JP2002353720A - 自動車用窓ガラスアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＡＭ放送帯、長波放送帯及びＦＭ放送帯の感度
に優れている自動車用窓ガラスアンテナを提供する。 【解決手段】第１のエレメント１は接続導体６を起点と
して後部サイド窓ガラス板１０の周縁部に沿って反時計
回り方向に伸長され、第２のアンテナエレメント２は接
続導体６を起点として第１のエレメント１と略平行に、
かつ、第１のエレメント１の外側で反時計回り方向に伸
長されて配され、第３のエレメント３は接続導体を起点
として第２のエレメント２と略平行に、第２のエレメン
ト２の外側に伸長されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＭ放送帯（ＭＷ
帯）（５２０〜１７００ｋＨｚ）、長波放送帯（ＬＷ
帯）（１５０〜２８０ｋＨｚ）、日本のラジオＦＭ放送
帯（７６〜９０ＭＨｚ）及び米国のラジオＦＭ放送帯
（８８〜１０８ＭＨｚ）（欧州のラジオＦＭ放送帯も同
周波数）等の放送帯の受信に適する自動車用窓ガラスア
ンテナに関する。なお、以下、日本のラジオＦＭ放送帯
又は米国のラジオＦＭ放送帯を単にＦＭ放送帯という。

【０００２】

【従来の技術】従来、図２に示す自動車用窓ガラスアン
テナを用いてＡＭ放送帯及びＦＭ放送帯を受信していた
（実開平６−１３２０７）。この従来例では、給電点２
５にそれぞれの一旦を接続した第１のアンテナエレメン
ト２１と第２のアンテナエレメント２２とが後部サイド
窓ガラス板１０に設けられており、第１のアンテナエレ
メント２１は給電点２５を起点として時計回り方向に伸
長され、第２のアンテナエレメント２２は給電点２５を
起点として第１のアンテナエレメント２１を囲むように
反時計回り方向に伸長されて配されている。

【０００３】この従来の自動車用窓ガラスアンテナでＡ
Ｍ放送帯を受信すると、感度が不十分である問題があっ
た。さらに、長波放送帯を受信すると感度が著しく不十
分である問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
有する、ＡＭ放送帯、長波放送帯等の５０ＭＨｚ未満の
周波数帯の感度を向上させることができ、かつ、５０Ｍ
Ｈｚ以上の周波数帯の感度を向上させることができる自
動車用窓ガラスアンテナの提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、アンテナ導体
及びアンテナ導体の給電点が自動車の窓ガラス板に設け
られている自動車用窓ガラスアンテナにおいて、アンテ
ナ導体は、第１のエレメント、第２のエレメント及び第
３のエレメントを備えており、第１のエレメント、第２
のエレメント及び第３のエレメントは接続導体を介して
給電点に接続されており、車内側又は車外側から見て、
第１のエレメントは接続導体を起点として窓ガラス板の
周縁部に沿って反時計回り方向に伸長されており、第２
のアンテナエレメント２は接続導体を起点として第１の
エレメントと略平行に第１のエレメント１の外側に配さ
れ、かつ、反時計回り方向に伸長されており、さらに、
第３のエレメントは接続導体又は給電点を起点として第
２のエレメントと略平行に伸長され、かつ、第２のエレ
メント２の外側に配されていることを特徴とする自動車
用窓ガラスアンテナを提供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に従って詳細
に説明する。図１は本発明の自動車用窓ガラスアンテナ
の一実施例の構成図であり、図３は図１とは別の実施例
の構成図である。なお、５０ＭＨｚ以上の周波数帯を高
周波帯と称する。

【０００７】本発明の自動車用窓ガラスアンテナが設け
られる窓ガラス板は、前部窓ガラス板、前部窓ガラス
板、ルーフ窓ガラス板等どのようなものであってもよい
が、図１ではこれらの窓ガラス板の代わりに後部サイド
窓ガラス板１０を用いることとする。

【０００８】図１、３に示すとおり、アンテナ導体及び
アンテナ導体の給電点５が自動車の後部サイド窓ガラス
板１０に設けられている。アンテナ導体は、第１のエレ
メント１、第２のエレメント２、第３のエレメント３及
び第４のエレメント４を備えている。

【０００９】給電点５から略水平方向に接続導体６が伸
長されている。第１のエレメント１、第２のエレメント
２及び第３のエレメント３は、それらの給電点５の近傍
部分において、接続導体６によって給電点５に接続され
ている。

【００１０】第４のエレメント４は必要に応じて設けら
れるエレメントであり、図１では第４のエレメント４の
給電点５の近傍部分において、接続導体６によって給電
点５に接続されている。アンテナ導体に励起される受信
信号は給電点５と同軸ケーブル等のケーブル（不図示）
とを介して受信機（不図示）に送られる。

【００１１】図１、３において、第１のエレメント１は
接続導体６を起点として後部サイド窓ガラス板１０の周
縁部に沿って反時計回り方向に伸長されて配されてい
る。第２のアンテナエレメント２は接続導体６を起点と
して第１のエレメント１と略平行に第１のエレメント１
の外側に配され、かつ、反時計回り方向に伸長されてい
る。さらに、第３のエレメント３は接続導体６を起点と
して第２のエレメント２と略平行に伸長され、かつ、第
２のエレメント２の外側に配されている。 第４のエレ
メント４は、接続導体６を起点として後部サイド窓ガラ
ス板１０の周縁部に沿って時計回り方向に伸長され、か
つ、第２のエレメント２の外側に配されている。

【００１２】第１のエレメント１の導体長は、所望の高
周波帯の中心周波数の波長をλ_Mとするとき、０．６・
（λ_M／２）×Ｋ〜（λ_M／２）×Ｋとすることが好まし
い。この範囲内である場合にはこの範囲外である場合と
比較して、所望の高周波帯の感度が向上する。なお、Ｋ
はガラス短縮率であり、通常０．６４である。なお、米
国のラジオＦＭ放送帯のλ_Mは９８ＭＨｚである。

【００１３】第２のエレメント２の導体長と第３のエレ
メント３の導体長とは、０．６×λ _M×Ｋ〜λ_M×Ｋとす
ることが好ましい。この範囲内である場合にはこの範囲
外である場合と比較して、所望の高周波帯の感度が向上
する。

【００１４】第４のエレメント４の導体長は、０．４×
（λ_M／４）×Ｋ〜１．３×（λ_M／４）×Ｋとすること
が好ましい。この範囲内である場合にはこの範囲外であ
る場合と比較して、所望の高周波帯の感度が向上する。

【００１５】アンテナ導体のパターンとしては、図１、
３に限定されず、自動車の形状、ガラス板の形状、寸法
及び構成等により受信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設計される。アンテナ導体、接
続導体６及び後述する第２の接続導体１６の導体幅は、
視野を良好にする観点からそれぞれ通常０．２〜１ｍｍ
の範囲であることが好ましい。

【００１６】パターンとして見る場合には、図１、３に
おける後部サイド窓ガラス板１０は自動車の左側サイド
窓に設けられており、車内側から見ている。しかし、こ
れに限定されず、図１、３における自動車用窓ガラスア
ンテナのパターンが車外側から見るものであってもよ
い。また、図１、３における後部サイド窓ガラス板１０
が自動車の右側サイド窓に設けられていてもよい。

【００１７】給電点５は、窓ガラス板の周縁部近傍に設
けられることが好ましい。給電点５に接続されるケーブ
ルの実装の便宜のためである。図１、３では、給電点５
は後部サイド窓ガラス板１０の右辺部（前方側）近傍に
設けられている。このように配置するのは、受信機が通
常自動車のフロントパネル付近に設けられているため、
給電点５が後部サイド窓ガラス板１０の自動車の後方側
の周縁部近傍に設けられる場合と比較して、ケーブルが
短くなり、感度が向上するからである。

【００１８】本発明では、アース点１１は必要に応じて
設けられる。アース点１１が設けられない場合には、本
発明の自動車電話用ガラスアンテナは、給電点５の受信
信号を受信機（不図示）に送る単極アンテナとして機能
する。しかし、アース点１１が設けられる場合には、給
電点５とアース点１１との間の起電圧を受信機に送る双
極アンテナとして機能する。

【００１９】アース点１１が設けられない場合であっ
て、ケーブルとして同軸ケーブルを用いる場合には、給
電点５と同軸ケーブルの内部導体（不図示）を接続し、
金属製の車体に同軸ケーブルの外部導体を接続する。こ
れに対して、アース点１１が設けられる場合には、給電
点５と同軸ケーブルの内部導体を接続し、アース点１１
に同軸ケーブルの外部導体（不図示）を接続する。

【００２０】同軸ケーブルの実装の便宜のためには図１
のように給電点５とアース点１１とは近接させるのが好
ましいが、これに限定されず、給電点５とアース点１１
とは近接していなくても使用できる。

【００２１】図３に示す自動車用窓ガラスアンテナで
は、図１の例よりＡＭ放送帯又は長波放送帯の感度を向
上できる。図３において、２ａは第２のエレメント２の
折返しエレメント、２ｂは第２のエレメント２の先端
部、３ａは第３のエレメント３の折返しエレメント、１
５は第５のエレメント、１６は第６のエレメントであ
る。エレメント１５、１６はＦＭ放送帯等の高周波帯の
感度を向上させる機能を有する。

【００２２】また、図３における長波放送帯用の導体
（導体の名付けとしては「ＬＷ帯」を用いる）として、
７はＬＷ帯用接続導体、７１はＬＷ帯用第１のエレメン
ト、７２はＬＷ帯用第２のエレメント、７３はＬＷ帯用
第３のエレメント、７４はＬＷ帯用第４のエレメント、
７５はＬＷ帯用第５のエレメントである。図３におい
て、エレメント７１、７２、７３は後部サイド窓ガラス
板１０の下辺近傍に配されている。

【００２３】図３において、折返しエレメント２ａは、
第２のエレメント２の途中から分岐し折返して後部サイ
ド窓ガラス板１０の周縁部に沿って時計回り方向に伸長
され、かつ、第２のエレメント２と第３のエレメント３
との間に配されている。

【００２４】折返しエレメント３ａは第３のエレメント
３の先端から折返して後部サイド窓ガラス板１０の周縁
部に沿って時計回り方向に伸長され、折返しエレメント
２ａと第３のエレメント３との間に配され、かつ、折返
しエレメント３ａの先端が接続導体６に接続されてい
る。

【００２５】第５のエレメント１５は接続導体６を起点
として後部サイド窓ガラス板１０の周縁部に沿って反時
計回り方向に伸長された後、外側に折返して後部サイド
窓ガラス板１０の周縁部に沿って時計回り方向に伸長さ
れ、第５のエレメント１５の先端が接続導体６に接続さ
れ、かつ、第２のエレメント２の内側に配されている。

【００２６】第６のエレメント１６は接続導体６を起点
として後部サイド窓ガラス板１０の周縁部に沿って時計
回り方向に伸長された後、外側に折返して後部サイド窓
ガラス板１０の周縁部に沿って反時計回り方向に伸長さ
れ、第６のエレメント１６の先端が接続導体６近傍まで
到達しており、かつ、第２のエレメント２の内側に配さ
れている。

【００２７】ＬＷ帯用接続導体７は第２のエレメント２
の下辺部に接続されており、第２のエレメント２との接
続箇所から下方へ伸長されている。ＬＷ帯用接続導体７
には、ＬＷ帯用第１のエレメント７１、ＬＷ帯用第２の
エレメント７２、ＬＷ帯用第３のエレメント７３、ＬＷ
帯用第４のエレメント７４、ＬＷ帯用第５のエレメント
７５が接続されている。

【００２８】ＬＷ帯用接続導体７を基準として後方側に
は、上からＬＷ帯用第１のエレメント７１、ＬＷ帯用第
２のエレメント７２、ＬＷ帯用第３のエレメント７３の
順に配されており、エレメント７１、７２、７３はＬＷ
帯用接続導体７を起点として後部サイド窓ガラス板１０
の周縁部に沿って時計回り方向に伸長されている。

【００２９】ＬＷ帯用接続導体７を基準として前方側に
は、上からＬＷ帯用第４のエレメント７４、ＬＷ帯用第
５のエレメント７５の順に配されており、ＬＷ帯用第４
のエレメント７４はＬＷ帯用接続導体７を起点として後
部サイド窓ガラス板１０の周縁部に沿って反時計回り方
向に伸長され、第２のエレメント２の外側に配されてい
る。

【００３０】ＬＷ帯用第５のエレメント７５はＬＷ帯用
接続導体７を起点として後部サイド窓ガラス板１０の周
縁部に沿って反時計回り方向に伸長された後、外側に折
返して後部サイド窓ガラス板１０の周縁部に沿って時計
回り方向に伸長され、ＬＷ帯用第５のエレメント７５の
先端がＬＷ帯用接続導体７近傍まで到達している。

【００３１】図４は図３とは別の実施例であり、図３の
例に接続導体６と略平行の第２の接続導体１６（破線
部）が追加されている。第２の接続導体１６は、給電点
５、第５のエレメント１５、第１のエレメント１、第２
のエレメント２、折返しエレメント２ａ及び折返しエレ
メント３ａと接続されている。第２の接続導体１６は５
０ＭＨｚ以上の高周波数帯の高周波数域の感度を向上さ
せる機能を有し、第２の接続導体１６を備えることによ
り、５０ＭＨｚ以上の高周波数帯においてフラットな感
度特性が得られる。

【００３２】図１には記載されていないが、図１の例に
第２の接続導体を追加してもよく、図１の例に第２の接
続導体を追加した場合には、第２の接続導体１６は、給
電点５、第１のエレメント１、第２のエレメント２、第
３のエレメント３と接続される。また、図３、４の例に
アース点１１を追加して双極アンテナとしてもよい。

【００３３】図１、３、４に示す自動車用窓ガラスアン
テナは、ＡＭ放送帯、長波放送帯及びＦＭ放送帯を受信
する兼用アンテナとして適しているが、短波放送帯（Ｓ
Ｗ帯）（２．３〜２６．１ＭＨｚ）、ＦＭ放送帯の他テ
レビＶＨＦ帯（９０〜１０８ＭＨｚ、１７０〜２２２Ｍ
Ｈｚ）、テレビＵＨＦ帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）、北
米及び欧州のテレビＶＨＦ帯（４５〜８６ＭＨｚ、１７
５〜２２５ＭＨｚ）、自動車電話用の８００ＭＨｚ帯
（８１０〜９６０ＭＨｚ）、自動車電話用の１．５ＧＨ
ｚ帯（１．４２９〜１．５０１ＧＨｚ）、ＵＨＦ帯（３
００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）及びＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ Ｐ
ｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）人工衛星のＧＰ
Ｓ信号１５７５．４２ＭＨｚ、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌ
ｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）等から選ばれる少なくと
も一つを受信する兼用アンテナとしても使用できる。

【００３４】本発明におけるアンテナ導体以外に自動車
に設けられるアンテナ導体の数は限定されず、また、本
発明の自動車用窓ガラスアンテナと、ポールアンテナ等
の他のアンテナ及び／又は他の自動車用窓ガラスアンテ
ナとの間でダイバーシティ受信を行ってもよい。

【００３５】また、アンテナ導体、給電点５及びアース
点１１は、通常、銀ペースト等の導電性金属含有ペース
トを窓ガラス板の車内側表面にプリントし、焼付けて形
成する方法等により製造するが、この形成方法に限定さ
れず、銅線等の導電性の線状体又は箔状体を窓ガラス板
の車内側又は車外側表面に形成してもよく、窓ガラス板
の内部に設けてもよい。また、アンテナ導体の少なくと
も１つ又はそのすべての材料を透明導電物質としてもよ
い。

【００３６】

【実施例】「例１（実施例）」自動車の後部サイド窓ガ
ラス板を使用し、図４に示すような自動車用窓ガラスア
ンテナを製作した。第２の接続導体１６は設け、アース
点１１は設けず、単極アンテナとした。各部の寸法、定
数は以下のとおりである。長波放送帯の周波数−感度特
性を図５に実線で示す。ＦＭ放送受信における指向特性
を図６に示す。

【００３７】図６では、周波数９８ＭＨｚにおいて、到
来電波の電界の方向が地面に対して４５度傾いた場合の
指向特性を示した。図６において０°方向は自動車の前
方であり、９０°方向は自動車の左方である。なお、Ａ
Ｍ放送も良好に受信できた。なお、後述する図７も同様
の表示である。

【００３８】 第１のエレメント１の導体長 ７２０ｍｍ、 第２のエレメント２の導体長 １４１０ｍｍ、 折返しエレメント２ａの導体長 ５６０ｍｍ、 第３のエレメント３の導体長 １５１５ｍｍ、 第４のエレメント４の導体長 ４１５ｍｍ、 第５のエレメント１５の導体長 ４２０ｍｍ、 第６のエレメント１６の導体長 ３２０ｍｍ、 ＬＷ帯用接続導体７の導体長 ４５ｍｍ、 ＬＷ帯用第１のエレメント７１の導体長 ３２０ｍｍ、 ＬＷ帯用第１のエレメント７１の導体長 ３２０ｍｍ、 ＬＷ帯用第２のエレメント７２の導体長 ３２０ｍｍ、 ＬＷ帯用第３のエレメント７３の導体長 ３２０ｍｍ、 ＬＷ帯用第４のエレメント７４の導体長 ３２０ｍｍ、 ＬＷ帯用第５のエレメント７５の導体長 ８３５ｍｍ、 ＬＷ帯用接続導体７から第２のエレメント２の先端部２ｂまでの第２のエレメン ト２の部分の導体長 ３００ｍｍ、 接続導体６の導体長（給電点５を含まない） ９５ｍｍ、 第２の接続導体１６の導体長（給電点５を含まない） ９５ｍｍ、 接続導体６と第２の接続導体１６との間隔 １５ｍｍ、 隣接するエレメント（折返しエレメントを含む）同士の略平行部分の間隔 １５ｍｍ、 給電点の寸法（縦×横） ３０×１５ｍｍ。

【００３９】「例２（比較例）」図２に示すような自動
車用窓ガラスアンテナを製作した。長波放送帯の周波数
−感度特性を図４に破線で示す。ＦＭ放送受信における
指向特性を図７に示す。 第１のアンテナエレメント２１の導体長 ９８０ｍｍ、 第２のアンテナエレメント２２の導体長 ９８０ｍｍ。

【００４０】

【発明の効果】本発明の自動車用窓ガラスアンテナは、
ＡＭ放送帯、長波放送帯等の５０ＭＨｚ未満の周波数帯
の感度に優れている。さらに、ＦＭ放送帯等の５０ＭＨ
ｚ以上の高周波数帯の感度に優れ、かつ、フラットな感
度特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動車用窓ガラスアンテナの一実施例
の構成図。

【図２】従来の自動車用窓ガラスアンテナの構成図。

【図３】図１とは別の実施例の構成図。

【図４】図１とは別の実施例の構成図。

【図５】例１及び例２の長波放送帯の周波数−感度特性
図。

【図６】例１の周波数９８ＭＨｚの指向特性図。

【図７】例２の周波数９８ＭＨｚの指向特性図。

【符号の説明】

１：第１のエレメント ２：第２のエレメント ２ａ：第２のエレメント２の折返しエレメント ２ｂ：第２のエレメント２の先端部 ３：第３のエレメント ３ａ：第３のエレメント３の折返しエレメント ４：第４のエレメント ５：給電点 ６：第１の接続導体 ７：ＬＷ帯用接続導体 １６：第２の接続導体 １０：後部サイド窓ガラス板 １５：第５のエレメント １６：第６のエレメント

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アンテナ導体及びアンテナ導体の給電点が
   自動車の窓ガラス板に設けられている自動車用窓ガラス
   アンテナにおいて、 アンテナ導体は、第１のエレメント、第２のエレメント
   及び第３のエレメントを備えており、 第１のエレメント、第２のエレメント及び第３のエレメ
   ントは接続導体を介して給電点に接続されており、 車内側又は車外側から見て、 第１のエレメントは接続導体を起点として窓ガラス板の
   周縁部に沿って反時計回り方向に伸長されており、 第２のアンテナエレメント２は接続導体を起点として第
   １のエレメントと略平行に第１のエレメント１の外側に
   配され、かつ、反時計回り方向に伸長されており、 さらに、第３のエレメントは接続導体又は給電点を起点
   として第２のエレメントと略平行に伸長され、かつ、第
   ２のエレメント２の外側に配されていることを特徴とす
   る自動車用窓ガラスアンテナ。
2. 【請求項２】第４のエレメントが窓ガラス板に設けられ
   ており、 第４のエレメントは接続導体又は給電点を起点として窓
   ガラス板の周縁部に沿って時計回り方向に伸長され、か
   つ、第２のエレメント２の外側に配されている請求項１
   に記載の自動車用窓ガラスアンテナ。