JP2000049521A - 自動車用ガラスアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】前置増幅器なしで受信感度を向上させる。 【解決手段】後部窓ガラス板１にデフォッガ４を設け、
デフォッガ４と後部窓用車体開口部との間で反共振する
ようにデフォッガ４にリアクタンス回路モジュール８を
接続し、給電端子４０とＡＭ用ラジオ受信機３０との間
にリアクタンス回路モジュール４１を入れ、デフォッガ
４とＡＭ用ラジオ受信機３０の入力とを共振させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノイズ低減が図ら
れた自動車用ガラスアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のラジオ用のアンテナとしては、
ロッドアンテナ又はリッドアンテナに代わるものとし
て、自動車の後部窓用のガラス板の表面又は内部にＡＭ
用、ＦＭ用、又はＡＭ・ＦＭ兼用のアンテナ導体を設け
たガラスアンテナが広く普及している。

【０００３】このガラスアンテナはロッドアンテナ又は
リッドアンテナのように外部に突出していないため、危
害を与えることが少ないとともに折られたりすることが
なく、また、錆びたりすることがないので性能の変化が
少なく、また、自動車の外観のデザインを良好にすると
いう利点を有する。

【０００４】このガラスアンテナは、ガラス板に設けら
れているアンテナ導体のパターンを所望の性能が得られ
るようにパターンを設計することで、アンテナ・ゲイン
を高めることができるが、自動車窓用のガラスアンテナ
の場合、ガラス板の面積が充分に広くないため、アンテ
ナ導体と自動車の車体間の距離が狭くならざるを得ず、
そのためアンテナ導体からのリーク電流が多くなり、ア
ンテナ・ゲインが不充分となる傾向がある。

【０００５】また、自動車の後部窓用の場合、通常窓ガ
ラス板に曇り除去用の通電加熱式のデフォッガが所定パ
ターンのアンテナ導体と一緒に設けられているため、特
にヒータとアンテナ導体が近接している場合には、この
曇り除去用通電加熱式のデフォッガの給電部分を通じて
自動車の車体へアースされ、ゲイン損失が生じる。

【０００６】ゲイン損失を防ぐ目的でチョークコイルを
曇り除去用の通電加熱式のデフォッガの給電端子の好適
な部位に装着することも行なわれているが、かかるチョ
ークコイルを用いた自動車用ガラスアンテナの場合、チ
ョークコイルが高周波通電阻止機能を充分持たないの
で、アンテナ・ゲインが低くなる傾向がある。

【０００７】従来のガラスアンテナにおいては、上記し
たようなアンテナ・ゲインの損失を補償するため、図１
３のようにアンテナ導体６の給電端子１１とラジオ受信
機１２との間の給電線の好適な部位に前置増幅器３１を
挿入することが行なわれていた。

【０００８】しかし、前置増幅器挿入のため強電界中に
おいては、混変調などが発生し、ノイズが高くなるとい
う問題点があった。また、この方式の場合にはラジオ受
信機とは別に前置増幅器を設置する必要があるため、か
なり高価となるという問題点や、ガラスアンテナの近傍
に前置増幅器を設置することは前置増幅器用のスペース
確保等で自動車の設計上の制約条件を与えるという問題
点があった。したがって、このような前置増幅器を必要
とせず、しかも高利得で低ノイズの自動車用ガラスアン
テナの開発が望まれていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有していた問題点を解消し、高価な前置増幅器を必要と
せず、かつ高利得で、低ノイズの自動車用ガラスアンテ
ナ装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動車の後部
窓用車体開口部に嵌め込まれる後部窓ガラス板に、ヒー
タ線と該ヒータ線に給電するバスバーとを有する通電加
熱式のデフォッガと、所定パターンのアンテナ線条を有
するアンテナ導体とが設けられた自動車用ガラスアンテ
ナ装置において、上記デフォッガとアンテナ導体とをそ
れらの一部において、両者間で直流電流の送受は行なわ
れないが高周波電流の送受は行なわれるように所定間隔
をおいて近接させて容量結合させるとともに、所望の放
送周波数帯域の中心周波数において上記デフォッガと自
動車の後部窓用車体開口部との間で反共振するようにデ
フォッガにリアクタンス回路を接続し、かつ、アンテナ
導体の給電端子からアンテナ導体を見たインピーダンス
と受信機入力インピーダンスの比を１に近づけられるよ
うに、上記リアクタンス回路のチョークコイルとデフォ
ッガ・後部窓用車体開口部間の浮遊容量とによるQualit
y Factor（Ｑ値）を設定し、さらに上記アンテナ導体の
給電端子と受信機との間に受信機の入力端からアンテナ
導体を見たときのアンテナ導体及びアンテナとしての機
能部分の合計のインピーダンスが上記所望の放送周波数
帯域において若干容量性リアクタンスとなるようにマッ
チング回路を挿入したことを特徴とする自動車用ガラス
アンテナ装置を提供する。

【００１１】これら技術手段によって、デフォッガに接
続されるリアクタンス回路としてチョークコイルを使用
し、このコイルとデフォッガ・後部窓用車体開口部間の
浮遊容量とによって起きる反共振の周波数を所望の放送
周波数帯域の中心に設定することが最適である。

【００１２】また、アンテナ導体の給電端子と受信機と
の間に挿入されるマッチング回路は、コイル、コンデン
サ及び抵抗によって構成され、所望の放送周波数帯域に
わたってインピーダンスがほぼ一定となるようにされた
リアクタンス回路からなり、受信機の入力端から見たア
ンテナ導体、アンテナとしての機能部及びアンテナ・フ
ィーダ線の部分の上記所望の放送周波数帯域におけるア
ンテナ・インピーダンスを若干容量性リアクタンスとな
るように設定するのが最適である。

【００１３】また、本発明は自動車の後部窓用車体開口
部に嵌め込まれる後部窓ガラス板にヒータ線と該ヒータ
線に給電するバスバーとを有する通電加熱式のアンテナ
兼用デフォッガとが設けられた自動車用ガラスアンテナ
装置において、所望の放送周波数帯域において上記アン
テナ兼用デフォッガと自動車の後部窓用車体開口部との
間で反共振するように上記アンテナ兼用デフォッガにリ
アクタンス回路を接続し、見かけ上のデフォッガと自動
車の後部窓用車体開口部との間の抵抗値が大きくなり、
車体開口部へのリーク電流を小さくし、かつ、上記アン
テナ兼用デフォッガの給電端子とラジオ受信機との間に
リアクタンス回路を入れ、アンテナ及びラジオ受信機入
力が共振するように設定したことを特徴とする自動車用
ガラスアンテナ装置を提供する。

【００１４】また、本発明は、自動車の後部窓用車体開
口部に嵌め込まれる後部窓ガラス板にヒータ線と該ヒー
タ線に給電するバスバーとを有する通電加熱式のアンテ
ナ兼用デフォッガとが設けられた自動車用ガラスアンテ
ナ装置において、所望の放送周波数帯域において上記ア
ンテナ兼用デフォッガと自動車の後部窓用車体開口部と
の間で反共振するように上記アンテナ兼用デフォッガに
リアクタンス回路を接続し、見かけ上のデフォッガと自
動車の後部窓用車体開口部との間の抵抗値が大きくな
り、車体開口部へのリーク電流を小さくし、かつ、アン
テナ兼用デフォッガからラジオ受信機へのエネルギー伝
達を所望の放送周波数帯域に上限領域と下限領域におい
て最大となるように共振現象のＱ値を設定したことを特
徴とする自動車用ガラスアンテナ装置を提供する。

【００１５】以下、本発明を図面に従って、さらに詳細
に説明する。図１において、１は乗用自動車の後部窓用
の透明なガラス板であり、このガラス板１の内側面の被
加熱領域には多数本のヒータ線２と、該ヒータ線２の群
の両端に接続される対向したバスバー３、３’とを有す
る通電加熱式のデフォッガ４が設けられており、該デフ
ォッガ４のバスバー３、３’にはデフォッガリード線
５、５’が接続されている。

【００１６】図２、図８に示したデフォッガ４はデフォ
ッガ４の両側のバスバーの一方、例えば片側のバスバー
を所望のところから上下に２つに分割し、下側部バスバ
ー３’ａ、上側部バスバー３’ｂを設け、この下側部バ
スバー３’ａには電源側のデフォッガリード線５を接続
し、上側部バスバー３’ｂにはアース側のデフォッガリ
ード線５’を接続して給電された電流が下側部バスバー
３’ａからバスバー３を通ってバスバー上側部３’ｂへ
とコの字状に流れるようにしたものを例示している。

【００１７】図示したデフォッガの例は、ガラス板の横
方向に線幅０．５〜２ｍｍの細い通電加熱ヒータ線を多
数本ほぼ平行に２〜４ｃｍの間隔をおいて、導電性銀ペ
ーストをガラス板の車内側表面にプリントし、焼付けて
形成した通電加熱式のデフォッガである。

【００１８】６は、自動車の後部窓用ガラス板１の上記
デフォッガ４の上部に設けられたＡＭ・ＦＭ兼用又はＦ
Ｍ用のアンテナ導体である。図１、図２、図４、図５に
おいては、このアンテナ導体６とデフォッガ４の一部の
両者近接する部分であるアンテナ導体６ａ部とデフォッ
ガ４ａ部とは、容量結合され、両者間で直流電流の送受
は行なわれないが、高周波電流の送受は行なわれるよう
に所定間隔をおいて近接されている。このアンテナ導体
６ａ部とデフォッガ４ａ部とは、例えば１〜１０ｍｍ程
度の間隔をおいて離間されている。

【００１９】アンテナ導体６はデフォッガ４との容量結
合によって見かけ上、デフォッガの一部として機能する
ようになる。特にラジオ放送のＡＭ帯に対しては、デフ
ォッガ４もＡＭ帯用アンテナの一部として機能し、ＡＭ
帯用アンテナの実効長が長くなり、受信電波を多く受け
られ、感度が上昇する。

【００２０】上記したように、デフォッガ４とアンテナ
導体６とは、その一部において容量結合されるようにす
るため、デフォッガ４とアンテナ導体６とは、後部窓用
ガラス板と同一面、通常においては室内側面に形成する
のが最適である。

【００２１】アンテナ導体６のパターンとしては、自動
車の形状、ガラス板の形状、寸法、構成などによりＡＭ
帯ラジオ放送、ＦＭ帯ラジオ放送、ＡＭ帯・ＦＭ帯の両
ラジオ放送、又はテレビその他の放送等用のアンテナと
して最適な性能が得られるパターンが適宜選択、設計さ
れる。

【００２２】図示した例では、自動車の後部窓用ガラス
板１のデフォッガ４の上部にアンテナ導体６を設けてい
るが、これに限らずデフォッガ４の下部に設けてもよ
く、デフォッガの上下部に夫々設けてもよく、その他の
余白部に設けてもよい。

【００２３】また、アンテナ導体としては前述したデフ
ォッガのヒータ線と同様に、ガラス板面に導電性銀ペー
ストを所定のパターンにプリントして焼付けた線条のプ
リントタイプのものが最も一般的であるが、これに限ら
ず所定パターンの透明電導膜や極細電導性ワイヤからな
るアンテナ導体であってもよい。

【００２４】そして、本発明においては、デフォッガ４
のデフォッガリード線５、５’間に、直流電源７からデ
フォッガ４への電流は流すがラジオ放送周波数帯域等の
高周波帯域の電流は遮断するようにリアクタンス回路モ
ジュール８が挿入される。このリアクタンス回路モジュ
ール８によりデフォッガ４のヒータ線２とバスバー３、
３’とを高周波的に浮かすことができ、ヒータ線２及び
バスバー３、３’に誘起されたラジオ放送等の高周波帯
域の電波による電流がアースへ流れるのを防止でき、誘
起された電流を漏れなくラジオ受信機に送ることができ
る。

【００２５】リアクタンス回路モジュール８内の高周波
チョークコイル９には、ラジオ放送帯等の高周波帯にお
いて高インピーダンスとなり、また磁気残留防止となる
特性を有するもの、例えば、磁気コアにバイファイラー
巻をした高周波チョークコイル、又は、閉磁路からの電
流によって生じるコイルの磁束を互いに打ち消す方向に
巻かれている高周波チョークコイル、又は、磁気飽和度
の高いコアを用いる高周波チョークコイルなどが使用さ
れる。リアクタンス回路モジュール８内のコンデンサ１
０はラジオ放送帯等の高周波帯において周波数成分の高
い雑音性の電流に対しては電気的に短絡するものであ
る。

【００２６】また、本発明の一態様においては、アンテ
ナ導体６の給電端子１１とラジオ等の受信機１２との間
の経路の所望の位置にマッチング回路１３が挿入され、
アンテナ導体６に誘起された高周波電流はマッチング回
路１３によってインピーダンスがＡＭ受信機１２のイン
ピーダンスと一致ないしは近似するように制御され、Ａ
Ｍ受信機１２へ送られるようにされる。

【００２７】このマッチング回路１３は、基本的にはコ
イル１４、コンデンサ１５、コイル１６及び抵抗１７の
各素子により構成された回路よりなり、所望の放送周波
数帯域にわたってインピーダンスがほぼ一定となるよ
う、かつ受信機の入力端から見たアンテナ導体６及びア
ンテナとしての機能部、即ち、アンテナ導体６と近接
し、容量結合によって、アンテナとしても機能するデフ
ォッガ４部及び受信機の入力端までのアンテナフィーダ
線のそれぞれを合わせた部分の上記所望の放送周波数帯
域におけるアンテナインピーダンスを若干容量性リアク
タンスとなるように各素子の特性値が選択される。これ
によってＡＭ受信機１２とアンテナ全体とのインピーダ
ンスのマッチングをとり、効率のよいアンテナシステム
を得ることができる。

【００２８】また、アンテナ導体６及びデフォッガ４は
通常導電性銀ペーストをガラス板面にプリント印刷し、
焼付けることによって形成されたものが用いられる。し
かし、この場合、隣接するアンテナ導体６ａ部及びデフ
ォッガ４ａ部との間において、プリントされた銀のマイ
グレーション等が起こり、両者が短絡する危険性があ
り、受信機１２に大電流が流れてしまうので、これを防
ぐために、アンテナ導体６の給電端子１１とマッチング
回路１３との間に直流阻止用のコンデンサ１８を挿入し
てもよい。

【００２９】本発明の自動車用ガラスアンテナ装置、特
にＡＭラジオ放送受信用の乗用自動車の後部窓用の自動
車用ガラスアンテナ装置の一態様のマッチング回路にお
いて、コンデンサ１８は５６０ｐＦ〜１μＦ、コイル１
４は８２〜５６０μＨ、コンデンサ１５は１０〜４７０
ｐＦ、コイル１６は８２〜５６０μＨ、抵抗１７は２０
０Ω〜３ｋΩとするのが好ましい。また、デフォッガに
接続されるチョークコイルは０．２〜２μＨとするのが
好ましく、アンテナ導体６ａ部とデフォッガ部４ａ部と
の容量結合部分Ａは５０〜１０，０００ｐＦとするのが
好ましい。また、アンテナ導体６の給電端子１１とＡＭ
受信機１２の入力端との間のアンテナケーブル部分は、
高周波電流が有効に伝送されるようにするのが好まし
い。勿論、これら値は代表的なものについて例示したも
のであり、対象とする自動車用ガラスアンテナ装置に応
じて最適な性能が得られるように変更できる。

【００３０】図８に示した自動車用ガラスアンテナ装置
において、４０はＡＭ用アンテナ兼用のデフォッガ４の
給電端子であるとともに、ＡＭ用アンテナの給電端子も
兼ねる。ＡＭ放送を受信した信号が、アース、直流電源
７へ漏れるのを防ぐために、リアクタンス回路８が設け
られており、またコンデンサ１０が高周波領域におい
て、短絡となり、さらに、ガラス板１面のパターンのデ
フォッガのバスバー、ヒータ線から自動車の車体へ受信
された信号が漏れるのを防ぐために、高周波コイル９と
浮遊容量によって反共振現象を起こすようにコイルの定
数が定められる。給電端子４０からＡＭ用ラジオ受信機
３０へ信号を伝達し、かつ、直流電源７からの直流を阻
止するため、直流遮断用のコンデンサ４２を給電端子４
０とＡＭ用ラジオ受信機３０との間に挿入する。

【００３１】図８に示した例では、ＡＭアンテナ兼用の
デフォッガ４から電波信号が漏れるのを防ぐとともに、
給電端子４０から見たアンテナ・インピーダンスとＡＭ
用ラジオ受信機の入力インピーダンスによる不整合によ
るエネルギー・ロスを調整して、総合的に高利得が得ら
れるようにされている。リアクタンス回路モジュール４
１は、二端子リアクタンス回路網を構成したもので、前
述の直流電源カットのため、コンデンサ４２を直列に挿
入するほかは、給電端子４０から見たアンテナ・インピ
ーダンスの補正及び微調整するためのものである。した
がって、場合によっては、コイル４３がなく直結した形
でもよく、コイル４３に追加してコイル４３と並列にコ
ンデンサが置かれてもよい。

【００３２】この例において、デフォッガ４と車体の後
部窓開口部１９間の浮遊容量と高周波チョークコイル９
によって、反共振現象を起こさせ漏れ電流を阻止する。
この場合における給電端子４０から見たアンテナ・イン
ピーダンスを図９に示す。ｆ₁ は下限周波数、ｆ₂ は上
限周波数を示し、ｆ₀ はその中心周波数である。

【００３３】ｆ₀ は高周波チョークコイル９のインダク
タンス量を調整することによって設定できる。さらに、
図１０のＡＭ用ラジオ受信機３０の入力電圧のごとく、
広帯域で利得を得ることができるようにアンテナ・イン
ピーダンスとＡＭ用ラジオ受信機３０の入力インピーダ
ンスをなるべく等しくすることが望ましい。

【００３４】しかし、一般に自動車用ラジオ受信機の入
力インピーダンスは低く、前述のごとく漏れ電流を阻止
するための高インピーダンスとは矛盾することがある。
したがって、総合的に高利得を得られるように反共振の
Ｑ値とリアクタンス回路モジュール４１を適度な値を選
択すればよい。これによって、従来実施されていた前置
増幅器を割愛しても、充分な利得を得ることができる。

【００３５】図８に示したＡＭ用アンテナはデフォッガ
のヒータ線及びバスバーを利用することを基本構成とし
ているが、ヒータ線２をＦＭ用アンテナ導体６のパター
ンと直結又は近接させて、さらに高利得を得てもよい。
デフォッガ４の電源７側の給電端子４４及びアース側の
給電端子４０から見た車体との浮遊容量は、一般に１０
〜１００ｐＦである。

【００３６】図９の搬送周波数は例えば日本国内では、
ｆ₁ ＝５５８ｋＨｚ、ｆ₂ ＝１４４２ｋＨｚであるか
ら、対数換算するとｆ₀ ≒９００ｋＨｚである。したが
って、高周波チョークコイル９の並列合算のインダクタ
ンス値は１５０〜１５００μＨでよい。この高周波チョ
ークコイル９は例えばバイファイラー巻きのフェライト
・コアを使用したトロイダル・コイルが適しているが、
自己共振周波数がｆ₂ 以上であり、電流飽和を生じなけ
れば使用できる。

【００３７】高周波チョークコイル９のＱ値の調整は高
周波チョークコイル９の線径と巻き数によって選択でき
るが、高周波チョークコイル９と直列に抵抗を入れて調
整してもよい。また、コンデンサ１０は５μＦ程度のフ
ィルム・コンデンサが適している。また、ＡＭ用ラジオ
受信機３０の入力インピーダンスは２０〜３００Ωと種
々あるが、なるべく高インピーダンスが望ましい。

【００３８】直流阻止用のコンデンサ４２はできるだけ
大容量が望ましい。搬送周波数調整用のコイル４３は、
デフォッガ４、チョークコイル４２及びＡＭ用ラジオ受
信機３０の合算したリアクタンス成分を打ち消すことを
目的とするが、総合利得を高域又は低域のどちらかへ、
シフトさせる微調整の役割が可能である。したがって、
上記コイル４３に並列にコンデンサを接続し、調整をさ
らに容易とすることもできる。

【００３９】また、デフォッガ４の給電端子４０からみ
た別の例のアンテナ・インピーダンスを図１１に示す。
ｆ₁ は該搬送周波数の下限値、ｆ₂ は上限値を示し、ｆ
₀ は反共振周波数である。ｆ₀ は高周波チョークコイル
９のインダクタンス値を調整することによって設定でき
る。さらに、図１２のＡＭ用ラジオ受信機の入力電圧の
ごとく、高感度利得を得るために、アンテナ・インピー
ダンスとＡＭ用ラジオ受信機の入力インピーダンスが、
なるべく等しいことが望ましい。

【００４０】しかし、一般にＡＭ用ラジオ受信機の入力
インピーダンスは低く、前述のごとく漏れ電流を阻止す
るための高インピーダンスとは矛盾したことである。し
たがって、総合的に高利得を得られ、さらに低ノイズと
するようにｆ₀ を選択すればよい。図１１の搬送周波数
は例えば日本国内では、ｆ₁ ＝５５８ｋＨｚ、ｆ₂ ＝１
４４２ｋＨｚであるから、反共振周波数ｆ₀ ＝５５０ｋ
Ｈｚ以下である。

【００４１】したがって、高周波チョークコイル９の合
算のインダクタンス値は１〜１０ｍＨでよい。高周波チ
ョークコイル９は、例えば、バイファイラー巻きのフェ
ライト・コアを使用したトロイダル・コイルが適してい
るが、自己共振周波数はなるべく高くし、ｆ₂ 以上であ
ることが望ましい。また、電流飽和を生じてはいけな
い。

【００４２】ＡＭ用ラジオ受信機３０の入力インピーダ
ンスは２０〜３００Ωと種々あるが、なるべく高インピ
ーダンスが望ましい。チョークコイル４２はできるだけ
大容量が望ましい。搬送周波数調整用のコイル４３は、
デフォッガ４、チョークコイル４２及びＡＭ用ラジオ受
信機の合算したリアクタンス成分を打ち消すことを目的
としたものである。

【００４３】上記したアンテナ装置は、広帯域にわたっ
て、ＡＭラジオ放送を前置増幅器なしで受信可能な自動
車用広帯域ＡＭガラス・アンテナ装置である。アンテナ
からの白色雑音の発生は、アンテナ・インピーダンスの
純抵抗分によって内部発生する場合と、外部からの混入
の場合がある。一般に、雑音エネルギーは純抵抗に比例
することが知られている。

【００４４】本発明では、アンテナ・インピーダンスは
低いため、低ノイズ・アンテナといえる。さらに、高周
波チョークコイル９とコンデンサ１２によって構成され
るフィルタにより、直流電源からの雑音防止とすること
ができる。したがって、リアクタンス回路モジュール８
はなるべくアンテナ近傍に設置することが望ましい。

【００４５】

【作用】本発明の自動車用ガラスアンテナ装置におい
て、リアクタンス回路モジュール８のチョークコイル９
と、デフォッガ４と後部窓開口部１９と間の静電容量に
よって反共振現象を作り、所望の放送周波数帯域の低周
波側の周波数ｆ₁ と、高周波側の周波数ｆ₂ との間の中
心値ｆ₀ が反共振周波数となるように設定する。例えば
ＡＭ放送周波数帯においてはｆ₁ ≒５００ｋＨｚとｆ₂
≒１５００ｋＨｚの間の中心値ｆ₀ ≒１０００ｋＨｚが
反共振周波数となるように設定すれば、図３（ａ）のよ
うにｆ₀ でデフォッガ４、即ちヒータ線２とバスバー４
の導電性材料によって形成されるデフォッガ４のインピ
ーダンスが最大となる。

【００４６】即ち、デフォッガ４から車体側の後部窓開
口部１９への漏れ電流が最小となって、デフォッガ４に
到来放送電波によって誘起された高周波電流が車体側に
流れて感度が低下するのを防止できる。

【００４７】また、デフォッガ４とアンテナ導体６と
は、近接したアンテナ導体６ａ部とデフォッガ４ａ部と
の間の容量結合によって、所望の放送周波数帯域におい
て、高周波的に接続された状態となるので、デフォッガ
４もアンテナとして機能するようになり、アンテナ導体
６の給電端子１１から見たアンテナ導体及びアンテナと
しても機能するデフォッガ４のアンテナ部分のインピー
ダンスを高くでき、かつチョークコイル９と、デフォッ
ガと後部窓開口部１９との間の浮遊容量とによるＱ値を
最適な値とし、図３（ｂ）のようにこの給電端子１１か
ら見たインピーダンスと受信機入力インピーダンスの比
を１に近づけることによりアンテナから受信機への電力
効率を良好にすることができ、アンテナに生じた到来電
波による誘起電流を漏れなく受信機側に送ることができ
る。

【００４８】また、アンテナ導体６の給電端子１１と受
信機１２の間に図１、図２、図４、図５に示されるよう
なコイル１４、コンデンサ１５、コイル１６及び抵抗１
７の各素子により構成されたリアクタンス回路を有する
マッチング回路１３が挿入されるが、このリアクタンス
回路において、このインピーダンスはコンデンサ１５と
コイル１６による反共振周波数を上記したような所望の
放送周波数帯域の中心値であるｆ₀ に設定し、かつ抵抗
１７をコンデンサ１５とコイル１６と並列に挿入して、
Ｑ値を最適な範囲とすることによって所望の放送周波数
帯において図３（ｃ）のようになだらかなものとするこ
とができ、各周波数帯において高い受信感度を得ること
ができる。

【００４９】さらに、並列に挿入されたコンデンサ１
５、コイル１６及び抵抗１７から構成される共振回路に
直列にコイル１４を接続することによって所望の放送周
波数帯の中心値ｆ₀ と高周波側の周波数の上限ｆ₂ の領
域における容量性リアクタンスを打ち消し、より平坦な
誘電性リアクタンスを持つようにできる。このように、
受信機１２の入力側からアンテナを見たインピーダンス
が若干容量性リアクタンスを持つことによって、ローパ
スフィルタ（Low Pass Filter ）の役割を与え、雑音を
吸収できるようになり、低ノイズアンテナを得ることが
できる。

【００５０】図３（ｄ）は、本発明により得られたガラ
スアンテナ装置の受信機の入力端の所望の放送周波数帯
における電圧特性を示した図であり、この図から見られ
るように上記帯域でなだらかなアンテナ特性が得られ
る。

【００５１】

【実施例】図２に示した本発明の自動車用ガラスアンテ
ナ装置において、コンデンサ１８は１０００ｐＦ、コイ
ル１４は２２０μＨ、コンデンサ１５は２７０ｐＦ、コ
イル１６は２７０μＨ、抵抗１７は１ｋΩ、アンテナ導
体６ａ部とデフォッガ４ａ部との容量結合部分は１００
ｐＦ、チョークコイル９は２００μＨ、コンデンサ１０
は２μＦ、アンテナ導体６の給電端子１１と受信機の入
力端１２との間のアンテナケーブル部分は３０ｐＦ／ｍ
のものをそれぞれ用いたとき、このガラスアンテナ装置
のＡＭ放送帯に対するアンテナゲイン及びＳ／Ｎ比の特
性は図６、図７のようになり、高利得、低雑音のＡＭ用
ガラスアンテナ装置が得られた。

【００５２】また、図４は図２に示した本発明に係る自
動車用ガラスアンテナ装置を変更した例である。図４に
おいて、コイル２０はＦＭ放送用前置増幅器２１を通る
ＦＭ搬送周波数帯において、共振せず信号を遮断させる
ものであり、コイル２０はその周波数帯の中心に自己共
振周波数を持つものである。ＦＭ放送用前置増幅器２１
及びマッチング回路２２から出された信号は同軸ケーブ
ル２３を経て受信機モジュール２４に伝達される。

【００５３】同軸ケーブル２３のキャパシタンスは小さ
い程ふさわしく、５０ｐＦ／ｍ〜２００ｐＦ／ｍが好ま
しい。分波回路２５にはＡＭ及びＦＭが混在した信号が
伝達されてくる。これを分波回路２５を利用してＡＭ用
ラジオ受信機１２、ＦＭ用ラジオ受信機２６に各々、分
波して入力される。

【００５４】図５は図２を変更した例である。アンテナ
導体６はＡＭ・ＦＭアンテナと兼用であるので、リアク
タンス回路２７において、ＦＭ周波数帯においてはコン
デンサ２８、１５、１８によって受信信号は通過する
が、ＡＭ周波数帯においては、マッチング回路となる。
前置増幅器２９はＡＭ帯域では通過するが、ＦＭ帯域で
は増幅されるものである。したがって、リアクタンス回
路２７及び前置増幅器２９を通る信号はＡＭ・ＦＭ両方
である。上記したマッチング回路１３、２２、２７はガ
ラス板１面上、又は近接して実装することが可能であ
る。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、前置増幅器なしで、高
利得、低ノイズの受信性能の高い自動車用ガラスアンテ
ナ装置を提供できる。特に、本発明によれば、ＡＭラジ
オ放送を高利得、低ノイズで受信でき有用である。本発
明はＦＭラジオ放送、その他の放送波に対しても同様に
適用できる。

【００５６】したがって、前置増幅器を除くことがで
き、コストダウンが図ることができる。また、従来にお
いてはガラスアンテナ近傍に前置増幅器を設置しなくて
はならず、それによって自動車の設計上の制約条件があ
ったが、本発明によれば、簡素なマッチング回路を装着
するだけで済むので、上記制約条件を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動車用ガラスアンテナ装置の全
体を説明する概略図。

【図２】本発明に係る自動車用ガラスアンテナ装置の全
体を説明する概略図。

【図３】本発明に係る自動車用ガラスアンテナ装置の電
気特性図。

【図４】本発明に係る自動車用ガラスアンテナ装置の全
体を説明する概略図。

【図５】本発明に係る自動車用ガラスアンテナ装置の全
体を説明する概略図。

【図６】本発明に係る自動車用ガラスアンテナ装置の実
施例に係る特性図。

【図７】本発明に係る自動車用ガラスアンテナ装置の実
施例に係る特性図。

【図８】本発明に係る自動車用ガラスアンテナ装置の全
体を説明する概略図。

【図９】図８に係る自動車用ガラスアンテナ装置の電気
特性図。

【図１０】図８に係る自動車用ガラスアンテナ装置の電
気特性図。

【図１１】図８に係る自動車用ガラスアンテナ装置の電
気特性図。

【図１２】図８に係る自動車用ガラスアンテナ装置の電
気特性図。

【図１３】従来例に係る自動車用ガラスアンテナ装置の
全体を説明する概略図。

【符号の説明】

１：ガラス板 ２：ヒータ線 ３、３’、３’ａ、３’ｂ：バスバー ４：デフォッガ ５：デフォッガリード線 ６：アンテナ導体 ７：直流電源 ８：リアクタンス回路モジュール ９：高周波チョークコイル １０：高周波短絡用のコンデンサ １１：アンテナ導体の給電端子 １２：ＡＭ受信機 １３、２２、２７：マッチング回路 １４、４３：コイル １５：コンデンサ １６：コイル １７：Ｑ値制御用の抵抗 １８、４２：直流防止用コンデンサ １９：自動車車体の後部窓開口部 ２０：ＦＭ放送波帯遮断用のコイル ２１：ＦＭ放送用前置増幅器 ２３：アンテナ用の同軸ケーブル ２４：受信機モジュール ２５：ＡＭ及びＦＭ放送波の分波回路 ２６：ＦＭ用ラジオ受信機 ２８：ＦＭ受信波に対するバイパス用のコンデンサ ２９：前置増幅器 ３０：ＡＭ用ラジオ受信機 ３１：前置増幅器 ４０、４４’：給電端子 ４１：リアクタンス回路モジュール

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年９月８日（１９９９．９．８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】自動車用ガラスアンテナ装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノイズ低減が図ら
れた自動車用ガラスアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のラジオ用のアンテナとしては、
ロッドアンテナ又はリッドアンテナに代わるものとし
て、自動車の後部窓用のガラス板の表面又は内部にＡＭ
用、ＦＭ用、又はＡＭ・ＦＭ兼用のアンテナ導体を設け
たガラスアンテナが広く普及している。

【０００３】このガラスアンテナはロッドアンテナ又は
リッドアンテナのように外部に突出していないため、危
害を与えることが少ないとともに折られたりすることが
なく、また、錆びたりすることがないので性能の変化が
少なく、また、自動車の外観のデザインを良好にすると
いう利点を有する。

【０００４】このガラスアンテナは、ガラス板に設けら
れているアンテナ導体のパターンを所望の性能が得られ
るように設計することで、アンテナ・ゲインを高めるこ
とができるが、自動車窓用のガラスアンテナの場合、ガ
ラス板の面積が充分に広くないため、アンテナ導体と自
動車の車体間の距離が狭くならざるを得ず、そのためア
ンテナ導体からのリーク電流が多くなり、アンテナ・ゲ
インが不充分となる傾向がある。

【０００５】また、自動車の後部窓用の場合、通常窓ガ
ラス板に曇り除去用の通電加熱式のデフォッガが所定パ
ターンのアンテナ導体と一緒に設けられているため、特
にヒータとアンテナ導体が近接している場合には、この
曇り除去用通電加熱式のデフォッガの給電部分を通じて
自動車の車体へアースされ、ゲイン損失が生じる。

【０００６】ゲイン損失を防ぐ目的でチョークコイルを
曇り除去用の通電加熱式のデフォッガの給電端子の好適
な部位に装着することも行なわれているが、かかるチョ
ークコイルを用いた自動車用ガラスアンテナの場合、チ
ョークコイルが高周波通電阻止機能を充分持たないの
で、アンテナ・ゲインが低くなる傾向がある。

【０００７】従来のガラスアンテナにおいては、上記し
たようなアンテナ・ゲインの損失を補償するため、図５
のようにアンテナ導体６の給電端子１１とラジオ受信機
１２との間の給電線の好適な部位に前置増幅器３１を挿
入することが行なわれていた。

【０００８】しかし、前置増幅器挿入のため強電界中に
おいては、混変調などが発生し、ノイズが高くなるとい
う問題点があった。また、この方式の場合にはラジオ受
信機とは別に前置増幅器を設置する必要があるため、か
なり高価となるという問題点や、ガラスアンテナの近傍
に前置増幅器を設置することは前置増幅器用のスペース
確保等で自動車の設計上の制約条件を与えるという問題
点があった。したがって、このような前置増幅器を必要
とせず、しかも高利得で低ノイズの自動車用ガラスアン
テナの開発が望まれていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有していた問題点を解消し、高価な前置増幅器を必要と
せず、かつ高利得で、低ノイズの自動車用ガラスアンテ
ナ装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動車の後部
窓用車体開口部に嵌め込まれる後部窓ガラス板に、ヒー
タ線と該ヒータ線に給電するバスバーとを有する通電加
熱式のデフォッガが設けられた自動車用ガラスアンテナ
装置において、所望の放送周波数帯域において上記デフ
ォッガと自動車の後部窓用車体開口部との間で反共振す
るように上記デフォッガにリアクタンス回路を接続し、
見かけ上の、上記デフォッガと自動車の後部窓用車体開
口部との間の抵抗値を大きくして車体開口部へのリーク
電流を小さくし、かつ、上記デフォッガの給電端子とラ
ジオ受信機との間に他のリアクタンス回路を入れたこと
を特徴とする自動車用ガラスアンテナ装置を提供する。

【００１１】

【００１２】

【００１３】また、自動車の後部窓用車体開口部に嵌め
込まれる後部窓ガラス板に、ヒータ線と該ヒータ線に給
電するバスバーとを有する通電加熱式のアンテナ兼用デ
フォッガとが設けられた自動車用ガラスアンテナ装置に
おいて、所望の放送周波数帯域において上記デフォッガ
と自動車の後部窓用車体開口部との間で反共振するよう
に上記デフォッガにリアクタンス回路を接続し、見かけ
上の、上記デフォッガと自動車の後部窓用車体開口部と
の間の抵抗値を大きくし て車体開口部へのリーク電流を
小さくし、かつ、上記デフォッガの給電端子とラジオ受
信機との間にリアクタンス回路を入れ、アンテナ及びラ
ジオ受信機入力が共振するように設定することが好まし
い。

【００１４】また、自動車の後部窓用車体開口部に嵌め
込まれる後部窓ガラス板に、ヒータ線と該ヒータ線に給
電するバスバーとを有する通電加熱式のアンテナ兼用デ
フォッガが設けられた自動車用ガラスアンテナ装置にお
いて、所望の放送周波数帯域において上記アンテナ兼用
デフォッガと自動車の後部窓用車体開口部との間で反共
振するように上記アンテナ兼用デフォッガにリアクタン
ス回路を接続し、見かけ上のデフォッガと自動車の後部
窓用車体開口部との間の抵抗値を大きくして車体開口部
へのリーク電流を小さくし、かつ、アンテナ兼用デフォ
ッガからラジオ受信機へのエネルギー伝達を所望の放送
周波数帯域に上限領域と下限領域において最大となるよ
うに共振現象のＱ値を設定すること が好ましい。

【００１５】以下、本発明を図面に従って、さらに詳細
に説明する。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】図１に示した自動車用ガラスアンテナ装置
において、４０はＡＭ用アンテナ兼用のデフォッガ４の
給電端子であるとともに、ＡＭ用アンテナの給電端子も
兼ねる。ＡＭ放送を受信した信号が、アース、直流電源
７へ漏れるのを防ぐために、リアクタンス回路８が設け
られており、またコンデンサ１０が高周波領域におい
て、短絡となり、さらに、ガラス板１面のパターンのデ
フォッガのバスバー、ヒータ線２から自動車の車体へ受
信された信号が漏れるのを防ぐために、高周波チョーク
コイル９と浮遊容量によって反共振現象を起こすように
高周波チョークコイル９の定数が定められる。給電端子
４０からＡＭ用ラジオ受信機３０へ信号を伝達し、か
つ、直流電源７からの直流を阻止するため、直流阻止用
のコンデンサ４２を給電端子４０とＡＭ用ラジオ受信機
３０との間に挿入する。なお、図１において、３、
３’、３”はバスバー、１１はＦＭ用のアンテナ導体６
の給電端子、２６はＦＭ用ラジオ受信機である。

【００３１】図１に示した例では、ＡＭアンテナ兼用の
デフォッガ４から電波信号が漏れるのを防ぐとともに、
給電端子４０から見たアンテナ・インピーダンスとＡＭ
用ラジオ受信機の入力インピーダンスによる不整合によ
るエネルギー・ロスを調整して、総合的に高利得が得ら
れるようにされている。リアクタンス回路モジュール４
１は、二端子リアクタンス回路網を構成したもので、前
述の直流電流カットのため、コンデンサ４２を直列に挿
入するほかは、給電端子４０から見たアンテナ・インピ
ーダンスの補正及び微調整するためのものである。した
がって、場合によっては、コイル４３がなく直結した形
でもよく、コイル４３に追加してコイル４３と並列にコ
ンデンサが置かれてもよい。

【００３２】この例において、デフォッガ４と車体の後
部窓開口部１９間の浮遊容量と高周波チョークコイル９
によって、反共振現象を起こさせ漏れ電流を阻止する。
この場合における給電端子４０から見た周波数−アンテ
ナ・インピーダンス特性を図２に示す。ｆ₁ は下限周波
数、ｆ₂ は上限周波数を示し、ｆ₀ はその中心周波数で
ある。

【００３３】ｆ₀ は高周波チョークコイル９のインダク
タンス値を調整することによって設定できる。さらに、
図３のＡＭ用ラジオ受信機３０の入力電圧のごとく、広
帯域で利得を得ることができるようにアンテナ・インピ
ーダンスとＡＭ用ラジオ受信機３０の入力インピーダン
スをなるべく等しくすることが望ましい。

【００３４】しかし、一般に自動車用ラジオ受信機の入
力インピーダンスは低く、前述のごとく漏れ電流を阻止
するための高インピーダンスとは矛盾することがある。
したがって、総合的に高利得を得られるように反共振の
Ｑ値とリアクタンス回路モジュール４１を適度な値に選
択すればよい。これによって、従来用いられていた前置
増幅器を割愛しても、充分な利得を得ることができる。

【００３５】図１に示したＡＭ用アンテナはデフォッガ
のヒータ線及びバスバーを利用することを基本構成とし
ているが、ヒータ線２をＦＭ用のアンテナ導体６のパタ
ーンと直結又は近接させて、さらに高利得を得てもよ
い。直流電源７側の給電端子４４及びアース側の給電端
子４０から見た、デフォッガ４と車体との間の浮遊容量
は、一般に１０〜１００ｐＦである。

【００３６】図２の搬送周波数は例えば日本国内では、
ｆ₁ ＝５５８ｋＨｚ、ｆ₂ ＝１４４２ｋＨｚであるか
ら、対数換算するとｆ₀ ≒９００ｋＨｚである。したが
って、高周波チョークコイル９の並列合算のインダクタ
ンス値は１５０〜１５００μＨでよい。この高周波チョ
ークコイル９は例えばバイファイラー巻きのフェライト
・コアを使用したトロイダル・コイルが適しているが、
自己共振周波数がｆ₂ 以上であり、電流飽和を生じなけ
れば使用できる。

【００３７】高周波チョークコイル９のＱ値は高周波チ
ョークコイル９の線径と巻き数によって調整できるが、
高周波チョークコイル９と直列に抵抗を入れて調整して
もよい。また、コンデンサ１０は５μＦ程度のフィルム
・コンデンサが適している。また、ＡＭ用ラジオ受信機
３０の入力インピーダンスは２０〜３００Ωと種々ある
が、なるべく高インピーダンスが望ましい。

【００３８】直流阻止用のコンデンサ４２はできるだけ
大容量が望ましい。搬送周波数調整用のコイル４３は、
デフォッガ４、チョークコイル４２及びＡＭ用ラジオ受
信機３０の合算したリアクタンス成分を打ち消すことを
目的とするが、総合利得を高域又は低域のどちらかへシ
フトさせる微調整の役割が可能である。したがって、上
記コイル４３に並列にコンデンサを接続し、調整をさら
に容易とすることもできる。

【００３９】また、デフォッガ４の給電端子４０からみ
た別の例のアンテナ・インピーダンスを図４に示す。ｆ
₁ は該搬送周波数の下限値、ｆ₂ は上限値を示し、ｆ₀
は反共振周波数である。ｆ₀ は高周波チョークコイル９
のインダクタンス値を調整することによって設定でき
る。さらに、高感度利得を得るために、アンテナ・イン
ピーダンスとＡＭ用ラジオ受信機の入力インピーダンス
が、なるべく等しいことが望ましい。

【００４０】しかし、一般にＡＭ用ラジオ受信機の入力
インピーダンスは低く、前述のごとく漏れ電流を阻止す
るための高インピーダンスとは矛盾したことである。し
たがって、総合的に高利得を得られ、さらに低ノイズと
するようにｆ₀ を選択すればよい。図４の搬送周波数は
例えば日本国内では、ｆ₁ ＝５５８ｋＨｚ、ｆ₂ ＝１４
４２ｋＨｚであるから、反共振周波数ｆ₀ は５５０ｋＨ
ｚ以下である。

【００４１】したがって、高周波チョークコイル９の合
算のインダクタンス値は１〜１０ｍＨでよい。高周波チ
ョークコイル９は、例えばバイファイラー巻きのフェラ
イト・コアを使用したトロイダル・コイルが適している
が、自己共振周波数はなるべく高くし、ｆ₂ 以上である
ことが望ましい。また、電流飽和を生じてはいけない。

【００４２】ＡＭ用ラジオ受信機３０の入力インピーダ
ンスは２０〜３００Ωと種々あるが、なるべく高インピ
ーダンスが望ましい。高周波チョークコイル９はできる
だけ大容量が望ましい。搬送周波数調整用のコイル４３
は、デフォッガ４、高周波チョークコイル９及びＡＭ用
ラジオ受信機の合算したリアクタンス成分を打ち消すこ
とを目的としたものである。

【００４３】上記したアンテナ装置は、広帯域にわたっ
て、ＡＭラジオ放送を前置増幅器なしで受信可能な自動
車用広帯域ＡＭガラス・アンテナ装置である。アンテナ
からの白色雑音の発生は、アンテナ・インピーダンスの
純抵抗分によって内部発生する場合と、外部からの混入
の場合がある。一般に、雑音エネルギーは純抵抗に比例
することが知られている。

【００４４】本発明では、アンテナ・インピーダンスは
低いため、低ノイズ・アンテナといえる。さらに、高周
波チョークコイル９とコンデンサ１０によって構成され
るフィルタにより、直流電源からの雑音を防止できる。
したがって、リアクタンス回路モジュール８はなるべく
ガラスアンテナ近傍に設置することが望ましい。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、前置増幅器なしで、高
利得、低ノイズの受信性能の高い自動車用ガラスアンテ
ナ装置を提供できる。特に、本発明によれば、ＡＭラジ
オ放送を高利得、低ノイズで受信でき有用である。本発
明はＦＭラジオ放送、その他の放送波に対しても同様に
適用できる。

【００４６】したがって、前置増幅器を除くことがで
き、コストダウンが図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動車用ガラスアンテナ装置の全
体を説明する概略図。

【図２】図１に示す自動車用ガラスアンテナ装置の給電
端子４０から見た周波数−アンテナ・インピーダンス特
性図。

【図３】図１に示す自動車用ガラスアンテナ装置の周波
数−ＡＭ用ラジオ受信機３０の入力電圧特性図。

【図４】図１に示す自動車用ガラスアンテナ装置の給電
端子４０から見た、図２とは別の周波数−アンテナ・イ
ンピーダンス特性図。

【図５】従来例の自動車用ガラスアンテナ装置の全体を
説明する概略図。

【符号の説明】 １：ガラス板 ２：ヒータ線 ３、３’、３”：バスバー ４：デフォッガ ６：アンテナ導体 ７：直流電源 ８：リアクタンス回路モジュール ９：高周波チョークコイル １０：高周波短絡用のコンデンサ １１：アンテナ導体の給電端子 １２：ラジオ受信機 １９：自動車車体の後部窓開口部 ２６：ＦＭ用ラジオ受信機 ３０：ＡＭ用ラジオ受信機 ３１：前置増幅器 ４０、４４：給電端子 ４１：リアクタンス回路モジュール４２：直流防止用のコンデ ンサ ４３：コイル

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車の後部窓用車体開口部に嵌め込まれ
   る後部窓ガラス板に、ヒータ線と該ヒータ線に給電する
   バスバーとを有する通電加熱式のデフォッガと、所定パ
   ターンのアンテナ線条を有するアンテナ導体とが設けら
   れた自動車用ガラスアンテナ装置において、 上記デフォッガとアンテナ導体とをそれらの一部におい
   て、両者間で直流電流の送受は行なわれないが高周波電
   流の送受は行なわれるように所定間隔をおいて近接させ
   て容量結合させるとともに、所望の放送周波数帯域の中
   心周波数において上記デフォッガと自動車の後部窓用車
   体開口部との間で反共振するようにデフォッガにリアク
   タンス回路を接続し、かつ、アンテナ導体の給電端子と
   受信機との間に共振回路を接続したことを特徴とする自
   動車用ガラスアンテナ装置。