JP2002531982A - 少なくとも1つのアンテナを特に車両のウィンドウ上に備えたアンテナ装置 - Google Patents
少なくとも1つのアンテナを特に車両のウィンドウ上に備えたアンテナ装置Info
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Abstract
Description
とを備えており、LMKアンテナは車両のウィンドウまたは他の非導電性部分に
配置されており、かつアンテナキャパシタンスCaを有しているアンテナ装置に
関する。
うした装置は他のウィンドウ、すなわちサイドウィンドウ、フロントウィンドウ
、または他の車両の非導電性部分(例えばスポイラなど)などに使用することも
できる。
パ特許出願第0155647号明細書から公知である。この公知のアンテナ装置
は開示されているように、専ら車両のリアウィンドウでの使用をコンセプトとし
て有しており、ヒータフィールドによってカバーされていない面に配置されてい
る。長波‐中波‐短波アンテナ(Langwelle-Mittelwelle-Kurzwelle Antenne:
以下LMKアンテナと称する)は面状の拡がりを有している。
イズと使用される面のサイズとの関係を完全に定めなければアンテナ増幅器に対
する最大の入力信号が得られないということがわかる。そこでは明確に、受信を
最適化してLMK増幅器の入力側の信号電圧を最大化することが必須であると述
べられている。
圧がソースインピーダンスから独立しているという仮定が基礎となっている。
置では、所定の状況下での受信は最適なものにならないことがある。
の駆動条件で最適な結果を創出できない理由は、ヨーロッパ特許出願公開第01
55647号明細書では雑音電圧とソースインピーダンスとの無関係性に関する
考慮が不適切であることに帰せられる。実際には少なくとも長波領域および“低
い”中波領域では、通常LMK増幅器で入力トランジスタとして使用される電界
効果トランジスタFETの雑音電圧は、信号源としてアンテナの機能を果たす導
体面が使用される場合に著しく上昇する。
低下するにつれて増大するということが原因である。どんなトランジスタも最小
雑音はソースインピーダンスが完全に定まっている場合にしか達成できない。ソ
ースインピーダンスと異なるインピーダンスが存在すると雑音は増大する。実際
にはヨーロッパ特許出願第0155647号明細書から公知のアンテナは、確か
に中波上方領域および短波領域(これをLMK上方領域とも称する)では最適に
適合化できるが、中波下方領域から長波領域にかけて(これをLMK下方領域と
も称する)は受信品質の劣化を甘受しなければならない。
らゆる駆動条件および周波数で最適な受信が行えるようにすることである。
実施形態は従属請求項の対象となっている。
方領域で得られるように適合化するという着想を基礎としている。
ナを包囲する部分までの距離はLMKアンテナの障害キャパシタンス値が最大の
アンテナ出力電圧の得られる値よりも大きくなるように選定され、障害キャパシ
タンス値はほぼアンテナ導体とアンテナを包囲する部分との間のキャパシタンス
によって形成され、障害キャパシタンス値はアンテナ増幅器のソースインピーダ
ンスを相応に選択することにより信号雑音比がLMKの(上方領域でなく)下方
領域で最適化されるように選定される。
り小さくする通常の手段とは関係が薄い。逆に本発明によれば意図的に比較的大
きな障害キャパシタンスを“調整して”、入力トランジスタのソースキャパシタ
ンスを増大させ、最大の入力信号が得られなくともとにかく信号雑音比を最適化
する。
ーロッパ特許出願第0155647号明細書に記載されているものよりも大きく
選定することによって達成される。面Aは本発明によれば従来技術に比べて増大
されているので、アンテナが電磁場に対して有するキャパシタンスは高まる。
ウのヒータワイヤなど)までの距離を低減することにより障害キャパシタンスも
上昇する。このため電磁信号の周波数fが等しければ、ソースインピーダンスの
キャパシタンス成分ZKの値は小さくなる。したがってソースインピーダンスの
値Zは低減される。
ランジスタのLMK下方領域での入力雑音も著しく低減される。小さな信号周波
数fを有する長波領域および中波下方領域では、この手段は実際には現行の全て
のトランジスタにおいて信号雑音比の改善をもたらす。
ながら説明する。ただし図には明細書テキストで説明している全ての本発明の個
々の要素が全て詳細に説明してあるわけではない。図1にはFETJ310を増
幅素子として備えた一般的なLMK増幅器の雑音電圧が示されている。図2には
概略的にリアウィンドウアンテナが示されている。図3には本発明を説明するた
めの測定過程が示されている。図4には比b/hのアンテナのキャパシタンス依
存性が示されている。
電圧が長波領域および中波領域の関数として示されている。横軸には周波数がM
Hzで示されており、縦軸には雑音電圧が示されている。図1では雑音電圧は種
々のソースインピーダンスに対する周波数の関数として現れている。ソースイン
ピーダンスの値については図1の記号説明を参照されたい。図1からわかるよう
に、実施例として示されたトランジスタの雑音電圧は少なくとも1MHz以下の
周波数ではソースインピーダンスが低下するにつれて著しく上昇する。
が示されている。ここではLMKアンテナ1はヒータフィールド2とリアウィン
ドウの導体フレーム3との間に配置されている。この面の中央にアンテナは導体
面として設けられている。アンテナは横断方向寸法b、フレーム3またはヒータ
フィールド2との距離aを有している。cはアンテナとウィンドウの側方縁との
距離である。
を示している。
h=13cmであり、信号雑音比を最適化するために、アンテナからウィンドウ
の導体フレームまでの側方距離cは一定で3cmとされている。変化するのは横
断方向寸法bのみである。もちろんc、bの双方を変化させることもできる。
いる。横軸には比b/hが示されており、左方の縦軸にはアンテナ電圧、右方の
縦軸には信号雑音比20dBでの感度が示されている。
定の周波数値との対応関係については図の下方の記号説明を参照されたい。
られるが、少なくともLMK下方領域の周波数に対しては最適な信号雑音比は得
られていない。
b/hの値を0.6に選定した場合、周波数領域全体にわたってアンテナ電圧は
多少低下するものの、非線形歪みも同じ規模で低減される。同時にLMK下方領
域での信号雑音比も改善される。このときLMK上方領域での信号雑音比はきわ
めて僅かしか低減されない。
いる。図4に示されているように、キャパシタンスは値b/h=0.6まで一貫
して線形に上昇している。この値の上方では障害キャパシタンスCsがいま考察
しているAMアンテナの高さhのもとで比例を越えて上昇し、これによりアンテ
ナ電圧のみでなく、信号雑音比も低下する。
的な説明および請求項として示した。したがって図示の実施例に対して種々の変
更が可能である。これらの変更例のうち次に幾つかを挙げておく(これのみに限
定されないことに注意されたい)。
h=13cmに対してのみ成り立つ。高さが異なると最適なb/h比も異なる値
を取る。これらの値は、前述の構成によれば格別の支援なしに、LMK下方領域
の信号雑音比を最適化することにより見出される。これによりつねにLMK上方
領域の信号雑音比の最適化またはLMK上方領域での信号の最大化で得られるよ
りも大きな信号雑音比が得られる。
の非導電性部分、例えばスポイラ、またはプラスティック材料から成る構造部な
どに設けることができる。アンテナをリアウィンドウに配置する場合には、アン
テナ装置全体に超短波アンテナを組み込むことができ、このアンテナは加熱可能
なリアウィンドウのヒータワイヤを使用する。本発明によるLMKアンテナはも
ちろん図示されているのとは別の形態を取ることができ、例えば矩形ではない形
状またはU字形状またはE字形状を有することができる。
本発明のアンテナを設けることができる。
Claims (13)
- 【請求項1】 少なくとも1つのLMKアンテナとLMK受信用のアンテナ
増幅器とを備えており、LMKアンテナは車両のウィンドウまたは他の非導電性
部分に配置されており、かつアンテナキャパシタンス(Ca)を有している アンテナ装置において、 1つまたは複数のアンテナ導体からLMKアンテナを包囲する部分までの距離
はLMKアンテナの障害キャパシタンス値(Cs)が最大のアンテナ出力電圧の
得られる値よりも大きくなるように選定されており、 障害キャパシタンス値(Cs)はほぼアンテナ導体とアンテナを包囲する部分
との間のキャパシタンスによって形成され、 障害キャパシタンス値(Cs)はアンテナ増幅器のソースキャパシタンスを高
めることにより信号雑音比がLMK下方領域で最適化されるように選定される、
ことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項2】 アンテナ増幅器はFETJトランジスタを入力トランジスタ
として有する、請求項1記載のアンテナ装置。 - 【請求項3】 アンテナが少なくとも1つの矩形平面状のアンテナ導体、ま
たは幅広の条片として構成されたアンテナ導体、またはグリッドの形に構成され
たアンテナ導体を有する、請求項1または2記載のアンテナ装置。 - 【請求項4】 相互に並列な複数の導体を備えたワイヤ構造体がLMKアン
テナを形成しており、接続位置は前記構造体の幅の狭い側に存在する、請求項1
から3までのいずれか1項記載のアンテナ装置。 - 【請求項5】 導体は接続位置に対向する側で非導電的に相互接続されてい
る、請求項4記載のアンテナ装置。 - 【請求項6】 LMKアンテナおよび例えばワイヤ構造体はウィンドウに印
刷された導体によって形成されている、請求項1から5までのいずれか1項記載
のアンテナ装置。 - 【請求項7】 LMKアンテナと同様に同じウィンドウに設けられたヒータ
フィールドとは電気的に接続されない、請求項1から6までのいずれか1項記載
のアンテナ装置。 - 【請求項8】 ヒータフィールドは超短波受信に用いられる、請求項7記載
のアンテナ装置。 - 【請求項9】 アンテナ用の自由面積領域が設けられている場合、信号雑音
比の最適化が増幅器入力信号の最大化を放棄して次の諸量の最適化により行われ
る、すなわち a1 アンテナ導体(1)とウィンドウの上方縁との距離 a2 アンテナ導体(1)とヒータフィールド(2)またはウィンドウの下方縁
との距離 b アンテナ導体の横断方向寸法 c アンテナ導体とウィンドウの側方縁との距離 の最適化により行われる、 請求項1から8までのいずれか1項記載のアンテナ装置。 - 【請求項10】 信号雑音比の最適化が比b/(b+a1+a2)を適合化
することにより行われる、請求項9記載のアンテナ装置。 - 【請求項11】 信号雑音比の最適値が生じる比の値b/(b+a1+a2
)はLMK増幅器の入力端子で最大の信号電圧が発生する値から少なくとも±2
0%異なる、請求項9または10記載のアンテナ装置。 - 【請求項12】 アンテナ導体(1)とウィンドウの上方縁との距離(a1
)はほぼアンテナ導体とヒータフィールド(2)との距離(a2)に等しい、請
求項1から12までのいずれか1項記載のアンテナ装置。 - 【請求項13】 アンテナ導体(1)とウィンドウの側方縁との距離(c)
はほぼ等しい、請求項1から12までのいずれか1項記載のアンテナ装置。
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