JP2009253677A

JP2009253677A - 車両用ガラスアンテナ

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Publication number: JP2009253677A
Application number: JP2008099319A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Oka; 秀俊岡; Hironari Morishita; 浩成森下
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2028-04-07
Also published as: JP5061015B2; DE102009016251A1; FR2929763A1

Abstract

【課題】簡単なアンテナパターンで広帯域および良好な特性を実現できるＤＴＶアンテナを提供する
【解決手段】給電点１４と、給電点に一端が接続された主アンテナ素子１６と、主アンテナ素子に接続された補助素子２６とを有する。主アンテナ素子は、一端が給電点に接続され、横方向に延びる第１の線状導体１８と、線状導体１８の他端から下方に縦方向に延びる第２の線状導体２０と、線状導体２０の他端から第１の線状導体に対して略平行に横方向に延びる第３の線状導体２２とにより構成される。補助素子は、第1の線状導体の給電点の近傍に一端が接続され、接続された位置から下方に縦方向に延びる第４の線状導体３７と、第４の線状導体の他端から第２の線状導体とは反対側の方向へ、第1および第３の線状導体と略平行に横方向に延びる第５の線状導体２２により構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ガラスアンテナ、特に地上波デジタルテレビ（ＤＴＶ）放送を受信するための車両用ガラスアンテナに関する。

ＤＴＶ放送（４７０〜７７０ＭＨｚ）受信用アンテナの一例が、特開２００８−２２５３８号公報に開示されている。このアンテナによれば、アンテナ導体がループ部を形成するようにして、複数の共振周波数を有し、広帯域化を図っている。しかし、車両用ガラスアンテナのニーズに対して充分なほど広帯域に良好なアンテナ特性は得られていない。
特開２００８−２２５３８号公報

本発明の目的は、簡単なアンテナパターンで広帯域および良好な特性を実現できるＤＴＶアンテナを提供することにある。

本発明は、車両用窓ガラスの表面に形成するための車両用ガラスアンテナであって、
給電点と、
前記給電点に一端が接続された主アンテナ素子と、
前記主アンテナ素子に接続された補助素子とを有し、
前記主アンテナ素子は、一端が前記給電点に接続され、横方向に延びる第１の線状導体と、この第１の線状導体の他端から下方に縦方向に延びる第２の線状導体と、この第２の線状導体の他端から前記第１の線状導体に対して略平行に横方向に延びる第３の線状導体とを備え、
前記補助素子は、前記第1の線状導体の前記給電点の近傍に一端が接続され、接続された位置から下方に縦方向に延びる第４の線状導体と、この第４の線状導体の他端から前記第２の線状導体とは反対側の方向へ、前記第1および第３の線状導体と略平行に横方向に延びる第５の線状導体を備えている、ことを特徴とする。

本発明によれば、主アンテナ素子に補助素子を設けるという簡単な構成により、補助素子によって主アンテナ素子とは異なる共振周波数に共振させることによって、広帯域受信を可能とする。これにより、４７０〜７７０ＭＨｚのデジタルＴＶ周波数全域に良好な特性を持つ広帯域なアンテナを実現できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、車両のフロントガラス１０に形成された本発明の車両用ガラスアンテナの一実施例を示す図である。図面を簡単にするために、フロントガラスは、ＤＴＶアンテナが形成されている付近のみを示している。フロントガラスの周囲には、美観の点から車体の金属部との接合部分を隠すために黒色の遮蔽膜１２が、設けられている。

本実施例の車両用ガラスアンテナは、車体ルーフの金属部の近くに設けられた給電点１４を有している。給電点には、主アンテナ素子１６が接続されている。主アンテナ素子は、
給電点１４から横方向に延びる第１の線状導体１８と、この第１の線状導体１８の他端から下方に縦方向に延びる第２の線状導体２０と、この第２の線状導体２０の他端から第１の線状導体１８に対して略平行に横方向に延びる第３の線状導体２２とにより構成される。このように、主アンテナ素子１６は、Ｕ字状の形状を有している。

このような主アンテナ素子１６の第１の線状導体１８の給電点近くの接続点２４に接続される補助素子２６を設ける。補助素子２６は、接続点２４から下方に縦方向に延びる第４の線状導体２７と、この第４の線状導体２７の他端から第２の線状導体２０とは反対側の方向へ、第１の線状導体１８，第３の線状導体２２と略平行に横方向に延びる第５の線状導体２８により構成される。

図１に示す実施例１の車両用ガラスアンテナの各線状導体の長さは、以下の長さである。
第１の線状導体：８０ｍｍ
第２の線状導体：４０ｍｍ
第３の線状導体：９０ｍｍ
第４の線状導体：５ｍｍ
第５の線状導体：１５０ｍｍ

また、給電点１４と接続点２４との間の距離は、２５ｍｍである。このような寸法とすることによりデジタルTV周波数全域に対して良好な特性を持つアンテナが実現できる。

本実施例の車両用ガラスアンテナの各線状導体の長さ、および給電点１４と接続点２４との間の距離は、前述した寸法に限定されるものではない。例えば、以下の範囲の寸法としても好適なガラスアンテナが得られる。
第１の線状導体：６０〜１１０ｍｍ
第２の線状導体：２０〜６０ｍｍ
第３の線状導体：６０〜１１０ｍｍ
第４の線状導体：３〜４０ｍｍ
第５の線状導体：１２０〜１８０ｍｍ
給電点と接続点との間の距離：１５〜３５ｍｍ
第１の線状導体１８の長さを６０〜１１０ｍｍの長さとすることにより、車両用ガラスアンテナにより受信する周波数帯域の高周波側の波長の約４分の１波長の長さとすることができ、高周波側の受信感度が良くなる。

また、第４、第５の線状導体２７，２８のそれぞれの長さの合計を１２０〜１８０ｍｍとすることにより、車両用ガラスアンテナにより受信する周波数帯域の低周波側の波長の約４分の１波長の長さとすることができ、低周波側の受信感度が良くなる。

さらに、給電点１４と接続点２４との間の距離を１５〜３５ｍｍとすることにより、２つの線状導体を不整合なく接続することができ、デジタルＴＶの主要局が使用する波長５２０〜５７０ＭＨｚの感度が良好となる。

本実施例の車両用ガラスアンテナの第１、第２、第３の線状導体１８，２０，２２のそれぞれの長さの合計は、２００〜２８０ｍｍとすることが好ましい。このような長さとすることにより、高周波数側の波長の約３／４波長の長さとすることができ、高域側の受信感度がよくなる。

図１に示した本実施例の車両用ガラスアンテナにおける補助素子の効果を確かめるために、補助素子２６のない主アンテナ素子１６のみのアンテナを用意し、このアンテナと本実施例のアンテナとの感度を測定した。図２に、測定結果を示す。図中、横軸は周波数（ＭＨｚ）を、縦軸は感度（ｄＢｄ）を示す。測定結果によれば、補助素子のある方が、低周波側の感度が高くなっている。このことから、補助素子を設けることによって、広帯域化が可能となることがわかる。

また、図１に示した車両用ガラスアンテナにおいて、第１の線状導体１８に第４の線状導体２７を接続した接続点２４と給電点１４との間の距離が、アンテナ感度に与える影響について測定した結果を図３に示す。第４の線状導体２７を給電点１４に直接接続するよりも、給電点１４から距離を離して接続する方が、アンテナ感度が高くなっていることがわかる。

また、本実施例の車両用ガラスアンテナでは、図１に示すように、給電点１４、主アンテナ素子１６の線状導体１８、線状導体２８の略上半分、補助素子２６は、遮蔽膜１２で隠されており、主アンテナ素子１６の線状導体２２、線状導体２０の略下半分のみが見えるだけであるので、フロントガラスの美観を損なわないという利点もある。

図４は、車両のフロントガラス１０に形成された本発明の車両用ガラスアンテナの他の実施例を示す図である。本実施例では、無給電素子３０をさらに付加した。なお、図において、図１と同様の構成要素には同一の参照番号を付して示す。

無給電素子３０は、給電点側の第２の線状導体２０と略並行に縦方向に延びる第６の線状導体３２と、この第６の線状導体３２の一端から、主アンテナ素子１６の第１の線状導体１８の延長線上を横方向に延びる第７の線状導体３４と、第６の線状導体３２の他端から、主アンテナ素子１６の第３の線状導体２２の延長線上を横方向に延びる第８の線状導体３６とにより構成されている。

図４に示す実施例２の車両用ガラスアンテナの各線状導体の長さは、以下の長さである。
第１の線状導体：１００ｍｍ
第２の線状導体：２０ｍｍ
第３の線状導体：１００ｍｍ
第４の線状導体：５ｍｍ
第５の線状導体：１３０ｍｍ
第６の線状導体：２０ｍｍ
第７の線状導体：１１０ｍｍ
第８の線状導体：１００ｍｍ
第２の線状導体と第６の線状導体との離間距離：１０ｍｍ
また、給電点１４と接続点２４との間の距離は、２５ｍｍである。このような寸法とすることによりデジタルTV周波数全域に対して良好な特性を持つアンテナが実現できる。

本実施例の車両用ガラスアンテナの各線状導体の長さ、および給電点１４と接続点２４との間の距離は、前述した寸法に限定されるものではない。例えば、以下の範囲の寸法としても好適なガラスアンテナが得られる。
第１の線状導体：６０〜１１０ｍｍ
第２の線状導体：１０〜３０ｍｍ
第３の線状導体：８０〜１３０ｍｍ
第４の線状導体：３〜２０ｍｍ
第５の線状導体：１００〜１５０ｍｍ
給電点と接続点との間の距離：１５〜３５ｍｍ
第２の線状導体と第６の線状導体との離間距離：５〜２０ｍｍ
第１の線状導体１８の長さを６０〜１１０ｍｍの長さとすることにより、車両用ガラスアンテナにより受信する周波数帯域の高周波側の波長の約４分の１波長の長さとすることができ、高周波側の受信感度が良くなる。

図４に示した本実施例の車両用ガラスアンテナにおける補助素子の効果を確かめるために、補助素子２６のない主アンテナ素子１６および無給電素子３０のみのアンテナを用意し、このアンテナと本実施例のアンテナとの感度を測定した。図５に、測定結果を示す。補助素子のある方が、低周波側で感度が高くなっている。このことから、補助素子を設けることによって、広帯域化が可能となることがわかる。

また、実施例１と同様に、アンテナ素子および無給電素子の大部分が、遮蔽膜１２で隠されており、フロントガラスの美観を損なわない。

図６は、車両のフロントガラス１０に形成された本発明の車両用ガラスアンテナのさらに他の実施例を示す図である。本実施例では、給電点１４を車体のピラー４０側に設け、主アンテナ素子１６および補助素子２６を、図１の例とは反対の横方向に延在させている。さらに、主アンテナ素子１６を折り返した構造とし、および補助素子２６の先端部分を下方の折り曲げた構造としている。

主アンテナ素子１６の折り返し構造部分を形成する第９の線状導体および第１０線状導体を、図６に参照番号４２，４４で示す。また、補助素子２６の折り曲げ構造部分を形成する第１１の線状導体を、図７に参照番号４６で示す。

図６に示す実施例３の車両用ガラスアンテナの各線状導体の長さは、以下の長さである。
第１の線状導体：８０ｍｍ
第２の線状導体：４５ｍｍ
第３の線状導体：１４０ｍｍ
第９の線状導体：１０ｍｍ
第１０の線状導体：１４０ｍｍ
第４の線状導体：３０ｍｍ
第５の線状導体：１１５ｍｍ
第１１の線状導体：３０ｍｍ
また、給電点１４と接続点２４との間の距離は、２５ｍｍである。このような寸法とすることによりデジタルTV周波数全域に対して良好な特性を持つアンテナが実現できる。

本実施例の車両用ガラスアンテナの各線状導体の長さは、前述した長さに限定されるものではない。例えば、以下の範囲の寸法としても好適なガラスアンテナが得られる。
第１の線状導体：６０〜１１０ｍｍ
第２の線状導体：２０〜６０ｍｍ
第３の線状導体：１２０〜１６０ｍｍ
第９の線状導体：５〜２０ｍｍ
第１０の線状導体：１２０〜１６０ｍｍ
第４の線状導体：２０〜４０ｍｍ
第５の線状導体：１２０〜１８０ｍｍ
第１１の線状導体：０〜５０ｍｍ
給電点１４と接続点２４との間の距離：１５〜３５ｍｍ
第１の線状導体の長さを６０〜１１０ｍｍの長さとすることにより、車両用ガラスアンテナにより受信する周波数帯域の高周波側の波長の約４分の１波長の長さとすることができ、高周波側の受信感度が良くなる。

また、第４、第５、第１１の線状導体２７，２８，４６のそれぞれの長さの合計を１２０〜１８０ｍｍとすることにより、車両用ガラスアンテナにより受信する周波数帯域の低周波側の波長の約４分の１波長の長さとすることができ、低周波側の受信感度が良くなる。

図６に示した本実施例の車両用ガラスアンテナにおける補助素子の効果を確かめるために、補助素子２６のない主アンテナ素子１６および無給電素子３０のみのアンテナを用意し、このアンテナと本実施例のアンテナとの感度を測定した。図７に、測定結果を示す。補助素子のある方が、低周波側で感度が高くなっている。このことから、補助素子を設けることによって、広帯域化が可能となることがわかる。

また、図６には遮蔽層を示していないが、実施例１，２と同様に、アンテナ素子および無給電素子の大部分を遮蔽膜で隠して、フロントガラスの美観を損なわないようにすることができる。

以上の各実施例では、本発明の車両用ガラスアンテナを、フロントガラスに設けた場合について説明したが、リアガラスに設けることもできる。また、本発明の車両用ガラスアンテナは、フロントガラスまたはリアガラスの片側または両側に設けることができる。

図１は、車両のフロントガラスに形成された本発明の車両用ガラスアンテナの一実施例を示す図である。図２は、図１に示した車両用ガラスアンテナの感度の測定結果を示すグラフである。図１に示した車両用ガラスアンテナにおいて、第１の線状導体に第４の線状導体を接続した位置と給電点との間の距離が、アンテナ感度に与える影響について測定した結果を示すグラフである。図４は、車両のフロントガラスに形成された本発明の車両用ガラスアンテナの他の実施例を示す図である。図５は、図４に示した車両用ガラスアンテナの感度の測定結果を示すグラフである。図６は、車両のフロントガラスに形成された本発明の車両用ガラスアンテナのさらに他の実施例を示す図である。図７は、図６に示した車両用ガラスアンテナの感度の測定結果を示すグラフである。

符号の説明

１０フロントガラス
１２遮蔽膜
１４給電点
１６主アンテナ素子
１８第１の線状導体
２０第２の線状導体
２２第３の線状導体
２７第４の線状導体
２８第５の線状導体
３０無給電素子
３２第６の線状導体
３４第７の線状導体
３６第８の線状導体
４０ピラー
４２第９の線状導体
４４第１０の線状導体
４６第１１の線状導体

Claims

車両用窓ガラスの表面に形成するための車両用ガラスアンテナであって、
給電点と、
前記給電点に一端が接続された主アンテナ素子と、
前記主アンテナ素子に接続された補助素子とを有し、
前記主アンテナ素子は、一端が前記給電点に接続され、横方向に延びる第１の線状導体と、この第１の線状導体の他端から下方に縦方向に延びる第２の線状導体と、この第２の線状導体の他端から前記第１の線状導体に対して略平行に横方向に延びる第３の線状導体とを備え、
前記補助素子は、前記第1の線状導体の前記給電点の近傍に一端が接続され、接続された位置から下方に縦方向に延びる第４の線状導体と、この第４の線状導体の他端から前記第２の線状導体とは反対側の方向へ、前記第1および第３の線状導体と略平行に横方向に延びる第５の線状導体を備える、
ことを特徴とする車両用ガラスアンテナ。
前記第２の線状導体と対向するとともに高周波的に容量結合する無給電素子を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ガラスアンテナ。
前記無給電素子は、前記第２の線状導体と略並行に縦方向に延びる第６の線状導体と、この第６の線状導体の一端から、前記第１の線状導体の延長線上を横方向に延びる第７の線状導体と、前記第６の線状導体の他端から、前記第３の線状導体の延長線上を横方向に延びる第８の線状導体とにより構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の車両用ガラスアンテナ。
前記主アンテナ素子は、前記第３の線状導体の他端から下方に縦方向に延びる第９の線状導体と、この第９の線状導体の他端から前記第３の線状導体と略平行に横方向に延びる第１０の線状導体をさらに有し、
前記補助素子は、前記第５の線状導体の他端から下方に縦方向に延びる第１１の線状導体をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ガラスアンテナ。
前記第１の線状導体に前記第４の線状導体が接続された接続点と前記給電点との間の距離は、１５〜３５ｍｍである、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用ガラスアンテナ。
前記第１の線状導体の長さは、６０〜１１０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両用ガラスアンテナ。
前記第１、第２、および第３の線状導体のそれぞれの長さの合計は、２００〜２８０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両用ガラスアンテナ。
前記補助素子の長さは、１２０〜１８０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の車両用ガラスアンテナ。