CN106252819B

CN106252819B - 车辆用玻璃天线和具有车辆用天线的后部窗玻璃

Info

Publication number: CN106252819B
Application number: CN201610389063.XA
Authority: CN
Inventors: 荒木俊充; 林拓司; 三鸭公树; 尾乡优; 岸本祐辉
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2020-06-05
Anticipated expiration: 2036-06-02
Also published as: JP2017005354A; EP3101728A1; US20160359219A1; CN106252819A; EP3101728B1

Abstract

本发明提供即使除雾器在窗玻璃中占大比例也能确保DAB垂直极化波的接收灵敏度的车辆用玻璃天线和具有车辆用天线的后部窗玻璃。除雾器在后部窗玻璃的下部到上部具有沿水平延伸的多个电热线和在左右两端部具有沿上下延伸的向多个电热线供电的多个母线，车辆用玻璃天线设于后部窗玻璃的至少左右任意一个端部的、比除雾器靠上部或下部的位置，包括自供电点沿大致水平延伸的第1天线元件，在将接收频带的中心频率下的空气中的波长设为λ，将玻璃的波长缩短率设为k，设为λg＝λ·k时，第1天线元件的导体长度为(1/6)·λg以下，第1天线元件与设于电热线中的最外侧的、与第1天线元件最接近的电热线之间的距离为(1/40)·λg以下。

Description

车辆用玻璃天线和具有车辆用天线的后部窗玻璃

技术领域

本发明涉及用于接收垂直极化波的车辆用玻璃天线和具有车辆用天线的后部窗玻璃。

背景技术

近年来，已知有一种能够接收数字音频广播(Digital Audio Broadcasting：DAB)的车辆用玻璃天线。DAB含有174MHz～240MHz的band III(波段III)和1452MHz～1492MHz的L－band(L波段)这两个不同的频带。

该DAB向垂直方向偏转，因此DAB用天线由垂直成分较长的图案构成。例如，在图1所示的专利文献1的例子的情况下，为了接收向垂直方向偏转且含有频率分开的两个波段的DAB，将包括两个由垂直图案构成的天线元件的玻璃天线30设置于后挡风玻璃80。

另外，通常，为了确保视野，设有使用电热线42来去除结露的除雾器(防雾用加热线条)4。

专利文献1：国际公开第2013/094470号

发明内容

发明要解决的问题

然而，所述专利文献1的结构中的天线以应用于除雾器4在后挡风玻璃80中所占的比例较小的、具有安装角度较小(例如，相对于地面的安装角度为10°～50°左右)的后挡风玻璃的轿车等车辆为前提。若后挡风玻璃的安装角度较小，则即使设置了规定大小的除雾器，在窗玻璃也留有空白(在图1中为上部)，能够在该空白部设置具有纵向(上下方向)的天线元件的天线30。

但是，在设有上掀式或侧开式的“后背门”(back door)的车型的掀背式(日文：ハッチバックタイプ)的车辆中，后挡风玻璃的安装角度变大(例如，40°～90°)。随着窗的安装角度变大，窗玻璃的纵向尺寸变小，为了确保通过防雾实现的良好的视野，除雾器在整个窗中所占的比例变大。若除雾器在后挡风玻璃中占的比例变大，则热线以外的空白部会变小，因此难以在后挡风玻璃上确保天线的设置空间。

因此，鉴于所述情况，本发明的目的在于，提供一种即使除雾器在窗玻璃中占较大的比例也能够确保作为垂直极化波的DAB的接收灵敏度的车辆用玻璃天线。

用于解决问题的方案

为了解决所述问题，本发明提供一种车辆用玻璃天线，在车辆的后部窗玻璃设有通电加热式的除雾器，该车辆用玻璃天线用于接收数字音频广播的垂直极化波，该车辆用玻璃天线特征在于，所述除雾器在所述后部窗玻璃的下部侧到上部侧具有沿水平方向延伸的多个电热线和在所述后部窗玻璃的左右两端部侧具有沿上下方向延伸的、用于向所述多个电热线供电的多个母线，所述车辆用玻璃天线设于所述后部窗玻璃的至少左右任意一个端部侧的、比所述除雾器靠上部或靠下部的位置，所述车辆用玻璃天线包括：供电点：以及第1天线元件，其自所述供电点沿大致水平方向延伸，在将接收频带的中心频率下的空气中的波长设为λ，将玻璃的波长缩短率设为k，将接收频带的中心频率下的所述后部窗玻璃上的波长设为λg＝λ·k时，所述第1天线元件的导体长度为(1/6)·λg以下，所述第1天线元件与第1电热线之间的距离为(1/40)·λg以下，其中，所述第1电热线是设于所述电热线中的最外侧的、与所述第1天线元件最接近的电热线。

发明的效果

采用一技术方案，即使除雾器在窗玻璃中占较大的比例，车辆用玻璃天线也能够确保作为垂直极化波的DAB的接收灵敏度。

附图说明

图1是设置有以往的天线的车辆后方窗玻璃的俯视图。

图2是设置有本发明的第1实施方式的车辆用天线的后挡风玻璃的整体俯视图。

图3是在图2所示的车辆用天线中设置有接地侧供电点的后挡风玻璃的整体俯视图。

图4是设置有本发明的第2实施方式的车辆用天线的后挡风玻璃的整体俯视图。

图5是设置有本发明的第3实施方式的车辆用天线的后挡风玻璃的整体俯视图。

图6是设置有本发明的第4实施方式的车辆用天线的后挡风玻璃的整体俯视图。

图7是设置有本发明的第5实施方式的车辆用天线的后挡风玻璃的整体俯视图。

图8A是表示使图3所示的车辆用天线的天线元件的长度变化时的、波段III的各频率下的天线增益的图表。

图8B是表示天线元件的长度与波段III的平均增益的相关性的数据图。

图9A是表示使图3所示的车辆用天线的天线元件与除雾器之间的距离变化时的、波段III的各频率下的天线增益的图表。

图9B是表示天线元件与除雾器之间的距离同波段III的平均增益的相关性的数据图。

图10A是表示针对图5所示的车辆用天线的使除雾器的电热线的纵向线长度变化时的、波段III的各频率下的天线增益的图表。

图10B是表示除雾器的电热线的纵向线长度与增益的最小值的相关性的数据图。

图11A是表示针对图7所示的车辆用天线的使内侧、外侧的两根天线元件的导体长度变化时的、波段III的各频率下的天线增益的图表。

图11B是表示针对图7所示的车辆用天线的使内侧、外侧的两根天线元件的导体长度变化时的、L波段的各频率下的天线增益的图表。

附图标记说明

1、第1天线元件；2、第2天线元件；8、供电点(芯线侧供电点)；9、接地侧供电点；10、10A、10B、11、玻璃天线；20、除雾器；21、母线；22、电热线；22l、22u、第1电热线；23、纵向电热线；60、窗玻璃(后部窗玻璃)；70、70B、后背门、车身；72、开口部；72B、第2开口部；73、树脂面板；74、第1开口部。

具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施本发明的最佳方式。另外，在用于说明方式的附图中，对于方向，在没有特别记载的情况下是指附图上的方向。并且，这些附图是对着窗玻璃的面进行观察时得到的图，并且是窗玻璃安装于车辆的状态下的车内视(或者车外视)的图，附图上的左右方向(横向)相当于水平方向，上下方向相当于垂直方向。其中，这些附图也可以作为车外视的图进行参照。例如，在窗玻璃为安装于车辆的后部的后挡风玻璃的情况下，附图上的左右方向相当于车宽方向。并且，本发明的窗玻璃主要指的是安装于车辆的后部的后挡风玻璃。并且，平行、垂直等方向容许不损害本发明的效果的程度的偏差。

另外，在本发明中，窗玻璃是用于覆盖车辆车身的开口部的一例。窗玻璃为板状构件，其原材料并不限定于玻璃，也可以为树脂、薄膜等。后部窗玻璃60(还称作窗玻璃或后挡风玻璃。)安装于由车辆壳体的凸缘形成的壳体开口部(还称作开口部)。窗玻璃60的外周缘利用图2中的虚线来图示。附图标记71表示用于形成车体的窗开口部的车体凸缘的端部。

图2是本发明的一实施方式的玻璃天线(还称作车辆用玻璃天线、车辆用天线)10B的俯视图。车辆用玻璃天线(通过印刷、埋设、粘贴等安装于窗玻璃的天线)构成为包括作为平面的导体图案而设于车辆用窗玻璃60的供电点和天线导体。

玻璃天线10B包括供电点(芯线侧供电点)8和元件(第1线条元件)1，该元件(第1线条元件)1以供电点8为起点沿着大致水平方向延伸。天线元件1也能够接收L波段的电波，但在L波段的增益较低时，如图7所示，也可以设置天线元件2。

后挡风玻璃(后部窗玻璃)60是具有外周部61的窗玻璃，该外周部61安装于在金属制的后背门或车身70B上形成的凸缘71(或树脂制的面板73)。后挡风玻璃60的周缘利用虚线来图示。

在图2中，附图标记72B表示用于观察后方的开口部(第2开口部)。金属制的后背门或车身70B较大地开口(第1开口部74)，与该开口部74重叠地形成树脂制的面板73，为了观察后方而树脂制的面板73开口(第2开口部72B)。后挡风玻璃60安装于在后背门或车身70B上安装的树脂制的面板73，其覆盖开口部(第2开口部)72B。

或者是，在图3中，附图标记72表示用于观察后方的开口部。该开口部72形成作为后挡风玻璃60的窗框的凸缘71。

在图3中，开口部72由在金属制的后背门(掀背车)或车身(轿车)上开口的缘部形成。后挡风玻璃60安装于后背门或车身70，其覆盖开口部72。

图4～图7示出了与图3同样的结构，但也可以如图2所示那样为设有树脂制的面板73的结构。

可以在后挡风玻璃60上设置除雾器(DEF)20，该除雾器(DEF)20具有多个并行的电热线22和用于向电热线22供电的多个带状的母线21。构成除雾器20的电热线22和母线21是所谓通电加热式的导电图案。在图2中示出了玻璃天线10B设于后挡风玻璃60上的比除雾器20靠下侧的空白区域的情况。

玻璃天线10B成平面地设于窗玻璃的表面，其是通过例如将银糊剂等的、含有导电性金属的糊剂印刷于窗玻璃的车内侧表面并进行烧结而形成的。但是，并不限定于该形成方法，即可以将含有铜等导电性物质的线状体或箔状体形成于窗玻璃的车内侧表面或车外侧表面，也可以通过粘接剂等将含有铜等导电性物质的线状体或箔状体粘贴于窗玻璃，还可以将含有铜等导电性物质的线状体或箔状体设于窗玻璃的内部。配置于窗玻璃的除雾器20也是同样的。

玻璃天线10B具有位于窗玻璃的右下方的供电点8和与供电点8相连接的天线导体(天线元件)1。

供电点8将天线导体1连接于同轴线缆或AV线。供电点8为以在将后挡风玻璃60安装于凸缘71时位于凸缘71的角部附近的方式设于后挡风玻璃60的电极较好。

在图2中，也可以是，在窗玻璃60的表面上形成有黑色的遮蔽膜(未图示)，在该遮蔽膜上设置天线导体的一部分或整个天线导体。作为遮蔽膜，能够列举出黑色陶瓷膜等陶瓷。在该情况下，在从窗玻璃的车外侧进行观察时，由于遮蔽膜的存在，从车外看不见天线导体的设在遮蔽膜上的部分，成为设计优异的窗玻璃。

图2所示的玻璃天线10B(车辆用天线的一例)为单极(monopole)天线，能够自芯线侧(高压侧)的供电点8取出利用天线导体得到的接收信号，将该接收信号传递至接收器(未图示)。在单极天线的情况下，车辆的安装有窗玻璃60的车体开口部、该车体开口部的附近部为能够作为接地部(日文：グランド)使用的部位较好(所谓的车身接地)。

在后背门或车身70B(或树脂制的面板73)的侧缘部的附近配置供电点8的情况下，玻璃天线10B是适合的形态。

供电点8是与连接于接收器的供电线电连接的供电点(供电部)。在使用AV线作为供电线的情况下，将供电点8与设置在车辆侧的放大器连接起来，在放大器的接地部实现车身接地。此时，做成将用于电连接AV线和供电点8的连接器安装于供电点8的结构，从而容易将AV线安装于供电点8。

但是，本发明的玻璃天线10B中，供电点并不限于单极，也可以是具有两个供电点的双极。也可以是，例如，如图3～图7所示的本申请的实施方式那样，在窗玻璃60设置图3所示的接地侧供电点9。将供电点8(芯线侧供电点)与同轴线缆的内部导体(芯线)电连接起来，将同轴线缆的外部导体与接地侧供电点9电连接起来。做成将用于电连接同轴线缆与供电点8以及电连接同轴线缆与接地侧供电点9的连接器安装于供电点8和接地侧供电点9的结构，从而容易将同轴线缆安装于供电点8和接地侧供电点9。

接地侧供电点9只要以不与供电点8和电连接于供电点8的天线元件1、2等天线导体接触的方式接近供电点8的周边地配置即可。在图3的情况下，接地侧供电点9以与供电点8分开规定距离的方式配置在供电点8的右侧。接地侧供电点9也可以诸如图4、图6的实施方式那样配置在供电点8的左侧。

在安装于供电点8的连接器内置有用于放大自供电点8取出的接收信号的放大电路的情况下，将该放大电路的接地部与同轴线缆的外部导体等接地部位电连接起来，将该放大电路的输入侧与供电点8电连接起来，将该放大电路的输出侧与同轴线缆的内部导体连接起来较好。

供电点8的形状根据直接安装于供电点8的供电线的顶端形状或者用于连接供电点8和供电线的连接构件的形状(例如，连接器的安装面、接触端子的形状)决定较好。例如，从安装方面而言，优选正方形、大致正方形、长方形、大致长方形等方形状、多边形形状。另外，也可以为圆、大致圆、椭圆、大致椭圆等圆状。

图3所示的接地侧供电点9的形状也可以与供电点8同样地为任意形状。并且，供电点8与接地侧供电点9之间的分开距离也根据直接安装于供电点8和接地侧供电点9的供电线的顶端形状或者用于连接供电点8与供电线以及连接供电线与接地侧供电点9的连接构件的形状(例如，连接器的安装面、接触端子的形状)决定较好。

在图2中，示出了正方形形状的供电点8。在供电点8的左边具有用于与天线元件连接的连接点。或者，也可以如图4、图6那样，天线元件1A与供电点8的右边连接。

在后述的本发明的实施方式中，也可以将含有天线导体的导体层设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窗玻璃的车内侧表面或车外侧表面，从而做成玻璃天线。而且，也可以将形成有天线导体的挠性电路基板形成于窗玻璃的车内侧表面或车外侧表面，从而做成玻璃天线。

第1实施方式

图2和图3是设置有本发明的第1实施方式的车辆用天线的后挡风玻璃的整体俯视图。

详细而言，将波段宽度较宽且为垂直极化波的DAB的频带中的、频带较低的第1频带(波段III)的中心频率下的空气中的波长设为λ₀₁，将窗玻璃的波长缩短率设为k，将窗玻璃上的波长设为λ_g1＝λ₀₁·k。此时，若自供电点8到第1天线元件1的顶端为止的导体长度(＝最长路径长度)L1为1/6·λ_g1以下，则能够得到从提高第1频带的天线增益这一方面而言优选的结果。另外，导体长度L1进一步优选为(1/8)·λ_g1以下。

例如，波段III(174MHz～240MHz)的中心频率为207MHz。因而，在想要提高波段III的天线增益的情况下，若将电波的速度设为3.0×10⁸m/s、将波长缩短率k设为0.64，则将导体长度L1调整为155mm以下较好，进一步优选调整为116mm以下。对此，在实施例1中进行详细说明。

即，根据玻璃天线10的形状，第1天线元件1的导体长度(最长路径长度)L1优选基于在第1广播频带下共振的长度来设定。

此外，在本实施方式中，说明了沿水平延伸的天线元件1，但天线元件1的延伸方向并不限于水平。例如，在最下部的电热线倾斜或弯曲的情况下，天线元件1只要以与该倾斜或弯曲平行地延伸的方式设置即可。

另外，平行或垂直也可以含有±50°左右的斜率的误差。或者，也可以是，在天线元件的所述导体长度的范围内，不与供电点接触的末端部在不与最下部或最上部的电热线接触且不与窗玻璃60的所有的缘部接触的范围内进行弯折或弯曲。

在此，公知的是，由于DAB为垂直极化波，因此，如果设置适当的导体长度的纵向的天线元件，则接收增益提高。

但是，若如图2那样除雾器20在后挡风玻璃中占较大部分时，作为玻璃天线，无法配置沿纵向延伸的天线元件。另外，在水平方向上，在窗的横向宽度(Ww)的大致整个区域(Dw)设有除雾器20，在除雾器的侧边(母线)的外侧基本上没有供天线配置的程度的空间。

因此，在本发明的实施方式中，构成为，通过使沿水平方向延伸的天线元件与除雾器的沿水平方向延伸的电热线电容耦合，从而接收作为垂直极化波的DAB。除雾器通过与天线之间的电容耦合而能作为天线的一部分来发挥功能。

根据这样的结构，作为玻璃天线，即使不设置纵向的天线元件，也能够接收作为垂直极化波的DAB。但是，也可以是，为了对电容耦合后的天线元件1所接收的DAB的垂直极化波的接收特性进行微调而设置纵向的天线元件。

在本发明的实施方式中，将所述波段较低的第1频带的中心频率下的空气中的波长设为λ₀₁，将窗玻璃的波长缩短率设为k，将窗玻璃上的波长设为λ_g1＝λ₀₁·k。此时，若自电热线22l到第1天线元件1为止的距离D1为(1/40)·λ_g1以下，则能够得到从提高第1频带的天线增益这一方面而言优选的结果。另外，距离D1进一步优选为(1/48)·λ_g1以下。

例如，波段III(174MHz～240MHz)的中心频率为207MHz。因而，在想要提高波段III的天线增益的情况下，若将电波的速度设为3.0×10⁸m/s、将波长缩短率k设为0.64，则将距离调整为23.2mm以下较好，进一步优选调整为19.3mm以下。对此，在实施例2中进行详细说明。

在此，开口部72由在金属制的后背门或车身上开口的缘部形成或者在金属制的后背门或车身的开口部的内侧安装的树脂制的面板的缘部形成。

由于天线元件由金属形成，因此，天线元件若接触金属，则性能降低。但是，在开口部72为金属的缘部的情况下自不用说，在后挡风玻璃以覆盖树脂制的面板的缘部的方式进行粘贴时使用具有导电性能的粘接剂，因此，有可能对玻璃天线的特性造成不良影响。

因此，不管利用金属和树脂中的哪一种材料来构成开口部，如果玻璃天线接触，则其接收性能均有可能降低，因此，玻璃天线优选构成在开口部的内侧。

在此，说明市售的车辆的窗的大小。若为普通机动车(SUV、RV车以外的、货车型或轿车型的中型车、小型车等)，则不管车辆的后方的形状如何，窗玻璃的外观的高度(垂直高度)均为260mm～330mm左右。与此相对，即使为中型车若为SUV(RV)，则车高较高，窗玻璃的外观的高度(垂直高度)为370mm～400mm左右。

在此，若车辆的后方的形状为掀背(货车型、SUV等)，则与轿车相比，窗玻璃相对于地面的安装角度较大，与此相对应地，窗的玻璃的高度(纵向尺寸)较短。例如，若车辆的后方的形状为轿车的形状，则窗玻璃的纵向尺寸为650mm～700mm左右，若车辆的后方的形状为掀背形状，则窗玻璃的尺寸为350mm～500mm左右。

为了确保良好的视野，需要具有规定量的除雾器，若窗玻璃的纵向尺寸变短，则除雾器在窗玻璃中所占的面积相应地变大。例如，在掀背车中，除雾器在窗玻璃的开口部中所占的比例为75％～95％左右，在轿车中，除雾器在窗玻璃的开口部中所占的比例为50％～70％左右。

因而，对于上方和下方的空白区域(能够设置天线的区域)的合计比例，在轿车中，为30％～50％，但在掀背车中，则被限制在5％～25％。

因此，若将以与除雾器接近地方式配置的、设置面积较小的本发明的小型玻璃天线设于在后方为掀背的车辆的后背门上设置的后挡风玻璃，则更有效果。

在本实施方式中，窗玻璃的开口部72与母线的下端部之间的距离比天线图案的全长(没有高度)短。即，电热线22l与后挡风玻璃60的开口部72中的同该电热线22l相对的下缘或上缘之间的距离比第1天线元件1的导体长度短。因此，具有所述导体长度的第1天线元件1不能垂直地延伸。

在本实施方式中，通过以与除雾器接近的方式设置水平图案的天线，能够接收DAB的垂直极化波，因此，能够在不削减除雾器在后挡风玻璃中的占有范围(例如不设置缺口部等)的情况下使水平图案的天线作为玻璃天线发挥功能。

此外，由于供电点优选配置于不显眼的部分，因此，将供电点配置于角部，由此，第1天线元件1朝向窗玻璃的宽度方向上的中心线12的方向大致水平地延伸。

另外，在为了对频率特性进行调整等而追加天线元件的情况下，只要将主要用于进行接收的第1天线元件1、第2天线元件2以及供电点8、9设于开口部72的内侧即可，调整用元件也可以向开口部72的外部的凸缘71(或者图2的树脂面板73)突出。

第2实施方式

在本实施方式中，将图2所示的玻璃天线10的位置设置在上方且使玻璃天线10的位置左右颠倒。在本实施方式中，玻璃天线10A的第1天线元件1A以与除雾器20的最上部的电热线(第1电热线)22u接近的方式设置。即使在该情况下，也能发挥与图3相同的效果。

此外，在图3～图7中，示出了设置接地侧供电点9A(9)的结构，但如图2所示，也可以使供电点构成为单极。

第3实施方式

在本实施方式的除雾器20中，设置了沿纵向(窗表面方向)延伸的纵向电热线23。纵向电热线23以与最下部的电热线(第1电热线)22l接触的方式设置，该电热线(第1电热线)22l与天线最接近且与天线进行电容耦合。

如上所述，由于DAB为垂直极化波，因此，更优选设置纵向的天线元件。

在本发明的实施方式中，通过在除雾器20设置纵向电热线23来提高天线增益。将所述波段较低的第1频带的中心频率下的空气中的波长设为λ₀₁，将窗玻璃的波长缩短率设为k，将窗玻璃上的波长设为λ_g1＝λ₀₁·k。此时，若作为纵向的天线元件发挥功能的纵向电热线23的长度以(1/4)·λ_g1为目标值、为(1/8)·λ_g以上且(3/8)·λ_g以下、进一步为0.15·λ_g1以上且0.30λ_g1以下，则能够得到从提高第1频带的天线增益这一方面而言优选的结果。

例如，波段III(174MHz～240MHz)的中心频率为207MHz。因而，在想要提高波段III的天线增益的情况下，若将电波的速度设为3.0×10⁸m/s、将波长缩短率k设为0.64，则将纵向电热线23的导体长度L23调整为232mm左右较好。对此，在实施例3中进行详细说明。

为了发挥本发明的效果，纵向电热线23既可以设置有单根，也可以设置有多根。

另外，当纵向电热线23以与设有天线的位置最接近的电热线22l或电热线22u接触的方式设置时，更易于提高接收增益，但即使在纵向电热线23以不与设有天线的位置最接近的电热线22l或电热线22u接触的方式设置的情况下，若纵向电热线23满足所述导体长度，就具有提高增益的效果。

第4实施方式

在本实施方式的除雾器20中，设置了沿纵向(窗表面方向)延伸的纵向电热线23A。纵向电热线23A以与最上部的电热线(第1电热线)22u接触的方式设置，该电热线(第1电热线)22u与天线最接近且与天线进行电容耦合。

如上所述，由于DAB为垂直极化波，因此，更优选设置纵向的天线元件。本实施方式与第3实施方式大致相同，因此，优选以与同设于上方的天线进行电容耦合的最上部的电热线22u接触的方式设置(1/4)·λ_g1左右的(232mm左右)的纵向电热线23A。

其他结构与第3实施方式相同，因此能发挥与第3实施方式相同的效果。

第5实施方式

与图3中的玻璃天线10相比，在本实施方式中，玻璃天线11除设有自供电点8延伸的第1天线元件1之外还设有第2天线元件2。

在本实施方式中，天线元件2只要以供电点8中的与天线元件1的连接点不同的连接点为起点沿着大致水平方向、换言之与天线元件1平行地延伸即可。而且，天线元件2向与天线元件1的延伸方向相同的方向延伸。

在此，天线元件2不与天线元件1接触，用于接收与天线元件1不同的频带的垂直极化波。详细而言，天线元件1用于接收波段III的波段的广播波，天线元件2用于接收L波段的波段的广播波。

天线元件2是数字音频广播的L波段用的天线元件。与波段III相比，L波段的频率较高，因此第2天线元件2的导体长度形成得明显比第1天线元件1的导体长度短。

在此，将波段宽度较宽且为垂直极化波的DAB的频带中的、作为第2频带的L波段的中心频率下的空气中的波长设为λ₀₂，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λ_g2＝λ₀₂·k。此时，若第2天线元件2的导体长度为(1/8)·λ_g2以上且(3/8)·λ_g2以下，则能够得到从提高第2频带的天线增益这一方面而言优选的结果。对此，在实施例4中进行详细说明。

此外，λ_g1和λ_g2总称为λ_g。

例如，L波段(1452MHz～1492MHz)的中心频率为1472MHz。因而，在想要提高L波段的天线增益的情况下，若将电波的速度设为3.0×10⁸m/s、将波长缩短率k设为0.64，则将天线元件2的(最长)路径长度调整为16mm以上且48mm以下较好。

即，根据玻璃天线11的形状，天线元件2的导体长度基于在第2广播频带(L波段)共振的长度来设定。

另外，在本实施方式中，天线元件2(第2天线导体的一例)是为了提高L波段的性能而设置的，但在如第1实施方式那样没有天线元件2的情况下，也存在能够充分地获得L波段的性能的情况。

在此，由于车辆是移动体，因此，优选的是，设置多个天线，以具有能够根据位置来切换为接收灵敏度良好的任意一个天线的电波选择能力(分集)。

因此，在本发明中，还能够相对于窗玻璃60的宽度方向上的中心线12呈大致线对称地设置与本发明的天线10相同结构的天线。此时，为了避免多个天线相互干扰，优选将多个天线分开规定距离(例如，作为频率207MHz的波长的0.2倍的186mm以上)地设置。这样，能够获得通过在窗玻璃60上设置多个玻璃天线并切换天线来提高接收性能的效果。

另外，也可以将用于接收广播波(电视、AM、FM等)的其他用途的玻璃天线设于后挡风玻璃。

在如所述那样在后挡风玻璃设置两个以上的本发明的玻璃天线的情况下，或者在后挡风玻璃设置本天线与不同的玻璃天线的情况下，两个玻璃天线优选设置在窗玻璃的边的除了对角线以外的位置(在图3的情况下，另一个玻璃天线设置在下边的左下方或上边的右上方，在图4的情况下，另一个玻璃天线设置在下边的左下方或上边的右上方)。

另外，也能够在本发明的玻璃天线与设于其他部位(例如，前挡风玻璃、鲨鱼鳍、扰流板)的天线之间进行切换。

以上，利用多个实施方式例说明了玻璃天线和窗玻璃，本发明并不限定于所述实施方式例。与其他的实施方式例的一部分或全部的组合、置换等各种变形和改良能够包括在本发明的范围内。

实施例

针对将所述形态的玻璃天线安装于实际的汽车用窗玻璃(后挡风玻璃)而制作成的汽车用玻璃天线，说明其天线增益的实测结果。

将形成有玻璃天线的汽车用窗玻璃以相对于水平面成下述规定的角度的状态组装于转台上的汽车的窗框，对天线增益进行了实测。以使电波从水平方向对窗玻璃从各方向进行照射的方式使转台旋转。

供电点借助放大器和测量线缆成为网络分析仪，各连接点利用连接器接线。

以使组装有玻璃天线的汽车中心与转台的旋转轴一致的方式使汽车在水平方向上旋转360°。每旋转3°旋转角度，在波段III的频率范围(174Mz～240Mz)内，每3MHz测量一次天线增益的数据。以电波的发送位置与天线导体之间的仰角为大致水平方向(在将与地面平行的面设为仰角＝0°、将天顶方向设为仰角＝90°的情况下，仰角＝0°的方向)进行测量。以半波长偶极天线为基准，以使半波长偶极天线的天线增益为0dBd的方式对天线增益进行了标准化。

实施例1

图8A和图8B以及表1是将图3所示的方式的玻璃天线10安装于实际的汽车的后挡风玻璃而制作成的汽车用玻璃天线的实测数据。图8A是在将元件－除雾器之间的距离D1固定为(1/192)·λ_g1的情况下使天线元件1的导体长度L1(mm)变化为(1/32)·λ_g1、(1/16)·λ_g1、(1/12)·λ_g1、(1/10)·λ_g1、(1/8)·λ_g1、(1/6)·λ_g1、(1/5)·λ_g1、(1/4)·λ_g1时的波段III(174MHz～240MHz)的平均增益，横轴为频率(MHz)，纵轴为平均增益(dBd)。平均增益表示在所述波段内每旋转3°旋转角度时的天线增益的、波段内的平均值。

本发明为水平成分较长的水平图案(横向图案)，将单位设为mm，图3中的实施方式的形状中的窗玻璃等的尺寸为：

玻璃垂直高度Wh60：273

玻璃水平宽度Ww60：380

开口部Oh：330

除雾器纵长Dh17：260

各元件的导体宽度为0.8mm。供电点8和供电点9是纵长为11mm、横长为12mm的长方形。供电点8、9分开16mm。

在此，在表1中示出图8A所示的图表中的各导体长度L1下的、在整个波段III区域中的增益的平均值。

表1

天线长度	平均值
		(1/32)·λg<sub>1</sub>	-6.4
(1/16)·λg<sub>1</sub>	-6.6
		(1/12)·λg<sub>1</sub>	-7.2
(1/10)·λg<sub>1</sub>	-7.7
		(1/8)·λg<sub>1</sub>	-8.1
(1/6)·λg<sub>1</sub>	-8.6
		(1/5)·λg<sub>1</sub>	-8.8
(1/4)·λg<sub>1</sub>	-9.3

根据表1，第1天线元件1的导体长度L1越短，平均增益越高。

图8B是天线元件的导体长度L1与波段III的平均增益的相关性的数据图。在图8B的数据图中，可知，若针对使导体长度L1变化时的平均增益的变化量画近似曲线，则斜率在(1/8)·λ_g1点处发生变化。由此，在至少(1/8)·λ_g1以下，随着天线元件1的导体长度L1变短，平均增益的提高率变高。

由于图8A、图8B、表1是实测数据，因此，考虑误差，天线元件1的导体长度L1优选为(1/6)·λ_g1以下。另外，如图8B所示，天线元件1的导体长度L1进一步优选为(1/8)·λ_g1以下。

实施例2

图9A是表示使图3所示的车辆用天线的天线元件1与除雾器(DEF)20的最接近天线元件1的电热线221之间的距离变化时的、波段III的各频率下的天线增益的图表。

图9A和图9B以及表2是将图3所示的方式的玻璃天线10安装于实际的汽车的后挡风玻璃而制作成的汽车用玻璃天线的实测数据。图9A是在将导体长度L1固定为(1/32)·λ_g1的情况下使天线元件1与除雾器的最接近天线元件1的电热线221之间的距离(mm)变化为(1/512)·λ_g1、(1/256)·λ_g1、(1/192)·λ_g1、(1/128)·λ_g1、(1/64)·λ_g1、(1/48)·λ_g1、(1/40)·λ_g1、(1/32)·λ_g1、(2/53)·λ_g1时的波段III(174MHz～240MHz)的平均增益。在图9A中，横轴为频率(MHz)，纵轴为平均增益(dBd)。平均增益表示在所述波段内每旋转3°旋转角度时的天线增益的、波段内的平均值。

在本实施例中，除玻璃天线10以外的尺寸与实施例1相同。

在此，在表2中示出图9A所示的图表中的天线元件-除雾器(天线元件1与最接近天线元件的电热线221)之间的距离D1下的、在整个波段III区域中的增益的平均值。

表2

天线-DEF之间的距离	平均值
		(1/512)·λg<sub>1</sub>	-6.6
(1/256)·λg<sub>1</sub>	-6.3
		(1/192)·λg<sub>1</sub>	-6.4
(1/128)·λg<sub>1</sub>	-6.6
		(1/64)·λg<sub>1</sub>	-7.2
(1/48)·λg<sub>1</sub>	-7.8
		(1/40)·λg<sub>1</sub>	-8.3
(1/32)·λg<sub>1</sub>	-9.1
		(2/53)·λg<sub>1</sub>	-10.0

根据表2，天线元件-除雾器之间的距离越长，平均增益越低。当天线元件-除雾器之间的距离超过(1/48)·λ_g1时，降低率变大。

图9B是表示天线元件与除雾器之间的距离D1同波段III的增益的最小值的相关性的数据图。

在图9B的数据图中，可知，若针对使天线元件1与电热线22l之间的最接近距离D1变化时的平均增益的变化量画近似曲线，则斜率在(1/48)·λ_g1点处发生变化。由此，在至少大于(1/48)·λ_g1时，随着天线元件1与除雾器的最接近天线元件1的电热线22l之间的距离的变大，平均增益的降低率变高。

由于图9A、图9B、表2是实测数据，因此，考虑误差，天线元件1与除雾器20的最接近天线元件1的电热线22l之间的距离D1优选为(1/40)·λ_g1以下。另外，如图9B所示，距离D1进一步优选为(1/48)·λ_g1以下。

实施例3

图10A是表示针对图5所示的车辆用天线使除雾器20的纵向电热线23的长度变化时的、波段III的各频率下的天线增益的图表。

图10A和图10B以及表3是将图5所示的方式的玻璃天线10C安装于实际的汽车的后挡风玻璃而制作成的汽车用玻璃天线的实测数据。图10A是在将导体长度L1固定为(1/32)·λ_g1且将天线元件1与除雾器的最接近天线元件1的电热线22l之间的距离D1(mm)固定为(1/192)·λ_g1的状态下使纵向电热线23的长度变化为0.13·λ_g1、0.16·λ_g1、0.19·λ_g1、0.26·λ_g1、0.29·λ_g1、0.32·λ_g1、0.36·λ_g1时的波段III(174MHz～240MHz)的平均增益。在图10A中，横轴为频率(MHz)，纵轴为平均增益(dBd)。平均增益表示在所述波段内每旋转3°旋转角度时的天线增益的、波段内的平均值。

本发明为水平成分较长的水平图案(横向图案)，将单位设为mm，图5的实施方式的形状中的窗玻璃等的尺寸为：

玻璃垂直高度：281

玻璃水平宽度60：490

开口部Oh：440

除雾器纵长Dh17：360

窗的接地角度为35°。除此之外，对于天线结构，将导体长度L1固定为(1/32)·λ_g1，将天线元件-除雾器之间的距离D1固定为(1/192)·λ_g1，供电点的结构与第1实施例相同。

在此，在表3中示出图10A所示的图表中的各纵向电热线23的长度L23下的、在整个波段III区域中的增益的平均值。

表3

DEF的纵向电热线的长度	最小值
		0.13λg<sub>1</sub>	-12.8
0.16λg<sub>1</sub>	-12.1
		0.19λg<sub>1</sub>	-10.5
0.23λg<sub>1</sub>	-9.6
		0.26λg<sub>1</sub>	-11.9
0.29λg<sub>1</sub>	-12.2
		0.32λg<sub>1</sub>	-13.5
0.36λg<sub>1</sub>	-14.3

根据表3，当除雾器20的纵向电热线23的长度L23接近(1/4)·λ_g1(为0.19·λ_g1、0.23·λ_g1、0.26·λ_g1)时，增益提高。

图10B是表示除雾器20的纵向电热线23的长度L23与波段III的增益的最小值的相关性的数据图。

在图10B的数据图中，可知，若针对使纵向电热线23的长度L23变化时的平均增益的变化量画近似曲线，则斜率在(1/4)·λ_g1周边的0.19·λ_g1、0.23·λ_g1、0.26·λ_g1点处发生变化。由此，如果长度处于至少(1/4)·λ_g1周边，则通过配置除雾器20的纵向电热线23会提高平均增益。

由于图10A、图10B、表3是实测数据，因此，考虑误差，DEF的纵向电热线23的长度L23优选为λ/4±50％左右。另外，如图10B所示，纵向电热线23的长度L23进一步优选为0.16λ_g1～0.30λ_g1。

实施例4

图11A是表示针对图7所示的车辆用天线使内侧、外侧的两根天线元件的长度变化时的、波段III的各频率下的天线增益的图表。图11B是表示针对图7所示的车辆用天线使内侧、外侧的两根元件的长度变化时的、L波段的各频率下的天线增益的图表。在此，内侧指的是接近电热线的天线元件，外侧指的是比该天线元件远离电热线的天线元件。

在本实施例中，每旋转3°旋转角度，在波段III的频率范围(174Mz～240Mz)内，每3MHz测量一次天线增益的数据，并在L波段的频率范围(1452Mz～1492MHz)内，每1.8MHz测量一次天线增益的数据。

在本实施例中，玻璃天线11的除天线元件2以外的尺寸与实施例3相同。

对外侧较长的情况(外侧元件：50mm、内侧元件：20mm)和内侧较长的情况(内侧元件：50mm、外侧元件：20mm)进行了比较。根据图11A，接近DEF的那个元件的提高增益的效果较大。

参照图7，在设置第2天线元件2的情况下，第2天线元件2比第1天线元件1短，第1天线元件1和第2天线元件2以与最接近的电热线22l大致平行的方式设置。

因此，与电热线22l接近地设置的那个天线元件能够与电热线22l较强地电容耦合，因此易于通过与除雾器之间的电容耦合来提高垂直极化波的接收灵敏度。

例如，在图11A和图11B中，实线表示外侧(在图7中为下侧)为第1天线元件1、内侧(在图7中为上侧)为第2天线元件2的情况下的增益，虚线表示外侧为第2天线元件2、内侧为第1天线元件1的情况下的增益。

在此，在表4中示出图11A和图11B所示的图表中的在整个波段III区域和整个L波段区域中的增益的平均值。

如图11A所示，当将导体长度较长的第1天线元件1设置在内侧时，波段III的增益提高。另外，如图11B所示，当将导体长度较长的第1天线元件1设置在外侧时，L波段的增益提高。

在此，在表4中示出图11A所示的图表中的各纵向电热线23的长度L23下的在整个波段III区域中的增益的平均值。

表4

如图11A、图11B和表4所示，当使内侧较长且使外侧较短时，平均值的差变小。在此，作为天线，通常，优选的是，能够获得最小值为－12dB以上的增益。

例如，在图11A所示的波段III中，在为189MHz时，在外侧为第1天线元件的情况下，增益的最小值为－11.1dB，在内侧为第1天线元件的情况下，增益的最小值为－10.3dB。

另外，在图11B所示的L波段中，在为1491MHz时，在外侧为第1天线元件的情况下，增益的最小值为－5.4dB，在内侧为第1天线元件的情况下，增益的最小值为－7.8dB。因此，优选的是，在相对于最小值的期望值(－12dB)而言更没有余裕的波段III中提高增益。

因此，在设置两个天线元件的情况下，当将为了与波段III相对应的、导体长度较长的天线元件1设置得更接近除雾器20的最外的电热线22l(22u)时，作为玻璃天线而言更为优选。在该情况下，第1天线元件1以夹在整个第2天线元件2与电热线22l之间的方式配置。

此外，也可以是，在重视L波段的接收性能的情况下，相反地，将第2天线元件2配置为接近电热线22l。

Claims

1.一种车辆用玻璃天线，在车辆的后部窗玻璃设有通电加热式的除雾器，该车辆用玻璃天线用于接收数字音频广播的垂直极化波，该车辆用玻璃天线特征在于，

所述除雾器在所述后部窗玻璃的下部侧到上部侧具有沿水平方向延伸的多个电热线和在所述后部窗玻璃的左右两端部侧具有沿上下方向延伸的、用于向所述多个电热线供电的多个母线，

所述车辆用玻璃天线设于所述后部窗玻璃的至少左右任意一个端部侧的、比所述除雾器靠上部或靠下部的位置，

所述车辆用玻璃天线包括：

供电点：以及

第1天线元件，其自所述供电点沿大致水平方向延伸，

在将接收频带的中心频率下的空气中的波长设为λ，将玻璃的波长缩短率设为k，将接收频带的中心频率下的所述后部窗玻璃上的波长设为λ_g＝λ·k时，所述第1天线元件的导体长度为(1/6)·λ_g以下，所述第1天线元件与第1电热线之间的距离为(1/40)·λ_g以下，其中，所述第1电热线是设于所述电热线中的最外侧的、与所述第1天线元件最接近的电热线。

2.根据权利要求1所述的车辆用玻璃天线，其中，

所述第1天线元件的导体长度为(1/8)·λg以下。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用玻璃天线，其中，

所述第1天线元件与所述第1电热线进行电容耦合，该车辆用玻璃天线用于接收所述数字音频广播的波段III的垂直极化波。

4.根据权利要求1或2所述的车辆用玻璃天线，其中，

所述供电点包括芯线侧供电点和在水平方向上与该芯线侧供电点排列设置的接地侧供电点。

5.根据权利要求1或2所述的车辆用玻璃天线，其中，

所述第1天线元件自所述供电点朝向所述后部窗玻璃的车宽方向上的中心线延伸。

6.根据权利要求1或2所述的车辆用玻璃天线，其中，

该车辆用玻璃天线包括第2天线元件，该第2天线元件自所述供电点延伸，用于接收与所述第1天线元件的接收频带不同的频带的垂直极化波。

7.根据权利要求6所述的车辆用玻璃天线，其中，

所述第2天线元件比所述第1天线元件短，

所述第1天线元件和所述第2天线元件沿垂直方向排列且均与所述第1电热线大致平行地延伸，

所述第1天线元件以比所述第2天线元件接近所述电热线的方式设置。

8.根据权利要求1或2所述的车辆用玻璃天线，其中，

所述除雾器具有沿上下方向与所述多个电热线交叉的纵向电热线，

在将所述第1天线元件的接收频带的中心频率下的空气中的波长设为λ，将玻璃的波长缩短率设为k，λ_g＝λ·k时，所述纵向电热线的长度为(1/8)·λ_g以上且(3/8)·λ_g以下。

9.根据权利要求1或2所述的车辆用玻璃天线，其中，

所述车辆为掀背式。

10.根据权利要求9所述的车辆用玻璃天线，其中，

在所述车辆的后部，以能够开闭的方式安装有后背门，在该后背门上形成有用于观察后方的开口部，

所述后部窗玻璃以覆盖所述开口部的方式安装于所述后背门，

所述第1电热线与所述开口部的同该第1电热线相对的下缘部或上缘部之间的距离比所述第1天线元件的长度短。

11.根据权利要求9所述的车辆用玻璃天线，其中，

在所述车辆的后部，以能够开闭的方式安装有后背门，在该后背门上形成有第1开口部，

在所述后背门上，以覆盖所述第1开口部的方式安装有树脂制的面板，

在所述树脂制的面板上形成有比所述第1开口部小的、用于观察后方的第2开口部，

所述后部窗玻璃以覆盖所述第2开口部的方式安装于所述后背门，

所述第1电热线与所述第2开口部的同该第1电热线相对的下缘部或上缘部之间的距离比所述第1天线元件的长度短。

12.一种后部窗玻璃，其中，

该后部窗玻璃包括权利要求1至11中任一项所述的车辆用玻璃天线。