扰侧的天线。
辅助导体具有水平导体和垂直导体中的至少任一方,其中,该水平导体沿水平方向设置为直线状,该垂直导体与水平导体电耦合且沿垂直方向设置为直线状。在第一实施方式中,具备水平导体和垂直导体这两个导体,耦合之后形成T字形或者L字形或者十字形。关于馈电点和辅助导体,在图2之后一起详细地说明。
第一天线导体101假定为进行ITS的发送和接收的天线,设置在水平导体与垂直导体的耦合部附近。第一馈电点位于天线导体的沿着水平导体的部位。耦合部附近是作为俯视观察时水平导体与垂直导体重叠的部分的耦合部的附近。从提高垂直极化波的接收灵敏度方面来看,第一天线导体101优选设置在以下区域:在第一天线导体101中最接近水平导体的部分与水平导体之间的距离a(之后,记为“第一天线导体与水平导体之间的距离a”)为70mm以内、且在天线导体101中最接近垂直导体的部分与垂直导体之间的距离b(之后,记为“距垂直导体的距离b”)为50mm以内。此外,之所以将第一天线导体101设置在耦合部附近,是为了用第一天线导体发送和接收垂直极化波,在用第一天线导体101发送和接收水平极化波的情况下,也可以不将第一天线导体101设置在耦合部附近,而将第一天线导体101设置为仅接近水平导体或者仅接近垂直导体。
第二天线导体112假定为进行地面波数字电视广播的接收的天线,以与第一天线导体101隔开规定的间隔的方式设置。规定的间隔是指第一天线导体与第二天线导体最接近的部位之间的距离,为了获得大的干扰减少效果,规定的间隔优选在150mm以上及小于250mm的范围内。第二天线导体112配设在与第一天线导体101所接近的垂直导体相反的一侧(远离垂直导体的方向)。另外,第二天线导体112被设置为接近水平导体。
第一天线导体是如后所述那样使车顶106产生激励电流并在车顶106传递该电流的天线。当使第一天线导体101和第二天线导体112以接近车顶106那样的同一水平导体的方式配置时,通过第一天线导体101而在车顶106激励出的电流在车顶106传递而流向第二天线导体112侧,从而对第二天线导体施加影响。即,第一天线导体101和第二天线导体112受到以下两种干扰的影响,即在玻璃面上传递而受到的空间上的干扰以及在车顶106上传递而受到的干扰。
无馈电导体111设置在第一天线导体101与第二天线导体112之间。另外,为了获得更大的干扰减少效果,无馈电导体111优选配设在使无馈电导体111中最接近水平导体的部分与水平导体之间的距离Y1(之后,记为“无馈电导体与水平导体之间的距离Y1”)为30mm以内的位置。
在以下图1A、图1B、图1C以及图1D各图中,示出第一天线导体101、第二天线导体112、无馈电导体111、水平导体以及垂直导体的位置关系的实施例。此外,本实施方式所说的水平导体是在不损害本实施方式的效果的程度内允许水平的偏离的导体,特别是也可以沿着设置汽车用窗玻璃102的车身的窗开口部的车顶侧凸缘的形状而形成为圆弧状。另外,本实施方式所说的垂直导体是在不损害本实施方式的效果的程度内允许垂直的偏离的导体,特别是也可以沿着设置窗玻璃的车身的窗开口部的立柱侧凸缘的形状而在倾斜方向上设置。
在图1A中,第一天线导体101配置在耦合部109a附近,车辆的金属凸缘103的构成上边侧的车顶侧凸缘106与构成侧边侧的立柱侧凸缘105在该耦合部109a以规定角度耦合。之后将图中的金属凸缘103的侧边称为立柱105,将上边称为车顶106。在图1A的实施方式中,车顶106相当于水平导体,立柱105相当于垂直导体。在以比垂直大的规定的角度设置立柱105的情况下,第一天线导体101的距垂直导体的距离b为从第一天线导体101的右上端部到立柱105的距离。
无馈电导体111配置在第一天线导体101与第二天线导体112之间,与车顶106相隔距离Y1。在图1A中,第一天线导体与水平导体之间的距离a以及无馈电导体与水平导体之间的距离Y1在Y方向上具有相同的长度,但并不限于本实施方式。即,无馈电导体也可以更接近车顶106。
第二天线导体112以与第一天线导体101相隔距离X1的方式设置。X1指第二天线导体112中的最接近第一天线导体101的部分与第一天线导体101中的最接近第二天线导体112的部分之间的距离。在X1小的情况下,第二天线导体112受到第一天线导体101的影响大,因此易于受到干扰,在X1大的情况下,不易受到干扰。另外,第二天线导体112以与车顶106相隔距离Y4的方式设置。Y4指第二天线导体112与车顶106之间的最短距离。在Y4小的情况下,第二天线导体112易于受到从第一天线导体101通过车顶106传递的干扰,在Y4大的情况下,不易受到干扰。
在图1B中,具有图1A的第一天线导体101在X方向上镜像映射而得到的(以Y方向为轴的线对称的)图案的天线导体(之后,记为“第一天线导体101b”)配置在车顶106与导电体108v的耦合部109b附近,该导电体108v设置在穿过汽车用窗玻璃102的重心的沿上下方向的中心线107上。在此,车顶106相当于水平导体,导电体108v相当于垂直导体。
在是第一玻璃板和第二玻璃板隔着中间膜贴合而成的夹层玻璃的情况下,导电体108v既可以是设置于夹层玻璃的中间膜的结构,也可以是设置于两片玻璃板中的任一个玻璃板的表面的结构。所谓设置于中间膜的结构,既可以是在夹层玻璃的中间膜本身设置有导电体108v,也可以在两片玻璃板之间夹入与中间膜分开设置的导电体108v的结构。另外,玻璃板的表面可以是夹层玻璃的两片玻璃板各自的内外面中的任一面。导电体108v特别优选为透明导电膜。
另外,在耦合部109b处,车顶106与导电体108v电耦合。电耦合可以是交流耦合和直流耦合中的任一种,但特别优选以直流方式耦合。交流耦合例如是指在耦合部109b处车顶106与导电体108v在汽车用窗玻璃102的厚度方向上或者同一面上隔着绝缘物进行电容耦合的状态。在厚度方向上进行电容耦合的情况下,车顶106与导电体108v可以在耦合部109b处重叠,在同一面上进行电容耦合的情况下,车顶106与导电体108v可以在耦合部109b处分离。
导电体108v的Y方向的长度期望比用于发送和接收的电波的波长长,也可以不遍及汽车用窗玻璃102的从上端到下端的总长地设置导电体108v。另外,如果在能够获得可得到垂直极化波的电流容量的范围内,则不特别地限定导电体108v的X方向的长度,但期望比用于发送和接收的电波的波长短。
图1C是除了配置有图1B的结构以外还在水平方向上配置有导电体108h的例子。第一天线导体101b配置在导电体108h与导电体108v的耦合部109c的附近。在此,导电体108h相当于水平导体,导电体108v相当于垂直导体。在是第一玻璃板和第二玻璃板隔着中间膜贴合而成的夹层玻璃的情况下,导电体108h和导电体108v既可以是设置于夹层玻璃的中间膜的结构,也可以是设置于两片玻璃板中的任一个玻璃板的表面上的结构。导电体108h和导电体108v特别优选为透明导电膜。另外,导电体108h和导电体108v不需要采用相同结构,也可以将其中一方设置于中间膜,而将另一方设置于玻璃面上。
在耦合部109c处,导电体108h与导电体108v电耦合。电耦合可以是交流耦合和直流耦合中的任一种,但特别优选以直流方式耦合。交流耦合例如是指在耦合部109b处导电体108h和导电体108v在汽车用窗玻璃102的厚度方向上或者同一面上隔着绝缘物进行电容耦合的状态。在厚度方向上进行电容耦合的情况下,导电体108h和导电体108v可以在耦合部109b处重叠,在同一面上进行电容耦合的情况下,导电体108h和导电体108v可以在耦合部109b处分离。
另外,在图1C中,导电体108v与导电体108h耦合并构成T字形,但并不限定于该结构。例如,导电体108v与导电体108h的耦合也可以形成为L字形或者十字形的结构。另外,在如本实施方式那样将车顶106以外的导电体视为水平导体的情况下,在提高天线增益方面来看,导电体108h与车顶106电耦合是优选的。导电体108h和车顶106处于电耦合的位置关系,由此能够对天线导体101进行车顶馈电。
关于无馈电导体111和第二天线导体112也同样,在如图1C那样在比车顶106的面靠内侧具有导电体108h的结构的情况下,距离Y1为无馈电导体111与导电体108h之间的距离。此外,在导电体108h没有延伸至无馈电导体111、第二天线导体112的上部的情况下,Y1和Y4为与车顶106和导电体108h中的接近一方之间的最短距离。
另外,图1D是在与立柱105相比靠内侧的玻璃面上配置有导电体110的例子。第一天线导体101配置在车顶106与立柱105的耦合部109d的附近。在此,车顶106相当于水平导体,立柱105与导电体110电耦合,因此将二者作为一体而视为垂直导体。在是第一玻璃板和第二玻璃板隔着中间膜贴合而成的夹层玻璃的情况下,导电体110既可以是设置于夹层玻璃的中间膜的结构,也可以是设置于两片玻璃板的表面上的结构。导电体110既可以是透明导电膜,也可以是用铜箔等金属箔、导电糊剂的烧结体形成的除雪用甚至除雾用的加热器线、母线等。
另外,在如图1D所示那样,车顶106与立柱105电耦合且导电体110与立柱105充分地进行电容耦合的情况下,导电体110与车顶106间接地电耦合。因而,即使导电体110没有与车顶106直接地电耦合,导电体110也被视为垂直导体的一部分。导电体110的Y方向的长度期望比用于发送和接收的电波的波长长。另外,如果在能够得到垂直极化波的范围内,则对导电体110的X方向的长度不作特别地限定,但期望比用于发送和接收的电波的波长短。
另外,在本实施方式中,第一天线导体101设置于汽车用窗玻璃102的面内右上侧,但并不限于本实施方式的配置。也可以在以穿过汽车用窗玻璃102的重心的沿上下方向的中心线107为对称轴的位置处设置第一天线101b。
图2A示出了在图1A中将第一天线101配置在耦合部109a附近的情况下的天线装置放大后的俯视图,作为辅助导体的车顶106(水平导体)与构成侧边侧的立柱105(垂直导体)以规定角度在耦合部109a处耦合。在图2A中,为了避免附图变得复杂,省略了黑色隐蔽膜104的图示。另外,设为立柱105与车顶106垂直地相交。
如图2A所示,无馈电导体111具备:第一无馈电元件201,其向远离水平导体的方向延伸设置;以及第二无馈电元件202,其与第一无馈电元件201的水平导体侧的一端耦合并沿水平导体延伸。在本实施方式中,无馈电导体111形成L字形。将这种无馈电导体111设置在第一天线导体101与第二天线导体112之间,由此即使不扩大第一天线导体101与第二天线导体112之间的距离,也能够使从第一天线导体101通过玻璃面传递而对第二天线导体112施加的干扰以及从第一天线导体101通过车顶106传递而对第二天线导体112施加的干扰这两种干扰减少。此外,在本说明书中,所谓“一端”,并不需要必须是元件的端,允许具有不妨碍各实施方式的功能的程度的值的宽度。
此外,无馈电导体111的形状并不限定于本实施方式的形状。例如,第一无馈电元件201不需要与第二无馈电元件202垂直地相交,也可以第一无馈电元件201或者第二无馈电元件202或者无馈电导体111整体倾斜。另外,如图2B所示,也可以对第一无馈电元件201设置第三无馈电元件210和环形成元件211来形成为环状。另外,同样也可以将第二无馈电元件202形成为环状。通过这样,能够进一步产生与在车顶106中流动的电流相反相位的电流。此外,也可以是不设置环形成元件211而用第一无馈电元件210和第三无馈电元件210对元件进行二重化所得到的结构。
另外,也可以是后述的如图3所示那样的第一无馈电元件201与第二无馈电元件202的中间部耦合的T字形的无馈电导体311。另外,虽然后面会叙述,但根据第二天线导体的结构,也可以是如图9和图10所示那样的使图2A的无馈电导体的形状在X方向上反转而得到的形状。
另外,在利用在第一天线导体101与第二天线导体112之间穿过第一无馈电元件的虚拟分割线203将汽车用窗玻璃102分割为第一天线导体101侧区域204和第二天线导体112侧区域205这两个区域的情况下,为了获得干扰减少的效果,期望将第二无馈电元件202配设在第一天线导体101侧的区域204。具体地说,在如图2A那样无馈电导体111为L字形的情况下,第二无馈电元件202的端部中的没有与第一无馈电元件耦合的开放端F处于第一天线导体101侧区域204(之后,将该形状记为“L字形”)。这样,使车顶106产生激励电流,在该电流易于在车顶106上传递的第一天线导体101侧的区域204存在L字形的开放端F,由此使第二无馈电元件202产生与在车顶106中流动的电流相反相位的电流并与车顶106耦合,由此能够使从第一天线导体101通过车顶106传递而对第二天线导体112施加的干扰减少。此外,无馈电导体111只要使开放端F存在于第一天线导体101侧的区域204来产生与在车顶106中流动的电流相反相位的电流即可,也可以在开放端F设置附加元件。
在如图3那样的T字形的无馈电导体311的情况下,在第二无馈电元件中的配置于区域204侧的水平部产生与在车顶106中流动的电流相反相位的电流,通过与车顶106耦合,能够使从第一天线导体101通过车顶106传递而对第二天线导体112施加的干扰减少。因而,如果开放端F存在于第一天线导体101侧的区域204,则无馈电导体311也可以在第二天线导体112侧区域205中设置任何的附加元件。
另外,将用第一天线导体发送和接收的规定的频带的中心频率下的空气中的波长设为λ0、将车辆用窗玻璃的波长缩短率设为k、将所述车辆用窗玻璃上的波长设为λg=λ0·k,为了进一步获得有效的干扰减少的效果,期望使从第一无馈电元件的远离水平导体侧的另一端直到第二无馈电元件的位于第一天线导体侧的端部为止的导体长度为0.95λg以上及1.2λg以下。具体地说,在如图2A那样的L字形的情况下,由第二无馈电元件202构成的水平部和由第一无馈电元件构成的垂直部所形成的L字部分的总长、即图2A的X3与Y2的长度的总和优选为0.95λg以上及1.2λg以下。例如,在假定为中心频率是760MHz的ITS的情况下,X3与Y2的长度的总和优选为120mm以上及152mm以下。另外,在如图3那样的T字形的无馈电导体311的情况下,L字部分的总长是指由第二无馈电元件中的第一天线侧区域204侧的部分构成的水平部和由第一无馈电元件201构成的垂直部所形成的L字部分的总长(X3与Y2的长度的总和)。
另外,第二无馈电元件202的于第一天线导体侧的区域配设的水平部的长度X3除以第一无馈电元件的长度Y2而得到的值优选为0.2以上及1.3以下。更期望的是,水平部的长度X3除以第一无馈电元件的长度Y2而得到的值优选为0.4以上及1.2以下。
另外,无馈电导体111的位置期望设置在使第一天线导体101与第二天线导体112之间的最短距离X1除以第一天线导体与第一无馈电元件201之间的最短距离X2而得到的值在0.4以上及0.9以下的范围内。
图5示出本实施方式的天线装置中的第一天线导体101的一个实施方式的局部放大图。第一天线导体101具备第一馈电点、第一元件501以及第二元件502,第一馈电点具备第一馈电部503和第二馈电部504。第一天线导体101是使车顶106产生激励电流来在车顶106传递该电流的天线。
第一元件501包括一端连接于第一馈电部503且向下方延伸的部分元件501a和以部分元件501a的终端部为起点向右方延伸的部分元件501b。部分元件501b延伸至第一元件501的延伸的终端A。在终端A设置于部分元件501a的途中的情况下,也可以不形成部分元件501b。
另外,在本实施方式中,在将第一天线导体进行接收或发送的规定的频带的中心频率下的空气中的波长设为λ0、将汽车用窗玻璃102的波长缩短率设为k、将汽车用窗玻璃102上的波长设为λg=λ0·k的情况下,第一元件501的长度在0.2λg以上及0.35λg以下的范围内。
例如,作为规定的频率,在设定了ITS的情况下,其中心频率是760MHz。因而,在想要提高ITS的天线增益的情况下,如果将电波的速度设为3.0×108m/s、将波长缩短率k设为0.64,则期望将第一元件501的长度设为50mm以上及89mm以下。
第二元件502具备:部分元件502a,其一端连接于第二馈电部504且向右方延伸;部分元件502b,其以部分元件502a的终端部为起点向下方延伸;以及部分元件502c,其以部分元件502b的终端部为起点向左方延伸。部分元件502c延伸至第二元件502的延伸的终端B。
第一馈电点位于第一天线导体101的沿着车顶106的部位、即位于第一天线导体101中的接近车顶106侧的沿着车顶106的元件,在图5中,第一馈电点设置在包括部分元件502a的沿着车顶106的延长线上。另外,第二馈电部504与第一馈电部503相比配置在立柱105侧。
第一元件501和第二元件502以作为第一元件501的另一端的终端A与作为第二元件502的另一端的终端B靠近的方式配置,由此在终端A与终端B之间形成切口部505。因而,第一天线导体101的整体形状成为在环形形状的一部分具有切口部505的半环形形状。之后,在将第一元件501和第二元件502视为一个元件来提及的情况下,表述为“半环形元件”。
此外,部分元件501a形成半环形元件的左边部,部分元件501b形成半环形元件的下边部的一部分。另外,部分元件502a形成半环形元件的上边部并沿着车顶106延伸,部分元件502b形成半环形元件的右边部并沿着立柱105延伸,部分元件502c形成半环形元件的下边部的一部分。
另外,在本实施方式中,第一元件501的终端A和第二元件502的终端B存在于同一Y坐标上,但终端A、B的配置并不限定于本实施方式。即,终端A和终端B也可以存在于不同的Y坐标,第一天线导体101也可以形成从整体形状上看具有台阶的半环形元件。
另外,在金属凸缘103的角部的形状是圆弧状的情况下,部分元件502a与部分元件502b的接合部也可以与该形状相匹配地形成为圆弧状。
另外,在本实施方式中,形成了第一天线导体101的整体形状为长方形的半环形元件,但并不限定于该方式。即,半环形元件也可以是平行四边形、梯形、正方形、圆形、多边形或者扇形。特别是,部分元件501a和部分元件502b也可以形成为与立柱105平行或者大致平行,部分元件501b和部分元件502c也可以形成为与车顶106平行或者大致平行。
切口部505构成为使第一元件501的终端A与第二元件502的终端B分离,以使第一元件501与第二元件502实质上不进行电耦合。所谓实质上不进行电耦合是指不仅不会以直流方式耦合,也不会在第一天线导体101的动作频率下以交流方式耦合。例如,在虽然半环形元件形成为在切口部505处使部分元件501b和部分元件502c沿Y方向分离后重叠但是该重叠部的长度不是足以使第一元件501与第二元件502高频地导通的长度的情况下,第一元件501与第二元件502实质上也不会进行电耦合。在本实施方式中,期望重叠部的长度为0.04λg以下,例如,在假定为中心频率是760MHz的ITS的情况下,优选小于10mm。
关于切口部505的位置,切口部505相对于穿过由半环形元件围成的区域的中心点e的虚拟水平线而设置在车顶106的相反侧,且相对于穿过中心点的虚拟垂直线而设置在立柱105的相反侧。并且,切口部505优选被设置为使中心点e与切口部505的中间点f连接的直线同平行于X轴的水平线形成的角度(之后,记为“设置切口部505的角度”)位于20°以上及75°以下的范围内,更优选设置为使设置切口部505的角度在30°以上及65°以下的范围内。更优选设置切口部505的角度设置在35°以上及60°以下的范围内。由半环形元件围成的区域的中心点e是指视为不存在半环形元件的切口部505的情况下的环形形状的重心。另外,切口部505的中间点f是指将第一元件501的终端A与第二元件502的终端B连接的直线的中点。
在本实施方式中,切口部505设置在半环形元件的下边,但并不限于此。即,根据设置切口部505的角度和半环形元件的纵横比(半环形元件的垂直方向的高度除以水平方向的宽度而得到的值),切口部505也可以设置在半环形元件的包括左下顶点的位置或者半环形元件的左边。
图6示出使第一天线导体101的距车顶106的距离、距立柱105的距离、设置切口部505的角度、半环形元件的总长、馈电点的位置以及第一元件602的长度不变而使半环形元件的纵横比变化的例子。这样,根据半环形元件的纵横比和设置切口部505的角度,也可以不形成部分元件501b。另外,第二元件603具有从部分元件502c的终端部朝向上方的部分元件604。根据设置切口部505的角度,也可以设置这种部分元件604。另外,在图6中,第一元件602的终端A和第二元件603的终端B存在于同一X坐标上,但终端A与终端B也可以存在于不同的X坐标上,也可以是第一天线导体601从整体形状上看具有台阶的半环形元件。
另外,如果第一元件501与第二元件502没有直接耦合,则不对切口部505的长度进行特别地限定,但优选为0.1mm~5mm。切口部505的长度是指在切口部中第一元件501与第二元件502最接近的部分的间隔,在图5中,相当于将第一元件501的终端A与第二元件502的终端B连接的直线的长度。
第一馈电部503和第二馈电部504是用于将第一天线导体101经由规定的导电性构件连接于放大器等未图示的信号处理电路的部位。作为导电性构件,例如使用同轴线缆等馈电线。在使用同轴线缆的情况下,将同轴线缆的内部导体电连接于第一馈电部503和第二馈电部504中的一方,将同轴线缆的外部导体连接于另一方即可。另外,也可以采用将用于将放大器等信号处理电路电连接于馈电点的连接器安装于馈电点的结构。利用这种连接器,易于将同轴线缆安装于馈电点。另外,也可以设为如下结构:在馈电点处设置突起状的导电性构件,使该突起状的导电性构件接触和/或嵌合于在安装汽车用窗玻璃102的车身的金属凸缘103处设置的连接部。另外,馈电点也可以一部分或者整体设置在由黑色隐蔽膜104构成的周缘区域。
第一馈电部503和第二馈电点504相互接近地配置。在此,第一馈电部503设置在第一天线导体101的左上角部附近。如上所述,第一元件501的长度和切口部505的位置被确定在某一范围内,因此根据二者也必然会决定第一馈电部503的位置。
图7示出使第一天线导体101的距车顶106的距离、距立柱105的距离、设置切口部505的角度、半环形元件的纵横比以及半环形元件的总长不变而将第一元件702的长度延长以使馈电点的位置不同的例子。这样,部分元件501a不会直接连接于第一馈电部503,而是经由附设元件703与第一馈电部503连接。在该情况下,将附设元件703、部分元件501a以及部分元件501b一并设为第一元件702,第一元件702的长度为将各个元件的长度相加而得到的总长。如上所述,第一元件的长度和切口部505的位置被确定在规定的范围内,因此根据二者的值,第一馈电部503的位置也可以不是左上角部。但是,为了能够进行车顶馈电,设为第一馈电部503位于第一天线导体701的上边,在第一元件702的长度最短的情况下,也将第一馈电点503的位置设为与左边和上边接合的左上角部。
另外,在将半环形元件的垂直方向的高度设为c、将半环形元件的水平方向的宽度设为d的情况下,如果半环形元件的高度c除以宽度d而得到的纵横比(c/d)为0.3以上,则能够获得充分的通信性能。如果半环形元件的纵横比小于0.3,则半环形元件的下边与第一馈电部503或者第二馈电部504或者这二者接近,因此进行电容耦合而受到来自馈电点的影响,因此不优选。
另外,从通信性能提高方面来看,在视为不具有第一天线导体用馈电点的第一馈电部503与第二馈电部504之间的间隙和切口部505的原来的环形形状的情况下,期望半环形元件的周长为1.05λg~1.5λg的长度。之后,在表述为“半环形元件的周长”的情况下,表示视为不具有第一天线导体用馈电点的第一馈电部503与第二馈电部504之间的间隙和切口部505的原来的环形形状的情况下的长度。
第二天线导体112具备第二馈电点、第三元件206以及第四元件207,第二馈电点具备第三馈电部208和第四馈电部209。与第一馈电部503和第二馈电部504同样地,第三馈电部208和第四馈电部209是用于将第二天线导体112经由规定的导电性构件电连接于放大器等未图示的信号处理电路的部位。
在第一实施方式中,第二天线导体112是偶极型的天线,但并不限于本实施方式。即,如果是接收与第一天线导体101频率相近的不同媒体的天线,则天线的形状、大小没有限制。另外,在图2A中,第二天线导体112与第一天线导体101、无馈电导体111设置于同一Y坐标,但并不限于此。对于第二天线导体112的配置位置,也可以配置于在受到从第一天线导体101通过车顶106传递的干扰的范围内效果显著的位置、例如与第一天线导体101相比位于玻璃面内侧的位置。
另外,第一天线导体101与无馈电导体111和第二天线导体112(之后,记为“三个元件”)所接近的导体并不限于水平导体。即,即使是如图2C所示那样的三个元件沿着立柱105纵向排列的图案,只要接近三个元件电连接的同一导体即可。在此所说的导体通过如图1D那样的电耦合而能够视为一体。此外,在三个元件沿着垂直导体配置的情况下,无馈电导体111具备向远离垂直导体的方向延伸设置的第一无馈电元件201和与第一无馈电元件201耦合来形成L字形的第二无馈电元件202。
此外,第一和第二天线导体、第一至第四馈电部以及导电体是将银糊剂等含导电性金属的糊剂例如印刷于汽车用窗玻璃102的车内侧表面并进行烧结而形成的。但是,并不限于该形成方法,可以将由铜等导电性物质构成的线状体或箔状体形成于汽车用窗玻璃102的车外侧表面,也可以利用粘接剂等粘贴于汽车用窗玻璃102,还可以设置于汽车用窗玻璃102本身的内部。另外,将由天线导体构成的导体层设置于合成树脂制膜的内部或其表面,将带导体层的合成树脂制膜形成于汽车用窗玻璃102的车内侧表面或车外侧表面,从而制成天线导体。并且,也可将形成有天线导体的挠性电路基板设置于汽车用窗玻璃102的车内侧表面,来制成天线导体。
根据导电性构件或连接器的安装面的形状来决定第一至第四馈电部的形状即可。例如在安装上优选正方形、大致正方形、长方形、大致长方形等方形或多边形。此外,第一至第四馈电部的形状也可以是圆、大致圆、椭圆、大致椭圆等的圆形。
另外,汽车用窗玻璃102不仅包括玻璃板,还包括由透明树脂板或者由玻璃板与透明树脂板的复合体构成的光透过构件。
另外,在本实施方式中,在汽车用窗玻璃102上仅在一处设置有第一天线导体101,但也可以在同一窗玻璃上的多处或者在多个窗玻璃上分别设置第一天线导体101,使用这些多个第一天线导体101来构成分集、MIMO等多天线系统。通过多天线化能够进一步提高通信性能。
(第二实施方式)
第二实施方式的天线装置是使第一实施方式的第一天线导体101如图8所示那样变形来形成第一天线导体801的例子。第二实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于第一天线导体,其它方面与第一实施方式相同。因此,对相同结构附加相同的附图标记,并省略它们的说明。
在第二实施方式中,第一天线导体801是具有连接于一个馈电部的沿垂直方向延伸的元件的单极天线。单极天线利用车顶106来作为接地,因此是使车顶106产生激励电流并在车顶106传递该电流的结构。因此,能够利用无馈电导体101使从第一天线导体801通过车顶106传递而对第二天线导体112施加的干扰减少。另外,在第二实施方式中,如图8所示,为了获得干扰减少的效果,期望形成第一无馈电元件201与第二无馈电元件202的左端耦合且开放端F位于第一天线导体侧区域204那样的L字形的结构。
如上所述,能够利用无馈电导体111使作为单极天线的第一天线导体801与第二天线导体112之间的干扰减少。
(第三实施方式)
第三实施方式的天线装置是使第二实施方式的第二天线导体112如图9所示那样变形来形成第二天线导体912的例子。另外,在第三实施方式中,具有第一天线导体801与第二天线912之间的开放端F处于第二天线侧区域205的L字形(之后,记为反L字形)的无馈电导体911。第三实施方式与第二实施方式的不同之处仅在于第二天线导体112和无馈电导体111,其它方面与第二实施方式相同。因此,对相同结构附加相同的附图标记,并省略它们的说明。
在第三实施方式中,是不仅将第一天线导体801设为单极天线还将第二天线导体912设为单极天线的例子。第二天线导体912也是使车顶106产生激励电流来在车顶106传递该电流的结构,在配置有如图9所示的反L字形的无馈电导体911的情况下,能够使从第二天线导体912通过车顶106向第一天线导体801传递的干扰减少。
另外,如在第二实施方式中所说明的那样,在无馈电导体911是L字形的情况下,也能够使从第一天线导体801通过车顶106向第二天线导体912传递的干扰减少。接近立柱105的第一天线导体801在车顶106激励出并传递到第二天线导体912侧的电流变大,因此在本实施方式的情况下,为了获得更大的干扰减少的效果,期望无馈电导体911为L字形。
(第四实施方式)
第四实施方式的天线装置是使第一实施方式的第二天线导体112如图10所示那样变形来形成第二天线导体1012的例子。第四实施方式是使第一实施方式的第二天线导体112中的第四元件207沿垂直方向延伸来形成垂直元件1007的结构。另外,在第一天线导体101与第二天线导体1012之间具有反L字形的无馈电导体911。第四实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于第二天线导体112和无馈电导体111,其它方面与第一实施方式相同。因此,对相同结构附加相同的附图标记,并省略它们的说明。
第四实施方式的第二天线导体1012通过第三元件206和垂直元件1007而整体形状构成L字形。在图10中,垂直元件1007从第四馈电部209的内侧延伸,但也可以从第四馈电部209的任一部位延伸。
此外,第二天线导体1012的位置为使第一天线导体101与第二天线导体1012之间的距离X1对应于第一实施方式的位置。即,在第四实施方式中,也假定存在第一实施方式的第四元件207,将该第四元件207的前端与第一天线导体101中的离第二天线导体1012最近的部分之间的距离设为X1。
第四实施方式中的第二天线导体1012的结构与第一实施方式的第二天线导体112的水平状的偶极的结构相比,是以下结构:使车顶106产生激励电流,该电流在车顶106传递而向第一天线导体101侧传递。因此,在配置有如图10所示的反L字形的无馈电导体911的情况下,能够使从第二天线导体912通过车顶106向第一天线导体801传递的干扰减少。
另外,如在第一实施方式中所说明的那样,在无馈电导体911是L字形的情况下,也能够使从第一天线导体101通过车顶106向第二天线导体912传递的干扰减少。第一天线导体101在车顶106激励出并传递到第二天线导体1012侧的电流大,因此在本实施方式的情况下,为了获得更大的干扰减少效果,期望无馈电导体911是L字形。
实施例
<无馈电导体的形状>
假定宽度40mm的导电体包围纵向750mm、横向1080mm且厚度3.0mm的长方形玻璃基板的周缘部的情况,关于第一实施方式中的无馈电导体111的效果,在计算机上进行了数值计算。设为第一天线导体101、第二天线导体112以及无馈电导体111的配置与图2A相同,将各部的尺寸单位设为mm,且设为:
a:15
b:10
X1:205
X2:112
X3:68
X4:85
Y1:15
Y2:68
Y3:75。另外,如下那样设定了数值计算的环境条件。
设为:设置第一天线导体101的切口部505的角度:40°
切口部505的长度:2mm
第一馈电部503与第二馈电部504之间的距离:5mm
第三馈电部208与第四馈电部209之间的距离:5mm
馈电部的大小:15mm×15mm
第二天线导体112与车顶106之间的距离Y4:15mm
第三元件206的长度:65.5mm
第四元件207的长度:65.5mm
玻璃板的介电常数:7.0
导电体的电阻:0Ω
各元件和馈电点的厚度:0.1mm
各元件的线宽:1.0mm
标准化阻抗:50Ω
此外,第三元件206从第三馈电部208的右下端部延伸,第四元件207从第四馈电部209的左下端部延伸。
关于像这样进行了数值设定的天线,通过基于FDTD法(Finite-DifferenceTime-Domainmethod:时域有限差分法)的电磁场模拟,在频率720MHz、740MHz、760MHz以及780MHz这四个点处计算出衰减特性(S21)的数值。S21表示由第二天线导体112接收到的第一天线导体101的电波的强度,S21的值越小,第一天线导体对第二天线导体造成的影响、即干扰越小。
另外,关于无馈电导体111,除了图2A所示的L字形以外,还用开放端F处于第二天线导体侧区域205的L字形(反L字形)、图3示出的T字形以及图4示出的直线状进行了分析。
表1是表示在第一实施方式中使无馈电导体111的形状变化的情况下的S21的模拟结果的表。假定第一天线导体101进行以760MHz为中心频率的ITS的发送和接收的情况,并计算了与720MHz、740MHz、760MHz以及780MHz的频率有关的数值。另外,在表1中,例1示出了设置有直线状的无馈电导体111的情况下的计算结果,例2示出了设置有反L字形的无馈电导体111的情况下的计算结果,例3示出了设置有L字形的无馈电导体111的情况下的计算结果,例4示出了设置有T字形的无馈电导体111的情况下的计算结果(之后,在作为范例而记为例1至例4的情况下,设为以相同的无馈电导体111的形状进行计算而得到的结果。另外,在表1和表4中,例1和例2是比较例)。另外,将没有设置无馈电导体111的情况与例1~例4各自的S21的差记为“Δ(变量)S21”。即,在表1内,如果ΔS21是负值,则具有干扰减少的效果。
[表1]
如对例1至例4中的每个例子进行比较所获知那样,确认了以下内容:通过将L字形、T字形的无馈电导体设置在第一天线导体101与第二天线导体112之间,能够使相互的干扰减少。
<无馈电导体的总长与S21的关系>
图11是表示在第一实施方式中在将L字形的无馈电导体111配置在第一元件111与第二元件112之间并将第一无馈电元件201和第二无馈电元件202的长度固定为1:1的状态下使元件的总长变化的情况下的S21的模拟结果的曲线图。在图11中,横轴示出用λg/2进行标准化后的元件的长度。另外,在图11中,纵轴的S21的值示出了各例的情况与不存在无馈电导体的情况下的、720MHz至780MHz的S21的平均值的差(之后,在曲线图中记为ΔS21的情况表示相同意思)。由此,如果ΔS21是负值,则意味着具有干扰减少的效果。另外,在图11中的范例中,“112”示出了第一天线导体与第一无馈电元件201之间的距离X2为112mm的情况,“146”示出了第一天线导体与第一无馈电元件201之间的距离X2为146mm的情况。将各部的尺寸单位设为mm,且设为:
a:15
b:10
X1:205
X2:112、146
X3:68
X4:85
Y1:15
Y2:68
Y3:75。除上述尺寸以外,与之前的条件相同。
根据图11确认了以下内容:在无馈电导体的总长为0.9(λg/2)以上及1.5(λg/2)以下的范围内能够减少干扰,是优选的,无馈电导体的总长为0.95(λg/2)以上及1.2(λg/2)以下的范围更为优选。例如确认了以下内容:在假定中心频率是760MHz的ITS的情况下,优选为113mm以上及190mm以下的范围,更优选为120mm以上及152mm以下的范围。
<无馈电导体的纵横比与S21的关系>
图12是表示在第一实施方式中将L字形的无馈电导体111配置在第一元件111与第二元件112之间,将L字形的总长、即图2A的X3和Y2的长度的总和设为136mm而改变无馈电导体的纵横比(水平部的长度X3除以垂直部的长度Y2而得到的值)的情况下的S21的模拟结果的曲线图。此外,示出了在无馈电导体的纵横比为0的情况下无馈电导体111为直线状的情况。将各部的尺寸单位设为mm,且设为:
a:15
b:10
X1:205
X2:112
X3:0、38、48、58、68、78、88、98
X4:85
Y1:15
Y2:136、98、88、78、68、58、48、38
Y3:75。除上述尺寸以外,与上述的数值计算的条件相同。
根据图12确认了以下内容:在无馈电导体的纵横比为0以上及1.8以下的范围内、更优选为0.2以上及1.3以下的范围内能够减少干扰。
<无馈电导体的X方向的位置与S21的关系>
图13是表示在第一实施方式中使配置在第一天线导体101与第二天线导体112之间的L字形的无馈电导体111的位置变化的情况下的S21的模拟结果的曲线图。在图13中,横轴是第一天线导体101与无馈电导体111之间的距离X2除以第一天线导体101与第二天线导体之间的距离X1(之后记为天线间距离X1)而得到的值(X2/X1)。另外,在图13中,范例的数字示出了天线间距离X1的距离(单位设为mm)。将各部的尺寸单位设为mm,且设为:
a:15
b:10
X1:125、145、165、185、205、240、275
X2:78、95、112、129、146、163、180、197、214、248
X3:68
X4:85
Y1:15
Y2:68
Y3:75,设为X2取小于X1的值。除上述尺寸以外,与上述的数值计算的条件相同。
根据图13确认了以下内容:不论天线间距离X1是哪个值,都能够在X2/X1的值为0.4以上及0.9以下的范围内减少干扰。另外,确认了以下内容:更为优选的是,期望X2/X1的值在0.6以上及0.8以下的范围内。
另外,图14是将横轴设为天线间距离X1、在纵轴图示由L字形的无馈电导体111得到的最大干扰减少量的结果。根据图14确认了以下内容:天线间距离X1在0.6λg以上及1λg以下的范围内能够减少干扰。确认了以下内容:如果天线间距离X1在0.7λg以上及0.9λg以下的范围内则更优选。例如,在假定中心频率是760MHz的ITS的情况下,天线间距离X1优选为150mm以上及250mm以下,更优选为175mm以上及225mm以下。
<无馈电导体的Y方向的位置与S21的关系>
图15是表示在第一实施方式中使无馈电导体111与车顶106(水平导体)之间的距离Y1变化的情况下的S21的模拟结果的曲线图。将各部的尺寸单位设为mm,且设为:
a:15
b:10
X1:205
X2:112
X3:68
X4:85
Y2:68
Y3:75。除上述尺寸以外,与上述的数值计算的条件相同。
根据图15确认了以下内容:无馈电导体111越接近车顶106,越能够获得大的干扰减少的效果。无馈电导体111与车顶106(水平导体)之间的距离Y1优选在大于0λg且为0.12λg以下的范围内,例如确认了以下内容:在假定中心频率是760MHz的ITS的情况下,在大于0mm且为30mm以下的范围内能够大幅减少干扰。期望该距离Y1的下限是尽量接近0λg的值。
<第一天线导体的X方向的位置与S21的关系>
图16是表示在第一实施方式中增大第一天线导体101到立柱105的距离b来使第一天线导体101远离立柱105的情况下的无馈电导体的干扰减少的效果的曲线图。将各部的尺寸单位设为mm,且设为:
a:15
b:80
X1:205
X2:78、112、146、180
X3:68
X4:85
Y1:15
Y2:68
Y3:75。除上述尺寸以外,与上述的数值计算的条件相同。
根据图16确认了以下内容:即使第一天线导体101配置在远离立柱105的位置,也能够通过配置无馈电导体111来在X2/X1的值为0.4以上及0.85以下的范围内大幅减少干扰。
<无馈电导体与第一天线导体的纵横比>
表2是表示在第一实施方式中不改变第一天线导体101的总长、使高度和宽度变化而设为X4=55mm、Y3=105mm的情况下的S21的模拟结果的表。将各部的尺寸单位设为mm,且设为:
a:15
b:10
X1:235
X2:78、112、146、180
X3:68
X4:55
Y1:15
Y2:68
Y3:105。除上述尺寸以外,与上述的数值计算的条件相同。
另外,在表2中的各例中,“78mm”、“112mm”、“146mm”以及“180mm”分别表示第一天线导体与第一无馈电元件201之间的距离X2的长度。
[表2]
根据表2确认了以下内容:在进行了模拟的所有的距离X2的情况下均具有干扰减少的效果。
另外,同样地,表3是表示在第一实施方式中不改变第一天线导体101的总长、使高度和宽度变化而设为X4=115mm、Y3=45mm的情况下的S21的模拟结果的表。将各部的尺寸单位设为mm,且设为:
a:15
b:10
X1:235
X2:78、112、146、
X3:68
X4:115
Y1:15
Y2:68
Y3:45。除上述尺寸以外,与上述的数值计算的条件相同。
另外,在表3中的各例中,“78mm”、“112mm”以及“146mm”分别示出了第一天线导体101与第一无馈电元件201之间的距离X2的长度。
[表3]
根据表3确认了以下内容:在进行了模拟的所有距离X2的情况下均具有干扰减少的效果。根据以上说明确认了以下内容:能够与第一天线导体101的纵横比无关地利用无馈电导体111获得干扰减少的效果。
<无馈电导体和第一天线导体的形状>
表4是表示第二实施方式中的无馈电导体111的效果的表。将各部的尺寸单位设为mm,且设为:
a:5
b:70
X1:230
X2:85
X3:68
Y1:5
Y2:68
Y3:53。除上述尺寸以外,与上述的数值计算的条件相同。
[表4]
根据表4确认了以下内容:在无馈电导体111的形状为反L字形和直线状的情况下几乎获得相同的性能,但通过设为L字形能够获得大的干扰减少的效果。
根据以上结果确认了以下内容:与第一天线导体101的形状无关地,如果第一天线导体101是使车顶106产生激励电流来在车顶106传递该电流的结构的天线,则能够利用L字形或者T字形的无馈电导体减少干扰。
<无馈电导体和第二天线导体的形状>
表5是表示第四实施方式中的L字形的无馈电导体的效果的表。将各部的尺寸单位设为mm,且设为:
a:15
b:10
X1:205
X2:112
X3:68
X4:85
Y1:15
Y2:68
Y3:75,垂直元件1007的长度设为65.5mm。另外,在表5中的各例中,“78mm”、“112mm”、“146mm”以及“180mm”分别示出了第一天线导体101与第一无馈电元件201之间的距离X2的长度。
[表5]
根据表5确认了以下内容:在任一种情况下均能够利用L字形的无馈电导体获得干扰减少的效果。另外,确认了以下内容:能够与第二天线导体的形状无关地利用无馈电导体111获得干扰减少的效果。
另外,表6是表示第四实施方式中的反L字形的无馈电导体的效果的表。设为该情况下的各部的尺寸与表5的情况相同。
[表6]
根据表6确认了以下内容:在任一种情况下均能够利用反L字形的无馈电导体获得干扰减少的效果。
另外,确认了以下内容:在无馈电导体中,如果第二无馈电元件的开放端F存在于作为易于将在车顶106产生的激励电流向另一个天线传递的结构的天线导体侧的区域,则能够获得干扰减少的效果。
产业上的可利用性
本发明是能够减少两个天线元件的相互的干扰的天线装置,例如,为了将汽车的进行车车间通信的发送和接收的天线和进行地上数字电视的接收的天线设置在同一玻璃面上,能够优选应用本发明。
本申请主张基于2013年8月5日在日本专利局申请的日本特愿2013-162639号的优先权,通过参照而包含该申请的全部内容。
附图标记说明
101、601、701、801:第一天线导体;101b:将第一天线导体在X方向上镜像映射而得到的图案;102:汽车用窗玻璃;102a:汽车用窗玻璃的外缘;103:金属凸缘;104:黑色隐蔽膜;104a:黑色隐蔽膜的缘部;105:立柱;106:车顶;107:穿过汽车用窗玻璃102的重心的沿上下方向的中心线;108v、108h、110:导电体;109a、109b、109c、109d:耦合部;111、311、411、911:无馈电导体;112、912、1012:第二天线导体;201、901:第一无馈电元件;202、902:第二无馈电元件;203:第一无馈电元件的延长线;204:第一天线导体101侧区域;205:第二天线导体112侧区域;206、906:第三元件;207:第四元件;208、908:第三馈电部;209:第四馈电部;210:第三无馈电元件;211:环形成元件;501、602、702:第一元件;501a、501b:部分元件;502、603:第二元件;502a、502b、502c、604:部分元件;503:第一馈电部;504:第二馈电部;505:切口部;703:附设元件;1007:垂直元件;a:在第一天线导体101中最接近水平导体的部分与水平导体之间的距离;b:在第一天线导体101中最接近垂直导体的部分与垂直导体之间的距离;e:用半环形元件围成的区域的中心点;f:切口部205的中心点;X1:第一天线导体101与第二天线导体112之间的距离;X2:第一天线导体与第一无馈电元件201之间的距离;X3:水平部的长度;X4:第一天线导体的宽度;Y1:无馈电导体与水平导体之间的距离;Y2:垂直部的长度;Y3:第一天线导体的高度;Y4:第二天线导体112与水平导体之间的距离。
Claims (15)
1.一种天线装置,具备设置于窗玻璃的第一天线导体、第二天线导体、无馈电导体以及辅助导体,其中,该第一天线导体具有第一馈电点,该第二天线导体具有第二馈电点,该天线装置的特征在于,
所述第一天线导体和所述第二天线导体以相互隔开规定的间隔的方式配设在所述辅助导体的附近,
所述无馈电导体具有第一无馈电元件和第二无馈电元件,其中,该第一无馈电元件向远离所述辅助导体的方向延伸设置,该第二无馈电元件与所述第一无馈电元件的所述辅助导体侧的一端耦合并沿着所述辅助导体延伸,
在利用在所述第一天线导体与所述第二天线导体之间穿过所述第一无馈电元件的虚拟分割线将所述窗玻璃分割为两个区域的情况下,所述无馈电导体被配置为第二无馈电元件的开放端位于第一天线导体侧,且所述无馈电导体在所述第一天线导体与所述第二天线导体之间接近所述辅助导体地配设。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述辅助导体具有沿水平方向设置为直线状的水平导体。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
所述第一天线导体是使所述辅助导体产生激励电流来在车顶传递所述电流的结构。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第一天线导体和所述第二天线导体是进行频率相互接近的不同媒体的发送和接收中的至少一方的天线。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
在将由所述第一天线导体接收的规定的频带的中心频率下的空气中的波长设为λ0、将所述窗玻璃的波长缩短率设为k、将所述窗玻璃上的波长设为λg=λ0·k时,所述无馈电导体与所述辅助导体之间的最短距离大于0λg且为0.12λg以下。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述无馈电导体与所述辅助导体之间的最短距离大于0mm且为30mm以下。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第一天线导体至少具有向远离所述辅助导体的方向延伸设置的元件。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
在将由所述第一天线导体接收的规定的频带的中心频率下的空气中的波长设为λ0、将所述窗玻璃的波长缩短率设为k、将所述窗玻璃上的波长设为λg=λ0·k时,从所述第一无馈电元件的远离所述辅助导体侧的另一端直到所述第二无馈电元件的位于所述第一天线导体侧的端部为止的导体长度为0.9(λg/2)以上及1.5(λg/2)以下。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
从所述第一无馈电元件的远离所述辅助导体侧的另一端直到所述第二无馈电元件的位于所述第一天线导体侧的端部为止的导体长度为113mm以上及190mm以下。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第二无馈电元件的于所述第一天线导体侧的区域配设的部分的长度除以所述第一无馈电元件的长度而得到的值为0.2以上及1.3以下。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
在将由所述第一天线导体接收的规定的频带的中心频率下的空气中的波长设为λ0、将所述窗玻璃的波长缩短率设为k、将所述窗玻璃上的波长设为λg=λ0·k时,所述第一天线导体与所述第二天线导体之间的最短距离为0.6λg以上及1λg以下。
12.根据权利要求1至10中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第一天线导体与所述第二天线导体之间的最短距离为150mm以上及250mm以下。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述无馈电导体被配设为:所述第一天线导体与所述第二天线导体之间的最短距离除以所述第一天线导体与所述第一无馈电元件之间的最短距离而得到的值为0.4以上及0.9以下。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第一天线导体用的馈电点具有相互接近地配置的第一馈电部和第二馈电部,
所述辅助导体具有与所述水平导体电耦合且沿垂直方向设置为直线状的垂直导体,
所述第一天线导体配设在所述水平导体与所述垂直导体的耦合部附近,且具有一端连接于所述第一馈电部的第一元件和一端连接于所述第二馈电部的第二元件,
所述第一元件和所述第二元件以所述第一元件的另一端与所述第二元件的另一端接近并在环形形状的一部分形成切口部的方式构成半环形元件,
所述切口部相对于穿过由所述半环形元件围成的区域的中心点的虚拟水平线而配设在所述水平导体的相反侧,并且相对于穿过所述中心点的虚拟垂直线而配设在所述垂直导体的相反侧,
在将所述第一天线导体接收或发送的规定的频带的中心频率下的空气中的波长设为λ0、将窗玻璃的波长缩短率设为k、将所述窗玻璃上的波长设为λg=λ0·k时,所述第一元件的长度为0.2λg以上及0.35λg以下。
15.根据权利要求14所述的天线装置,其特征在于,
所述切口部被设置为使所述中心点与所述切口部的中间点相连接的直线与水平线所成的角度位于20°以上及75°以下的范围内。
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