JP2010154498A - ガラスアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】デフォッガの防曇性能や見栄えを損なうことなく、簡素なパターンで必要な感度を確保し、前部窓ガラスの左右両隅部や、左右の側部固定窓ガラスにも配置可能なアンテナを提供することを目的とする。
【解決手段】芯線側給電点と接続される芯線側エレメント、及び、アース側給電点と接続されるアース側エレメントを備えるガラスアンテナであって、窓のフランジの内側上辺近傍にアース側給電点及び芯線側給電点を配置し、前記アース側エレメントは、窓フランジに近接して所定の方向に延伸される第１線条を備え、前記芯線側エレメントは、前記アース側エレメントと略並行に延伸され、前記アース側エレメントの少なくとも一部は閉ループを形成していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラスアンテナに関し、特に、自動車用窓ガラスに設けられる地上デジタルテレビ放送波、及びＵＨＦ帯アナログテレビ放送波を受信するのに好適なアンテナに関する。

従来、自動車の窓ガラスにガラスアンテナを設ける場合、運転者の視野確保のため、後部窓ガラスにガラスアンテナを設けるのが最も一般的である。また、受信周波数帯や使用目的によっては、前部窓ガラス又は側部の固定窓ガラスにガラスアンテナが設けられることもある。

また、後部窓ガラスにガラスアンテナを設ける場合、ガラスの中央部はデフォッガ（防曇用加熱線条）が大半の領域を占有するため、デフォッガ領域の上部又は下部の余白部にガラスアンテナを設ける必要があった。

通常、ガラスアンテナの受信感度を向上させ、高い受信性能を得るためには、エレメントの数を増やしたり、縦エレメントを追加したりすることが好ましい。しかし、前記後部窓ガラスのデフォッガ領域の上部の余白部では高さ方向に余裕がなく、充分な長さの線条を配設できず、必要な高さを有する縦エレメントを設けることは困難な場合があった。

このように、自動車の後部窓ガラスのデフォッガの上部の余白部にガラスアンテナを設ける場合には、前部窓ガラスや側部固定窓ガラスに設ける場合とは異なり、デフォッガの影響を受け易く、ガラスアンテナの受信感度を向上させることが困難である。このため、特許文献１から３に記載されているように、アンテナ受信感度の向上を目的として工夫したアンテナパターンが知られている。

特開２００８−５４７４号公報 特開２００７−２９５５３６号公報 特開２００６−１９７１８４号公報

前述した従来のガラスアンテナは、いずれも後部窓ガラスに設けることを目的としており、視界が重視される前部窓ガラスに設けることを考慮した大きさではなかった。このため前部窓ガラスに設けることができる小型かつシンプルなガラスアンテナが望まれている。

また、前述した従来（特許文献１から３）のガラスアンテナでは、デフォッガの防曇性能が充分満足できるものではない。また、ガラスアンテナを構成する導体を追加する等、外観上好ましいとはいえない。

本発明は、デフォッガの防曇性能や見栄えを損なうことなく、簡素なパターンで必要な感度を確保し、前部窓ガラスの左右両隅部や、左右の側部固定窓ガラスにも配置可能なアンテナを提供することを目的とする。

すなわち、請求項１に記載した発明は、芯線側給電点と接続される芯線側エレメント、及び、アース側給電点と接続されるアース側エレメントを備えるガラスアンテナであって、窓のフランジの内側上辺近傍にアース側給電点及び芯線側給電点を配置し、前記アース側エレメントは、窓フランジに近接して所定の方向に延伸される第１線条を備え、前記芯線側エレメントは、前記アース側エレメントと略並行に延伸され、前記アース側エレメントの少なくとも一部は閉ループを形成していることを特徴とする。

また、請求項２に記載した発明は、第１の発明において、前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点から延伸された複数の第２線条を備えることを特徴とする。

また、請求項３に記載した発明は、第１又は第２の発明において、前記芯線側エレメントの第２線条の長さは、前記アンテナが受信する周波数の波長をλとし、ガラスの波長短縮率をαとした場合、α×λ／４であることを特徴とする。

また、請求項４に記載した発明は、第１から第３の発明において、前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点から、前記第２線条に対して垂直方向に延伸された垂直線条を備えることを特徴とする。

また、請求項５に記載した発明は、第１から第４の発明において、前記アース側エレメントの閉ループがアース側給電点を通ることを特徴とする。

また、請求項６に記載した発明は、第１から第５の発明において、前記アース側エレメントの閉ループは、前記第１線条の前記アース側給電点からの延伸方向と反対方向に延伸するように配置されることを特徴とする。

また、請求項７に記載した発明は、第１から第６の発明において、前記アース側エレメントは、前記車体と重なる位置で、かつ、前記車体に接触しない位置に配置されることを特徴とする。

また、請求項８に記載した発明は、第１から第７の発明において、前記芯線側給電点及び前記アース側給電点を、窓ガラスの室内側の面の周縁部に設けたセラミックペースト層上に配置したことを特徴とする。

また、請求項９に記載した発明は、第１から第８の発明のアンテナを、車両の後部又は前部の窓ガラスの上辺の左角部近傍及び右角部近傍に各々に一対設けたことを特徴とするダイバーシティ方式のガラスアンテナである。

また、請求項１０に記載した発明は、第１から第８の発明のアンテナを、車両の左右の側部固定窓ガラスの上辺近傍に各々に一対設けたことを特徴とするダイバーシティ方式のガラスアンテナである。

本発明のガラスアンテナによると、アース側エレメントを窓フランジ（車体の窓フランジの内側）に近接させ、アース側エレメントの一部又は全部に閉ループ線条を形成したので、低域側のアンテナ感度を向上させることができる。

また、前記アース側エレメントの水平線条の長さを調節することによって、アンテナ特性に影響を与えることなく、共振周波数を変化させることができる。

本発明の第１の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第３の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第４の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第５の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。 本発明の実施の形態のガラスアンテナの特性を説明する図である。 本発明の実施の形態のガラスアンテナの特性を説明する図である。 本発明の第６の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第７の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第８の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。 ループ部を設けないガラスアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第９の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第９の実施の形態のガラスアンテナの寸法の一例を示す図である。 本発明の第１０の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第１１の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態の自動車用ガラスアンテナについて説明する。

＜実施形態１＞
図１は、本発明の第１の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第１の実施の形態のガラスアンテナは、芯線側エレメント１及びアース側エレメント２を備える。芯線側エレメント１は給電点３に接続されており、アース側エレメント２は給電点４に接続されている。給電点３、４は、給電線を介して受信機（例えば、テレビ受像機）に接続されている。

図１中には、ガラスを車体に取り付けたときの車体の端部である窓フランジ６、ガラスの周縁部に設けられたセラミックペースト層の内側端部７も示す。すなわち、セラミックペースト層の端部７の外側領域のガラスの内面には、スクリーン印刷されたセラミックペーストを焼き付けることによって形成される通常黒色の絶縁層が設けられている。セラミックペーストは、低融点ガラスの粉末と顔料とをペースト状にしたものが用いられる。

給電点３、４をセラミックペースト層上に設けることによって、給電点３、４を目立たなくすることができ、窓ガラスの美感を向上させることができる。

芯線側エレメント１は、給電点３から水平方向に延伸した複数の水平線条１Ａ〜１Ｄを備える。なお、一部の水平線条１Ｄのように、略垂直方向に延伸され、略直角に屈曲された後、水平方向に延伸してもよい。この水平線条１Ａの長さは、ガラスアンテナの受信周波数帯域４７０〜７１０ＭＨｚの中間周波数（受信周波数の略中心）の波長をλとし、ガラスの波長短縮率をαとした場合、α×λ／４とするのが望ましい。

本実施の形態では、４本の水平線条１Ａ〜１Ｄが設けられているが、この数に限定されない。また、複数の水平線条間の間隔は均等でもよいし、一部の水平線条間の間隔が異なってもよい。

本実施の形態では、近接した３本の水平線条１Ａ〜１Ｄのうち１本の水平線条１Ａが主エレメントとして機能し、離れて配置された１本の水平線条１Ｄが副エレメントとして機能して、ガラスアンテナの利得を向上させている。また、近接した３本の水平線条のうち主エレメント１Ａの他の２本のエレメント１Ｂ、１Ｃも副エレメントとして機能して、ガラスアンテナの利得を向上させている。

アース側エレメント２は、給電点４から水平方向に延伸された水平線条２１によって構成されている。水平線条２１は、窓フランジ６に近接し、窓フランジ６に沿うように延伸されており、アース側エレメント２と窓フランジ６とは容量結合している。また、水平線条２１の給電点４側の下側にはループ部５が形成されている。図６に示すように、ループ部５を設けることによって、ガラスアンテナの低域側の感度を向上させることができる。

本実施の形態では、アース側エレメント２と窓フランジ６とが容量結合することによって、アース側エレメント２の電位はグランドレベルに近くなる。このため、本実施の形態のガラスアンテナは、グランドを構成するアース側エレメント２に対し、放射エレメントとしての芯線側エレメント１が設けられたモノポールアンテナと考えることができる。

一方、アース側エレメント２は、放射エレメントとしても機能すると考えられる。このため、アース側エレメント２が、芯線側エレメント１に対向する放射エレメントとして機能し、本実施の形態のガラスアンテナはダイポールアンテナと考えることができる。

よって、本実施の形態のガラスアンテナは、モノポールアンテナの特性とダイポールアンテナの特性とを併せ持つものと考えられる。このため、後述するように、芯線側エレメント１の長さを変化させた場合と、アース側エレメント２の長さを変化させた場合とで、ガラスアンテナの特性の変化が異なるのである。

なお、図７に示すように、水平線条２１（アース側エレメント２）を長くするとガラスアンテナの共振の中心周波数は低くなり、水平線条２１を短くするとガラスアンテナの共振の中心周波数は高くなる。すなわち、アース側エレメント２の長さによって、ガラスアンテナの中心周波数を調整することができる。

図１には、第１の実施の形態を地上デジタルテレビ放送波用（周波数帯が４７０〜７１０ＭＨｚで、その中心周波数５９０ＭＨｚ）のガラスアンテナに適用した場合の寸法の例も示す。

本実施の形態では、芯線側エレメント１の水平線条の長さは９０mmである。これは、ガラスの波長短縮率を０．７とした場合、前述したα×λ／４が８９mmとなるからである。

本実施の形態では、アース側エレメント２の水平線条の全長は１５０mmであり、ループ部５の水平方向の大きさは５０mm、垂直方向の大きさは２５mmである。このループ部５の水平及び垂直のサイズを変化させることによって、ガラスアンテナのインピーダンス特性を変化させることができる。なお、図示された寸法は、第１の実施の形態のガラスアンテナの一例であって、本発明を限定するものではない。

以上説明したように、第１の実施の形態のガラスアンテナによると、アース側エレメント２を窓フランジ６の内側上辺に近接させ、アース側エレメント２の給電側の一部にループ部５を設けたので、ループ部５の大きさによってガラスアンテナのインピーダンスを調整することができ、結果として低域側のアンテナ感度を向上させることができる。

また、アース側エレメント２の水平線条２１の長さを調節することによって、共振周波数以外のガラスアンテナの特性に影響を与えることなく、共振周波数を変化させることができる。

＜実施形態２＞
図２は、本発明の第２の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第２の実施の形態は、前述した第１の実施の形態と異なり、アース側エレメント２の全体がループ部５を形成している。

第２の実施の形態のガラスアンテナは、芯線側エレメント１及びアース側エレメント２を備える。芯線側エレメント１は給電点３に接続されており、アース側エレメント２は給電点４に接続されている。

芯線側エレメント１は、給電点３から水平方向に延伸した複数の水平線条を備える。なお、一部の水平線条は、略垂直方向に延伸され、略直角に屈曲された後、水平方向に延伸してもよい。この水平線条の長さは、ガラスアンテナの受信周波数帯域４７０〜７１０ＭＨｚの中間周波数（受信周波数の略中心）の波長をλとし、ガラスの波長短縮率をαとした場合、α×λ／４とするのが望ましい。

本実施の形態では、４本の水平線条が設けられているが、この数に限定されない。また、複数の水平線条間の間隔は均等でもよいし、一部の水平線条間の間隔が異なってもよい。

アース側エレメント２は、給電点４から水平方向に延伸された水平線条によって構成されている。この水平線条は、窓フランジ６に近接し、窓フランジ６に沿うように延伸されており、アース側エレメント２と窓フランジ６とは容量結合している。また、水平線条の全長にわたって、その下側にはループ部５が形成されている。

本実施の形態では、ループ部５の水平及び垂直のサイズを変化させることによって、アンテナのインピーダンス特性を変化させることができる。アンテナのインピーダンス特性は、ガラスアンテナの窓ガラス中における配置、ガラスアンテナのエレメントと車体との間隔、等によって変化する。このため、ループ部５の大きさを変化させることによって、ガラスアンテナのインピーダンス特性を調整して、ガラスアンテナの整合ロスを低減することができる。

本発明の第２の実施の形態のガラスアンテナによると、広範囲にループ部５を設けたので、前述した第１の実施の形態の効果に加え、広い範囲でインピーダンスが調整できることから、本発明のガラスアンテナを様々な車種の様々な形状のガラスに取り付けることができる。

＜実施形態３＞
図３は、本発明の第３の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第３の実施の形態は、前述した第１の実施の形態と異なり、アース側エレメント２の水平線条２１の延伸方向と逆方向にループ部５が形成されている。

第３の実施の形態のガラスアンテナは、芯線側エレメント１及びアース側エレメント２を備える。芯線側エレメント１は給電点３に接続されており、アース側エレメント２は給電点４に接続されている。

芯線側エレメント１は、給電点３から水平方向に延伸した複数の水平線条を備える。なお、一部の水平線条は、略垂直方向に延伸され、略直角に屈曲された後、水平方向に延伸してもよい。この水平線条の長さは、ガラスアンテナの受信周波数帯域４７０〜７１０ＭＨｚの中間周波数（受信周波数の略中心）の波長をλとし、ガラスの波長短縮率をαとした場合、α×λ／４とするのが望ましい。

本実施の形態では、４本の水平線条が設けられているが、この数に限定されない。また、複数の水平線条間の間隔は均等でもよいし、一部の水平線条間の間隔が異なってもよい。

アース側エレメント２は、給電点４から水平方向（右方向）に延伸された水平線条２１によって構成されている。この水平線条２１は、窓フランジ６に近接し、窓フランジ６に沿うように延伸されており、アース側エレメント２と窓フランジ６とは容量結合している。

また、給電点４から水平線条２１の延伸方向と逆方向（左方向）かつ下側に、ループ部５が形成されている。このループ部５の一部は、窓フランジ６より外側に延伸し、車体の一部と重なっている。このため、この重なり部分は窓フランジ６と強い容量結合をしていることによって、アース側エレメント２の電位はグランドレベルに近くなる。すなわち、ループ部５が窓フランジ６と重なる位置に配置されることによって、アース側エレメント２と窓フランジ６とが強く結合し、広い範囲でインピーダンスを調整することができる。

窓フランジ６とガラスとの間には、ガラスを窓フランジ６に固定するための接着剤層が設けられているので、ガラスは窓フランジ６から浮いて、車体に取り付けられている。このため、アース側エレメント２が窓フランジ６と重なる位置に配置されていても、アース側エレメント２が車体と接触して、アース側エレメント２が直流的にグランドと接続されることはない。

また、アース側エレメント２の長さは、水平線条２１の長さとループ部５の水平方向のサイズとを加えた長さである。

また、第３の実施の形態のループ部５の形状は、前述した第１及び第２の実施の形態における略長方形と異なり、台形となっている。

本発明の第３の実施の形態のガラスアンテナによると、前述した第１の実施の形態の効果に加え、広い範囲でインピーダンスを調整できることから、本発明のガラスアンテナを様々な車種の様々な形状のガラスに取り付けることができる。

＜実施形態４＞
図４は、本発明の第４の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第４の実施の形態は、前述した第３の実施の形態と同様に、アース側エレメント２の水平線条２１の延伸方向と水平線条２１の延伸方向と逆方向にループ部５が形成されているが、第３の実施の形態と異なり、ループ部５が給電点４の上側に形成されている。

第４の実施の形態のガラスアンテナは、芯線側エレメント１及びアース側エレメント２を備える。芯線側エレメント１は給電点３に接続されており、アース側エレメント２は給電点４に接続されている。

芯線側エレメント１は、給電点３から水平方向に延伸した複数の水平線条を備える。なお、一部の水平線条は、略垂直方向に延伸され、略直角に屈曲された後、水平方向に延伸してもよい。この水平線条の長さは、ガラスアンテナの受信周波数帯域４７０〜７１０ＭＨｚの中間周波数（受信周波数の略中心）の波長をλとし、ガラスの波長短縮率をαとした場合、α×λ／４とするのが望ましい。

本実施の形態では、４本の水平線条が設けられているが、この数に限定されない。また、複数の水平線条間の間隔は均等でもよいし、一部の水平線条間の間隔が異なってもよい。

アース側エレメント２は、給電点４から水平方向（右方向）に延伸された水平線条２１によって構成されている。この水平線条２１は、窓フランジ６に近接し、窓フランジ６に沿うように延伸されており、アース側エレメント２と窓フランジ６とは容量結合している。

また、給電点４から水平線条２１の延伸方向と逆方向（左方向）かつ給電点４の上側に、ループ部５が形成されている。このループ部５の一部は、窓フランジ６より外側に延伸し、車体の一部と重なっている。このため、この重なり部分は窓フランジ６と強い容量結合をしていることによって、アース側エレメント２の電位はグランドレベルに近くなる。すなわち、ループ部５が窓フランジ６と重なる位置に配置されることによって、アース側エレメント２と窓フランジ６とが強く結合し、広い範囲でインピーダンスを調整することができる。

ループ部５は、その１辺が水平線条２１と同じ垂直方向の位置に設けられていても、その１辺が水平線条２１と異なる垂直方向の位置に設けられていてもよい。

本発明の第４の実施の形態のガラスアンテナによると、前述した第１の実施の形態の効果に加え、広い範囲でインピーダンスを調整できることから、本発明のガラスアンテナを様々な車種の様々な形状のガラスに取り付けることができる。

＜実施形態５＞
図５は、本発明の第５の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第５の実施の形態は、前述した第１の実施の形態と同様に、アース側エレメント２の水平線条の延伸方向と同一方向にループ部５が形成されているが、第１の実施の形態と異なり、ループ部５が上側に形成されている。

第５の実施の形態のガラスアンテナは、芯線側エレメント１及びアース側エレメント２を備える。芯線側エレメント１は給電点３に接続されており、アース側エレメント２は給電点４に接続されている。

芯線側エレメント１は、給電点３から水平方向に延伸した複数の水平線条を備える。なお、一部の水平線条は、略垂直方向に延伸され、略直角に屈曲された後、水平方向に延伸してもよい。この水平線条の長さは、アンテナの受信周波数帯域４７０〜７１０ＭＨｚの中間周波数（受信周波数の略中心）の波長をλとし、ガラスの波長短縮率をαとした場合、α×λ／４とするのが望ましい。

本実施の形態では、４本の水平線条が設けられているが、この数に限定されない。また、複数の水平線条間の間隔は均等でもよいし、一部の水平線条間の間隔が異なってもよい。

アース側エレメント２は、給電点４から水平方向に延伸された水平線条２１によって構成されている。この水平線条は、窓フランジ６に近接し、窓フランジ６に沿うように延伸されており、アース側エレメント２と窓フランジ６とは容量結合している。

また、水平線条２１の給電点４側の上側にはループ部５が形成されている。このループ部５の一部は、窓フランジ６より外側に配置され、車体の一部と重なっている。このため、この重なり部分は窓フランジ６と強い容量結合をしていることによって、アース側エレメント２の電位はグランドレベルに近くなる。すなわち、ループ部５が窓フランジ６と重なる位置に配置されることによって、アース側エレメント２と窓フランジ６とが強く結合し、広い範囲でインピーダンスを調整することができる。

本発明の第５の実施の形態のガラスアンテナによると、前述した第１の実施の形態の効果に加え、広い範囲でインピーダンスを調整できることから、本発明のガラスアンテナを様々な車種の様々な形状のガラスに取り付けることができる。

＜アンテナ特性＞
次に、本発明の第１から第５の実施の形態のガラスアンテナの特性について説明する。

図６は、第１から第５の実施の形態のガラスアンテナの特性を示す説明図である。図６は、第１の実施の形態のガラスアンテナにおいて、ループ部５が設けられた場合（図１）と、ループ部５が設けられていない場合（図１１）とのアンテナ感度の変化を示す。図から分かるように、アース側エレメント２にループ部５を設けることによって、低域側の感度を向上させることができる。

これは、前述したように、アース側エレメント２のループ部５の大きさによって、ガラスアンテナのインピーダンスを調整することができる。すなわち、図６に示す場合は、ループ部５を設けることによって、ガラスアンテナのインピーダンス特性を変化させ、マッチングによるロス分を減少させ、アンテナ感度の周波数に対する傾きを変えることによって、低域側の感度を向上させているのである。

図７は、第１から第５の実施の形態のガラスアンテナの特性を示す説明図である。

図７は、アース側エレメント２の水平線条の長さを１５０mm、２００mm、２５０mmと変化させた場合のアンテナ感度の変化を示す。図から分かるように、水平線条の長さを長くすると、ガラスアンテナの共振周波数が低く変化する。

なお、芯線側エレメント１の長さを変化させることによっても、共振周波数を変化させることができる。しかし、芯線側エレメント１の長さを変化させることによって、共振周波数以外のガラスアンテナの特性（特に、利得）も変化してしまう。しかし、本発明の実施の形態によると、アース側エレメント２の長さを変化させることによって、共振周波数以外のガラスアンテナの特性に影響を与えることなく、共振周波数を変化させることができる。

＜実施形態６＞
図８は、本発明の第６の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第６の実施の形態は、自動車の後部窓ガラスに、前述した第１の実施の形態のガラスアンテナを２個配置し、ダイバーシティアンテナを構成したものである。

具体的には、第６の実施の形態のガラスアンテナは、後部窓ガラスの窓フランジ６の内側の領域の右上及び左上に、各々１個のアンテナ１０、１１を備える。なお、ガラスアンテナ１０、１１の間隔はλ／４（λは共振周波数）以上とするとよい。

ガラスアンテナ１０、１１は、給電点３、４が外側を向き、エレメント１、２が内側を向くように対向して、略線対称の位置に配置するとよい。給電点３、４が外側を向くようにガラスアンテナ１０、１１を配置したのは、給電点を３、４をガラスの外周のセラミックペースト層上に設けることによって、給電点３、４を目立たなくすることができ、後部窓ガラスの美感を向上させることができる。

後部窓ガラスの中央部には、複数の防曇用熱線１２が配置されたデフォッガ領域が設けられる。この複数の防曇用熱線１２は、後部窓ガラスの左右に配置されたバスバー１４の間を接続する。ガラスアンテナ１０、１１を後部窓ガラスの右上及び左上に設けるために、後部窓ガラスの右上領域及び左上領域には防曇用熱線１２を設けていない。これによって、防曇用熱線の影響を受けないようにして、アンテナ特性をより向上させることができる。すなわち、付近に導体がない環境にガラスアンテナ１０、１１を配置することによって、アンテナ特性をより向上させることができるのである。

なお、第６の実施の形態のダイバーシティアンテナを構成する各アンテナは、第１の実施の形態のガラスアンテナとしたが、第２から第５実施の形態のガラスアンテナを用いてもよい。

＜実施形態７＞
図９は、本発明の第７の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第７の実施の形態は、自動車の前面窓ガラスに、前述した第１の実施の形態のガラスアンテナを２個配置し、ダイバーシティアンテナを構成したものである。

具体的には、第７の実施の形態のガラスアンテナは、前面窓ガラスの窓フランジ６の内側の領域の右上及び左上に、各々１個のガラスアンテナ１０、１１を備える。なお、ガラスアンテナ１０、１１の間隔はλ／４（λは共振周波数）以上とするとよい。

ガラスアンテナ１０、１１は、給電点３、４が外側を向き、エレメント１、２が内側を向くように対向して、略線対称の位置に配置するとよい。給電点が外側を向くようにガラスアンテナ１０、１１を配置したのは、給電点を３、４をガラスの外周のセラミックペースト層上に設けることによって、給電点３、４を目立たなくすることができ、前面窓ガラスの美感を向上させることができる。

第７の実施の形態のガラスアンテナは、前述した第６の実施の形態のガラスアンテナと比較し、ガラスアンテナの特性（ゲイン）を向上させることができる。これは、前面窓ガラスは、後部窓ガラスのように防曇用熱線が設けられていないので、ガラスアンテナ１０、１１を付近に導体がない環境に配置することができる。

なお、第７の実施の形態のダイバーシティアンテナを構成する各アンテナは、第１の実施の形態のガラスアンテナとしたが、第２から第５実施の形態のガラスアンテナを用いてもよい。

＜実施形態８＞
図１０は、本発明の第８の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第８の実施の形態は、自動車の側面窓ガラスに、前述した第１の実施の形態のガラスアンテナを１個配置したものである、なお、対向する側面窓ガラスにも同じガラスアンテナを配置することによって、ダイバーシティアンテナを構成している。

第８の実施の形態のガラスアンテナは、側面窓ガラスの窓フランジ６の内側の領域の上辺の右角部近傍及び左角部近傍に、ガラスアンテナ１０を備える。ガラスアンテナ１０は、給電点３、４が外側を向き、エレメント１、２が内側を向くように配置する。

給電点３、４が外側を向くようにガラスアンテナ１０を配置したのは、給電点３、４をセラミックペースト層上に設けることによって、給電点３、４を目立たなくすることができ、側面窓ガラスの美感を向上させることができる。

第８の実施の形態のガラスアンテナを用いたダイバーシティアンテナは、前述した第６及び第７の実施の形態のガラスアンテナと比較し、アンテナ間の距離が長くなり、ダイバーシティ特性を向上させることができる。

なお、第８の実施の形態のダイバーシティアンテナを構成する各アンテナは、第１の実施の形態のガラスアンテナとしたが、第２から第５実施の形態のガラスアンテナを用いてもよい。

＜実施形態９＞
図１２は、本発明の第９の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第１〜第５の実施の形態のガラスアンテナを後部窓ガラスや前部窓ガラスに取り付けた場合、芯線側エレメント１は車両側方から到来する電波に対して感度が低下する。特に、後部窓ガラスや前部窓ガラスの取付角度（水平方向に対する挟み角度）が小さいスポーツクーペ車両では、車両側方から到来するテレビ放送波等の水平偏波に対してアンテナ感度が低い。そこで、第９の実施の形態のガラスアンテナでは、前述した第１〜第５の実施の形態とは異なり、芯線側エレメント１の一部に縦線条３１Ａ〜３１Ｃを備え、車両側方から到来する電波に対してアンテナ感度を高めて、ガラスアンテナの指向性を改善する。

図１２に示すように、第９の実施の形態のガラスアンテナは、給電点３に接続する芯線側エレメント１と、給電点４に接続するアース側エレメント２とを備える。

芯線側エレメント１は、複数の水平線条１１Ａ〜１１Ｃと、複数の縦線条（垂直線条）３１Ａ〜３１Ｃとを備える。

水平線条１１Ａは、給電点３から水平方向に延伸する。また、水平線条１１Ｂ及び１１Ｃは、水平線条１１Ａの途中から分岐した後、水平方向に延伸する。

なお、第９の実施の形態では３本の水平線条１１Ａ〜１１Ｃが設けられるが、第１〜第５の実施の形態のように４本の水平線条を設けてもよく、この数に限定されない。また、複数の水平線条１１Ａ〜１１Ｃ間の間隔は均等でもよいし、水平線条１１Ａ〜１１Ｃ間の間隔の一部が異なってもよい。

縦線条３１Ａ及び３１Ｂは、水平線条１１Ａ〜１１Ｃの水平部分に対して直交する方向（垂直方向）であって、給電点３から下方に延伸する。

縦線条３１Ｃは、給電点３から垂直下方に延伸する第１垂直部３２と、第１垂直部３２から水平方向であって縦線条３１Ａ、３１Ｂから離れるように延伸する水平部３３と、水平部３３から垂直下方に延伸する第２垂直部３４とを備える。第２垂直部３４は２本設けられ、一方の第２垂直部３４は水平部３３の先端から垂直下方に延伸し、他方の第２垂直部３４は水平部３３の途中から垂直下方に延伸するように構成されている。

なお、第９の実施の形態では３本の縦線条３１Ａ〜３１Ｃが設けられるが、この数に限定されるものではなく、縦線条の本数は必要に応じて設定される。また、縦線条３１Ａ〜３１Ｃ同士の間隔は均等にしてもよいし、異なるようにしてもよい。

一方、アース側エレメント２は、第２の実施の形態と同じであり、給電点４から水平方向に延伸される水平線条２１によって構成されており、水平線条２１の下部には水平線条２１の全長に亘ってループ部５が形成されている。水平線条２１は、窓フランジ６に近接し、窓フランジ６に沿うように延伸されている。そして、アース側エレメント２と窓フランジ６とは容量結合している。

図１３には、第９の実施の形態を地上デジタルテレビ放送波（周波数帯が４７０〜７１０ＭＨｚで、その中心周波数が５９０ＭＨｚ）用のガラスアンテナに適用した場合の寸法の一例を示す。

芯線側エレメント１の水平線条１１Ａの長さは５０〜１５０mmの範囲に設定され、水平線条１１Ｂ及び１１Ｃの水平部分の長さは５０〜１００mmの範囲に設定される。隣り合う水平線条１１Ａ〜１１Ｃの垂直方向の間隔は５〜１０mmに設定される。

芯線側エレメント１の縦線条３１Ａ及び３１Ｂの長さは２０〜１００mmの範囲に設定され、縦線条３１Ａと縦線条３１Ｂとの水平方向の間隔は５〜１０mmに設定される。ここで、縦線条３１Ａ及び３１Ｂの長さは、ガラスアンテナの受信周波数帯域４７０〜７１０ＭＨｚの中間周波数（受信周波数の略中心）の波長をλとし、ガラスの波長短縮率をαとした場合、α×λ／４とするのが望ましい。

芯線側エレメント１の縦線条３１Ｃにおいては、第２垂直部３４の長さは５０〜１００mmの範囲に設定され、第２垂直部３４同士の水平方向の間隔は５〜１０mmに設定される。この縦線条３１Ｃにおいては、ガラスアンテナの受信周波数帯域４７０〜７１０ＭＨｚの中間周波数（受信周波数の略中心）の波長をλとし、ガラスの波長短縮率をαとした場合、第１垂直部３２と水平部３３との長さの和はα×λ／４とするのが望ましく、第２垂直部３４の長さはα×λ／４とするのが望ましい。また、縦線条３１Ｂと縦線条３１Ｃの第２垂直部３４との水平方向の間隔は２０〜４０mmとするのが望ましい。縦線条３１Ａ〜３１Ｃの長さを変化させることによって、車両側方から到来する電波に対するアンテナ感度を任意に調整することができる。

アース側エレメント２の水平線条２１の長さは３０〜１００mmの範囲に設定される。ループ部５の水平方向の長さは水平線条２１の長さとほぼ同じに設定され、垂直方向の長さは２０〜１００mmの範囲に設定される。ループ部５の水平及び垂直のサイズを変化させることによって、ガラスアンテナのインピーダンス特性を変化させることができる。

なお、図１３におけるアンテナ寸法は、第９の実施の形態のガラスアンテナの一例であって、本発明を限定するものではない。

上記した第９の実施の形態のガラスアンテナは、芯線側エレメント１の一部に縦線条３１Ａ〜３１Ｃを備えるので、ガラスアンテナを後部窓ガラスや前部窓ガラスに取り付けた場合であっても車両側方から到来する電波に対して共振しやすくなる。したがって、第９の実施の形態のガラスアンテナでは、第１の実施の形態の効果に加え、車両側方から到来する電波に対するアンテナ感度を高めることができ、ガラスアンテナの指向性を改善することが可能となる。

特に、後部窓ガラスや前部窓ガラスの取付角度が小さいスポーツクーペ車両に、縦線条３１Ａ〜３１Ｃを有する第９の実施の形態のガラスアンテナを適用すれば、縦線条３１Ａ〜３１Ｃが略水平に配置されるので、車両側方から到来するテレビ放送波等の水平偏波に対するアンテナ感度を向上させることができる。

また、第９の実施の形態のガラスアンテナは、簡素な構成で必要なアンテナ感度を確保するため、デフォッガの防曇性能や見栄えを損なうことがない。

＜実施形態１０＞
図１４は、本発明の第１０の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第１０の実施の形態におけるガラスアンテナは、前述した第９の実施の形態とほぼ同じ構成であるが、芯線側エレメント１の縦線条３１Ａ及び３１Ｂの構成が相違する。以下では、その相違点を中心に説明する。

図１４に示すように、第１０の実施の形態のガラスアンテナは、給電点３に接続する芯線側エレメント１と、給電点４に接続するアース側エレメント２とを備える。

芯線側エレメント１は、複数の水平線条１１Ａ〜１１Ｃと、複数の縦線条３１Ａ〜３１Ｃとを備える。

第１０の実施の形態では、芯線側エレメント１の縦線条３１Ａ及び３１Ｂの先端同士が水平線条を介して接続され、給電点３の下部においてループ部３５を形成する。このループ部３５では、縦線条３１Ａ及び３１Ｂや水平線条の長さを変化させることによって、共振周波数を容易に変化させることができる。

アース側エレメント２は、第９の実施の形態と同じであり、給電点４から水平方向に延伸される水平線条２１によって構成されており、水平線条２１の下部には水平線条２１の全長に亘ってループ部５が形成されている。

上記した第１０の実施の形態のガラスアンテナでは、芯線側エレメント１の縦線条３１Ａ及び３１Ｂの先端同士を水平線条によって連結して、給電点３から垂直下方に延伸するループ部３５を形成するので、第９の実施の形態のガラスアンテナよりも共振周波数を容易に調整できる。したがって、ガラスアンテナを後部窓ガラスや前部窓ガラスに取り付けた場合に、車両側方から到来する電波に対してアンテナ感度を高めることができ、ガラスアンテナの指向性を改善することができる。

＜実施形態１１＞
図１５は、本発明の第１１の実施の形態のガラスアンテナの構成を説明する図である。

第１１の実施の形態のガラスアンテナは、前述した第９の実施の形態とほぼ同じ構成であるが、芯線側エレメント１の縦線条３１Ｃの構成が相違する。以下では、その相違点を中心に説明する。

図１５に示すように、第１１の実施の形態のガラスアンテナは、給電点３に接続する芯線側エレメント１と、給電点４に接続するアース側エレメント２とを備える。

芯線側エレメント１は、複数の水平線条１１Ａ〜１１Ｃと、複数の縦線条３１Ａ〜３１Ｃとを備える。

第１１の実施の形態では、芯線側エレメント１の縦線条３１Ｃの第２垂直部３４の先端同士が水平線条を介して接続され、縦線条３１Ｃの水平部３３の下部においてループ部３６を形成する。ループ部３６は、縦線条３１Ｃの水平部３３の一部に亘って設けてもよいし、水平部３３の全長に亘って設けてもよい。このループ部３６では第２垂直部３４や水平線条の長さを変化させることによって、共振周波数を容易に変化させることができる。

なお、第１１の実施の形態では、芯線側エレメント１は縦線条３１Ａを備えていないが、必要に応じて縦線条３１Ａを備えてもよい。

一方、アース側エレメント２は、第９の実施の形態と同じであり、給電点４から水平方向に延伸される水平線条２１によって構成されており、水平線条２１の下部には水平線条２１の全長に亘ってループ部５が形成されている。

上記した第１１の実施の形態のガラスアンテナでは、芯線側エレメント１の縦線条３１Ｃの各第２垂直部３４の先端同士を水平線条によって連結して、縦線条３１Ｃの水平部３３から垂直下方に延伸するループ部３６を形成するので、第９の実施の形態のガラスアンテナよりも共振周波数を容易に調整できる。したがって、ガラスアンテナを後部窓ガラスや前部窓ガラスに取り付けた場合に、車両側方から到来する電波に対してアンテナ感度を高めることができ、ガラスアンテナの指向性を改善することができる。

以上、周波数帯が４７０〜７１０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送波の周波数帯のガラスアンテナを例として、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、他の周波数帯（例えば、周波数帯が４７０〜７７０ＭＨｚのＵＨＦテレビ放送波の周波数帯）のガラスアンテナにも適用することができる。また、自動車用のガラスアンテナを例として、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、絶縁体又は誘電体上に形成されたパターンによるアンテナであれば、他の形式のアンテナにも適用することができる。

また、以上説明した実施の形態のガラスアンテナは、テレビ放送波の受信用の水平偏波のアンテナであるが、本実施の形態のガラスアンテナを右回り（又は、左回り）に９０度傾けて、垂直偏波用のアンテナとして、他の移動体通信用のアンテナを構成することもできる。

さらに、第６〜第８の実施の形態のダイバーシティアンテナを構成する各ガラスアンテナは第１の実施の形態のガラスアンテナとしたが、第９〜第１１の実施の形態のガラスアンテナを用いてもよい。また、第９〜第１１の実施の形態のガラスアンテナの芯線側エレメント１の縦線条３１Ａ〜３１Ｃを、第１〜第５実施形態のガラスアンテナに適用してもよい。

また、自動車用のガラスアンテナを例として本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、絶縁体又は誘電体上に形成されたパターンによるアンテナであれば、他の形式のアンテナにも適用することができる。例えば、合成樹脂シート上にパターンが設けられ、該合成樹脂シートをガラスに貼り付けることによって構成されるアンテナがある。

１ 芯線側エレメント
２ アース側エレメント
３、４ 給電点
５、３５、３６ ループ部
６ 窓フランジ
７ セラミックペースト層の端部
１０、１１ アンテナ
１２ 防曇用熱線
１４ バスバー

Claims (10)

1. 芯線側給電点と接続される芯線側エレメント、及び、アース側給電点と接続されるアー
   ス側エレメントを備えるガラスアンテナであって、
   窓のフランジの内側上辺近傍にアース側給電点及び芯線側給電点を配置し、
   前記アース側エレメントは、車体に近接して所定の方向に延伸される第１線条を備え、
   前記芯線側エレメントは、前記アース側エレメントと略並行に延伸され、
   前記アースエレメントの少なくとも一部は閉ループを形成していることを特徴とするガ
   ラスアンテナ。
2. 前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点から延伸された複数の第２線条を備えるこ
   とを特徴とする請求項１記載のガラスアンテナ。
3. 前記芯線側エレメントの第２線条の長さは、前記アンテナが受信する周波数の波長をλ
   とし、ガラスの波長短縮率をαとした場合、α×λ／４であることを特徴とする請求項１
   又は２記載のガラスアンテナ。
4. 前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点から、前記第２線条に対して垂直方向に延伸された垂直線条を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のガラスアンテナ。
5. 前記アース側エレメントの閉ループがアース側給電点を通ることを特徴とする請求項１
   から４のいずれか一つに記載のガラスアンテナ。
6. 前記アース側エレメントの閉ループは、前記第１線条の前記アース側給電点からの延伸
   方向と反対方向に延伸するように配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか
   一つに記載のガラスアンテナ。
7. 前記アース側エレメントは、前記車体と重なる位置で、かつ、前記車体に接触しない位
   置に配置されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のガラスアンテナ
   。
8. 前記芯線側給電点及び前記アース側給電点を、窓ガラスの室内側の面の周縁部に設けた
   セラミックペースト層上に配置したことを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記
   載のガラスアンテナ。
9. 請求項１から８のいずれか一つに記載のアンテナを、車両の後部又は前部の窓ガラスの
   上辺の左角部近傍及び右角部近傍に各々に一対設けたことを特徴とするダイバーシティ方
   式のガラスアンテナ。
10. 請求項１から８のいずれか一つに記載のアンテナを、車両の左右の側部固定窓ガラスの
    上辺近傍に各々に一対設けたことを特徴とするダイバーシティ方式のガラスアンテナ。