JP2016127297A - 車両用ガラスアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＭ用アンテナの近傍に他の周波数帯用のアンテナを近接させても、良好な受信感度が得られる車両用ガラスアンテナを提供する。【解決手段】第１アンテナ導体１０１と第１給電部１０２と第２アンテナ導体１０３と第２給電部１０４とを有する車両用ガラスアンテナにおいて、第１アンテナ導体１０１と第２アンテナ導体１０３とは、互いに異なる周波数帯を受信する。第１アンテナ導体１０１はＡＭ電波を受信し、第１給電部１０２に接続され、複数の第１エレメントを備える。複数の第１エレメントは、不連続エレメントと連続エレメントとを備える。不連続エレメントは、第１スリット部によって第１部分エレメントと第２部分エレメントとに区切られる。第２アンテナ導体１０３は、第２給電部１０４に接続され、第１部分エレメントと近接し、これに沿う第２エレメントを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ガラスアンテナに関する。

従来、同一ガラス面上に、複数のアンテナ導体が設けられ、それらのアンテナ導体が異なる周波数帯の電波の受信に対応する車両用ガラスアンテナが知られている。

例えば、特許文献１では、車両窓ガラス上に防曇用ヒータとＡＭ用アンテナ導体を設け、防曇用ヒータとＡＭ用アンテナ導体の間に、ＡＭ用アンテナ導体に近接させてＦＭ用アンテナを備える車両用ガラスアンテナが開示されている。

一般的に、ＡＭ用アンテナ導体の受信感度は、ＡＭ用アンテナ導体の占める面積に比例する傾向があり、それが受信感度にとって最も影響の大きな因子である。

そのため、特許文献１のようにＡＭとは異なる他の周波数帯用のアンテナ導体が近接しても、他の周波数帯用のアンテナ導体が、ＡＭ用アンテナ導体の受信感度に悪影響を及ぼすことはほとんどないことが知られている。

特表２００３−５００８７０号公報

しかしながら、特許文献１のように、ＡＭ用アンテナ導体の近傍に、ＡＭとは異なる他の周波数帯用のアンテナ導体を設けた場合、ＡＭ用アンテナ導体が、他の周波数帯用のアンテナ導体の受信感度に悪影響を及ぼすことがある。

そこで本願は、ＡＭ用アンテナ導体の近傍に、他の周波数帯用のアンテナ導体を近接させて設けた場合に、良好な受信感度が得られる車両用ガラスアンテナを提供する。

上記の目的を達成するため、本発明は、
第１アンテナ導体と、前記第１アンテナ導体に給電する第１給電部と、第２アンテナ導体と、前記第２アンテナ導体に給電する第２給電部とが、自動車の窓ガラスに設けられた車両用ガラスアンテナにおいて、
前記第１アンテナ導体と第２アンテナ導体とは、互いに異なる周波数帯の電波を受信し、
前記第１アンテナ導体は、ＡＭ電波を受信するアンテナであって、第１給電部に接続され、基準方向に並走する複数の第１エレメントを備え、
前記複数の第１エレメントは、第１スリット部によって基準方向に不連続となる不連続エレメントと、基準方向に連続である連続エレメントとを備え、
前記不連続エレメントは、前記第１スリット部によって、第１部分エレメントと第２部分エレメントとに区切られ、
前記第２アンテナ導体は、第２給電部に接続され、前記第１部分エレメントと近接し、前記第１部分エレメントに沿う第２エレメントを有し、
前記第１部分エレメントの導体長は、所定の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０とし、前記窓ガラス板の波長短縮率をｋとし、前記窓ガラス板上での波長をλ_ｇ＝λ_０・ｋとしたとき、０．１８λ_ｇ以上０．５９λ_ｇ以下である
ことを特徴とする車両用ガラスアンテナ
を提供する。

本発明によれば、ＡＭ用アンテナ導体の近傍に、他の周波数帯用のアンテナ導体を近接させて設けた場合に、良好な受信感度が得られる車両用ガラスアンテナを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用ガラスアンテナが設けられたガラス全体図 本発明の第１実施形態に係る車両用ガラスアンテナの主要部の拡大図 空隙部の変形例 空隙部の変形例 第２アンテナ導体の変形例 第２アンテナ導体の変形例 第２アンテナ導体の変形例 本発明の第２実施形態に係る車両用ガラスアンテナが設けられたガラス全体図 本発明の第２実施形態に係る車両用ガラスアンテナの主要部の拡大図 本発明の第３実施形態に係る車両用ガラスアンテナの主要部の拡大図 第１スリット部及び空隙部の有無が受信感度に及ぼす影響を示す図 図７における比較例 第２エレメントの導体長が受信感度に及ぼす影響を示す図 第２エレメントの導体長が１２０ｍｍの場合の第１部分エレメントの導体長が受信感度に及ぼす影響を示す図 第２エレメントの導体長が１３５ｍｍの場合の第１部分エレメントの導体長が受信感度に及ぼす影響を示す図 第２エレメントの導体長が１５０ｍｍの場合の第１部分エレメントの導体長が受信感度に及ぼす影響を示す図 第１スリット部の幅が受信感度に及ぼす影響を示す図 垂直エレメントの導体長が受信感度に及ぼす影響を示す図

以下、図面を用いて、本発明に係る電気接続部材及びそれを用いた積層基板の具体的な実施の形態について説明する。なお、形態を説明するための図面において、方向について特に記載のない場合には図面上での方向をいうものとし、各図面の方向は、記号、数字の方向に対応する。

また「近接」とは、二つの導体が所定間隔離れ、高周波的に導通する位置にあることを指す。

また「端部」とは、端点のことではなく、本発明の効果を損なわない程度のある程度の幅を持った概念である。

また、「基準方向」とは、複数の第１エレメント２０１が延伸される方向を指し、「垂直方向」とは、基準方向と垂直の方向を指す。

また、平行、直角などの方向は、本発明の効果を損なわない程度のズレを許容するものである。

また、本発明が適用可能な窓ガラスとして、以下の実施形態では車両の後部に取り付けられるリアガラスを例として述べるが、これに限定されない。例えば車両の後部に取り付けられるフロントガラス、車両のサイド部に取り付けられるサイドガラス、車両の天井部に取り付けられるルーフガラスなどが挙げられる。

また、以下の実施形態では、例として、ＡＭ／ＦＭ帯用の兼用アンテナと、地上デジタル放送（ＤＴＶ）帯用アンテナを想定して述べるが、これに限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用ガラスアンテナが設けられたガラス全体図を示し、図２は、本発明の第１実施形態に係る車両用ガラスアンテナの主要部の拡大図を示す。

本実施形態では、車両用窓ガラス１０７に、左右に設けられた一対のバスバー１０５とその間に配置される複数のヒータ線１０９とからなる通電加熱式のデフォッガ１１２と、デフォッガ１１２の短絡線１１０と、補助エレメント１１１と、第１アンテナ導体１０１と、第１アンテナ導体１０１に給電する第１給電部１０２と、第２アンテナ導体１０３と、第２アンテナ導体に給電する第２給電部１０４と、が設けられている。

本実施形態においては、第１のアンテナ導体１０１はＡＭ／ＦＭ帯用のアンテナ、第２のアンテナ導体１０３は、ＤＴＶ帯用アンテナであり、両者は互いに異なる周波数帯の電波を受信するためのアンテナである。

以下、図１の左上部分の第１アンテナ導体１０１と第２アンテナ導体１０３を拡大した図２を用いて、本実施形態の詳細について説明する。なお、図１の右上部分は、これより説明する左上部分と基本的には同じ構成で、寸法のみ異なるため、説明は省略する。

第１アンテナ導体１０１は、第１給電部１０２に接続され、基準方向に並走する複数の第１エレメント２０１を備える。本実施形態では、基準方向の一例として、複数の第１エレメント２０１は、水平方向に並走して延伸された例を示す。本明細書において複数の第１エレメント２０１が延伸される方向を基準方向と表現し、垂直方向や斜め方向又はガラス板の外縁に沿うように円周方向に並走していてもよい。なお、以下基準方向を水平方向とした場合を述べる。

複数の第１エレメント２０１は、第１スリット部Ｓ１によって水平方向に不連続となる不連続エレメント２１２と、水平方向に連続である連続エレメント２１３とを備える。本実施形態では、複数の第１エレメント２０１のうち２本が中心側の２本が不連続エレメント２１２である。

不連続連続導体２１２は、第１スリット部Ｓ１によって、第１部分エレメント２１２Ａと第２部分エレメント２１２Ｂとに区切られている。

ここで、第１部分エレメント２１２Ａの導体長ａは、第２アンテナ導体１０３で受信する所定の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０とし、前記窓ガラス板の波長短縮率をｋとし、前記窓ガラス板上での波長をλ_ｇ＝λ_０・ｋとしたとき、０．１８λ_ｇ以上０．５９λ_ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１８λ_ｇ以上０．５３λ_ｇ以下、さらに好ましくは０．２λ_ｇ以上０．４７λ_ｇ以下とすることが望ましい。

特に、本実施形態における第２アンテナ導体１０３がＤＴＶ帯（４７３〜７１３ＭＨｚ）の周波数帯を受信するためのものである場合、ＤＴＶ放送波の中心周波数は５９３ＭHｚである。電波の速さを３．０×１０^８ｍ／ｓとし、波長短縮率ｋを０．６４とすると、第１部分エレメント２０１Ａの導体長ａは、６０ｍｍ以上１９０ｍｍ以下、より好ましくは６０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下、さらに好ましくは６５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下とすることが望ましい。第１部分エレメント２１２Ａの導体長ａをこのような範囲にすることで、第２アンテナ導体１０３で得られる周波数帯の受信感度を増大することができる。

第２アンテナ導体１０３は、第２給電部１０４に接続され、第１部分エレメント２１２Ａと近接し、第１部分エレメント２１２Ａに沿う第２エレメント２０２を有する。

このような第１アンテナ導体１０１と第２アンテナ導体１０３を設けることで、ＡＭ用アンテナ導体の近傍に、ＤＴＶ用アンテナ導体を近接させて設けた場合に、ＡＭ帯、ＤＴＶ帯共に良好なでの受信感度が得られる。

この理由は以下のように考えられる。ＡＭ帯の受信感度は、一般にＡＭ用アンテナ導体全体が占める面積に比例する傾向があり、それが受信感度にとって最も影響の大きな因子である。そのため、他の周波数帯用のアンテナ導体がＡＭ用アンテナ導体に近接しても、他の周波数帯用のアンテナ導体が、ＡＭ用アンテナ導体の受信感度に悪影響は及ぼしにくい。さらに、第１スリット部Ｓ１分程度の面積の減少は、ＡＭ帯の受信感度を低下させることはほとんどない。

一方、ＤＴＶ帯の受信に関しては、第２アンテナ１０３と、第１スリット部Ｓ１で区切られて先述の導体長を有する第１部分エレメント２１２Ａとを近接させて容量結合させることで、第１アンテナ導体１０１をＤＴＶ帯受信に利用でき、その結果、第２アンテナ導体１０３で得られるＤＴＶ帯の受信感度を増大できたと考えられる。

第１エレメント２０１は、第１給電部１０２に直接接続されていてもよく、任意の形状の付加エレメントを介して接続されていても良い。

また、本実施形態のように、複数の第１エレメント２０１は、基準方向に同じ導体長でなくてもよい。例えば、複数の第１エレメント２０１のうち上部を短くし、全体として第１アンテナ導体１０１が凸形状もしくは階段状であってもよい。このように凸形状や階段形状にすることで、窓ガラス上に第２アンテナ導体１０３を配置するスペースを作れる。

また、本実施形態では連続エレメント２１３のうち、上部側は第１スリット部Ｓ１よりも第２部分エレメント２１２Ｂ側のみに設けられているが、これに限定されない。第１スリット部Ｓ１の上部及び第１スリット部Ｓ１よりも第１部分エレメント２１２Ａ側に延伸されていてもよい。

また、第１給電部１０２は、第１アンテナ導体１０１の上部に形成されているが、これに限定されず、例えば側部など任意の位置に設けてよい。

本実施形態では、第１スリット部Ｓ１は、上から２本目、３本目の第１エレメント２０１に設けられているが、これに限定されない。第１スリット部Ｓ１によって形成される第１部分エレメント２１２Ａが、第２エレメント２０２と近接し、第１部分エレメント２１２Ａと第２エレメント２０２とが沿うように、第１スリット部Ｓ１が設けられればよい。

すなわち、本実施形態でいえば、第２エレメント２０２と対向する上から２本目の第１エレメント２０１に第１スリット部Ｓ１が設けられていれば、上から３本目には第１スリット部Ｓ１は設けられていなくともよい。

また、第１スリット部Ｓ１の幅ｃは特に限定されないが、例えば５ｍｍ以上であればよい。このような第１スリット部Ｓ１を設けることで、第１アンテナ導体１０１を第２アンテナ導体１０３で受信する周波数帯の受信に利用でき、第２アンテナ導体１０３で得られる受信感度を増大できる。

なお、第２アンテナ導体１０３は、第１アンテナ導体１０１の上側でなく、下側に設けられていてもよい。

本実施形態では、第１スリット部Ｓ１によって区切られた側（以後、第１スリット部Ｓ１側、という）の第１部分エレメント２１２Ａの端部及び第２部分エレメント２１２Ｂの端部は、それぞれ第１接続エレメント２０３、第３接続エレメント２０４によって、連続エレメント２１３のうち下部側に接続されている。

また、本実施形態では、第１スリット部Ｓ１によって区切られていない側（以後、第１スリット部Ｓ１と反対側、という）の第１部分エレメント２１２Ａの端部は第２接続エレメント２０５を備え、その上部に空隙部Ｇを備える。

このように、第１部分エレメント２１２Ａの端部を連続エレメント２１３に接続する接続エレメントを備え、第１接続エレメント２０３及び第２接続エレメント２０５のうち、いずれか一方に空隙部Ｇを設けることで、第２アンテナ導体１０３で得られる周波数帯の受信感度を増大できる。

空隙部Ｇの幅は任意の大きさでよく、設ける箇所も第１接続エレメント２０３又は第２接続エレメント２０５の上部に限定されない。例えば、空隙部Ｇの変形例である図３Ａや図３Ｂのような構成でもよく、特に図３Ｂのように、第１部分エレメント２１２Ａの第１スリット部Ｓ１と反対側の端部全体を空隙部Ｇとしてもよい。本明細書ではこの状態を特に開放端と表現する。

また、第１接続エレメント２０３、第３接続エレメント２０４及び第２接続エレメント２０５が設けられる位置は、第１部分エレメント２１２Ａの端部及び第２部分エレメント２１２Ｂの端部でなくてもよい。例えば、第１接続エレメント２０３は、第１部分エレメント２１２Ａの中央部寄りに設けられていてもよい。

なお、第３接続エレメント２０４は、任意のエレメントであり設けなくてもよい。

ここで、第２エレメント２０２の導体長ｂは、０．３３λ_ｇ以上０．５６λ_ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは０．３７λ_ｇ以上０．５３λ_ｇ以下、さらに好ましくは０．４λ_ｇ以上０．５λ_ｇ以下とすることが望ましい。

特に、本実施形態における第２アンテナ導体１０３がＤＴＶ帯を受信するためのものである場合、第２エレメント２０２の導体長ｂは、１１０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下、より好ましくは１２０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下、さらに好ましくは１３０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下とすることが望ましい。

第２エレメント２０２の導体長ｂをこのような範囲にすることで、第２アンテナ導体１０３で得られる周波数帯の受信感度を増大できるため望ましい。

また、第２アンテナ導体１０３は第２給電部１０４から２本の第２エレメント２０２を備え、さらにループ形成エレメント２０８でループ状を形成しているが、これに限定されない。例えば、図３Ｃ、図３Ｄ及び図３Ｅのような第２アンテナ導体１０３の変形例であってもよい。具体的には、図３Ｃで示すような第２エレメント２０２のみでループを形成させない形状でもよく、図３Ｄ、図３Ｅで示すような第２エレメント２０２を少なくとも１本備える構成であってもよい。特に、第２アンテナ導体１０３を２本備える構成及びループ状を形成させる構成であれば、第２アンテナ導体１０３で得られるＤＴＶ帯の受信感度を増大できるため望ましい。

なお、図３Ｃ、図３Ｄ及び図３Ｅにおいて、第２アンテナ導体１０３のホット側エレメント以外の構成は、図２と全く同一とである。

また、第２エレメント２０２は、第２給電部１０４に直接接続されていてもよく、任意の形状の付加エレメントを介して接続されていてもよい。

また、第２給電部１０４は、ホット側給電部１０４Ａとアース側給電部１０４Ｂとを備え、第２アンテナ導体１０３は双極タイプであるが、これに限定されず、単極タイプのアンテナであってもよい。

双極タイプのアンテナとし、アース側給電部１０４Ａから第１アンテナ導体１０１に近接する垂直エレメント２１１や調整エレメント２０９を設けることで、インピーダンスの微調整が可能となり、第２アンテナ導体１０３で得られる周波数帯の受信感度を増大できるため望ましい。

また、第２アンテナ導体１０３は、第１アンテナ導体１０１に近接し、基準方向に対して垂直方向に延びる垂直エレメント２１１を有する。垂直エレメント２１１を有することで、第２アンテナ導体１０３のインピーダンスが調整でき、第２アンテナ導体１０３で得られる周波数帯の受信感度を増大できるため望ましい。特に、垂直エレメント２１１の導体長は０．０６λ_ｇ以上、より好ましくは、０．０９λ_ｇ以上であると望ましい。

特に、本実施形態における第２アンテナ導体１０３がＤＴＶ帯を受信するためのものである場合、垂直エレメント２１１の導体長２０ｍｍ以上、より好ましくは３０ｍｍ以上であることが望ましい。

本実施形態では、垂直エレメント２１１はアース側給電部１０４Ｂから垂直方向に延設されているが、これに限定されずホット側給電部１０４Ａから延設されていても良い。

また、第２アンテナ導体１０３は、アース側給電部１０４Ｂから調整エレメント２０９が設けられているがこれは任意の構成である。調整エレメント２０９を設けることで、第２アンテナ導体１０３のインピーダンスが調整できる。

なお、本実施形態では、車両用リアガラスに設けられた場合を例示したため、デフォッガ１１２を図示したが、例えば車両用サイドガラスなどに設ける場合はデフォッガ１１２はなくてもよい。

なお、デフォッガ１１２に設けた短絡線１１０、補助エレメント１１１は受信感度の調整のために設けられるものであり、任意の構成である。

また、黒色遮蔽膜１０８は、車両用窓ガラス１０７の外縁より所定の幅で設けられており、図１では車両用窓ガラス１０７の外縁から破線までの領域を指す。黒色遮蔽膜１０８は、車体金属部との接合部分の接着剤の劣化防止及び美観の観点から設けられている。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る車両用ガラスアンテナが設けられたガラス全体図を示し、図５は、本発明の第２実施形態に係る車両用ガラスアンテナの主要部の拡大図を示す。

図４、図５に示すように、前述した図１、図２に示した第１実施形態と同様の構成を有する部材については、図１、図２の参照符号と同様の参照符号が使用されている。それら第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

なお、図４の右上部分は、これより図５で説明する左上部分と基本的には同じ構成であるため、説明は省略する。

図４に示す第２実施形態では、第１実施形態に比べ、第１アンテナ導体３０１の形状、第１給電部３０２の配置、第２アンテナ導体３０３の形状、第２給電部３０４の配置、補助エレメント３１１の位置が異なっている。

第１アンテナ導体は、第１給電部３０２に接続され、水平方向に並走する複数の第１エレメント４０１を備える。

本実施形態では、複数の第１エレメント４０１の中央の１本が、不連続エレメント４１２であり、水平方向に不連続となる第１スリット部Ｓ１を備える。第１スリット部Ｓ１によって、不連続エレメント４１２は、第１部分エレメント４１２Ａと第２部分エレメント４１２Ｂとに区切られている。

ここで、第１部分エレメント４１２Ａの導体長ａは、第１実施形態で説明した範囲の長さとすることが望ましい。第１部分エレメント４１２Ａの導体長ａをそのような範囲にすることで、第２アンテナ導体３０３で得られる周波数帯の受信感度を増大することができる。

第２アンテナ導体３０３は、第２給電部３０４に接続され、第１部分エレメント４０１Ａと近接し、第１部分エレメント２１２Ａに沿う第２エレメント４０２を有する。

このような第１アンテナ導体３０１と第２アンテナ導体３０３を設けることで、ＡＭ用アンテナ導体の近傍に、ＤＴＶ用アンテナ導体を近接させて設けた場合に、良好な受信感度が得られる。

第２実施形態では、第１スリット部Ｓ１は、第１エレメント４０１のうち、１本のみに設けられている。このような構成でも、第１スリット部Ｓ１を設けることで第２アンテナ導体１０３で得られる周波数帯の受信感度を増大できる。

第２実施形態では、第２接続エレメントを備えず、第１スリット部Ｓ１が設けられた第１エレメント４０１の第１スリット部Ｓ１と逆側の端部が、いずれの線とも接続されていない開放端となっている。

空隙部Ｇはこのような構成でもよく、空隙部Ｇを設けることで第２アンテナ導体１０３で得られる周波数帯の受信感度を増大できる。

第２実施形態では、第２アンテナ導体３０３は、第２エレメント４０２Ａと４０２Ｂとがホット側給電部３０４Ａに接続され、垂直方向に延伸された後に基準方向に折れ曲がり、全体としてＬ字状の構成をしている。第２エレメント４０２Ａの導体長ｂ１と、第２エレメント４０２Ｂの導体長ｂ２とは、同一でもよく、異なっていても良い。また、いずれか一方はＬ字状でなくてもよい。

また、アース側給電部３０４Ｂからは導体を延設していない。このような構成でも、第２アンテナ導体１０３で得られる周波数帯で、充分大きな受信感度を得られる。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る車両用ガラスアンテナの主要部の拡大図を示す
図６に示すように、前述した図１、図２に示した第１実施形態と同様の構成を有する部材については、図１、図２の参照符号と同様の参照符号が使用されている。それら第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

第３実施形態では、第１実施形態に比べ、第２アンテナ導体５０３が第１アンテナ導体５０１の中央寄り上部に配置された場合を述べる。

第３実施形態では、第１部分エレメント５１２Ａの導体長ａを第１実施形態で説明した範囲の長さとするために、第１部分エレメント５１２Ａが水平方向に不連続となる第２スリット部Ｓ２をさらに設ける。

この場合、不連続エレメント５１２のうち、両端が第１スリット部Ｓ１と第２スリット部Ｓ２にそれぞれ隣接する部分が第１部分エレメント５１２Ａとなり、それ以外の部分が第２部分エレメント５１２Ｂとなる。

このような第１アンテナ導体５０１と第２アンテナ導体５０３を設けることで、ＡＭ用アンテナ導体の近傍に、ＤＴＶ用アンテナ導体を近接させて設けた場合に、良好な受信感度が得られる。

ここで、第２スリット部Ｓ２は、第１スリット部Ｓ１と同じ本数の第１エレメント５１０に設けられていなくともよい。また、第２スリット部Ｓ２の幅ｄは、第１スリット部Ｓ１の幅ｃと同じでもよく、異なっていてもよい。

また、本実施形態では、第２スリット部Ｓ２によって区切られた側の第１部分エレメント５１２Ａの端部及び第２部分エレメント５１２Ｂの端部は、それぞれ第４接続エレメント５１６、第５接続エレメント５１７によって、連続エレメント５１３に接続されている。しかし、これに限定されず、例えば、第５接続エレメント５１７は設けなくても良い。

また、本実施形態では、第１接続エレメント２０３の上部に空隙部Ｇを設けている。このような空隙部Ｇを第１接続エレメント２０３又は第４接続エレメント５１６のいずれかに設けることで、第２アンテナ導体１０３で得られる周波数帯の受信感度を増大できる。

図１で示した、本発明の実施形態に係る車両用ガラスアンテナが設けられた自動車用後部窓ガラスを実際の車両に取り付けて、そのアンテナ利得を実測した結果について説明する。

アンテナ利得は、ガラスアンテナ付き車両用後部窓ガラスを、ターンテーブル上の自動車の窓枠に水平面に対して約２０°傾けた状態で組みつけて実測した。給電点にはコネクタが取り付けられていて、フィーダ線を介してネットワークアナライザに接続される。水平方向から自動車用後部窓ガラスに対して全方向から電波が照射されるように、ターンテーブルが回転する。

アンテナ利得の測定は、ターンテーブルの中心に、ガラスアンテナ付き自動車用後部窓ガラスを組みつけた自動車の車両中心をセットして、自動車を３６０°回転させて行われる。アンテナ利得のデータは、各周波数において回転角度３°毎に３６０°回転させて測定した値を平均する。また、アンテナ利得のデータはＤＴＶ帯の周波数範囲において、低周波の領域（４７３〜５７５ＭＨｚ）では６ＭＨｚ毎に、高周波の領域（５７５〜７１３ＭＨｚ）では１８ＭＨｚ毎に測定される。電波の発信位置とアンテナ導体との仰角は略水平方向（地面と平行な面を仰角＝０°、天頂方向を仰角＝９０°とする場合、仰角＝０°の方向）で測定した。アンテナ利得は、アンテナ利得は、半波長ダイポールアンテナを基準とし、半波長ダイポールアンテナのアンテナ利得が０ｄＢとなるように標準化した。

＜実施例１（第１スリット部Ｓ１、空隙部Ｇの効果）＞
図１及び図２で示した実施形態のガラスアンテナにおいて、第１スリット部Ｓ１及び空隙部Ｇの有無による、第２アンテナ導体１０３でのＤＴＶ帯の受信感度を測定した。結果を図７に示す。

図７を実測したときのガラスアンテナの各部の寸法は、単位をｍｍとすると、
複数の第１エレメント２０１の間隔：３０
連続エレメント（上部）：８１０
連続エレメント（下部）：１０８０
第１部分エレメント２１２Ａ（左）の導体長ａ：１３０
第１部分エレメント２１２Ａ（右）の導体長ａ：１２０
第２部分エレメント２１２Ｂ：８１０
第１スリット部Ｓ１の幅ｃ：１０
空隙部Ｇの幅：５
第２エレメント２０２の導体長ｂ：１３５
第２エレメント２０２と第１部分エレメント２１２Ａとの距離：１５
ループ形成エレメント２０８：２０
調整エレメント２０９：アース側給電部から５＋１５＋５０（全長７０）
調整エレメント２０９と第２エレメント２０２との距離：５
垂直エレメント２１１：４５
補助エレメント１１１（垂直部分）：２０
補助エレメント１１１（水平部分）：７０
であった。

ここで、図１の連続エレメントのうち、最上部の連続エレメントを「連続エレメント（上部）」、最下部の連続エレメントを「連続エレメント（下部）」と表現した。また、図１中の二点鎖線で示す車両用窓ガラスの重心を通る中心線をより右側に設けられる第１部分エレメントを「第１部分エレメント２１２Ａ（右）」、左側に設けられる第１部分エレメントを「第１部分エレメント２１２Ａ（左）」と表現した。また、図１で示す補助エレメントは垂直部分と水平部分に分けて、各部の寸法を記した。

また、各エレメントの導体幅は０．４ｍｍであり、第１給電部１０２、第２給電部１０４は、縦１４ｍｍ、横２０ｍｍの長方形であった。ホット側給電部１０４Ａとアース側給電部１０４Ｂとの間隔は、１７ｍｍであった。なお、エレメントの導体幅、第１給電部１０２と第２給電部１０４の大きさ、ホット側給電部１０４Ａとアース側給電部１０４Ｂとの間隔は以下、実施例全てにおいて同様である。

図７において、「実施例１」は第１スリット部Ｓ１と空隙部Ｇの両方を設け、「実施例２」は第１スリット部Ｓ１のみを設け、比較例は図８で示すような、第１スリット部Ｓ１と空隙部Ｇの両方を設けないものとした。

図７に示されるように、第１スリット部Ｓ１を設けることでＤＴＶ帯の受信感度が増大した。さらに、空隙部Ｇを設けることで得られるＤＴＶ帯の受信感度がより増大することが分かった。

＜実施例２（空隙部Ｇの幅の大きさによる効果）＞
図２、図３Ａ、図３Ｂで示した実施形態のガラスアンテナにおいて、空隙部Ｇの幅の大きさの違いによる、第２アンテナ導体１０３でのＤＴＶ帯の受信感度を測定した。空隙部Ｇ以外の構成は実施例１と全く同一とし、全体構成は図１に示すものとした。

表１より、空隙部Ｇの幅が大きくなるにつれ、ＤＴＶ帯のうち高周波の領域での最小値が大きくなることが分かった。また、第２接続エレメントを設けずに、第１部分エレメントの端部全体を空隙部Ｇとすることで、さらに低周波の領域での最小値が大きくなることが分かった。以上より、空隙部Ｇの幅を大きくすることで得られるＤＴＶ帯の受信感度が増大した。

＜実施例３（第２アンテナ導体１０３のアース側給電点１０４Ｂの有無による効果）＞
図２で示した実施形態のガラスアンテナにおいて、第２アンテナ導体１０３のアース側給電点１０４Ｂ及びそれに接続するエレメントの有無による第２アンテナ導体１０３でのＤＴＶ帯の受信感度を測定した。アース側給電点１０４Ｂ有無以外の構成は実施例１と全く同一とし、全体構成は図１に示すものとした。

表２より、アース側給電点１０４Ｂを設けることで、得られるＤＴＶ帯の受信感度が増大した。

＜実施例４（第２アンテナ導体１０３のホット側給電点１０４Ａからのエレメント形状による効果）＞
図２、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅで示した実施例のガラスアンテナにおいて、第２アンテナ導体１０３のホット側給電部１０４Ａに接続されるエレメント形状による、第２アンテナ導体１０３でのＤＴＶ帯の受信感度を測定した。ホット側給電点１０４Ａに接続されるエレメント形状以外の構成は実施例１と全く同一とし、全体構成は図１に示すものとした。

表３より、図２及び図３Ｃのように、ループ状もしくは２本の第２エレメント２０２を備えた構成とすることで、得られるＤＴＶ帯の受信感度が増大した。

＜実施例５（第２エレメント２０２の導体長ｂによる効果）＞
図２で示した実施例のガラスアンテナにおいて、第２エレメント２０２の導体長ｂを変化させたときの第２アンテナ導体１０３でのＤＴＶ帯の受信感度を測定した。第２エレメント２０２の導体長ｂ以外の構成は実施例１と全く同一とし、全体構成は図１に示すものとした。

図９に示すように第２エレメント２０２の導体長ｂが１１０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下、より好ましくは１２０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下、さらに好ましくは１３０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下とすることで、得られるＤＴＶ帯の受信感度が増大した。

＜実施例６（第２エレメント２０２の導体長ｂと、第１部分エレメント２１２Ａの導体長ａによる効果）＞
図２で示した実施例のガラスアンテナにおいて、第１部分エレメント２１２Ａの導体長ｂを変化させたときの第２アンテナ導体１０３でのＤＴＶ帯の受信感度を測定した。本実施例では、第２エレメント２０２の導体長ｂが１２０ｍｍ、１３５ｍｍ、１５０ｍｍの場合それぞれについて、第１部分エレメント２１２Ａの導体長ａを変化させた。その結果を図１０、図１１及び図１２にそれぞれ示す。

なお、第１部分エレメント２１２Ａの導体長ａ、第２エレメント２０２の導体長ｂ以外の構成は実施例１と全く同一とし、全体構成は図１に示すものとした。

図１０、図１１及び図１２より、第１部分エレメント２１２Ａの導体長ａを６０ｍｍ以上１９０ｍｍ以下、より好ましくは６０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下、さらに好ましくは６５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下とすることで、得られるＤＴＶ帯の受信感度が増大した。

＜実施例７（第１スリット部Ｓの幅ｃによる効果）＞
図２で示した実施例のガラスアンテナにおいて、第１スリット部Ｓの幅ｃを変化させることによる、第２アンテナ導体１０３でのＤＴＶ帯の受信感度を測定した。第１スリット部Ｓの幅ｃ以外の構成は実施例１と全く同一とし、全体構成は図１に示すものとした。

図１３より、第１スリット部Ｓ１の幅を５ｍｍ以上とすることで、得られるＤＴＶ帯の受信感度が増大した。

＜実施例８（垂直エレメント２１１による効果）＞
図２で示した実施例のガラスアンテナにおいて、垂直エレメント２１１の導体長を変化させることによる、第２アンテナ導体１０３でのＤＴＶ帯の受信感度を測定した。垂直エレメント２１１の導体長以外の構成は実施例１と全く同一とし、全体構成は図１に示すものとした。

図１３より、垂直エレメント２１１の導体長を２０ｍｍ以上、より好ましくは３０ｍｍ以上とすることで、得られるＤＴＶ帯の受信感度が増大した。

本発明は、車両に設置されるガラスアンテナに好適に使用できる。

１０１、３０１、５０１ 第１アンテナ導体
１０２、３０２ 第１給電部
１０３、３０３、５０３ 第２アンテナ導体
１０４、３０４、５０４ 第２給電部
１０４Ａ、３０４Ａ、５０４Ａ ホット側給電部
１０４Ｂ、３０４Ｂ、５０４Ｂ アース側給電部
１０５ バスバー
１０７ 車両用窓ガラス
１０８ 黒色遮蔽膜
１０９ ヒータ線
１１０ 短絡線
１１１、３１１ 補助エレメント
１１２ デフォッガ
２０１、４０１、５１０ 第１エレメント
２０２、４０２ 第２エレメント
２０３、４０３ 第１接続エレメント
２０４、４０４ 第３接続エレメント
２０５ 第２接続エレメント
２０８ ループ形成エレメント
２０９ 調整エレメント
２１１ 垂直エレメント
２１２、４１２、５１２ 不連続エレメント
２１２Ａ、４１２Ａ、５１２Ａ 第１部分エレメント
２１２Ｂ、４１２Ｂ、５１２Ｂ 第２部分エレメント
２１３、４１３、５１３ 連続エレメント
５１６ 第４接続エレメント
５１７ 第５接続エレメント
ａ 第１部分エレメントの導体長
ｂ１ 第２エレメント４０１Ａの導体長
ｂ２ 第２エレメント４０２Ｂの導体長
ｃ 第１スリット部の幅
ｄ 第２スリット部の幅
Ｇ 空隙部
Ｓ１ 第１スリット部
Ｓ２ 第２スリット部

Claims (11)

1. 第１アンテナ導体と、前記第１アンテナ導体に給電する第１給電部と、第２アンテナ導体と、前記第２アンテナ導体に給電する第２給電部とが、自動車の窓ガラスに設けられた車両用ガラスアンテナにおいて、
   前記第１アンテナ導体と第２アンテナ導体とは、互いに異なる周波数帯の電波を受信し、
   前記第１アンテナ導体は、ＡＭ電波を受信するアンテナであって、第１給電部に接続され、基準方向に並走する複数の第１エレメントを備え、
   前記複数の第１エレメントは、基準方向に不連続となる不連続エレメントと、基準方向に連続である連続エレメントとを備え、
   前記不連続エレメントは、前記第１スリット部によって、第１部分エレメントと第２部分エレメントとに区切られることで基準方向に不連続となり、
   前記第２アンテナ導体は、第２給電部に接続され、前記第１部分エレメントと近接し、前記第１部分エレメントに沿う第２エレメントを有し、
   前記第１部分エレメントの導体長は、所定の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０とし、前記窓ガラス板の波長短縮率をｋとし、前記窓ガラス板上での波長をλ_ｇ＝λ_０・ｋとしたとき、０．１８λ_ｇ以上０．５９λ_ｇ以下である
   ことを特徴とする車両用ガラスアンテナ。
2. 前記第１部分エレメントの導体長は、６０ｍｍ以上１９０ｍｍ以下である請求項１に記載の車両用ガラスアンテナ。
3. 前記第２エレメントの導体長は、０．３３λ_ｇ以上０．５６λ_ｇ以下である請求項１又は２に記載の車両用ガラスアンテナ
4. 前記第２エレメントの導体長は、１１０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下である請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
5. 前記不連続エレメントは、さらに第２スリット部を有し、
   前記第１部分エレメントは、前記第１スリット部と前記第２スリット部とを端部とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
6. 前記第１部分エレメントの前記第１スリット部側の端部又は、前記第１部分エレメントの前記第１スリット部と反対側の端部は、接続エレメントによって、前記連続エレメントに接続されている請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
7. 前記接続エレメントは、
   前記第１部分エレメントの前記第１スリット部側の端部を前記連続エレメントに接続する第１接続エレメントと、
   前記第１部分エレメントの前記第１スリット部と反対側の端部を前記連続エレメントに接続する第２接続エレメントと、
   を備え、
   前記第１接続エレメント及び第２接続エレメントのいずれか一方は空隙部を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
8. 前記第１スリット部の幅は、５ｍｍ以上である請求項１から７のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
9. 前記第２給電部は、アース側給電部を備え、
   前記第２アンテナ導体は、前記アース側給電部から延伸され、前記第１アンテナ導体に近接するエレメントを備える請求項１から８のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
10. 前記第２アンテナ導体は、前記アース側給電部から延伸され、前記基準方向に対して垂直な垂直エレメントを備える請求項１から９のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
11. 前記垂直エレメントの導体長は、０．０６λ_ｇ以上である請求項１から１０のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。

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