JP2001136010A - ガラスアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 グランドパターンを持つアンテナ装置におい
て、同軸ケーブルのとり回しによらず、安定したアンテ
ナ性能を有するガラスアンテナ装置の提供することを目
的とする。 【解決手段】 車両の固定窓に設けられるガラスアンテ
ナ装置であって、前記アンテナは放射パターンとグラン
ドパターンとからなり、前記放射パターンは同軸ケーブ
ルの内部導体と接続され、前記グランドパターンは前記
車両と容量結合され、さらに前記同軸ケーブルの外部導
体と少なくとも２箇所で接続されていることを特徴とす
るガラスアンテナ装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のガラスア
ンテナ装置に関する。特にガラスアンテナ装置の給電構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＡＭ波やＦＭ波を受信するた
めに、車両用の窓に設けられたガラスアンテナ装置が広
く用いられている。また、移動体通信（自動車用携帯電
話）用のアンテナについても、ロッドアンテナのみなら
ず、ガラスアンテナも用いられ始めている。

【０００３】図８に現在用いられている自動車用携帯電
話用のアンテナ装置１０１（例えば、８００ＭＨｚ帯
用）について示す。アンテナ装置１０１は、リアウイン
ドウガラス１０５上に形成されたアンテナパターン１１
１，１１２と、同軸ケーブル１０２と、受発信装置（図
示せず）よりなる。

【０００４】実質的に直線上の放射パターン１１１は、
同軸ケーブル１０２の内部導体である心線１２１に接続
されている。また、グランドパターン１１２は、車体１
０４と容量結合できるように、その一辺を車体と平行
に、近接させて設けてある。さらに同軸ケーブルの外部
導体である編み組線は、前記グランドパターンに押さえ
金具端子１０３で固定接続されている。このようにし
て、前記アンテナ装置は、前記グランドパターンを介し
て、擬似的に車体１０４にアースされていることにな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したアン
テナ装置において、グランドパターンによるアースは完
全ではない。このため、グランドパターンと同軸ケーブ
ルとの間には、電位差を生じることがある。この電位差
により、グランドパターンから同軸ケーブルに電流が流
れることになる。この電流によって、同軸ケーブルから
電波の放射が起きることになる。つまり、同軸ケーブル
がアンテナのような働きをすることになる。

【０００６】したがって、このようなアンテナ装置にお
いて、同軸ケーブルをとり回すと、アンテナそのものを
動かしたのと同様に、アンテナ性能が変化することにな
る。

【０００７】このため、当該のアンテナ装置において
は、同軸ケーブルのとり回しによるアンテナ性能の不安
定さを考慮して、アンテナの調整する必要があり、アン
テナ装置の全体の調整に時間がかかったりしていた。

【０００８】ところで、特開平６−５３７２１号公報に
は、ガラスアンテナの接続構造として、特に同軸ケーブ
ルの外部導体とリングとを半田付けで接続する構造が開
示されている。また同様に、特開平８−１３０４０４号
公報にも、ガラスアンテナの接続構造が開示されてい
る。

【０００９】上述の特開平６−５３７２１号や、特開平
８−１３０４０４号に開示されたガラスアンテナでは、
同軸ケーブルの外部導体とリングとは、半田付けで接続
されているので、電気的には良好な接続となっている。

【００１０】しかし、このような構成においても、グラ
ンドパターンと同軸ケーブルには、電位差が発生する問
題が残っている。

【００１１】また車両形状やアンテナ装置の取り付け位
置によっては、同軸ケーブルの取り回しに制約を受ける
場合がある。その許される取り回しでは、アンテナ性能
が悪くなる場合もある。

【００１２】そこで本発明は、グランドパターンを持つ
アンテナ装置において、同軸ケーブルのとり回しによら
ず、安定したアンテナ性能を有するガラスアンテナ装置
の提供することを目的とする。

【００１３】また本発明は、同軸ケーブルのとり回しに
よるアンテナ装置の取り付けに、制約を受けにくいガラ
スアンテナ装置の提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたものであって、請求項１の発明
として、車両の固定窓に設けられるガラスアンテナ装置
であって、前記アンテナは放射パターンとグランドパタ
ーンとからなり、前記放射パターンは同軸ケーブルの内
部導体と接続され、前記グランドパターンは前記車両と
容量結合され、さらに前記同軸ケーブルの外部導体と少
なくとも２箇所で接続されていることを特徴とするガラ
スアンテナ装置である。

【００１５】また、請求項２の発明として、請求項１に
記載のガラスアンテナ装置において、隣接する前記接続
部分の距離が、前記アンテナ装置の受発信の波長をλと
したときに、少なくともλ／４であることを特徴とする
ガラスアンテナ装置である。

【００１６】さらに、請求項３の発明として、請求項１
に記載のガラスアンテナ装置において、前記接続部分
が、２箇所であるガラスアンテナ装置である。

【００１７】さらに、請求項４の発明として、請求項１
に記載のガラスアンテナ装置において、前記接続部分
が、３箇所であるガラスアンテナ装置である。

【００１８】さらに、請求項５の発明として、請求項１
に記載のガラスアンテナ装置において、前記グランドパ
ターンの長さは、少なくともλ／２であるガラスアンテ
ナ装置である。

【００１９】本発明は、グランドパターンが同軸ケーブ
ルの外部導体と少なくとも２箇所ので接続されているこ
とを、特徴としている。この構成によって、グランドパ
ターンと同軸ケーブルとの電位的な結合がより確実とな
り、グランドパターンによるアースの不完全さによる影
響を少なくすることができる。さらに、隣接する前記接
続部分の距離を、少なくともλ／４とすることによっ
て、アースの不完全さによる影響をより少なくすること
ができる。

【００２０】このため、同軸ケーブルのとり回しが変わ
っても、アンテナ性能が変化することがなくなる、とい
う効果を奏する。つまり同軸ケーブルを、複数ある接続
部分の最終接続部分から以降は、特に制約なく取り回す
ことができる。したがって、車両形状やアンテナ装置の
取り付け位置によらず、取り付け可能なガラスアンテナ
装置とすることができる。なお、最終接続部分とは、放
射パターンから見て、一番遠い接続部分をいう。

【００２１】なお、隣接する前記接続部分の距離がλ／
４未満の場合には、グランドパターンの電位が上がり、
給電が困難になる畏れがある。したがって、隣接する前
記接続部分の距離は、少なくともλ／４とすることが好
ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の図面を用いて詳細に説明
する。 （実施例１）図１は、本発明の第１実施形態であるアン
テナ装置１の概略図である。このアンテナ装置１は、リ
アウインドウガラス５の下辺部に設けられている。放射
パターン１１は長さが実質的にλ／４の直線状パターン
であり、同軸ケーブル２の内部導体である心線２１に接
続されている。グランドパターン１２は、その中央部に
前記放射パターン１１に対応する逃げ部分を有する帯状
のパターンである。その長さは、受発信の中心波長をλ
としたときに、実質的にλ／２としている。具体的な波
長λは、８００ＭＨｚ帯の場合は約４００ｍｍであり、
１．５ＧＨｚ帯の場合は約２００ｍｍである。

【００２３】グランドパターン１２と、同軸ケーブル２
の外部導体である編み組線とは、実質的にλ／４の間隔
で設けられた２箇所の金属端子３，３で固定接続されて
いる。金属端子３，３は、グランドパターン１２と半田
付けされている。金属端子３，３に対応する同軸ケーブ
ルの部分は、外被覆が剥ぎ取られており、金属端子３，
３に電気的に接続されている。さらに同軸ケーブル２
は、図示しない受発信装置に接続されている。

【００２４】このアンテナ装置において、同軸ケーブル
をいろいろと取り回したときの、アンテナ性能の変化に
ついて、周波数を８００ＭＨｚ〜１ＧＨｚまで変化させ
て調べた。アンテナ性能の変化の評価は、ネットワーク
アナライザにて行った。なおアンテナ性能は、ＶＳＷＲ
（Voltage Standing Wave Ratio；電圧定在波比）の変
化（絶対値）が小さいほど優れている。具体的には、こ
の値が０．１７以下であれば、実用上問題はない。同軸
ケーブルを動かしたときのＶＳＷＲの変化（絶対値）を
図２に示す。なお、実施例２以降も合わせて示してい
る。

【００２５】図２より明らかなように、実施例１のアン
テナ装置では、ＶＳＷＲの変化が大きくても０．１０で
あり、同軸ケーブルのとり回しによるアンテナ性能の変
化が少ないことがわかる。

【００２６】実施例１の結果より、グランドパターンと
同軸ケーブルの接続部分が少なくとも２箇所あれば、ア
ンテナ性能の変化を少なくすることができる。

【００２７】また前記接続部分の間隔が実質的にλ／４
であれば、アンテナ性能の変化を少なくすることができ
る。

【００２８】（実施例２）図３に本発明の第２実施形態
であるアンテナ装置を示す。この実施例２は、実施例１
のグランドパターンの片側半分を省略した例であり、そ
の他は実施例１と同様の構成である。図２より明らかな
ように、実施例２のアンテナ装置では、ＶＳＷＲの変化
が大きくても０．１５であり、同軸ケーブルのとり回し
によるアンテナ性能の変化が少ないことがわかる。

【００２９】実施例１と実施例２の結果の比較により、
グランドパターンの長さは実質的にλ／２以上あれば、
アンテナ性能上より好ましいことがわかる。

【００３０】（実施例３）図４に本発明の第３実施形態
であるアンテナ装置を示す。この実施例３は、接続部分
を３箇所とした例である。グランドパターン１２と、同
軸ケーブル２の外部導体である編み組線とは、３箇所の
金属端子３，３，３で固定接続されている。それぞれの
間隔、Ｌ，Ｌ’は、実質的にλ／４である。図２より明
らかなように、実施例３のアンテナ装置では、ＶＳＷＲ
は変化しておらず、同軸ケーブルのとり回しによるアン
テナ性能の変化が全くないことがわかる。

【００３１】実施例２と実施例３の結果の比較により、
接続部分は２箇所より３箇所のほうが、アンテナ性能上
好ましいことがわかる。

【００３２】また実施例２と実施例３の結果の比較から
も、グランドパターンの長さは実質的にλ／２以上あれ
ば、アンテナ性能上より好ましいことがわかる。

【００３３】（応用例１）また、本発明の第１実施形態
の応用例であるアンテナ装置を図５に示す。上述した実
施例では、グランドパターン１２は、ガラス板の下辺部
に設けられていたが、この応用例では、ガラス板の側辺
部に設けた例である。なお放射パターン１１は、Ｔ字状
をなしている。

【００３４】（応用例２）さらに、本発明の第１実施形
態の別応用例であるアンテナ装置を図６に示す。この応
用例では、グランドパターン１２は、ガラス板の下辺部
と側辺部がなすコーナ部に設けられており、実質的にＬ
字状をなしている。

【００３５】（応用例３）またさらに、本発明の第２実
施形態の応用例であるアンテナ装置を図７に示す。この
応用例も、グランドパターン１２をガラス板の側辺部に
設けた例である。また放射パターン１１は、実質的にＬ
字状をなしている。

【００３６】（比較例１）従来技術で説明した図８のア
ンテナ装置を比較例として示す。放射パターン１１１は
長さが実質的にλ／４の直線状パターンであり、同軸ケ
ーブル１０２の内部導体である心線１２１に接続されて
いる。グランドパターン１１２は、矩形形状のパターン
である。その寸法は、縦が実質的にλ／４で、横が実質
的にλ／２である。

【００３７】グランドパターン１１２と、同軸ケーブル
１０２の外部導体である編み組線は、金属端子１０３の
１箇所で固定接続されている。さらに金属端子１０３
は、グランドパターン１１２と半田付けされている。

【００３８】この比較例１のアンテナ装置をでは、同軸
ケーブルをとり回したときのアンテナ性能の変化を実施
例１と同様にして測定した。その結果を同じく図２に示
した。図２より明らかなように、比較例１のアンテナ装
置では、ＶＳＷＲの変化が最大０．３５と大きく、同軸
ケーブルのとり回しによるアンテナ性能の変化が大きな
ことがわかる。つまり比較例１では、アースが完全でな
いので、アンテナ性能が安定しなかった。

【００３９】以上、実施例を用いて本発明を説明した
が、なお、本発明のアンテナ装置において、放射パター
ンは目的の波長の電波を送受信できれば、そのパターン
形状については特に限定されない。

【００４０】またグランドパターンは、実質的に帯状で
あればよく、その幅は同軸ケーブルと接続するための金
属端子を取り付けられる寸法があればよい。あまり幅が
広すぎると、パターン材料代が嵩むことになるし、視覚
的にも目障りとなるので、必要な幅に留めておくことが
望ましい。

【００４１】グランドパターンの長さＬは、Ｌ＞λ／４
であればよい。さらに長さＬは、λ／２以上あればより
好ましい。なお上限は特に限定されないが、あまり長す
ぎると、パターン材料代が嵩むことになるし、視覚的に
も目障りとなるので、必要な長さに留めておくことが望
ましい。具体的には、Ｌ≦λが好ましい。

【００４２】また、本発明によるガラスアンテナ装置
は、さらに以下のような構成でもよい。請求項１に記載
のガラスアンテナ装置において、前記アンテナは、移動
体通信用のアンテナであるガラスアンテナ装置である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるアン
テナ装置では、グランドパターンは、同軸ケーブルの外
部導体と少なくとも２箇所の接続部分で接続されてい
る。

【００４４】このような構成としたので、グランドパタ
ーンと同軸ケーブルとの電位的な結合が確実となり、電
位差を生じることが少なくなる。このため、同軸ケーブ
ルのとり回しが変わっても、アンテナ性能が変化するこ
とがなくなる。したがって、アンテナ性能の安定したア
ンテナ装置を提供することができる。

【００４５】また以上のような構成により、同軸ケーブ
ルのとり回しによるアンテナ性能の不安定さを考慮し
て、アンテナの調整する必要がなくなり、アンテナ装置
の全体の調整が短時間で行うことができる。

【００４６】さらに本発明によるアンテナ装置では、同
軸ケーブルを複数の接続部分の最終接続部分から以降
は、特に制約なく取り回すことができる。したがって、
車両形状やアンテナ装置の取り付け位置によらず、取り
付け可能なガラスアンテナ装置を提供することができ
る。

【００４７】請求項２の発明では、請求項１に記載のガ
ラスアンテナ装置の特徴に加えて、隣接する前記接続部
分の距離が、少なくともλ／４としている。このため、
グランドパターンと同軸ケーブルとの電位的な結合がよ
り確実となり、アンテナ性能の安定したアンテナ装置を
提供することができる。

【００４８】さらに請求項３の発明では、請求項１に記
載のガラスアンテナ装置の特徴に加えて、前記接続部分
は２箇所としている。このため、アンテナ性能の安定性
を確保しつつ、接続箇所が増えることによるアッセンブ
リ工数の増加を最小限とすることができる。

【００４９】さらに請求項４の発明では、請求項１に記
載のガラスアンテナ装置の特徴に加えて、前記接続部分
は３箇所としている。このため、グランドパターンと同
軸ケーブルとの電位的な結合がより確実となり、さらに
アンテナ性能の安定したアンテナ装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるアンテナ装置を示
す平面図である。

【図２】アンテナ性能の変化を示すグラフ。

【図３】本発明の第２実施形態であるアンテナ装置を示
す平面図である。

【図４】本発明の第３実施形態であるアンテナ装置を示
す平面図である。

【図５】本発明の第１実施形態の応用例であるアンテナ
装置を示す平面図である。

【図６】本発明に第１実施形態の別応用例であるアンテ
ナ装置を示す平面図である。

【図７】本発明に第２実施形態の応用例であるアンテナ
装置を示す平面図である。

【図８】従来の自動車用携帯電話用のアンテナ装置を示
す平面図である。

【符号の説明】

１：アンテナ装置、１１：放射パターン、１２：グラン
ドパターン、２：同軸ケーブル、２１：心線、３：金具
端子、４：車体、５：ウインドウガラス、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の固定窓に設けられるガラスアンテ
   ナ装置であって、前記アンテナは放射パターンとグラン
   ドパターンとからなり、前記放射パターンは同軸ケーブ
   ルの内部導体と接続され、前記グランドパターンは前記
   車両と容量結合され、さらに前記同軸ケーブルの外部導
   体と少なくとも２箇所で接続されていることを特徴とす
   るガラスアンテナ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のガラスアンテナ装置に
   おいて、隣接する前記接続部分の距離が、前記アンテナ
   装置の受発信の波長をλとしたときに、少なくともλ／
   ４であるガラスアンテナ装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のガラスアンテナ装置に
   おいて、前記接続部分が、２箇所であるガラスアンテナ
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のガラスアンテナ装置に
   おいて、前記接続部分が、３箇所であるガラスアンテナ
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のガラスアンテナ装置に
   おいて、前記グランドパターンの長さは、少なくともλ
   ／２であるガラスアンテナ装置。