JP2017220706A - ガラスアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】２つのアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつ２つのアンテナの受信感度が低下することを抑制する。
【解決手段】車両用窓ガラス１に配設されたガラスアンテナ１０は、アンテナアンプ３に接続される給電端子１５と、給電端子１５に接続されると共に中心周波数の波長が第１波長である第１周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第１アンテナ２０と、第１波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有して給電端子１５に接続される結合素子３０と、結合素子３０に容量結合されると共に中心周波数の波長が第２波長である第２周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第２アンテナ４０とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガラスアンテナに関し、特に車両用窓ガラスに配設されたガラスアンテナに関する。

自動車等の車両では、後部窓ガラスに、熱線をプリントして該熱線に電流を供給することで曇り止めを行うデフォッガや導体線をプリントしてアンテナとして用いてＦＭラジオ放送の受信などを行うガラスアンテナが配設されたものが知られている。

また、ガラスアンテナとして、後部窓ガラスにプリントされた導体線からなるアンテナと、該アンテナに接続されると共にアンテナアンプを介して受信機に接続される給電端子とを有し、給電端子に、８８〜１０８ＭＨｚの周波数帯域を有するＦＭラジオ放送と１７４〜２４０ＭＨｚの周波数帯域を有するデジタルラジオ放送（ＤＡＢ）など、２つの異なる周波数帯域のラジオ放送を受信するように設定された２つのアンテナを接続したものが知られている。

例えば特許文献１には、アンテナアンプに接続された給電端子に第１エレメントと第２エレメントとが接続され、第２エレメントが、給電端子から延びる本体部と、該本体部の端部から折り返されて本体部に沿って配置された折り返し部とを備え、ＦＭラジオ放送とデジタルラジオ放送とを受信するようにしたガラスアンテナが開示されている。

特開２０１５−１４２１６２号公報

しかしながら、１つの給電端子に、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナとを接続する場合、アンテナアンプ及び給電端子を共用して部品点数を削減すると共に配置スペースを小さくすることができるものの、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナとを別のアンテナアンプ及び給電端子にそれぞれ接続する場合に比して、ＦＭアンテナ及びデジタルラジオアンテナの受信感度が低下するおそれがある。したがって、１つの給電端子に３０〜３００ＭＨｚのＶＨＦなどの高周波信号を受信する２つのアンテナを接続する場合に２つのアンテナの受信感度が低下することを抑制することが望まれる。

そこで、本発明は、２つのアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつ２つのアンテナの受信感度が低下することを抑制することができるガラスアンテナを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、車両用窓ガラスに配設されたガラスアンテナであって、アンテナアンプに接続される給電端子と、前記給電端子に接続されると共に中心周波数の波長が第１波長である第１周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第１アンテナと、前記第１波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有して前記給電端子に接続される結合素子と、前記結合素子に容量結合されると共に中心周波数の波長が第２波長である第２周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第２アンテナとを備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記第１アンテナは、デジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナであり、前記第２アンテナは、ＦＭラジオ放送を受信するように設定されたＦＭアンテナであることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記車両用窓ガラスにデフォッガが配設され、前記給電端子、前記第１アンテナ、前記結合素子及び前記第２アンテナは、前記デフォッガの上方側に配置され、前記給電端子は、前記車両用窓ガラスの上方側に配置されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記第１アンテナは、前記車両用窓ガラスの上下方向に延び、前記給電端子は、前記第１アンテナの上部に接続されて前記車両用窓ガラスの上方側且つ車幅方向一方側に配置され、前記結合素子は、前記給電端子の車幅方向一方側に配置され、前記第２アンテナは、前記結合素子の下方側に配置されていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４の何れか１項に記載の発明において、前記車両用窓ガラスの上方側且つ車幅方向他方側に前記第２アンテナと離間して設けられて中心周波数の波長が第３波長である第３周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第３アンテナを備えていることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の発明において、前記車両用窓ガラスにおける前記第２アンテナ及び前記第３アンテナの下方側にデフォッガが配設され、前記第２アンテナ及び前記第３アンテナは、前記デフォッガに容量結合されていることを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明によれば、ガラスアンテナは、アンテナアンプに接続される給電端子に接続されると共に中心周波数の波長が第１波長である第１周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第１アンテナと、第１波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有して給電端子に接続される結合素子と、結合素子に容量結合されると共に中心周波数の波長が第２波長である第２周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第２アンテナとを備えている。

これにより、第１アンテナが接続される給電端子に第１周波数帯域の中心周波数の波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有する結合素子を設けて第１周波数帯域におけるインピーダンスを無限大若しくは高くしつつ、結合素子に中心周波数の波長が第１波長とは異なる第２波長である第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域を受信するように設定された第２アンテナを容量結合させることで、給電端子に第１アンテナ及び第２アンテナが接続される場合に比して、第１アンテナ及び第２アンテナの受信感度が低下することを抑制することができ、２つのアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつ２つのアンテナの受信感度が低下することを抑制することができる。３０〜３００ＭＨｚのＶＨＦなどの高周波信号を受信する２つのアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつ２つのアンテナの受信感度が低下することを抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第１アンテナは、デジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナであり、第２アンテナは、ＦＭラジオ放送を受信するように設定されたＦＭアンテナであることにより、デジタルラジオアンテナとＦＭアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつデジタルラジオアンテナとＦＭアンテナの受信感度が低下することを抑制することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、給電端子、第１アンテナ、結合素子及び第２アンテナは、デフォッガの上方側に配置され、給電端子は、車両用窓ガラスの上方側に配置されることにより、第１アンテナ及び第２アンテナの受信感度を向上させることができ、前記効果を有効に得ることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、給電端子は、上下方向に延びる第１アンテナの上部に接続されて車両用窓ガラスの上方側且つ車幅方向一方側に配置され、結合素子は、給電端子の車幅方向一方側に配置され、第２アンテナは、結合素子の下方側に配置されることにより、前記効果を具体的に実現することができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、第２アンテナと離間して設けられて中心周波数の波長が第３波長である第３周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第３アンテナを備えることにより、第３波長を第２波長と等しく設定すると共に第３周波数帯域を第２周波数帯域と等しく設定することで、第２アンテナと第３アンテナとをダイバシティ化することができ、第２周波数帯域の受信感度を向上させることができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、第２アンテナ及び第３アンテナは、車両用窓ガラスにおける第２アンテナ及び第３アンテナの下方側に配設されたデフォッガに容量結合されることにより、デフォッガを第２アンテナ及び第３アンテナを補助するアンテナとして用いることができ、第２アンテナ及び第３アンテナの受信感度をさらに向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係るガラスアンテナの構成を示す図である。 図１に示すガラスアンテナの要部拡大図である。 ガラスアンテナのデジタルラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。 ガラスアンテナのＦＭラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係るガラスアンテナの構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るガラスアンテナの構成を示す図である。本発明の第１実施形態に係るガラスアンテナ１０は、図１に示すように、車両用窓ガラスとしての後部窓ガラス１に配設されている。なお、図１では、後部窓ガラスに配設されたガラスアンテナを車内側から見た状態を示している。

ガラスアンテナ１０は、後部窓ガラス１の上方側且つ車幅方向一方側である車両左側に、給電端子１５と、給電端子１５に接続される第１アンテナ２０と、給電端子１５に接続される結合素子３０と、結合素子３０の下方側に配置されて結合素子３０に容量結合される第２アンテナ４０とを備えている。第１アンテナ２０、結合素子３０及び第２アンテナ４０はそれぞれ、後部窓ガラス１に導電性銀ペーストからなる導体線をプリントして形成されている。

図２は、図１に示すガラスアンテナの要部拡大図である。図２に示すように、第１アンテナ２０は、後部窓ガラス１の上下方向に延び、該第１アンテナ２０の上部に給電端子１５が接続されている。

第１アンテナ２０は、中心周波数の波長が第１波長である第１周波数帯域の高周波信号を受信するように設定され、本実施形態では中心周波数が２０７ＭＨｚである１７４〜２４０ＭＨｚの第１周波数帯域（デジタルラジオ放送帯域）のデジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナである。第１アンテナ２０の長さＬ１は具体的には、アンテナの一部として機能する後述する１５０ｍｍほどのアンテナ接続線２と併せて１７４〜２４０ＭＨｚの第１周波数帯域のデジタルラジオ放送を受信するように１７０ｍｍに設定されている。

ガラスアンテナ１０では、給電端子１５に１５０ｍｍほどのアンテナ接続線２を介してアンテナアンプ３が接続され、アンテナアンプ３に図示しない受信機に接続された同軸ケーブル４が接続され、第１アンテナ２０が受信した第１周波数帯域の電波が給電端子１５から前記受信機にアンテナアンプ３によって増幅させて伝送することができるようになっている。アンテナアンプ３はまた、車両のルーフ部にアース固定されている。

結合素子３０は、給電端子１５から車両左側に延びて給電端子１５の車両左側に配置され、第１アンテナ２０が受信するように設定された第１周波数帯域、本実施形態では１７４〜２４０ＭＨｚの第１周波数帯域の中心周波数の波長である第１波長の二分の一に後部窓ガラス１のガラス短縮率αを掛けた長さに基づいて設定された長さを有するように形成されている。後部窓ガラス１では、ガラス短縮率αは０．７に設定されている。

結合素子３０の長さは具体的には、１７４〜２４０ＭＨｚの第１周波数帯域の中心周波数の波長である第１波長の二分の一に後部窓ガラス１のガラス短縮率αを掛けた長さに対して所定範囲内、例えば±２％内の長さが設定され、本実施形態では５００ｍｍに設定されている。前記所定範囲は、１７４〜２４０ＭＨｚの第１周波数帯域の周波数特性において所定受信感度、例えばダイポールアンテナとの比で−１０ｄＢ以上の平均受信感度が得られるように設定される。

結合素子３０は、図２に示すように、給電端子１５から車両左側に水平方向に延びる第１横部３１と、第１横部３１の車両左側の端部から下方側に延びる第１縦部３２と、第１縦部３２の下端部から車幅方向他方側である車両右側に水平方向に延びる第２横部３３と、第２横部３３の車両右側の端部から下方側に延びる第２縦部３４と、第２縦部３４の下端部から車両左側に水平方向に延びる第３横部３５とを備えている。

そして、第１横部３１、第１縦部３２、第２横部３３、第２縦部３４及び第３横部３５の長さの総和が、１７４〜２４０ＭＨｚの第１周波数帯域の中心周波数の波長である第１波長の二分の一に後部窓ガラス１のガラス短縮率αを掛けた長さに基づいて設定された長さを有するように形成されている。

具体的には、第１横部３１の長さＬ２が１９０ｍｍに設定され、第１縦部３２の長さＬ３が１０ｍｍに設定され、第２横部３３の長さＬ４が１４０ｍｍに設定され、第２縦部３４の長さＬ５が１０ｍｍに設定され、第３横部３５の長さＬ６が１５０ｍｍに設定されている。

第２アンテナ４０は、第１アンテナ２０の車両左側に第１アンテナ２０に容量結合されないように第１アンテナ２０と離間して配置されると共に、結合素子３０の下方側に結合素子３０に容量結合されるように結合素子３０と離間して配置されている。本実施形態では、第２アンテナ４０と第１アンテナ２０の距離Ｌ７が５０ｍｍに設定され、第２アンテナ４０と結合素子３０の距離Ｌ８が５ｍｍに設定されている。

第２アンテナ４０は、中心周波数の波長が第２波長である第２周波数帯域の高周波信号を受信するように設定され、本実施形態では中心周波数が９８ＭＨｚである８８〜１０８ＭＨｚの第２周波数帯域（ＦＭラジオ放送帯域）のＦＭラジオ放送を受信するように設定されたＦＭアンテナである。

第２アンテナ４０は、結合素子３０の第３横部３５に沿って水平方向に平行に延びる複数の横部、具体的には上方側から順に所定距離離間して配置される第１横部４１、第２横部４２、第３横部４３、第４横部４４及び第５横部４５と、複数の横部４１、４２、４３、４４、４５の車両左側及び車両右側の端部をそれぞれ接続して上下方向に延びる第１縦部４６及び第２縦部４７とを備えている。

本実施形態では、第１横部４１、第２横部４２、第３横部４３、第４横部４４及び第５横部４５の長さＬ９が１５０ｍｍに設定され、第１横部４１と第２横部４２の距離Ｌ１０、第２横部４２と第３横部４３の距離Ｌ１１、第３横部４３と第４横部４４の距離Ｌ１２及び第４横部４４と第５横部４５の距離Ｌ１３が３０ｍｍに設定され、第１縦部４６及び第２縦部４７の長さＬ１４が１２０ｍｍに設定されている。

ガラスアンテナ１０では、第２アンテナ４０は給電端子１５に接続される結合素子３０に容量結合され、第２アンテナ４０が受信した第２周波数帯域の電波が給電端子１５から前記受信機にアンテナアンプ３によって増幅させて伝送することができるようになっている。アンテナアンプ３は、第１アンテナ２０が受信した第１周波数帯域の電波を増幅させると共に第２アンテナ４０が受信した第２周波数帯域の電波を増幅させるようになっている。

このように、給電端子１５に第１アンテナ２０が受信するように設定された第１周波数帯域の中心周波数の波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有する結合素子３０を設けて第１周波数帯域におけるインピーダンスを無限大若しくは高くしつつ、結合素子３０に中心周波数の波長が第２波長である第２周波数帯域を受信するように設定された第２アンテナ４０を容量結合させることで、第１アンテナ２０及び第２アンテナ４０の受信感度が低下することを抑制することができる。

ガラスアンテナ１０はまた、図１に示すように、後部窓ガラス１の上方側且つ車両右側に、給電端子５５と、給電端子５５に接続される第３アンテナ６０とを備えている。

第３アンテナ６０は、中心周波数の波長が第３波長である第３周波数帯域の高周波信号を受信するように設定され、本実施形態では、第２アンテナ４０と同様に、中心周波数が９８ＭＨｚである８８〜１０８ＭＨｚの第３周波数帯域（ＦＭラジオ放送帯域）のＦＭラジオ放送を受信するように設定されたＦＭアンテナである。

第３アンテナ６０は、該第３アンテナ６０の上部に給電端子５５が接続され、水平方向に平行に延びる複数の横部６１、具体的には上方側から順に所定距離離間して配置される第１横部、第２横部、第３横部、第４横部、第５横部、第６横部及び第７横部と、複数の横部６１の車両左側及び車両右側の端部をそれぞれ接続して上下方向に延びる第１縦部６２及び第２縦部６３とを備えている。

本実施形態では、第３アンテナ６０について、第１横部、第２横部、第３横部、第４横部、第５横部、第６横部及び第７横部の長さが１５０ｍｍに設定され、第１横部と第２横部の距離、第２横部と第３横部の距離、第３横部と第４横部の距離、第４横部と第５横部及び第５横部と第６横部の距離が３０ｍｍに設定され、第６横部と第７横部の距離が２０ｍｍに設定され、第１縦部６２及び第２縦部６３の長さが１７０ｍｍに設定されている。

ガラスアンテナ１０ではまた、給電端子５５にアンテナ接続線５を介してアンテナアンプ６が接続され、アンテナアンプ６に前記受信機に接続された同軸ケーブル７が接続され、第３アンテナ６０が受信した第３周波数帯域の電波が給電端子５５から前記受信機にアンテナアンプ６によって増幅させて伝送することができるようになっている。アンテナアンプ６はまた、車両のルーフ部にアース固定されている。

第３アンテナ６０は、第２アンテナ４０と離間して設けられて中心周波数の波長が第３波長である第３周波数帯域のＦＭラジオ放送を受信するように設定され、本実施形態では第３波長が第２波長と等しく設定されると共に第３周波数帯域が第２周波数帯域と等しく設定されている。これにより、第２アンテナ４０と第３アンテナ６０とをダイバシティ化することができる。

給電端子５５にはまた、第４アンテナ７０が接続されている。第４アンテナ７０は、給電端子５５に接続された第３アンテナ６０の第１横部６１の車両左側の端部から車両左側に延びて第３アンテナ６０の車両左側に配置されている。第４アンテナ７０はまた、第１アンテナ２０の車両右側に配置され、後部窓ガラス１の上方側且つ車幅方向中央側に配置されている。

第４アンテナ７０は、第３アンテナ６０と併せて５００〜１７００ｋＨｚの第４周波数帯域（ＡＭラジオ放送帯域）のＡＭラジオ放送を受信するように設定されている。第４アンテナ７０は、水平方向に平行に延びる複数の横部７１、具体的には上方側から順に所定距離離間して配置される第１横部、第２横部、第３横部、第４横部、第５横部及び第６横部と、複数の横部７１の車両左側の端部を接続して上下方向に延びる縦部７２とを備えている。

第３アンテナ６０及び第４アンテナ７０についてもそれぞれ、後部窓ガラス１に導電性銀ペーストからなる導体線をプリントして形成されている。

ガラスアンテナ１０ではまた、第３アンテナ６０及び第４アンテナ７０が受信した第４周波数帯域の電波が給電端子５５から前記受信機にアンテナアンプ６によって増幅させて伝送することができるようになっている。アンテナアンプ６は、第３アンテナ６０が受信した第３周波数帯域の電波を増幅させると共に第３アンテナ６０及び第４アンテナ７０が受信した第４周波数帯域の電波を増幅させるようになっている。

後部窓ガラス１にはまた、デフォッガ８０が配設されており、デフォッガ８０は、後部窓ガラス１の車幅方向一方側から他方側に亘って配置されている。第１アンテナ２０、第２アンテナ４０、第３アンテナ６０、第４アンテナ７０、給電端子１５、５５及び結合素子３０は、デフォッガ８０の上方側に配置されている。

デフォッガ８０は、後部窓ガラス１の車両左側から車両右側に亘ってほぼ平行に左右対称に配置される複数の熱線８１と、複数の熱線８１の車両左側及び車両右側の端部をそれぞれ接続して上下方向に延びる左右一対のバスバー８２とを備え、図示しない電源からバスバー８２を介して複数の熱線８１に電流が供給されることで、後部窓ガラス１の曇り止めを行うようになっている。

デフォッガ８０はまた、複数の熱線８１のうち最も上方側の熱線８１から下方側に複数の熱線８１に交差するように延びる導体線８３を備えている。本実施形態では、後部窓ガラス１の車両左側、車両右側及び車両中央側にそれぞれ導体線８３が設けられている。

デフォッガ８０は、第２アンテナ４０の下方側に第２アンテナ４０に容量結合されるように第２アンテナ４０と離間して配置されると共に、第３アンテナ６０の下方側に第３アンテナ６０に容量結合されるように第３アンテナ６０と離間して配置されている。本実施形態では、デフォッガ８０と第２アンテナ４０の距離Ｌ１５が３０ｍｍに設定され、デフォッガ８０と第３アンテナ６０の距離Ｌ１６が１０ｍｍに設定されている。

デフォッガ８０についても、熱線８１及び導体線８３は、後部窓ガラス１に導電性銀ペーストをプリントして形成されている。

本実施形態ではまた、このようにして構成されるガラスアンテナ１０について、デジタルラジオ放送帯域及びＦＭラジオ放送帯域における周波数特性について調べた。

図３は、ガラスアンテナのデジタルラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。図３では、デジタルラジオ放送帯域の周波数を横軸にとり、デジタルラジオ放送帯域の周波数に対する受信感度を縦軸にとって表示している。受信感度は、アンテナアンプ３によって増幅される前の受信感度を示し、ダイポールアンテナとの比で示している。

図３に示すように、ガラスアンテナ１０では、デジタルラジオ放送帯域の低い周波数の受信感度に比してデジタルラジオ放送帯域の高い周波数の受信感度が低下しているものの、デジタルラジオ放送帯域の周波数全体の平均受信感度を−１０ｄＢ以上にすることができ、良好な受信感度を得ることができることが分かる。

図４は、ガラスアンテナのＦＭラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。図４では、ＦＭラジオ放送帯域の周波数を横軸にとり、ＦＭラジオ放送帯域の周波数に対する受信感度を縦軸にとって表示している。受信感度は、アンテナアンプ３、６によって増幅される前の受信感度を示し、ダイポールアンテナとの比で示している。なお、車両左側の給電端子１５を介して測定される受信感度を実線で示し、車両右側の給電端子５５を介して測定される受信感度を破線で示している。

図４の実線で示すように、車両左側の給電端子１５を介して測定される受信感度は、周波数が１０６ＭＨｚにおける受信感度が他の周波数における受信感度より低下しているものの、ＦＭラジオ放送帯域の周波数全体の平均受信感度を−１０ｄＢ以上にすることができ、良好な受信感度を得ることができることが分かる。

また、図４の破線で示すように、車両右側の給電端子５５を介して測定される受信感度についても、周波数が１０６ＭＨｚにおける受信感度が他の周波数における受信感度より低下しているものの、ＦＭラジオ放送帯域の周波数全体の平均受信感度を−１０ｄＢ以上にすることができ、良好な受信感度を得ることができることが分かる。

本実施形態では、給電端子１５に接続される第１アンテナ２０がデジタルラジオアンテナであり、給電端子１５に接続される結合素子３０に容量結合される第２アンテナ４０がＦＭアンテナであるが、第１アンテナ２０と第２アンテナ４０とを３０〜３００ＭＨｚのＶＨＦなどの高周波信号を受信するその他のアンテナとすることも可能である。かかる場合においても、結合素子３０は、第１アンテナ２０が受信するように設定された第１周波数帯域の中心周波数の波長である第１波長の二分の一に後部窓ガラス１のガラス短縮率αを掛けた長さに基づいて設定された長さを有するように形成される。

このように、本実施形態に係るガラスアンテナ１０は、アンテナアンプ３に接続される給電端子１５に接続されると共に中心周波数の波長が第１波長である第１周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第１アンテナ２０と、第１波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有して給電端子１５に接続される結合素子３０と、結合素子３０に容量結合されると共に中心周波数の波長が第２波長である第２周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第２アンテナ４０とを備えている。

これにより、第１アンテナ２０が接続される給電端子１５に第１周波数帯域の中心周波数の波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有する結合素子３０を設けて第１周波数帯域におけるインピーダンスを無限大若しくは高くしつつ、結合素子３０に中心周波数の波長が第１波長とは異なる第２波長である第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域を受信するように設定された第２アンテナ４０を容量結合させることで、給電端子１５に第１アンテナ２０及び第２アンテナ４０が接続される場合に比して、第１アンテナ２０及び第２アンテナ４０の受信感度が低下することを抑制することができ、２つのアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつ２つのアンテナの受信感度が低下することを抑制することができる。３０〜３００ＭＨｚのＶＨＦなどの高周波信号を受信する２つのアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつ２つのアンテナの受信感度が低下することを抑制することができる。

また、第１アンテナ２０は、デジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナであり、第２アンテナ４０は、ＦＭラジオ放送を受信するように設定されたＦＭアンテナである。これにより、デジタルラジオアンテナとＦＭアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつデジタルラジオアンテナとＦＭアンテナの受信感度が低下することを抑制することができる。

また、給電端子１５、第１アンテナ２０、結合素子３０及び第２アンテナ４０は、デフォッガ８０の上方側に配置され、給電端子１５は、車両用窓ガラス１の上方側に配置される。これにより、第１アンテナ２０及び第２アンテナ４０の受信感度を向上させることができる。

また、第２アンテナ４０と離間して設けられて中心周波数の波長が第３波長である第３周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第３アンテナ６０を備える。これにより、第３波長を第２波長と等しく設定すると共に第３周波数帯域を第２周波数帯域と等しく設定することで、第２アンテナ４０と第３アンテナ６０とをダイバシティ化することができ、第２周波数帯域の受信感度を向上させることができる。

また、第２アンテナ４０及び第３アンテナ６０は、車両用窓ガラス１における第２アンテナ４０及び第３アンテナ６０の下方側に配設されたデフォッガ８０に容量結合される。これにより、デフォッガ８０を第２アンテナ４０及び第３アンテナ６０を補助するアンテナとして用いることができ、第２アンテナ４０及び第３アンテナ６０の受信感度をさらに向上させることができる。

ガラスアンテナ１０は、給電端子１５、第１アンテナ２０、結合素子３０及び第２アンテナ４０を備えると共に、給電端子５５、第３アンテナ６０及び第４アンテナ７０を備えているが、給電端子５５、第３アンテナ６０及び第４アンテナ７０を備えないようにすることも可能である。

前述した実施形態では、ガラスアンテナ１０は、給電端子１５に接続されて上下方向に延びる第１アンテナ２０と、給電端子１５に接続されて給電端子１５の車幅方向一方側に配置される結合素子３０と、結合素子３０の下方側に配置されて結合素子３０に容量結合される第２アンテナ４０とを備え、給電端子１５、第１アンテナ２０、結合素子３０及び第２アンテナ４０がデフォッガ８０の上方側に配置されているが、結合素子３０の下方側に配置されて結合素子３０に容量結合される第２アンテナとしてデフォッガを用いることも可能である。

図５は、本発明の第２実施形態に係るガラスアンテナの構成を示す図である。第２実施形態に係るガラスアンテナは、結合素子の下方側に配置されて結合素子に容量結合される第２アンテナとしてデフォッガを用いたものであり、第１実施形態に係るガラスアンテナと同様の構成については説明を省略する。

図５に示すように、第２実施形態に係るガラスアンテナ１０´についても、後部窓ガラス１の上方側且つ車両左側に、給電端子１５と、給電端子１５に接続される第１アンテナ２０´と、給電端子１５に接続される結合素子３０と、結合素子３０の下方側に配置されて結合素子３０に容量結合される第２アンテナ４０´とを備えている。

ガラスアンテナ１０´では、第１アンテナ２０´は、給電端子１５から下方側に延びると共に下端側から車両左側に延び、Ｌ字状に形成されている。第１アンテナ２０´の上部に給電端子１５が接続されている。

第１アンテナ２０´についても、中心周波数の波長が第１波長である第１周波数帯域の高周波信号を受信するように設定され、本実施形態では中心周波数が２０７ＭＨｚである１７４〜２４０ＭＨｚの第１周波数帯域（デジタルラジオ放送帯域）のデジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナである。第１アンテナ２０´の長さは具体的には、アンテナの一部として機能する１５０ｍｍほどのアンテナ接続線２と併せて１７４〜２４０ＭＨｚの第１周波数帯域のデジタルラジオ放送を受信するように１７０ｍｍに設定されている。

ガラスアンテナ１０´においても、第１アンテナ２０´が受信した第１周波数帯域の電波が給電端子１５から前記受信機にアンテナアンプ３によって増幅させて伝送することができるようになっている。

結合素子３０は、第１実施形態に係るガラスアンテナ１０と同様に、給電端子１５から車両左側に延びて給電端子１５の車両左側に配置され、第１アンテナ２０´が受信するように設定された第１周波数帯域、本実施形態では１７４〜２４０ＭＨｚの第１周波数帯域の中心周波数の波長である第１波長の二分の一に後部窓ガラス１のガラス短縮率αを掛けた長さに基づいて設定された長さを有するように形成されている。

結合素子３０の長さは具体的には、１７４〜２４０ＭＨｚの第１周波数帯域の中心周波数の波長である第１波長の二分の一に後部窓ガラス１のガラス短縮率αを掛けた長さに対して所定範囲内、例えば±２％内の長さが設定され、本実施形態では５００ｍｍに設定されている。

後部窓ガラス１にはまた、デフォッガ８０´が配設されており、デフォッガ８０´は、後部窓ガラス１の車幅方向一方側から他方側に亘って配置されている。第１アンテナ２０´、給電端子１５及び結合素子３０は、デフォッガ８０の上方側に配置されている。

ガラスアンテナ１０´では、第２アンテナ４０´はデフォッガ８０´によって構成され、デフォッガ８０´は、結合素子３０の下方側に結合素子３０に容量結合されるように結合素子３０と離間して配置されている。本実施形態では、結合素子３０とデフォッガ８０´の距離Ｌ１５´が２０ｍｍに設定されている。

デフォッガ８０´は、中心周波数の波長が第２波長である第２周波数帯域の高周波信号を受信するように設定され、本実施形態では中心周波数が９８ＭＨｚである８８〜１０８ＭＨｚの第２周波数帯域（ＦＭラジオ放送帯域）のＦＭラジオ放送を受信するように設定されたＦＭアンテナとして機能する。

デフォッガ８０´は、後部窓ガラス１の車両左側から車両右側に亘ってほぼ平行に左右対称に配置される複数の熱線８１と、複数の熱線８１の車両左側及び車両右側の端部をそれぞれ接続して上下方向に延びる左右一対のバスバー８２とを備え、図示しない電源からバスバー８２を介して複数の熱線８１に電流が供給されることで、後部窓ガラス１の曇り止めを行うようになっている。

デフォッガ８０´はまた、複数の熱線８１のうち最も上方側の熱線８１から下方側に複数の熱線８１に交差するように延びる導体線８３を備えている。本実施形態では、後部窓ガラス１の車両左側、車両右側及び車両中央側にそれぞれ導体線８３ａ、８３ｂ、８３ｃが設けられている。

導体線８３ａは、最も下方側の熱線８１よりも下方側に延びると共に下端側から車両左側に延びるように形成され、導体線８３ｂは、最も下方側の熱線８１よりも下方側に延びると共に下端側から車両右側に延びるように形成され、導体線８３ｃは、最も下方側の熱線８１よりも下方側に延びると共に下端側から車両左側及び右側に延びるように形成されている。

本実施形態では、デフォッガ８０´の熱線８１及び導体線８３は、中心周波数が９８ＭＨｚである８８〜１０８ＭＨｚの第２周波数帯域（ＦＭラジオ放送帯域）のＦＭラジオ放送を受信するように設定されている。

ガラスアンテナ１０´においても、デフォッガ８０´によって構成される第２アンテナ４０´は給電端子１５に接続される結合素子３０に容量結合され、第２アンテナ４０´が受信した第２周波数帯域の電波が給電端子１５から前記受信機にアンテナアンプ３によって増幅させて伝送することができるようになっている。

ガラスアンテナ１０´はまた、図５に示すように、後部窓ガラス１の上方側且つ車両右側に、給電端子５５に接続される第３アンテナ６０´を備えている。第３アンテナ６０´は、中心周波数の波長が第３波長である第３周波数帯域の高周波信号を受信するように設定され、中心周波数が９８ＭＨｚである８８〜１０８ＭＨｚの第３周波数帯域（ＦＭラジオ放送帯域）のＦＭラジオ放送を受信するように設定されたＦＭアンテナである。

第３アンテナ６０´は、該第３アンテナ６０´の上部に給電端子５５が接続され、水平方向に平行に延びる複数の横部６１、具体的には上方側に配置される第１横部及び下方側に配置される第２横部と、複数の横部６１の車両左側及び車両右側の端部をそれぞれ接続して上下方向に延びる第１縦部６２及び第２縦部６３とを備え、下方側に配置される第２横部６１には第１縦部６２の車両左側に延びる延長部６１ａが設けられている。

第３アンテナ６０´の横部６１、第１縦部６２及び第２縦部６３は、中心周波数が９８ＭＨｚである８８〜１０８ＭＨｚの第２周波数帯域（ＦＭラジオ放送帯域）のＦＭラジオ放送を受信するように設定され、第３アンテナ６０´が受信した第３周波数帯域の電波が給電端子５５から前記受信機にアンテナアンプ６によって増幅させて伝送することができるようになっている。

本実施形態においても、デフォッガ８０´は、第３アンテナ６０´の下方側に第３アンテナ６０´に容量結合されるように第３アンテナ６０´と離間して配置されている。デフォッガ８０´と第３アンテナ６０´の距離Ｌ１６´は１０ｍｍに設定されている。

給電端子５５にはまた、第４アンテナ７０´が接続されている。第４アンテナ７０´は、給電端子５５から車両左側に延びて第３アンテナ６０´の車両左側に配置されている。第４アンテナ７０´はまた、第１アンテナ２０の車両右側に配置され、後部窓ガラス１の上方側且つ車幅方向中央側に配置されている。

第４アンテナ７０´は、第３アンテナ６０´と併せて５００〜１７００ｋＨｚの第４周波数帯域（ＡＭラジオ放送帯域）のＡＭラジオ放送を受信するように設定されている。第４アンテナ７０´は、水平方向に平行に延びる複数の横部７１、具体的には上方側から順に所定距離離間して配置される第１横部、第２横部及び第３横部と、複数の横部７１の車両左側の端部を接続して上下方向に延びる縦部７２とを備えている。

ガラスアンテナ１０´においても、第３アンテナ６０´及び第４アンテナ７０´が受信した第４周波数帯域の電波が給電端子５５から前記受信機にアンテナアンプ６によって増幅させて伝送することができるようになっている。

このように、本実施形態に係るガラスアンテナ１０´についても、アンテナアンプ３に接続される給電端子１５に接続されると共に中心周波数の波長が第１波長である第１周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第１アンテナ２０´と、第１波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有して給電端子１５に接続される結合素子３０と、結合素子３０に容量結合されると共に中心周波数の波長が第２波長である第２周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第２アンテナ４０´とを備えている。

これにより、第１アンテナ２０´が接続される給電端子１５に第１周波数帯域の中心周波数の波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有する結合素子３０を設けて第１周波数帯域におけるインピーダンスを無限大若しくは高くしつつ、結合素子３０に中心周波数の波長が第１波長とは異なる第２波長である第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域を受信するように設定された第２アンテナ４０´を容量結合させることで、給電端子１５に第１アンテナ２０´及び第２アンテナ４０´が接続される場合に比して、第１アンテナ２０及び第２アンテナ４０´の受信感度が低下することを抑制することができ、２つのアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつ２つのアンテナの受信感度が低下することを抑制することができる。３０〜３００ＭＨｚのＶＨＦなどの高周波信号を受信する２つのアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつ２つのアンテナの受信感度が低下することを抑制することができる。

また、第１アンテナ２０´は、デジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナであり、第２アンテナ４０´は、ＦＭラジオ放送を受信するように設定されたＦＭアンテナである。これにより、デジタルラジオアンテナとＦＭアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつデジタルラジオアンテナとＦＭアンテナの受信感度が低下することを抑制することができる。

ガラスアンテナ１０´では、結合素子３０の下方側に配置されて結合素子３０に容量結合される第２アンテナとしてデフォッガ８０´が用いられる。これにより、第２アンテナとデフォッガとを別々に設ける場合に比して、ガラスアンテナ１０´の配置スペースを小さくすることが可能である。後部窓ガラス１の上下方向における寸法が小さい場合においても、第１アンテナ２０´及び第２アンテナ４０´のアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつ第１アンテナ２０´及び第２アンテナ４０´の受信感度が低下することを抑制することができる。

前述した実施形態では、車両用窓ガラスとして後部窓ガラス１にガラスアンテナ１０が配設されているが、前部窓ガラスや側部窓ガラスなどのその他の車両用窓ガラスにガラスアンテナ１０を配設することも可能である。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上のように、本発明によれば、２つのアンテナのアンテナアンプ及び給電端子を共用しつつ２つのアンテナの受信感度が低下することを抑制することが可能となるから、ガラスアンテナが配設される自動車等の車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

１ 車両用窓ガラス
３、６ アンテナアンプ
１０、１０´ ガラスアンテナ
１５、５５ 給電端子
２０、２０´ 第１アンテナ
３０ 結合素子
４０、４０´ 第２アンテナ
６０、６０´ 第３アンテナ
８０、８０´ デフォッガ

Claims (6)

1. 車両用窓ガラスに配設されたガラスアンテナであって、
   アンテナアンプに接続される給電端子と、
   前記給電端子に接続されると共に中心周波数の波長が第１波長である第１周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第１アンテナと、
   前記第１波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有して前記給電端子に接続される結合素子と、
   前記結合素子に容量結合されると共に中心周波数の波長が第２波長である第２周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第２アンテナと
   を備えていることを特徴とするガラスアンテナ。
2. 前記第１アンテナは、デジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナであり、
   前記第２アンテナは、ＦＭラジオ放送を受信するように設定されたＦＭアンテナである
   ことを特徴とする請求項１に記載のガラスアンテナ。
3. 前記車両用窓ガラスにデフォッガが配設され、
   前記給電端子、前記第１アンテナ、前記結合素子及び前記第２アンテナは、前記デフォッガの上方側に配置され、
   前記給電端子は、前記車両用窓ガラスの上方側に配置されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラスアンテナ。
4. 前記第１アンテナは、前記車両用窓ガラスの上下方向に延び、
   前記給電端子は、前記第１アンテナの上部に接続されて前記車両用窓ガラスの上方側且つ車幅方向一方側に配置され、
   前記結合素子は、前記給電端子の車幅方向一方側に配置され、
   前記第２アンテナは、前記結合素子の下方側に配置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のガラスアンテナ。
5. 前記車両用窓ガラスの上方側且つ車幅方向他方側に前記第２アンテナと離間して設けられて中心周波数の波長が第３波長である第３周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第３アンテナを備えている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のガラスアンテナ。
6. 前記車両用窓ガラスにおける前記第２アンテナ及び前記第３アンテナの下方側にデフォッガが配設され、
   前記第２アンテナ及び前記第３アンテナは、前記デフォッガに容量結合されている
   ことを特徴とする請求項５に記載のガラスアンテナ。

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