CN110073548A - 天线和窗玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明提供设于车辆的窗玻璃的天线，其具有：面状导体，其设于所述玻璃上；槽，其形成为从所述面状导体去除导体而成的矩形区域；供电部，其设于所述槽的第1边；以及元件，其从所述供电部的芯线侧端子延伸到在所述槽中与所述第1边相对的第2边，所述槽配置于从所述面状导体的中心向所述第1边的方向偏移的位置。
Description
技术领域
本发明涉及配置于玻璃板的表面的玻璃天线，尤其涉及宽频带且高灵敏度的天线。
背景技术
以往，作为车辆用的玻璃天线，有一种用于接收无线电广播、电视广播的天线。另外，近年来，逐渐需要在车辆上设置用于车辆间通信、道路车辆间通信的天线。
另外，伴随着频率资源的吃紧，无线通信所使用的频率变高。在高频例如4GHz～6GHz的频带中，天线变得小型，但是容易受到周边物体的影响。因此，难以在高频的天线中确保宽频带且高灵敏度的特性。
作为车辆用的车辆间通信用的天线，在专利文献1、2中记载了如下的车辆用玻璃天线，即，其由线状的元件构成，能够相对于来自前方和后方的垂直极化波获得较高的接收灵敏度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-111505号公报
专利文献2：日本特开2017-5711号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在由线状的元件构成的玻璃天线中，若发送频率和接收频率变高，则玻璃的影响变大。例如，在形成于玻璃板的表面的偶极天线中，当设有天线图案的玻璃的厚度为考虑到玻璃的缩短率的有效波长的10分之1左右时，与玻璃较薄的情况相比较，增益约下降8dB。
因此，在高频段中需提供高灵敏度的天线。
本发明的目的在于提供在高频段中宽频带且高灵敏度的天线。
用于解决问题的方案
即，本发明是设于车辆的窗玻璃的天线，该天线的特征在于，其具有：面状导体，其设于所述玻璃上；槽，其形成为从所述面状导体去除导体而成的矩形区域；供电部，其设于所述槽的第1边；以及元件，其从所述供电部的芯线侧端子延伸到在所述槽中与所述第1边相对的第2边，所述槽配置于从所述面状导体的中心向所述第1边的方向偏移的位置。
另外，本发明是一种天线，其特征在于，使所述槽的第1边凹陷，设置利用凸形状将槽扩大的调整部。
另外，本发明是一种天线，其特征在于，所述供电部具有连接供电线的同轴连接器和设置所述同轴连接器的导电性的台座，所述台座在所述调整部配置为将与所述第1边交叉的两个侧边连接起来，所述同轴连接器的芯线侧端子与所述元件相连接，所述同轴连接器的接地侧端子与所述台座相连接。
另外，本发明是一种天线，其特征在于，所述面状导体以靠近所述槽的边与车身凸缘(日文：ボディフランジ)电容耦合的方式靠近车身凸缘地设置。
另外，本发明是一种天线，其特征在于，在所述面状导体设有辅助槽，该辅助槽形成为去除导体而成的矩形区域，与所述槽的第2边平行地配置。
另外，本发明是一种天线，其特征在于，所述辅助槽的宽度比所述槽的宽度小。
另外，本发明的特征在于，所述辅助槽设有多个，越靠近所述槽的所述辅助槽越大。
另外，本发明是设有所述任一天线的窗玻璃。
发明的效果
根据本发明，能够在高频段减少玻璃的影响，能够以宽频带获得高灵敏度。因此，能够以高灵敏度接收作为用于5G通信的电波而进行研究的4GHz～6GHz带中的任意的频段的电波或者作为车辆间通信的电波而进行研究的5.9GHz带的电波。
附图说明
图1是从车内侧观察本发明的实施方式的玻璃天线得到的俯视图。
图2是表示本发明的实施方式的玻璃天线的立体图。
图3是表示本发明的实施方式的天线的端子部的另一形态的立体图。
图4是表示本发明的实施方式的变形例的天线图案的图。
图5是表示本发明的实施方式的天线的特性的图。
具体实施方式
图1是从车内侧观察本发明的实施方式的玻璃天线得到的俯视图。
如图1所示，本发明的实施方式的玻璃天线由面状导体1构成，该面状导体1在内部设有槽2。
面状导体1的一边靠近车身凸缘10并且与之平行地配置于玻璃上，面状导体1与车身凸缘10电容耦合。对于面状导体1的大小，优选的是，考虑到由玻璃导致的波长缩短而调整为，横向为4λ，纵向为3λ，其中λ为使用频率频带的中心频率的波长。若将玻璃的波长缩短率设为α(α＝0.7)，则优选调整为，横向为4αλ，纵向为3αλ。此外，面状导体1较大的话，天线的特性稳定，较为理想。
在面状导体1的内部设有没有导体的区域即槽2。即，槽2由通过去除面状导体1的局部而形成于面状导体1的孔形成。
槽2从面状导体1的中心向靠近车身凸缘10的边的方向偏移地配置。槽2的位置根据设置天线的车身等的构造体来调整大小、位置的话较佳。通过使槽2从面状导体1的中心向车身凸缘10那一侧偏移地配置，能够在设于玻璃的周边部的着色区域设置连接器5，能够使连接器5相对于驾驶员而言不显眼。另外，电场在元件3的延长线上朝向面状导体1的面积较大的一侧，因此，天线的方向性为相对于与面状导体1垂直的方向倾斜的方向。因此，在汽车的挡风玻璃上设置天线时，方向性容易朝向水平方向。
另外，槽2设于面状导体1的左右方向的中心的话较佳。槽2也可以从中心向右或向左偏移地配置。通过从面状导体1的左右方向的中心向右或向左偏移地配置槽2，从槽2观察时，天线的方向性朝向面状导体1的面积较大的方向，因此，能够利用槽2的位置在左右方向上调整天线的方向性。
对于槽2的大小，优选的是，考虑到由玻璃导致的波长缩短而调整为，横向为λ，纵向为λ/2，其中λ为使用频率频带的中心频率的波长。若将玻璃的波长缩短率设为α(α＝0.7)，则优选调整为，横向为αλ，纵向为αλ/2。此外，频带宽度根据槽2的大小而发生变化，因此，能够通过槽2的大小调整频带宽度。
在面状导体1的形成槽2的上边的位置安装有连接器5。在连接器5连接供电线(例如同轴电缆)，该供电线与无线设备相连接。对于安装连接器5的供电位置，在槽2的横向上容许从中心偏离宽度的大约20％左右。通过使连接器5的安装位置(即，供电位置)左右变化，能够左右调整天线的方向性。并且，通过连接器5的安装位置的左右的变化，能够调整天线的阻抗。
即，在本实施方式的天线中，能够通过槽2的位置和槽2内的供电位置(连接器5的位置)调整天线的方向性。
在槽2设置用于安装连接器5的凸状的调整部4(面状导体1的凹部)的话较佳。天线的阻抗根据调整部4的大小而变化，因此，能够通过调整部4的大小调整天线的阻抗。
连接器5的芯线侧端子与元件3相连接。元件3与面状导体1的构成槽2的相反侧的边的部分相连接，通过元件3向槽2的相反侧供电。连接器5的接地侧端子与面状导体1相连接。
面状导体1和元件3是通过在玻璃面上涂布导电性的陶瓷膏并在干燥后利用加热炉进行烧结而形成的。也可以利用金属板构成面状导体1和元件3。
图2、图3是表示本实施方式的玻璃天线的立体图(从车内观察)，尤其示出供电部的结构。
在图2所示的供电部中，将连接器5设于台座6上。台座6由金属板形成为凸状，台座6的腿部与面状导体1的在调整部4的左右侧边附近的部分相连接。即，台座6配置为将与设有调整部4的边正交的两个侧边连接起来。台座6的中央部高一级地形成，供连接器5安装。
连接器5的接地侧端子与台座6相连接，芯线侧端子与元件3相连接。在元件3由金属板构成的情况下，使元件3的端部与连接器5的芯线侧端子相连接。另外，在元件3是通过烧结导电性膏而形成的情况下，利用金属板等导电体将元件3和连接器5之间连接起来的话较佳。
此外，在图2所示的方式中，由于连接器5安装于台座6，因此，能够与连接器5的安装位置无关地变更调整部4的大小。因此，在调整部4较小的情况下，连接器5的芯线侧端子和平板的距离变近，因此，能够降低天线的阻抗。
在图3所示的另一方式的供电部中，不设置台座6，而是将连接器5配置于面状导体1上。连接器5的接地侧端子与面状导体1相连接，芯线侧端子与元件3相连接。
图4是表示本实施方式的天线的图案的变形例的图。
在本变形例中，与槽2平行地设置辅助槽71～74。辅助槽71～74由通过去除面状导体1的局部而形成于面状导体1的孔构成。
既可以如图4所示那样设置多个辅助槽，也可以仅设置一个辅助槽。例如，在图4所示的方式中，靠近槽2地设置辅助槽71，靠近辅助槽71地设置辅助槽72，靠近辅助槽72地设置辅助槽73，并且靠近辅助槽73地设置辅助槽74。
对于辅助槽的大小，越远离槽2的辅助槽其宽度越小的话较佳。即，越靠近槽2的辅助槽越大。例如，如图4所示，辅助槽71的宽度比槽2的宽度小，辅助槽72的宽度比辅助槽71的宽度小，辅助槽73的宽度比辅助槽72的宽度小，辅助槽74的宽度比辅助槽73的宽度小。这样，通过使辅助槽依次变小地构成，辅助槽能够像导波器那样发挥功能，使得天线的方向性朝向设置辅助槽的方向。另外，除了该方式之外，也可以设为具有多个(例如1～5个)外周长为λ的辅助槽的天线。
图5是表示本实施方式的天线的方向性的图。
在图5中，在面状导体1所配置的面内，180°为车身凸缘10的方向。如图5所示，可知在0°的方向(从槽2观察时为面状导体1的面积较大的方向)上产生方向性，在设置于车辆的前窗玻璃的上部的情况下，能够在车辆的前方获得较大的增益。
以上，参照附加的附图详细地说明了本发明，但本发明并不限定于这样具体的结构，也包括在附加的权利要求书的主旨内的多种变更和等同的结构。
本申请主张基于2017年3月29日向日本特许厅申请的特愿2017-66338的优先权，该申请的全部内容依据参照编入到本说明书中。
Claims (8)
1.一种天线，其设于车辆的窗玻璃，
该天线的特征在于，其具有：
面状导体，其设于所述玻璃上；
槽，其形成为从所述面状导体去除导体而成的矩形区域；
供电部，其设于所述槽的第1边；以及
元件，其从所述供电部的芯线侧端子延伸到在所述槽中与所述第1边相对的第2边，
所述槽配置于从所述面状导体的中心向所述第1边的方向偏移的位置。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，
在所述第1边中，使所述面状导体凹陷，设置利用凸形状将所述槽扩大的调整部。
3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，
所述供电部具有连接供电线的同轴连接器和设置所述同轴连接器的导电性的台座，
所述台座在所述调整部配置为将与所述第1边交叉的两个侧边连接起来，
所述同轴连接器的芯线侧端子与所述元件相连接，
所述同轴连接器的接地侧端子与所述台座相连接。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的天线，其特征在于，
所述面状导体以靠近所述槽的边与车身凸缘电容耦合的方式靠近车身凸缘地设置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的天线，其特征在于，
在所述面状导体设有辅助槽，该辅助槽形成为去除导体而成的矩形区域，与所述槽的第2边平行地配置。
6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，
所述辅助槽的宽度比所述槽的宽度小。
7.根据权利要求5或6所述的天线，其特征在于，
所述辅助槽设有多个，
越靠近所述槽的所述辅助槽越大。
8.一种窗玻璃，其中，
在该窗玻璃设有权利要求1～7中任一项所述的玻璃天线。
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