JP2007053505A - Vehicle antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の移動体の窓ガラス面やボディの絶縁性部材表面または内部に配設した導電線条のアンテナであって、テレビジョンのUHF放送波やVHF放送波の電波の受信や、自動車電話、携帯電話、パーソナル無線、業務用無線、PHSなどの広帯域な電波の送受信に好適なアンテナに関するものである。 The present invention is an antenna of a conductive wire disposed on a window glass surface of a moving body such as an automobile or the surface of an insulating member of a body or inside thereof, and receives a radio wave of a television UHF broadcast wave or a VHF broadcast wave. The present invention relates to an antenna suitable for transmission / reception of a wideband radio wave such as a car phone, a mobile phone, a personal radio, a business radio, and a PHS.
従来、自動車用電話、携帯電話の送受信用や、テレビジョン放送波受信用のアンテナとして、ポールアンテナが実用化され広く使用されてきたが、これらのポールアンテナは車体から突出した構造となっているので、安全上、および外観上好ましくないばかりでなく、洗車時に支障になり、さらに折損の恐れがあるなどの欠点があった。 Conventionally, pole antennas have been put into practical use and widely used as antennas for transmission / reception of automobile phones and mobile phones, and for reception of television broadcast waves, but these pole antennas have a structure protruding from the vehicle body. Therefore, it is not only unfavorable in terms of safety and appearance, but also has drawbacks such as a hindrance during car washing and a possibility of breakage.
そのため近年、突起物のないアンテナとして、自動車の窓ガラスにアンテナパターンを直接印刷して設けたガラスアンテナや、アンテナパターンを印刷したシールまたはシートを窓ガラスや樹脂ボディに貼付するようにしたアンテナが要望され、実用化されてきている。 Therefore, in recent years, as antennas without protrusions, there are glass antennas that are provided by directly printing antenna patterns on automobile window glass, and antennas that have antenna patterns printed on stickers or sheets attached to window glass or resin bodies. It has been requested and put into practical use.
自動車電話用、携帯電話用のアンテナとして実用化しているガラスアンテナやシールアンテナは、送受信利得もポールアンテナに比較して同等性能を有するものが実用化されるようになっている。 Glass antennas and seal antennas that have been put to practical use as antennas for automobile phones and mobile phones have been put into practical use that have a transmission / reception gain that is equivalent to that of a pole antenna.
例えば、特開平3−108903号公報には、自動車用窓ガラスの絶縁面上に形成されたループ状アンテナ導体と、上記ループ状アンテナ導体の給電点に並列接続された非ループ状アンテナ導体とを有し、上記非ループ状アンテナ導体は、上記ループ状アンテナ導体の固有共振周波数の整数倍の近傍を除いた周波数域に共振周波数を有することを特徴とする広帯域ループアンテナが開示されている(特許文献1)。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-108903 discloses a loop-shaped antenna conductor formed on an insulating surface of an automotive window glass and a non-loop-shaped antenna conductor connected in parallel to a feeding point of the loop-shaped antenna conductor. And the non-loop antenna conductor has a resonance frequency in a frequency range excluding the vicinity of an integral multiple of the natural resonance frequency of the loop antenna conductor. Reference 1).
また、特開平6−152216号公報には、ガラス面における上下方向の長さが約1/4波長の放射用パターンと、ガラス面における左右方向の長さが約1/4波長の接地用パターンとからなり、接地用パターンをガラス面の左右端の少なくとも一方に設け、接地用パターンを左端に設けるときには放射用パターンを接地用パターンの左側辺部に寄せて配設し、接地用パターンを右端に設けるときには放射用パターンを接地用パターンの右側辺部に寄せて配設し、前記接地用パターンを中抜き形状としたことを特徴とする自動車電話用ガラスアンテナが開示されている(特許文献2)。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-152216 discloses a radiation pattern having a length of about 1/4 wavelength in the vertical direction on the glass surface and a ground pattern having a length of about 1/4 wavelength in the horizontal direction on the glass surface. When the grounding pattern is provided on at least one of the left and right ends of the glass surface, and the grounding pattern is provided on the left end, the radiation pattern is disposed near the left side of the grounding pattern, and the grounding pattern is disposed on the right end. A glass antenna for an automobile telephone is disclosed in which a radiation pattern is disposed close to the right side of a grounding pattern when the grounding pattern is provided, and the grounding pattern has a hollow shape (Patent Document 2). ).
さらに、特開平9−93019号公報には、VHF用の双ループアンテナパターン部における各ループの途中が高周波的に短絡される如く、上記各ループの途中箇所に容量結合部を設け、UHF波の受信においては前記各容量結合部を介して前記各ループがそれぞれ途中で短絡され、前記VHF用の双ループアンテナパターン部がUHF用の双ループアンテナパターン部として働くようにしたことを特徴とする車両用窓ガラスアンテナが記載されている(特許文献3)。 Further, Japanese Patent Laid-Open No. 9-93019 discloses that a capacitive coupling portion is provided in the middle of each loop so that the middle of each loop in the VHF double loop antenna pattern portion is short-circuited in high frequency. In reception, the loops are short-circuited in the middle through the capacitive coupling units, and the VHF dual-loop antenna pattern unit functions as a UHF dual-loop antenna pattern unit. A window glass antenna is described (Patent Document 3).
さらにまた、アンテナハンドブック(CQ出版株式会社発行)には、2つの給電点間に全周長さが1波長のループアンテナとしてキュビカルクワッドアンテナが記載されている(非特許文献1)。
しかしながら、前記特許文献1に示されるアンテナは、後部窓ガラスのデフォッガを取り囲むようなループアンテナであり、ループアンテナといえどもFM放送波からTV放送波のような広帯域を1つのアンテナでカバーできる程広帯域ではないため、同給電点よりダイポールアンテナを追加して設けてTV放送波の電波を受信できるようにしたとしてもダイポールアンテナは広帯域でないためTV放送波の全域をカバーすることはできないという問題点があった。
However, the antenna disclosed in
また、前記特許文献2に示されるアンテナについては、自動車電話用のガラスアンテナであって、同軸ケーブルの接地側に接続されたループ形状の接地パターンと、該接地パターンの外側に配置し、芯線側に接続した放射用パターンの2つの独立したエレメントをガラスの左右端に設けたものであり、ポールアンテナと比較して利得が低く、アンテナ利得のさらなる向上が望まれ、アンテナパターンはガラスの左右端にしか設けられないという問題点があった。
In addition, the antenna shown in
さらに、前記特許文献3に示されるアンテナは、TV放送波のVHF帯およびUHF帯の電波の受信が可能な双ループアンテナパターン部を備えたガラスアンテナであり、TV放送波のUHF帯の高域以外はVSWR値が高く、周波数帯域が狭いため、UHF帯全域をカバーできず、UHF帯全域をカバーしようとする場合には別々のアンテナを設けざるを得ず、また、双ループアンテナなのでアンテナが大きくなり、限られたスペース内でしかアンテナを配設できないという問題点があった。
Further, the antenna shown in
さらにまた、非特許文献1に記載のキュビカルクワッドアンテナは、1波長のループアンテナにしたときに、その周波数においては優れた送受信性能が得られるものであるが、周波数帯域が狭く、テレビジョン放送のUHF放送波(470〜770MHz帯)やVHF放送波の電波の受信などの広帯域な電波の送受信を行なう場合には、別々のアンテナを設けざるを得ないという問題点があった。
Furthermore, the cubic quad antenna described in Non-Patent
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、自動車等の移動体の窓ガラス面やボディの絶縁性部材表面に配設した導電線条のアンテナであって、自動車電話、携帯電話用のアンテナの電波の送受信や、テレビジョンのUHF放送波やVHF放送波の電波の受信用のアンテナ、さらにパーソナル無線用、業務用無線、PHSまでの広帯域な電波の送受信に好適であり、従来以上にアンテナ性能を向上させることができ、しかもアンテナを配設する窓ガラス面、またはボディの絶縁部材表面上の位置にとらわれにくい車両用アンテナを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and is an antenna of conductive wires disposed on a window glass surface of a moving body such as an automobile or on an insulating member surface of a body, Suitable for transmitting and receiving radio waves from antennas for mobile phones, receiving antennas for television UHF broadcast waves and VHF broadcast waves, and for broadband radio waves up to personal radio, commercial radio, and PHS. An object of the present invention is to provide a vehicular antenna that can improve the antenna performance more than ever and is less likely to be caught by the position on the surface of the window glass on which the antenna is disposed or the surface of the insulating member of the body.
すなわち、本発明は、自動車等移動体の窓ガラス面またはボディの絶縁部材表面に配設する導電線条からなるアンテナであって、第1の給電点と第2の給電点を近接して設け、第1の給電点から第2の給電点にかけて導電線条を配設した送受信電波の1波長〜2波長の長さを有するループエレメントと、
前記給電点のいずれか一方より延ばした送受信電波の1/4波長〜3/4波長の長さの第1のエレメントと、
前記ループエレメントの途中よりループエレメントの外方側に分岐して延ばした1/16〜1/4波長の長さの第2のエレメントとからなるループアンテナとしたことを特徴とする車両用アンテナである。
That is, the present invention is an antenna composed of a conductive wire disposed on a window glass surface of a moving body such as an automobile or an insulating member surface of a body, and the first feeding point and the second feeding point are provided close to each other. A loop element having a length of 1 to 2 wavelengths of transmitted and received radio waves in which conductive wires are arranged from the first feeding point to the second feeding point;
A first element having a length of ¼ wavelength to ¾ wavelength of a transmission / reception radio wave extending from one of the feeding points;
A vehicular antenna characterized by being a loop antenna comprising a second element having a length of 1/16 to ¼ wavelength that branches and extends from the middle of the loop element to the outside of the loop element. is there.
あるいは、本発明は、前記第1のエレメントと、該第1のエレメントと略平行、かつ該第1のエレメントを接続した給電点とは別の給電点側から延ばしたループエレメントの線条の近接する線条部分との間隔を、0.1mm〜1/4波長とし、その長さを、1/8波長〜3/4波長としたことを特徴とする上述の車両用アンテナである。 Alternatively, according to the present invention, the first element and the proximity of the line of the loop element extended from a feeding point side that is substantially parallel to the first element and that is different from the feeding point to which the first element is connected. The above-described vehicle antenna is characterized in that the distance from the line portion to be made is 0.1 mm to ¼ wavelength, and the length is 1/8 wavelength to ¾ wavelength.
あるいはまた、本発明は、前記給電点のいずれか一方より前記ループエレメントの外方側に延ばした1/16〜1/4波長の長さの第2のエレメントを、さらに追加配設したことを特徴とする上述のいずれかに記載の車両用アンテナ。 Alternatively, in the present invention, a second element having a length of 1/16 to 1/4 wavelength extending from the one of the feeding points to the outer side of the loop element is further provided. The vehicle antenna according to any one of the above-described features.
あるいはまた、本発明は、自動車等移動体の窓ガラスまたはボディの絶縁部材からなる表面または内部に前記アンテナパターンを直接形成、あるいは該パターンを印刷した透明なシールまたはシートを貼設したことを特徴とする上述のいずれかに記載の車両用アンテナである。 Alternatively, the present invention is characterized in that the antenna pattern is directly formed on or in the surface made of an insulating member of a window glass or body of a moving body such as an automobile, or a transparent seal or sheet on which the pattern is printed is pasted. The vehicle antenna according to any one of the above.
本発明によれば、送受信電波の1波長〜2波長の長さを有するループエレメントに、該ループエレメントの給電点から、あるいは給電点より引出線を介してループエレメントの内側に分岐して設けた1/4波長〜3/4波長の長さの第1のエレメントと、前記給電点のいずれか一方より、該ループエレメントの線条の途中部分よりループエレメントの外側に分岐して延ばした1/16波長〜1/4波長の長さの第2のエレメントを設けたことにより、自動車電話、携帯電話用のアンテナの電波の送受信や、テレビジョンのUHF放送波やVHF放送波の電波の受信用のアンテナ、さらにパーソナル無線用、業務用無線、PHSまでの広帯域な電波の送受信に好適であり、従来以上にアンテナ性能を向上させることができる。 According to the present invention, a loop element having a length of 1 to 2 wavelengths of transmission / reception radio waves is provided to be branched from a feeding point of the loop element or from the feeding point to the inside of the loop element via a lead line. A first element having a length of ¼ wavelength to ¾ wavelength, and a branch extending from one of the feeding points to the outside of the loop element from a middle portion of the line of the loop element. By providing a second element having a length of 16 to ¼ wavelength, it is used for transmitting and receiving radio waves from antennas for car phones and mobile phones, and receiving radio waves from television UHF and VHF broadcast waves. This antenna is suitable for transmission / reception of wideband radio waves up to personal antennas, commercial radios, and PHS, and can improve the antenna performance more than before.
さらに、本発明は、アンテナを配設する窓ガラス面や、ボディの絶縁性の部材の位置にとらわれにくく、また、シンプルな構成であるので、コンパクトにして高性能なアンテナとすることができる。 Furthermore, the present invention is not easily caught by the position of the window glass surface on which the antenna is disposed or the insulating member of the body, and has a simple configuration, so that the antenna can be made compact and have a high performance.
さらにまた、車両の窓ガラスの車内面に直接印刷するガラスアンテナとしてだけでなく、薄いシールやシートに印刷したものを窓ガラス面や、ボディの絶縁性の部材の表面、または内部に貼着させる、シールアンテナとすることもできるので、取付けが容易である。 Furthermore, not only as a glass antenna that prints directly on the inner surface of a vehicle window glass, but also on a window glass surface, the surface of an insulating member of the body, or inside, a thin sticker or a sheet printed on a sheet. Since it can be a seal antenna, it is easy to mount.
本発明は、自動車等移動体の窓ガラス1の内面側、またはボディの絶縁部材の表裏面または内部に自動車電話、携帯電話用のアンテナやTV放送波VHF帯、UHF帯の受信用のアンテナとして好適であり、さらに自動車電話、携帯電話、パーソナル無線、業務用無線、PHSなどの広帯域な電波も送受信可能なアンテナ導電線条のアンテナパターンを直接形成、あるいは該パターンを印刷した透明なシールまたはシートを貼設した車両用アンテナである。
The present invention provides an antenna for a car phone, a mobile phone, a TV broadcast wave VHF band, and an antenna for receiving a UHF band on the inner surface side of a
図1に、本発明の車両用アンテナのパターンを示す。 In FIG. 1, the pattern of the vehicle antenna of this invention is shown.
前記アンテナパターンは、第1の給電点10と第2の給電点11を近接して設け、第1の給電点10と第2の給電点11間に矩形または、円形状等のループ状に送受信電波の1波長〜2波長の長さを有するループエレメント3を形成し、さらに前記給電点10、11のいずれか一方より該ループエレメント3の内側に送受信電波の1/4波長〜3/4波長の長さの第1のエレメント4を直接延ばし、さらに該ループエレメント3の線条の途中部分よりループエレメント3の外側に1/16〜1/4波長の長さの第2のエレメント5を分岐して延ばして、前記第1の給電点10と第2の給電点11のいずれか一方の給電点に同軸ケーブル12の内部導線12aを、他方の給電点に外部導線12bを接続するものである。
In the antenna pattern, the
図1〜図5に示したように、前記第1のエレメント4を、短い長さの点線で表し、第2のエレメント5を長い長さの点線で表したが、各点線で表した線条が途切れているものではなく、連続した線条である。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
図2に示すパターンは、図1に示したパターンを変形し、前記ループエレメント3の前記第1の給電点10と前記第2の給電点11から2本の引出線条7を延ばしたもので、2つの給電点10、11よりループエレメント3までを1/2波長以内の長さで互いに近接かつ平行に配設したものである。
The pattern shown in FIG. 2 is obtained by modifying the pattern shown in FIG. 1 and extending two
すなわち、第1の給電点10と第2の給電点11のそれぞれより引出線条7を介してループエレメント3に接続し、その他の構成については図1と同一に配設したものである。
また、図3に示すパターンは、図1のパターンの別の変形例であり、携帯電話帯域用のアンテナとして用いるものであり、ループエレメント3を略長方形状としたもので、長方形のループエレメント3の内側に補助垂直線条6を追加して設けたものであり、その他は図1と同様である。尚、前記補助垂直線条6を、一点鎖線で表したが、該線条が途切れているものではなく、連続した線条である。
That is, each of the
The pattern shown in FIG. 3 is another modification of the pattern shown in FIG. 1 and is used as an antenna for a cellular phone band. The
図4に示すパターンは、長方形状のループエレメント3の下辺の隅部から外側水平方向に引出線条7を介して給電点を配置し、第1のエレメント4をループエレメント3の下辺の内側に近接して設け、該ループエレメント3の下辺の中心近傍より上方に折り曲げたL字形状としたものである。
In the pattern shown in FIG. 4, the feeding point is arranged through the
図5に示すパターンは、図4のパターンの変形例であり、長方形状のループアンテナのコーナー部に給電点を設け、第1のエレメント4をループエレメント3の長方形状の下辺と側辺の内側にL字状に近接させると共に、ループエレメント3の途中部分より分岐した第2のエレメント5に加えて、第2のエレメント5’を給電点よりループエレメント3の外側に近接して設けたものである。
The pattern shown in FIG. 5 is a modification of the pattern of FIG. 4, in which a feeding point is provided at the corner of the rectangular loop antenna, and the
また、第1のエレメント4の線条と、前記ループエレメント3の線条の該第1のエレメント4の線条に略平行に沿って設けられた部分との間隔aは、最も接近している部分で0.1mm、最も離れている部分で送受信周波数の1/4波長となるようにした。
Further, the distance a between the filament of the
さらに、前記ループエレメント3、前記第1のエレメント4、および前記第2のエレメント5の線幅は、0.1mm〜送受信周波数の1/16波長とするが、車内から見た視界を遮らないように、また隣接する線条同士が重ならない範囲とするのはいうまでもない。
Furthermore, the line width of the
このようなアンテナパターンを、自動車等移動体の窓ガラスまたはボディの絶縁部材からなる表面に直接印刷、または、合わせガラスのガラス間に挟み込む、あるいは該アンテナパターンを印刷した透明なシールまたはシートを貼設した。 Such an antenna pattern is directly printed on a surface made of a window glass of a moving body such as an automobile or an insulating member of a body, or is sandwiched between laminated glass glasses, or a transparent seal or sheet on which the antenna pattern is printed is pasted. Set up.
前記ボディの絶縁部材とは、自動車の樹脂製のバンパーの内側や、樹脂製スポイラーの内側、あるいは樹脂製ハッチバックドアの内側表面に薄いフイルム状のアンテナを貼着したり、あるいはこれらの樹脂製部品の成形時に端子部分以外を一体成形するようにしたものである。 The body insulating member means that a thin film antenna is attached to the inside of a resin bumper of an automobile, the inside of a resin spoiler, or the inside surface of a resin hatch back door, or these resin parts Other than the terminal portion is integrally formed at the time of molding.
また、前記透明なシールまたはシートとは、ポリエチレン等の透明で薄い樹脂シートやフイルム状のシートにアンテナパターンを印刷したり、あるいは、エッチング等で導電線条を設けるようにしたものである。 The transparent seal or sheet is one in which an antenna pattern is printed on a transparent and thin resin sheet such as polyethylene or a film-like sheet, or conductive lines are provided by etching or the like.
図1〜図3に示したように、前記第1のエレメント4は、前記給電点10、11のいずれか一方より、あるいは給電点10、11より引出線を介して設け、該ループエレメント3の内側に送受信電波の1/4波長〜3/4波長の長さの第1のエレメント4を延ばしたものであれば、図4の第1のエレメント4に示したように途中で直角方向に折り曲げて延ばすようにしても良いが、この場合であっても第1のエレメント4と略並行して最も近接するループエレメント3の線条とは1/8波長〜3/4波長の長さで近接し、さらに第1のエレメント4と近接するループエレメント3との間隔aを1/4波長以内としたほうが好ましい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
あるいは、図5のパターンに示したように、第1のエレメントの水平線条部分と垂直線条部分の各線条をループエレメント3に近接するように沿って延ばしたものであっても良い。
Alternatively, as shown in the pattern of FIG. 5, each of the horizontal and vertical line portions of the first element may be extended along the
また、図5のパターン5に示したように、第2のエレメント5とは別に、第2の給電点11より第2のエレメント5’をループエレメント3の外側に沿って設けてるようにしても良い。
Further, as shown in the
前記第2のエレメント5は、図1〜図5に示したように、前記給電点のいずれか一方より、またはループエレメント3の線条の途中部分より分岐してループエレメント3の外方に水平方向に延ばした線条としたが、その方向は水平方向に限らず、いずれの方向であっても良い。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
また、第2のエレメント5は、ループアンテナ2の共振を妨げない位置に設ける必要があるため、第2のエレメント5のループエレメント3からの分岐点と、給電点とは、ループエレメント3上の互いに対向する位置の近傍には設けないほうが良い。すなわち2つの給電点からの長さが引出線条7を含むループエレメントの総線条長さの約1/2の位置の±10%程度の位置からは分岐しないほうがよい。
Further, since the
前記第1のエレメント4は、ループエレメントとの分岐点または給電点より延ばした方向は垂直方向、水平方向、斜め方向のいずれの方向でもよく、また、屈曲したクランク形状、カギ型形状、あるいは円弧形状とすることもできる。
In the
前記自動車等の窓ガラスとしては、自動車の前部窓ガラス、後部窓ガラス、側部窓ガラス、サンルーフ等の窓ガラスのいずれに設けても良く、また、該窓ガラスはガラス板のみならず、透明樹脂板、あるいはガラス板と透明樹脂板との複合体からなる場合も含まれる。 As the window glass of the automobile and the like, it may be provided on any of the window glass of the front window glass, rear window glass, side window glass, sunroof, etc. of the automobile, and the window glass is not only a glass plate, A case of a transparent resin plate or a composite of a glass plate and a transparent resin plate is also included.
また、移動体のボディは通常金属製としたものが多いが、ルーフ、後部ドア、その他の一部の部材が樹脂等の絶縁部材からなる場合や、バンパーやスポイラー等の樹脂からなる絶縁部材については、このような絶縁部材に本発明のループアンテナ2を設けることができる。
Also, the body of the moving body is usually made of metal, but when the roof, the rear door, and some other members are made of an insulating member such as a resin, or the insulating member made of a resin such as a bumper or a spoiler In such an insulating member, the
また、前記ループアンテナ2は、自動車等移動体の窓ガラス1またはボディの絶縁材料からなる部材の表面に前記アンテナパターンを導電性ペーストによって直接印刷、または導電性の材料を埋め込む、あるいはアンテナパターンを印刷したシールまたはシートをこれらの絶縁材料からなる部位に貼設のいずれにしても良い。
Further, the
また、当該ループアンテナ2を1箇所のみに設けたものであっても良いが、複数箇所に設けることによって、ダイバーシティ受信を可能とすることができる。この場合、同じパターン、または異なるパターンであっても良い。また、ループエレメント3の形状は、正方形状、長方形状の矩形状としたが、円形状、楕円形状、多角形状としても良い。
Moreover, although the said
以下、本発明の作用について説明する。 The operation of the present invention will be described below.
前記ループエレメント3を送受信電波の1波長〜2波長のループ形状としたのは、ループアンテナ2を共振させるためであり、ループエレメント3には送受信電波の1/2〜2波長の長さが適している。
The reason why the
本発明のループアンテナ2はループエレメント3で共振させると共に、ループエレメント3の内部に第1のエレメント4を設けることにより、ループアンテナ2のアンテナの送受信効率をより高めることができるためであり、ループエレメント3の内部に第1のエレメント4を設けるには、ループエレメント3の長さは1波長以上の長さが必要となり、ループエレメント3の長さは送受信電波の1波長〜2波長のループ形状が最適となる。
This is because the
また、前記第1のエレメント4を、前記送受信電波の1/4波長〜3/4波長の長さの線条とし、ループエレメント3の途中部より内部側に向けて設けたのは、アンテナの送受信効率をより高めるためであり、ループエレメント3に加え第1のエレメント4からも電波を送受信できるようにし、アンテナの送受信効率をループアンテナよりさらに向上させることができるためである。
In addition, the
さらに、第2のエレメント5を1/16波長〜1/4波長の長さとし、ループエレメント3の途中部より分岐して外側に設けたのは、ループアンテナ2のアンテナ効率をより高めるとともに、アンテナをより広帯域化させるためであり、送受信電波の1波長〜2波長のループエレメント3に1/16波長〜1/4波長の長さの第2のエレメント5を追加することにより、ループアンテナ本来の共振モードに加えて、ループエレメント3と第2のエレメント5の合計長さでもアンテナが共振するようになる。
Furthermore, the length of the
この合計長さのエレメント長さで共振する送受信電波は、第2のエレメント5で用いた送受信電波より低い周波数となるため、第2のエレメント5を追加することにより、アンテナの広帯域化でアンテナの送受信効率の向上が図れるためである。
Since the transmission / reception radio wave that resonates at the total element length has a lower frequency than the transmission / reception radio wave used in the
また、前記ループエレメント3と前記第1のエレメント4の各線条と近接する長さを1/8波長〜3/4波長としたのは、アンテナのインピーダンスの調整を行うためであり、1/8波長以上のアンテナエレメント長さが必要であるが、第1のエレメント4の長さは1/4波長〜3/4波長であり、1/8波長〜3/4波長の長さで第1のエレメント4とループエレメント3を近接させることによりアンテナのインピーダンスの調整を行うことができる。
The length of the
また、前記ループエレメント3と前記第1のエレメント4の各線条と近接する間隔aを0.1mm〜1/4波長としたのは、第1のエレメント4はアンテナの送受信とインピーダンスの調整を行うことを兼ねたエレメントであり、ループエレメント3と第1のエレメント4を1/4波長離して送受信を効率よく送受信する場合と、1/4波長以下の間隔aで近接させインピーダンスの調整を行う場合で適宜選択すればよい。
In addition, the distance a between the
また、送受信する周波数に対して前記ループエレメント3と前記第1のエレメント4の各線条の長さを同一周波数に対して選定すると、選定した周波数に対して非常に高い利得が得られ、さらにループエレメント3とループエレメント3に第2のエレメント5、5’を加えた長さに共振する周波数間とその前後の周波数の広帯域にわたって、高利得なアンテナとすることができる。
Further, when the lengths of the
一方、前記ループエレメント3と前記第1のエレメント4の各線条の長さを別々の周波数に対して選定することにより、選定した周波数とループエレメント3とループアレメント3に第2のエレメント5を加えた長さで共振する周波数間とその前後の周波数より広帯域にわたって、高利得なアンテナとすることができる。
On the other hand, by selecting the length of each line of the
また、第2のエレメント5は、ループアンテナ2の共振を妨げない位置に設ける必要があるため、第2のエレメント5のループエレメント3からの分岐点と、給電点とは、ループエレメント3上の互いに対向する位置の近傍には設けないほうが良い。すなわち2つの給電点からの長さが引出線条7を含むループエレメントの総線条長さの約1/2の位置の±10%程度の位置からは分岐しないほうがよい。
Further, since the
以下本発明の種々の実施例について、説明する。 Various embodiments of the present invention will be described below.
図11は、図1〜図5に示す本発明のループアンテナ2を、自動車の前部窓ガラス1の上部両隅部に設けた車外からみた図である。2箇所設けたのは、2つのループアンテナ2、2をダイバーシティ受信させるようにしたものであり、図1〜図5のパターンを上下逆にして第1の給電点10と第2の給電点11が窓ガラス1の周辺部側となるようにするとともに、左右のパターンがガラス板の中心線で線対称となるようにした。
FIG. 11 is a view of the
[実施例1]
図1に示すパターンは、ループエレメント3、第1のエレメント4、第2のエレメント5からなるループアンテナ2を自動車の窓ガラス板の車内面側に印刷後焼き付け処理、あるいは該パターンを透明なシールまたはシートに印刷したものを自動車のボディ等の絶縁部材の表面に貼着したものであり、周波数帯域470〜770MHz帯のTV放送波UHF帯のアンテナとして用いるものである。
[Example 1]
In the pattern shown in FIG. 1, the
第1の給電点10と第2の給電点11を2mmの間隔で近接して設け、第1の給電点10と第2の給電点11間に略正方形状のループエレメント3を設けた。尚、前記第1の給電点10と第2の給電点11は、前記ループエレメント3の正方形状の下辺中央位置に配置されている。
The
また、第1の給電点10より上方垂直方向に送受信電波の1/4波長の長さに相当する垂直線条を延ばして第1のエレメント4とした。
In addition, the
さらに、略正方形のループエレメント3の下辺左側コーナー部より左側水平方向に送受信電波の1/8波長の長さに相当する水平線条を伸ばし、第2のエレメント5とした。
Further, a horizontal line corresponding to the length of 1/8 wavelength of the transmitted / received radio wave is extended in the horizontal direction from the left corner of the lower side of the substantially
本ループアンテナ2は自動車の窓ガラス板面の室内側に直接印刷、あるいはシールまたはシートに印刷したものを貼着して設けるものであり、470〜770MHzの周波数帯域における窓ガラス1の波長短縮率を約0.6としたとき、660MHzの周波数に対してループエレメント3の全周の長さは約3/2波長に相当する400mmで1辺が100mmの正方形状線条とし、第2のエレメント5の長さは約1/8波長の長さに相当する35mmの長さとし、第1のエレメント4の長さは570MHzの周波数に対し約1/4波長の長さに相当する78mmの長さとした。
The
さらに、前記第1の給電点10に特性インピーダンスが75オームの同軸ケーブル12の内部導線12aを、第2の給電点11に外部導線12bを接続した。
Further, an
第1のエレメント4、および第2のエレメント5を上記のように配置した前記アンテナ2を、470〜770MHz帯のTV放送波のUHF帯における受信利得が高くなるように調整した。
The
このようにして配設した図1のアンテナのVSWR特性は図9に示したように、TV放送波UHF帯全域(470〜770MHz)にわたって1.5以下と低く、比較例1のVSWR特性(図10参照)と比較してもTV放送波UHF帯全域にわたってVSWRが低く広帯域にわたってカバーできていることがわかる。 The VSWR characteristic of the antenna of FIG. 1 arranged in this way is as low as 1.5 or less over the entire TV broadcast wave UHF band (470 to 770 MHz) as shown in FIG. 10), it can be seen that the VSWR is low over the entire range of the TV broadcast wave UHF band, and it can be covered over a wide band.
また、このようにして得られた図1のアンテナをダイポールアンテナの利得を0dBとしたときの利得比(以下、ダイポールアンテナ比と略称する)で示すと、図7の周波数特性図で示したように、470〜770MHz帯の平均で−8.9dBとなり、従来の実用に供されているガラスアンテナの平均である−20.0dBの送受信利得を上回る良好な結果が得られた。 Further, when the gain of the dipole antenna is set to 0 dB for the antenna of FIG. 1 obtained in this way (hereinafter abbreviated as a dipole antenna ratio), it is as shown in the frequency characteristic diagram of FIG. In addition, the average of the 470 to 770 MHz band was −8.9 dB, and a good result exceeding the transmission / reception gain of −20.0 dB, which is the average of conventional glass antennas used in practical use, was obtained.
このように、単純な構成であるにもかかわらず視界を損なうことのないアンテナを提供でき、利得も高く十分実用に供し得るものであることがわかる。
[実施例2]
図2に示すアンテナは、実施例1のパターンの変形例であり、第1の給電点10と第2の給電点11のそれぞれより引出線条7を介して正方形状のループエレメント3に接続し、その他の構成、および線条の長さについては図1の実施例1と同一とし、本発明のループアンテナ2をガラス面の車内面に配設したものである。
Thus, it can be seen that an antenna that does not impair the field of view despite having a simple configuration can be provided, and that the gain is high enough to be practically used.
[Example 2]
The antenna shown in FIG. 2 is a modification of the pattern of the first embodiment, and is connected to the
また、第1の給電点10と第2の給電点11のそれぞれから上方に延ばした引出線条7の長さを30mmとし、引出線条7の間隔は2mmとした。
Moreover, the length of the
このようにして得られた図2に示すアンテナのTV放送波UHF帯全域(470〜770MHz)におけるVSWR特性についても実施例1と同様に1.5以下と低く、TV放送波UHF帯全域をカバーできるものであった。 The VSWR characteristics in the entire TV broadcast wave UHF band (470 to 770 MHz) of the antenna shown in FIG. 2 thus obtained are as low as 1.5 or less as in the first embodiment, and cover the entire TV broadcast wave UHF band. It was possible.
また、このようにして配設した図2のアンテナをダイポールアンテナの利得を0dBとしたときの利得比(以下、ダイポールアンテナ比と略称する)で示すと、470〜770MHz帯の平均で−9.0dBとなり実施例1と同等の利得が得られており、従来の実用に供されているガラスアンテナの平均である−20.0dBの送受信利得を上回る良好な結果が得られた。 Further, when the gain of the dipole antenna is set to 0 dB for the antenna of FIG. 2 arranged in this way (hereinafter abbreviated as a dipole antenna ratio), it is −9. The gain was equal to 0 dB and the same gain as in Example 1 was obtained, and a good result exceeding the transmission / reception gain of −20.0 dB, which is the average of conventional glass antennas put to practical use, was obtained.
このように、単純な構成であるにもかかわらず視界を損なうことのないアンテナを提供でき、利得も高く十分実用に供し得るものであることがわかる。
[実施例3]
図3に示すパターンは、実施例1のパターンの別の変形例で、周波数帯域800〜960MHz帯の携帯電話帯域用のアンテナとして用いるものである。第1の給電点10と第2の給電点11を2mmの間隔で近接して設け、第1の給電点10と第2の給電点11間に略長方形状のループエレメント3を設けた。
Thus, it can be seen that an antenna that does not impair the field of view despite having a simple configuration can be provided, and that the gain is high enough to be practically used.
[Example 3]
The pattern shown in FIG. 3 is another modification of the pattern of the first embodiment, and is used as an antenna for a cellular phone band in the
また、800〜960MHzの周波数帯域における窓ガラス1の波長短縮率を約0.6としたとき、880MHzの周波数に対してループエレメント3の全周の長さは約3/2波長に相当する310mmで縦60mm、横90mmの長方形状とした。
Further, when the wavelength shortening rate of the
また、第1の給電点10より上方垂直方向に880MHzの周波数に対して1/4波長の長さに相当する長さである48mmの垂直線条を延ばして第1のエレメント4とし、さらに、長方形のループエレメント3の下辺左側コーナー部より左側水平方向に940MHzの周波数に対して1/8波長の長さに相当する25mmの水平線条を伸ばし、第2のエレメント5とした。
In addition, a 48 mm vertical line, which is a length corresponding to a length of ¼ wavelength with respect to a frequency of 880 MHz, is extended vertically from the
さらに、前記ループエレメント3の長方形状の下辺の左コーナーから1/3の位置より上方に分岐した長さ48mmの補助垂直線条6を設けた。
Further, an auxiliary
本ループアンテナ2は自動車の窓ガラス板面の室内側に直接印刷、あるいはシールまたはシートに印刷したものを貼着して設ける。
The
さらに、前記第1の給電点10に同軸ケーブル12の内部導線12aを、第2の給電点11に外部導線12bを接続した。
Furthermore, the
第1のエレメント4、および第2のエレメント5を上記のように配置した前記アンテナ2を、800〜960MHz帯の携帯電話帯における受信利得が高くなるように調整した。
The
このようにして配設した図3のアンテナのVSWR特性は、携帯電話帯全域(800〜960MHz)にわたって1.5以下と低く、携帯電話帯全域をカバーできるものであった。 The VSWR characteristics of the antenna of FIG. 3 arranged as described above were as low as 1.5 or less over the entire mobile phone band (800 to 960 MHz), and could cover the entire mobile phone band.
また、このようにして配設した図3のアンテナをダイポールアンテナの利得を0dBとしたときの利得比(以下、ダイポールアンテナ比と略称する)で示すと、図8の周波数特性図で示したように、800〜960MHz帯の平均で−6.2dBとなり、従来の実用に供されているガラスアンテナの平均である−10.0dBの送受信利得を上回る良好な結果が得られた。 Further, when the antenna of FIG. 3 arranged in this way is represented by a gain ratio when the gain of the dipole antenna is 0 dB (hereinafter abbreviated as a dipole antenna ratio), it is as shown in the frequency characteristic diagram of FIG. In addition, an average of -6.2 dB in the 800 to 960 MHz band was obtained, and a good result exceeding the transmission / reception gain of -10.0 dB, which is the average of conventional glass antennas used for practical use, was obtained.
このように単純な構成であるにもかかわらず視界を損なうことのないアンテナを提供でき、利得も高く十分実用に供し得るものであることがわかる。
[実施例4]
図4に示したように、実施例4は、ループエレメント3を縦80mm、横115mmの長方形状とし、第1の給電点10と第2の給電点11は、ループエレメント3の長方形状の下辺の右コーナーから右水平方向にそれぞれ長さ40mmの引出線条7を介して配置され、両引出線条7の間隔は上下方向で5mmである。
It can be seen that an antenna that does not impair the field of view in spite of such a simple configuration can be provided, and the gain is high enough to be practically used.
[Example 4]
As shown in FIG. 4, in Example 4, the
また、第1の給電点10より左水平方向に長さ45mmの水平線条を前記ループエレメント3の下辺の内側に近接して設け、該水平線条の左端より上方に折り曲げた60mmの長さの垂直線条を設けてL字状に屈折した第1のエレメント4とした。
Further, a horizontal line having a length of 45 mm in the left horizontal direction from the
さらに、長方形のループエレメント3の下辺左側コーナー部より左側水平方向に送受信電波の1/8波長の長さに相当する55mmの長さの水平線条を伸ばし、第2のエレメント5とした。
Furthermore, a horizontal line having a length of 55 mm corresponding to the length of 1/8 wavelength of the transmitted / received radio wave is extended in the horizontal direction on the left side from the left corner of the lower side of the
本ループアンテナ2は自動車の窓ガラス板面の室内側に直接印刷、あるいはシールまたはシートに印刷したものを貼着して設ける。
The
さらに、前記第1の給電点10に同軸ケーブル12の内部導線12aを、第2の給電点11に外部導線12bを接続した。
Furthermore, the
第1のエレメント4、および第2のエレメント5を上記のように配置した前記アンテナ2を、470〜770MHz帯のTV放送波のUHF帯における受信利得が高くなるように調整した。
The
このようにして得られた図4に示すアンテナのTV放送波UHF帯全域(470〜770MHz)におけるVSWR特性についても実施例1と同様に低く、TV放送波UHF帯全域をカバーできるものであった。 The VSWR characteristics in the entire TV broadcast wave UHF band (470 to 770 MHz) of the antenna shown in FIG. 4 thus obtained were also low as in the first embodiment, and the entire TV broadcast wave UHF band could be covered. .
また、このようにして配設した図4のアンテナをダイポールアンテナの利得を0dBとしたときの利得比(以下、ダイポールアンテナ比と略称する)で示すと、470〜770MHz帯の平均で−9.1dBとなり、従来の実用に供されているガラスアンテナの平均である−20.0dBの送受信利得を上回る良好な結果が得られた。 Further, when the gain of the dipole antenna is set to 0 dB for the antenna of FIG. 4 arranged in this way (hereinafter abbreviated as a dipole antenna ratio), the average of the 470 to 770 MHz band is −9. It was 1 dB, and a good result was obtained that exceeded the transmission / reception gain of −20.0 dB, which is the average of glass antennas that have been put to practical use in the past.
このように単純な構成であるにもかかわらず視界を損なうことのないアンテナを提供でき、利得も高く十分実用に供し得るものであることがわかる。
[実施例5]
図5に示した実施例5は、ループエレメント3を縦80mm、横110mmの長方形状とし、第1の給電点10と第2の給電点11は、ループエレメント3の長方形状の下辺の右コーナーに配置され、両給電点の間隔は2mmである。
It can be seen that an antenna that does not impair the field of view in spite of such a simple configuration can be provided, and the gain is high enough to be practically used.
[Example 5]
In the fifth embodiment shown in FIG. 5, the
また、第1の給電点10より左水平方向に長さ105mmの水平線条を前記ループエレメント3の下辺の内側に5mmの間隔aで近接して設け、該水平線条の左端より上方に折り曲げて、前記ループエレメント3の縦辺の内側に5mmの間隔aで近接して70mmの長さの垂直線条を設けてL字状に屈折した第1のエレメント4を設けた。
Further, a horizontal line having a length of 105 mm in the left horizontal direction from the
さらに、長方形のループエレメント3の上辺右側コーナー部より右側水平方向に送受信電波の1/8波長の長さに相当する45mmの長さの水平線条を伸ばし第2のエレメント5とし、さらに、前記ループエレメント3の下辺の下側に近接して送受信電波の1/4波長の長さに相当する70mmの長さの第2のエレメント5’を第2の給電点11より設けた。
Furthermore, a horizontal filament having a length of 45 mm corresponding to the length of 1/8 wavelength of the transmitted / received radio wave is extended in the horizontal direction from the right corner of the upper side of the
本ループアンテナ2は自動車の窓ガラス板面の室内側に直接印刷、あるいはシールまたはシートに印刷したものを貼着して設ける。
The
さらに、前記第1の給電点10に同軸ケーブル12の内部導線12aを、第2の給電点11に外部導線12bを接続した。
Furthermore, the
第1のエレメント3、および第2のエレメント4を上記のように配置した前記アンテナ2を、470〜770MHz帯のTV放送波のUHF帯における受信利得が高くなるように調整した。
The
このようにして得られた図5に示すアンテナのTV放送波UHF帯全域(470〜770MHz)におけるVSWR特性についても実施例1と同様に低く、TV放送波UHF帯全域をカバーできるものであった。 The VSWR characteristics of the antenna shown in FIG. 5 thus obtained over the entire TV broadcast wave UHF band (470 to 770 MHz) were also low, as in Example 1, and could cover the entire TV broadcast wave UHF band. .
また、このようにして配設した図5のアンテナをダイポールアンテナの利得を0dBとしたときの利得比(以下、ダイポールアンテナ比と略称する)で示すと、470〜770MHz帯の平均で−8.8dBとなり、従来の実用に供されているガラスアンテナの平均である−20.0dBの送受信利得を上回る良好な結果が得られた。 Further, when the gain of the dipole antenna is set to 0 dB for the antenna of FIG. 5 arranged as described above (hereinafter, abbreviated as a dipole antenna ratio), the average of 470 to 770 MHz band is −8. It was 8 dB, and a good result was obtained that exceeded the transmission / reception gain of −20.0 dB, which is the average of the conventional glass antennas used for practical use.
このように単純な構成であるにもかかわらず視界を損なうことのないアンテナを提供でき、利得も高く十分実用に供し得るものであることがわかる。
[比較例1]
図6に示した比較例1は、正方形状のループエレメント3’を縦100mm、横100mmの正方形状とし、第1の給電点10’と第2の給電点11’は、ループエレメント3’の正方形状の下辺の略中央部位置に配置され、両給電点の間隔を2mmとした非特許文献1に記載のキュビカルクワッドアンテナのパターンである。
It can be seen that an antenna that does not impair the field of view in spite of such a simple configuration can be provided, and the gain is high enough to be practically used.
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1 shown in FIG. 6, the
比較例のループアンテナ2’は自動車の窓ガラス板面の室内側に直接印刷、あるいはシールまたはシートに印刷したものを貼着して設ける。 The loop antenna 2 'of the comparative example is provided by printing directly on the indoor side of the window glass plate surface of an automobile or by sticking a printed matter on a seal or sheet.
さらに、前記第1の給電点10’に同軸ケーブル12の内部導線12aを、第2の給電点11に外部導線12bを接続した。
Further, the
第1のエレメント3、および第2のエレメント4を上記のように配置した前記アンテナ2を、470〜770MHz帯のTV放送波のUHF帯における受信利得が高くなるように調整した。
The
このようにして配設した図6のアンテナのVSWR特性は、図10に示したように650MHz前後の周波数におけるVSWR特性が低く良好なものの、TV放送波UHF帯全域(470〜770MHz)では高くなりTV放送波UHF帯全域をカバーできていないことがわかる。 The VSWR characteristics of the antenna of FIG. 6 arranged in this way are good in the entire TV broadcast wave UHF band (470 to 770 MHz), although the VSWR characteristics at a frequency around 650 MHz are good as shown in FIG. It can be seen that the entire TV broadcast wave UHF band cannot be covered.
1 窓ガラス
2 本発明のループアンテナ
3 ループエレメント
4 第1のエレメント
5,5’ 第2のエレメント
6 補助垂直線条
7 引出線条
10 第1の給電点
11 第2の給電点
12 同軸ケーブル
12a 内部導線
12b 外部導線
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記給電点のいずれか一方より延ばした送受信電波の1/4波長〜3/4波長の長さの第1のエレメントと、
前記ループエレメントの途中よりループエレメントの外方側に分岐して延ばした1/16〜1/4波長の長さの第2のエレメントとからなるループアンテナとしたことを特徴とする車両用アンテナ。 An antenna made of conductive wire disposed on a window glass surface of a moving body such as an automobile or a surface of an insulating member of a body, wherein the first feeding point and the second feeding point are provided close to each other, and the first feeding point A loop element having a length of 1 to 2 wavelengths of transmission / reception radio waves in which conductive wires are arranged from the first feeding point to the second feeding point;
A first element having a length of ¼ wavelength to ¾ wavelength of a transmission / reception radio wave extending from one of the feeding points;
A vehicular antenna characterized by being a loop antenna comprising a second element having a length of 1/16 to ¼ wavelength that branches and extends from the middle of the loop element to the outside of the loop element.
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