JP2021064942A - Glass antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ITSの電波を送受信し、車両の窓ガラスに設けられるガラスアンテナに関する。 The present invention relates to a glass antenna provided on a window glass of a vehicle by transmitting and receiving ITS radio waves.
ETCなどのITS(Intelligent Traffic System)は、双方向通信により車両間通信や、路車間通信の送受信を行うために用いられ、車両には、この電波を送受信するためのガラスアンテナが設けられる(例えば、特許文献1)。 ITS (Intelligent Traffic System) such as ETC is used for transmitting and receiving vehicle-to-vehicle communication and road-to-vehicle communication by two-way communication, and the vehicle is provided with a glass antenna for transmitting and receiving this radio wave (for example). , Patent Document 1).
しかしながら、ITSの電波の送受信の感度の向上には改良の余地があり、さらなる向上が望まれていた。本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、ITSの電波の送受信の感度を向上することができる、ガラスアンテナを提供することを目的とする。 However, there is room for improvement in improving the sensitivity of transmitting and receiving radio waves of ITS, and further improvement has been desired. The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a glass antenna capable of improving the sensitivity of transmitting and receiving radio waves of ITS.
本発明に係る第1のガラスアンテナは、車両の窓ガラスに設けられ、ITSの電波を送受信するガラスアンテナであって、給電側接点、及び接地側接点を有する接続端子と、前記給電側接点及び前記接地側接点に接続される第1導電体と、前記給電側接点と前記接地側接点とを接続するループ状の第2導電体と、を備えている。 The first glass antenna according to the present invention is a glass antenna provided on the window glass of a vehicle to transmit and receive ITS radio waves, and is a connection terminal having a power feeding side contact and a grounding side contact, and the power feeding side contact and the grounding side contact. It includes a first conductor connected to the ground side contact, and a loop-shaped second conductor connecting the power feeding side contact and the ground side contact.
本発明に係る第2のガラスアンテナは、車両の窓ガラスに設けられ、ITSの電波を送受信するガラスアンテナであって、給電側接点、及び接地側接点を有する接続端子と、前記給電側接点及び前記接地側接点に接続される第1導電体と、前記給電側接点と前記接地側接点とを接続し、前記第1導電体の一部を共有するループ状の第2導電体と、を備えている。 The second glass antenna according to the present invention is a glass antenna provided on the window glass of a vehicle to transmit and receive ITS radio waves, and is a connection terminal having a power feeding side contact and a grounding side contact, and the power feeding side contact and the grounding side contact. A first conductor connected to the ground side contact, a loop-shaped second conductor connecting the power feeding side contact and the ground side contact, and sharing a part of the first conductor are provided. ing.
上記ガラスアンテナにおいて、前記第1導電体は、前記給電側接点と前記接地側接点とを接続するループ状に形成することができる。 In the glass antenna, the first conductor can be formed in a loop shape connecting the feeding side contact and the grounding side contact.
上記ガラスアンテナにおいて、前記第1導電体は、前記電波の送受信の感度を調整するように構成することができ、前記第2導電体は、インピーダンスのマッチング特性を調整するように構成することができる。 In the glass antenna, the first conductor can be configured to adjust the sensitivity of transmitting and receiving the radio wave, and the second conductor can be configured to adjust the impedance matching characteristic. ..
上記ガラスアンテナにおいて、前記第1導電体の水平方向の幅は、前記第2導電体の水平方向の幅よりも長く、前記第1導電体の上下方向の幅は、前記第2導電体の上下方向の幅よりも短く形成することができる。 In the glass antenna, the horizontal width of the first conductor is longer than the horizontal width of the second conductor, and the vertical width of the first conductor is above and below the second conductor. It can be formed shorter than the width in the direction.
上記ガラスアンテナにおいて、前記第1導電体の上下方向の長さ、及び前記第2導電体の上下方向の長さは、ともに、前記電波の波長の0.01〜0.2倍に相当する長さにすることができる。 In the glass antenna, both the vertical length of the first conductor and the vertical length of the second conductor correspond to 0.01 to 0.2 times the wavelength of the radio wave. It can be done.
上記ガラスアンテナにおいて、前記第2導電体の長さ及び前記両接点間の距離の合計は、前記電波の波長の0.5〜0.9倍に相当する長さにすることができる。 In the glass antenna, the total length of the second conductor and the distance between the two contacts can be a length corresponding to 0.5 to 0.9 times the wavelength of the radio wave.
上記ガラスアンテナにおいて、前記第1導電体の長さ及び前記両接点間の距離の合計が、前記電波の波長の0.9〜1.3倍に相当する長さにすることができる。 In the glass antenna, the total length of the first conductor and the distance between the two contacts can be set to a length corresponding to 0.9 to 1.3 times the wavelength of the radio wave.
上記ガラスアンテナは、前記窓ガラスの上縁から下方へ50mmの範囲に配置することができる。 The glass antenna can be arranged within a range of 50 mm downward from the upper edge of the window glass.
上記ガラスアンテナにおいて、前記接続端子は、前記第1導電体及び前記第2導電体の水平方向の中心から、水平方向にずれた位置に配置することができる。 In the glass antenna, the connection terminal can be arranged at a position shifted in the horizontal direction from the horizontal center of the first conductor and the second conductor.
上記ガラスアンテナにおいて、前記第1導電体の少なくとも一部を、前記接続端子よりも上方に配置し、前記第2導電体の少なくとも一部を、前記接続端子よりも下方に配置することができる。 In the glass antenna, at least a part of the first conductor can be arranged above the connection terminal, and at least a part of the second conductor can be arranged below the connection terminal.
上記ガラスアンテナにおいて、前記接続端子に接続される伝送路のインピーダンスを、40〜80Ωとすることができる。 In the glass antenna, the impedance of the transmission line connected to the connection terminal can be 40 to 80Ω.
本発明に係るガラスアンテナによれば、ITSの電波の送受信の感度を向上することができる。 According to the glass antenna according to the present invention, the sensitivity of transmitting and receiving radio waves of ITS can be improved.
以下、本発明に係るガラスアンテナの実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、第1ガラスアンテナが配置された車両の窓ガラスを示す平面図である。対象となる窓ガラスは、車両の窓ガラスであれば、特には限定されず、ウインドシールド、リアガラス、サイドガラス等、いずれにも配置することができる。なお、本実施形態では、4種類のガラスアンテナ、つまり第1,第2,第3,及び第4ガラスアンテナ101〜104について、順に説明する(図1には、第1ガラスアンテナ101が示されている)。以下では、まず、窓ガラス200について説明し、その後、ガラスアンテナ101〜104について詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the glass antenna according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a window glass of a vehicle in which a first glass antenna is arranged. The target window glass is not particularly limited as long as it is a vehicle window glass, and can be arranged in any of a windshield, a rear glass, a side glass, and the like. In this embodiment, four types of glass antennas, that is, the first, second, third, and
<1.ガラス板>
まず、ガラスアンテナ101〜104が配置される窓ガラス200について説明する。窓ガラス200は、自動車用の公知のガラス板を利用することができる。例えば、ガラス板としては、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラス、濃色のプライバシーガラス若しくはグリーンガラス、又はUVグリーンガラスが利用されてもよい。ただし、このようなガラス板は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、日射吸収率、可視光線透過率などが安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラスの組成の一例と、熱線吸収ガラス組成の一例を示す。
<1. Glass plate >
First, the
(クリアガラス)
SiO2:70〜73質量%
Al2O3:0.6〜2.4質量%
CaO:7〜12質量%
MgO:1.0〜4.5質量%
R2O:13〜15質量%(Rはアルカリ金属)
Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3):0.08〜0.14質量%
(Clear glass)
SiO 2 : 70 to 73% by mass
Al 2 O 3 : 0.6 to 2.4% by mass
CaO: 7-12% by mass
MgO: 1.0 to 4.5% by mass
R 2 O: 13 to 15% by mass (R is an alkali metal)
Total iron oxide converted to Fe 2 O 3 (T-Fe 2 O 3 ): 0.08 to 0.14% by mass
(熱線吸収ガラス)
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3)の比率を0.4〜1.3質量%とし、CeO2の比率を0〜2質量%とし、TiO2の比率を0〜0.5質量%とし、ガラスの骨格成分(主に、SiO2やAl2O3)をT−Fe2O3、CeO2及びTiO2の増加分だけ減じた組成とすることができる。
(Heat ray absorbing glass)
The composition of the heat-absorbing glass, for example, based on the composition of the clear glass, the proportion of the total iron oxide in terms of Fe 2 O 3 (T-Fe 2 O 3) and 0.4 to 1.3 wt%, CeO 2 ratio as 0-2 mass%, the proportion of TiO 2 and 0 to 0.5 wt%, framework component of the glass (mainly, SiO 2 and Al 2 O 3) to T-Fe 2 O 3, CeO The composition can be reduced by the amount of increase in 2 and TiO 2.
なお、ガラス板の種類は、クリアガラス又は熱線吸収ガラスに限られず、実施の形態に応じて適宜選択可能である。例えば、ガラス板は、アクリル系、ポリカーボネート系等の樹脂窓であってもよい。 The type of glass plate is not limited to clear glass or heat ray absorbing glass, and can be appropriately selected depending on the embodiment. For example, the glass plate may be an acrylic-based or polycarbonate-based resin window.
また、この窓ガラス200は、適宜、湾曲した形状に形成される。そして、このような窓ガラス200は、単一のガラス板で構成するほか、2枚のガラスにより樹脂などの中間膜を挟持した合わせガラスであってもよい。窓ガラスが、単一のガラス板である場合には、ガラスアンテナは、窓ガラス200の車内側の面に配置される。一方、窓ガラス200が、合わせガラスの場合には、車内側のガラス板の車内側の面に、ガラスアンテナ101〜104を配置するほか、2枚のガラス板の間に、ガラスアンテナ101〜104を配置することができる。
Further, the
<2.第1ガラスアンテナ>
次に、第1ガラスアンテナ101について、図2を参照しつつ説明する。図2は第1ガラスアンテナを示す平面図である。第1ガラスアンテナ101は、窓ガラス200の車内側の面に配置される、接続端子1、ループ状に延びる第1導電体2、及びループ状に延びる第2導電体3、を備えている。以下、これらについて詳細に説明する。なお、以下では図2の紙面における方向にしたがって説明するが、本発明はこの方向に限定されない。
<2. 1st glass antenna >
Next, the
<2−1.接続端子>
接続端子1は、矩形状に形成された接地側接点11と給電側接点12とを備えており、これらが水平方向に離れた位置に配置されている。そして、これら接点11,12は、車内側に設けられた接続端子(図示省略)と接続され、同軸ケーブル(図示省略)により、車内に設けられたITS用の送受信機(図示省略)に接続されている。
<2-1. Connection terminal>
The
以下では、説明の便宜のため、各接点11,12において、図2の右上、左上、左下、及び右下の角部をそれぞれ、第1角部111,121、第2角部112,122、第3角部113,123、及び第4角部114,124と称することとする。
In the following, for convenience of explanation, the upper right corners, the upper left corner, the lower left corner, and the lower right corner of FIG. 2 are the
<2−2.第1導電体>
第1導電体2は、線状の導電体をループ状に配置したものであり、その両端が、接地側接点11及び給電側接点12に、それぞれ接続されている。第1導電体2は、5つの部位21〜25によって形成されている。すなわち、接地側接点11の第3角部113から左方向に水平に延びる第1部位21、この第1部位21の左端部から上方に延びる第2部位22、この第2部位22の上端から右方向に水平に延びる第3部位23、この第3部位23の右端部から下方にやや延びる第4部位24、及びこの第4部位24の下端から左方向へ水平に延び、給電側接点12の第1角部121に接続される第5部位25により形成されている。第1導電体2の線幅は、例えば、0.3〜5mmとすることができる。この点は、後述する第2導電体3でも同じである。
<2-2. First conductor>
The
図2に示すように、第2部位22の上端は、両接点11,12よりも上方に配置され、これによって、第3部位23は、両接点11,12の上方を水平方向に延びている。また、第3部位23は、給電側接点12を超えて、右側に延びている。
As shown in FIG. 2, the upper end of the second portion 22 is arranged above both
このように、第1導電体2は、水平方向の幅X11が長く、上下方向の幅Y11が短く形成されている。また、第1導電体2は、主として、接続端子1の上方を通過するように配置されている。
As described above, the
ここで、第1導電体2のループ長L11について説明する。ここでいうループ長L11は、第1導電体2の第1〜第5部位21〜25の合計長さに加え、両接点11,12間の距離も含む。両接点11,12間の距離とは、両接点11,12を通過する第1導電体2の両端部の間の距離である。具体的には、接地側接点11の第3角部113から給電側接点12の第4角部124までの長さと、給電側接点12の第4角部124から第1角部121までの長さとの合計を示し、これに、第1〜第5部位21〜25の長さを加えたものが、第1導電体2のループ長L11として定義される。
Here, the loop length L11 of the
そして、第1導電体のループ長L11は、以下の式(1)に示すように設定されることが好ましい。
0.9*αλ≦L11≦1.3*αλ (1)
ここで、λは、ITSの電波の波長、αはガラス板の波長短縮率である。なお、ガラス板の波長短縮率αは、ガラス板の組成等によっても変更されるが、例えば、約0.5〜0.7である。以上のパラメータの意味は、後述する式でも同じである。
The loop length L11 of the first conductor is preferably set as shown in the following equation (1).
0.9 * αλ ≤ L11 ≤ 1.3 * αλ (1)
Here, λ is the wavelength of the ITS radio wave, and α is the wavelength shortening rate of the glass plate. The wavelength shortening rate α of the glass plate varies depending on the composition of the glass plate and the like, but is, for example, about 0.5 to 0.7. The meanings of the above parameters are the same in the equations described later.
このように、第1導電体2のループ長L11を設定することで、電波の送受信の感度を向上することができる。なお、第1導電体2のループ長L11は、0.95*αλ以上1.25*αλ以下であることがさらに好ましい。
By setting the loop length L11 of the
また、第1導電体2の上下方向の最大長さ、つまり、この例では、第2部位22の長さY11は、以下の式(2)に示すように設定されることが好ましい。
0.01*αλ≦Y11≦0.2*αλ (2)
Further, the maximum length of the
0.01 * αλ ≤ Y11 ≤ 0.2 * αλ (2)
<2−3.第2導電体>
第2導電体3は、線状の導電体をループ状に配置したものであり、その両端が、接地側接点11及び給電側接点12に、それぞれ接続されている。第2導電体3は、6つの部位31〜36によって形成されている。すなわち、接地側接点11の第3角部113から左方向に水平に延びる第1部位31、この第1部位31の左端部から下方に延びる第2部位32、この第2部位32の下端から右方向に水平に延びる第3部位33、この第3部位33の右端部から上方に延びる第4部位34、この第4部位34の上端から左方向へ水平に延びる第5部位35、及びこの第5部位35の右端部からやや上方に延び、給電側接点12の第3角部123に接続される第6部位36により形成されている。
<2-3. Second conductor>
The second conductor 3 is formed by arranging linear conductors in a loop shape, and both ends thereof are connected to the
図2に示すように、第1部位31は、第1導電体2の第1部位21の一部と共通であり、第1導電体2の第1部位21の右端部から中央付近までが、第2導電体3の第1部位31を兼ねている。第3部位33は、接地側接点11の下方で上下方向に延びており、第3部位33の上端部が接地側接点11に近接している。そして、第5部位35の右端部は、給電側接点12の第3角部123の下方まで延びている。
As shown in FIG. 2, the first portion 31 is common to a part of the
このように、第2導電体3は、水平方向の幅X12が第1導電体2の幅X11よりも短く、上下方向の幅Y12が第1導電体2の幅Y11よりも長く形成されている。また、第2導電体3は、接続端子1よりも下方を通過するように配置されている。
As described above, the width X12 in the horizontal direction of the second conductor 3 is shorter than the width X11 of the
ここで、第2導電体3のループ長L12について説明する。ここでいうループ長L12は、第2導電体3の第1〜第6部位31〜36の合計長さに加え、両接点11,12間の距離も含む。具体的には、接地側接点11の第3角部113から給電側接点12の第3角部123までの長さを示し、これに、第1〜第6部位31〜36の長さを加えたものが、第2導電体のループ長L12として定義される。
Here, the loop length L12 of the second conductor 3 will be described. The loop length L12 referred to here includes the total length of the first to sixth portions 31 to 36 of the second conductor 3, as well as the distance between the
そして、第2導電体のループ長L12は、以下の式(3)に示すように設定されることが好ましい。
0.5*αλ≦L12≦0.9*αλ (3)
The loop length L12 of the second conductor is preferably set as shown in the following equation (3).
0.5 * αλ ≤ L12 ≤ 0.9 * αλ (3)
このように、第2導電体3のループ長L12を設定することで、インピーダンスのマッチング特性を向上することができる。なお、第2導電体のループ長L12は、0.6*αλ以上0.8*αλ以下であることがさらに好ましい。 By setting the loop length L12 of the second conductor 3 in this way, the impedance matching characteristic can be improved. The loop length L12 of the second conductor is more preferably 0.6 * αλ or more and 0.8 * αλ or less.
また、第2導電体3の上下方向の最大長さ、つまり、この例では、第2部位32の長さY12は、以下の式(4)に示すように設定されることが好ましい。
0.01*αλ≦Y12≦0.2*αλ (4)
Further, the maximum length of the second conductor 3 in the vertical direction, that is, in this example, the length Y12 of the
0.01 * αλ ≤ Y12 ≤ 0.2 * αλ (4)
<3.第2ガラスアンテナ>
次に、第2ガラスアンテナ102について、図3を参照しつつ説明する。この第2ガラスアンテナ102は、第1ガラスアンテナ101とは、接続端子1の構成が同じであるため、説明を省略する。したがって、以下では、主として、これら導電体について説明する。
<3. 2nd glass antenna >
Next, the
<3−1.第1導電体>
第1導電体4は、線状の導電体をループ状に配置したものであり、その両端が、接地側接点11及び給電側接点12に、それぞれ接続されている。第1導電体4は、5つの部位41〜45によって形成されている。すなわち、接地側接点11の第2角部112から左方向に水平に延びる第1部位41、この第1部位41の左端部から上方にやや延びる第2部位42、この第2部位42の上端から右方向に水平に延びる第3部位43、この第3部位43の右端部から下方にやや延びる第4部位44、及びこの第4部位44の下端から左方向へ水平に延び、給電側接点12の第1角部121に接続される第5部位45により形成されている。
<3-1. First conductor>
The first conductor 4 is formed by arranging linear conductors in a loop shape, and both ends thereof are connected to the
図3に示すように、第3部位43は、両接点11,12の上方を水平方向に延び、給電側接点12を超えて、右側に延びている。
As shown in FIG. 3, the third portion 43 extends horizontally above both the
このように、第2ガラスアンテナ102の第1導電体4は、第1ガラスアンテナ101の第1導電体2と比べ、水平方向の幅は同じであるが、上下方向の幅が短く形成されている。
As described above, the first conductor 4 of the
この第1導電体4のループ長L21は、第1ガラスアンテナ101と同様に算出され、第1〜第5部位41〜45の合計長さに加え、両接点11,12間の距離も含む。両接点11,12間の距離は、接地側接点11の第2角部112から給電側接点12の第1角部121までの長さであり、これに、第1〜第5部位41〜45の長さを加えたものが、第1導電体4のループ長L21として定義される。
The loop length L21 of the first conductor 4 is calculated in the same manner as the
そして、第1導電体4のループ長L21は、L11と同様に上述した式(1)により設定されることが好ましい(式(1)において、L11の代わりにL21が当てはめられる)。また、さらに好ましい範囲も、同様に設定される。この点は、式第1導電体4の上下方向の長さY21についても同様であり、式(2)に当てはめることができる。 Then, the loop length L21 of the first conductor 4 is preferably set by the above-mentioned equation (1) in the same manner as L11 (in the equation (1), L21 is applied instead of L11). Further, a more preferable range is also set in the same manner. This point is the same for the vertical length Y21 of the first conductor 4, and can be applied to the formula (2).
<3−2.第2導電体>
第2導電体5は、線状の導電体をループ状に配置したものであり、その両端が、接地側接点11及び給電側接点12に、それぞれ接続されている。第2導電体5は、4つの部位51〜54によって形成されている。すなわち、接地側接点11の第3角部113から左方向に水平に延びる第1部位51、この第1部位51の左端部から下方にやや延びる第2部位52、この第2部位52の下端から右方向に水平に延びる第3部位53、及び、この第3部位53の右端部から上方に延び、給電側接点12の第3角部123に接続される第4部位54により形成されている。
<3-2. Second conductor>
The second conductor 5 is formed by arranging linear conductors in a loop shape, and both ends thereof are connected to the
図3に示すように、第1部位51は、第1導電体4の第1部位41よりは短く形成されている。第3部位53は、接地側接点11を超え、さらに給電側接点12の第3角部123の下方まで延びている。
As shown in FIG. 3, the first portion 51 is formed shorter than the first portion 41 of the first conductor 4. The third portion 53 extends beyond the
このように、第2導電体5は、水平方向の幅X22が第1導電体4よりも短く、上下方向の幅Y22が第1導電体4よりもやや長く形成されている。 As described above, the width X22 in the horizontal direction of the second conductor 5 is shorter than that of the first conductor 4, and the width Y22 in the vertical direction is formed to be slightly longer than that of the first conductor 4.
ここで、第2導電体5のループ長L22について説明する。ここでいうループ長L22は、第2導電体5の第1〜第4部位51〜54の合計長さに加え、両接点11,12間の距離も含む。具体的には、接地側接点11の第3角部113から給電側接点12の第3角部123までの長さに、第1〜第4部位51〜54の長さを加えたものが、第2導電体5のループ長L22として定義される。
Here, the loop length L22 of the second conductor 5 will be described. The loop length L22 referred to here includes the total length of the first to fourth portions 51 to 54 of the second conductor 5, as well as the distance between the
そして、第2導電体5のループ長L22は、L12と同様に上述した式(3)により設定されることが好ましい(式(3)において、L12の代わりにL22が当てはめられる)。また、さらに好ましい範囲も、同様に設定される。この点は、式第2導電体5の上下方向の長さY22についても同様であり、式(4)に当てはめることができる。 Then, the loop length L22 of the second conductor 5 is preferably set by the above-mentioned formula (3) as in the case of L12 (in the formula (3), L22 is applied instead of L12). Further, a more preferable range is also set in the same manner. This point is the same for the length Y22 of the second conductor 5 in the vertical direction, and can be applied to the formula (4).
<4.第3ガラスアンテナ>
次に、第3ガラスアンテナ103について、図4を参照しつつ説明する。この第3ガラスアンテナ103は、第1ガラスアンテナ101とは、接続端子1の構成が同じであるため、説明を省略する。したがって、以下では、主として、これら導電体6,7について説明する。
<4. 3rd glass antenna >
Next, the third glass antenna 103 will be described with reference to FIG. Since the third glass antenna 103 has the same configuration of the
<4−1.第1導電体>
第1導電体6は、線状の導電体をループ状に配置したものであり、その両端が、接地側接点11及び給電側接点12に、それぞれ接続されている。第1導電体6は、6つの部位61〜66によって形成されている。すなわち、接地側接点11の第3角部113から下方に延びる第1部位61、この第1部位61の下端部から左方向に水平に延びる第2部位62、この第2部位62の左端部から上方に延びる第3部位63、この第3部位63の上端部から右方向に水平に延びる第4部位64、この第4部位64の右端部から下方へやや延びる第5部位65、及び第5部位の65の下端部から左方向に水平に延び、給電側接点12の第1角部121に接続される第6部位66により形成されている。
<4-1. First conductor>
The first conductor 6 is formed by arranging linear conductors in a loop shape, and both ends thereof are connected to the
図4に示すように、第3部位63の上端は、両接点11,12よりも上方に配置され、これによって、第4部位64は、両接点11,12の上方を水平方向に延びている。また、第4部位64は、給電側接点12を超えて、右側に延びている。
As shown in FIG. 4, the upper end of the third portion 63 is arranged above both
このように、第1導電体6は、水平方向の幅X31が長く、上下方向の幅Y31が短く形成されている。また、第1導電体6は、主として、接続端子1の上方を通過するように配置されている。
As described above, the first conductor 6 is formed so that the width X31 in the horizontal direction is long and the width Y31 in the vertical direction is short. Further, the first conductor 6 is mainly arranged so as to pass above the
ここで、第1導電体6のループ長L31について説明する。ここでいうループ長L31は、第1導電体6の第1〜第6部位61〜66の合計長さに加え、両接点11,12間の距離も含む。具体的には、接地側接点11の第3角部113から給電側接点12の第4角部124までの長さと、給電側接点12の第4角部124から第1角部121までの長さとの合計に、第1〜第6部位61〜66の長さを加えたものが、第1導電体6のループ長L31として定義される。
Here, the loop length L31 of the first conductor 6 will be described. The loop length L31 referred to here includes the total length of the first to sixth portions 61 to 66 of the first conductor 6, as well as the distance between the
そして、第1導電体6のループ長L31は、L11と同様に上述した式(1)により設定されることが好ましい(式(1)において、L11の代わりにL31が当てはめられる)。また、さらに好ましい範囲も、同様に設定される。この点は、式第1導電体6の上下方向の長さY31についても同様であり、式(2)に当てはめることができる。 Then, the loop length L31 of the first conductor 6 is preferably set by the above-mentioned formula (1) as in the case of L11 (in the formula (1), L31 is applied instead of L11). Further, a more preferable range is also set in the same manner. This point is the same for the length Y31 of the first conductor 6 in the vertical direction, and can be applied to the formula (2).
<4−2.第2導電体>
第2導電体7は、線状の導電体をループ状に配置したものであり、その両端が、接地側接点11及び給電側接点12に、それぞれ接続されている。第2導電体7は、7つの部位によって形成されている。すなわち、接地側接点11の第3角部113から下方に延びる第1部位71、この第1部位71の下端部から左方向に水平に延びる第2部位72、この第2部位72の左端部から下方に延びる第3部位73、この第3部位73の下端部から右方向に水平に延びる第4部位74、この第4部位74の右端部から上方に延びる第5部位75、この第5部位75の上端部から右方向に水平に延びる第6部位76、及び第6部位の76の右端部から上方に延び、給電側接点12の下辺に接続される第7部位77により形成されている。
<4-2. Second conductor>
The second conductor 7 is formed by arranging linear conductors in a loop shape, and both ends thereof are connected to the
図4に示すように、第1部位71は、第1導電体6の第1部位61と共通である。また、第2部位72は、第1導電体6の第2部位62と一部共通であり、第1導電体6の第2部位62の右端部から中央付近までが、第2導電体7の第2部位72を兼ねている。第5部位75は、接地側接点11の下方で上下方向に延びており、第5部位75の上端部が接地側接点11に近接している。そして、第6部位76の右端部は、給電側接点12の第3角部123の下方まで延びている。
As shown in FIG. 4, the first portion 71 is common to the first portion 61 of the first conductor 6. Further, the second portion 72 is partly in common with the second portion 62 of the first conductor 6, and the portion from the right end portion to the vicinity of the center of the second portion 62 of the first conductor 6 is the second conductor 7. It also serves as the second part 72. The
このように、第2導電体7は、水平方向の幅X32が第1導電体6よりも短く、上下方向の幅Y32が第1導電体7よりも長く形成されている。また、第2導電体7は、接続端子1よりも下方を通過するように配置されている。
As described above, the width X32 in the horizontal direction of the second conductor 7 is shorter than that of the first conductor 6, and the width Y32 in the vertical direction is longer than that of the first conductor 7. Further, the second conductor 7 is arranged so as to pass below the
ここで、第2導電体7のループ長L32について説明する。ここでいうループ長L32は、第2導電体7の第1〜第7部位71〜77の合計長さに加え、両接点11,12間の距離も含む。具体的には、接地側接点11の第3角部113から給電側接点12の下辺に接続されている第7部位の上端までの長さに、第1〜第7部位71〜74の長さを加えたものが、第2導電体7のループ長L32として定義される。
Here, the loop length L32 of the second conductor 7 will be described. The loop length L32 referred to here includes the total length of the first to seventh portions 71 to 77 of the second conductor 7, as well as the distance between the
そして、第2導電体7のループ長L32は、L12と同様に上述した式(3)により設定されることが好ましい(式(3)において、L12の代わりにL32が当てはめられる)。また、さらに好ましい範囲も、同様に設定される。この点は、第2導電体7の上下方向の長さY32についても同様であり、式(4)に当てはめることができる。 Then, the loop length L32 of the second conductor 7 is preferably set by the above-mentioned formula (3) as in the case of L12 (in the formula (3), L32 is applied instead of L12). Further, a more preferable range is also set in the same manner. This point also applies to the vertical length Y32 of the second conductor 7, and can be applied to the equation (4).
なお、この第3ガラスアンテナ103においては、例えば、図5に示すように、第1導電体6の第3部位63の長さを、第2部位62をほぼ同じ長さにし、これに合わせて第2導電体7の第5部位75の長さを調整したものとすることもできる。また、第3部位73は、図4の例よりもやや右側、つまり、第1導電体6の第2部位62のほぼ中心から下方に延びている。
In the third glass antenna 103, for example, as shown in FIG. 5, the length of the third portion 63 of the first conductor 6 is set to substantially the same length as that of the second portion 62, and the length is adjusted accordingly. It is also possible to adjust the length of the
さらに、図6に示すように、第1及び第2導電体6,7に加え、第3導電体60が設けることもできる。
Further, as shown in FIG. 6, in addition to the first and second conductors 6 and 7, a
図6に示すように、第3導電体60は、線状の導電体をL字状に配置したものであり、2つの部位67,68によって形成されている。すなわち、接地側接点11の第3角部113から左方向に水平に延びる第1部位67、この第1部位67の左端部から下方に延びる第2部位68により形成されている。第1部位67は、第2導電体7の第2部位72と同じ長さであり、第2部位68の下端部は、第2導電体7の第2部位72の左端部に接続されている。このように、第3導電体60は、第1導電体6及び第2導電体7の両方に接続されている。
As shown in FIG. 6, the
<5.第4ガラスアンテナ>
次に、第4ガラスアンテナ104について、図7を参照しつつ説明する。この第4ガラスアンテナ104は、第1ガラスアンテナ101とは、接続端子1の構成が同じであるため、説明を省略する。したがって、以下では、主として、これら導電体8,9について説明する。
<5. 4th glass antenna >
Next, the fourth glass antenna 104 will be described with reference to FIG. 7. Since the configuration of the
<5−1.第1導電体>
第1導電体8は、線状の導電体をループ状に配置したものであり、その両端が、接地側接点11及び給電側接点12に、それぞれ接続されている。第1導電体8は、6つの部位81〜86によって形成されている。すなわち、接地側接点11の第3角部113から下方に延びる第1部位81、この第1部位81の下端部から左方向に水平に延びる第2部位82、この第2部位82の左端部から上方に延びる第3部位83、この第3部位83の上端部から右方向に水平に延びる第4部位84、この第4部位84の右端部から下方へやや延びる第5部位85、及び第5部位85の下端部から左方向に水平に延び、給電側接点12の第1角部121に接続される第6部位86により形成されている。
<5-1. First conductor>
The first conductor 8 is formed by arranging linear conductors in a loop shape, and both ends thereof are connected to the
図7に示すように、第3部位83の上端は、両接点11,12よりも上方に配置され、これによって、第4部位84は、両接点11,12の上方を水平方向に延びている。また、第4部位84は、給電側接点12を超えて、右側に延びている。
As shown in FIG. 7, the upper end of the third portion 83 is arranged above both
このように、第1導電体8は、水平方向の幅X41が長く、上下方向の幅Y41が短く形成されている。また、第1導電体8は、主として、接続端子1の上方を通過するように配置されている。
As described above, the first conductor 8 is formed so that the width X41 in the horizontal direction is long and the width Y41 in the vertical direction is short. Further, the first conductor 8 is mainly arranged so as to pass above the
ここで、第1導電体8のループ長L41について説明する。ここでいうループ長L31は、第1導電体8の第1〜第6部位81〜86の合計長さに加え、両接点11,12間の距離も含む。具体的には、接地側接点11の第3角部113から給電側接点12の第4角部124までの長さと、給電側接点12の第4角部124から第1角部121までの長さとの合計に、第1〜第6部位81〜86の長さを加えたものが、第1導電体8のループ長L41として定義される。
Here, the loop length L41 of the first conductor 8 will be described. The loop length L31 referred to here includes not only the total length of the first to sixth portions 81 to 86 of the first conductor 8 but also the distance between the
そして、第1導電体8のループ長L41は、L11と同様に上述した式(1)により設定されることが好ましい(式(1)において、L11の代わりにL41が当てはめられる)。また、さらに好ましい範囲も、同様に設定される。この点は、式第1導電体8の上下方向の長さY41についても同様であり、式(2)に当てはめることができる。 Then, the loop length L41 of the first conductor 8 is preferably set by the above-mentioned formula (1) in the same manner as L11 (in the formula (1), L41 is applied instead of L11). Further, a more preferable range is also set in the same manner. This point is the same for the length Y41 in the vertical direction of the first conductor 8, and can be applied to the formula (2).
<5−2.第2導電体>
第2導電体9は、線状の導電体をループ状に配置したものであり、その両端が、接地側接点11及び給電側接点12に、それぞれ接続されている。第2導電体9は、7つの部位によって形成されている。すなわち、接地側接点11の第3角部113から下方に延びる第1部位91、この第1部位91の下端部から左方向に水平に延びる第2部位92、この第2部位92の左端部から下方に延びる第3部位93、この第3部位93の下端部から右方向に水平に延びる第4部位94、この第4部位94の右端部から上方に延びる第5部位95、この第5部位95の上端部から右方向に水平に延びる第6部位96、及び第6部位96の右端部から上方に延び、給電側接点12の第3角部123に接続される第7部位97により形成されている。
<5-2. Second conductor>
The second conductor 9 is formed by arranging linear conductors in a loop shape, and both ends thereof are connected to the
図7に示すように、第1部位91は、第1導電体8の第1部位81と共通である。また、第2部位92も、第1導電体8の第2部位82と共通である。したがって、第3部位93は、第1導電体8の第2部位82の右端部下方に延びている。また、第5部位95は、接地側接点11の下方で上下方向に延びており、第5部位95の上端部が接地側接点11に近接している。そして、第6部位96の右端部は、給電側接点12の第3角部123の下方まで延びている。
As shown in FIG. 7, the first portion 91 is common to the first portion 81 of the first conductor 8. Further, the second portion 92 is also common to the
このように、第2導電体9は、水平方向の幅X42が第1導電体8よりも短く、上下方向の幅Y42が第1導電体8よりもやや長く形成されている。また、第2導電体9は、接続端子1よりも下方を通過するように配置されている。
As described above, the width X42 in the horizontal direction of the second conductor 9 is shorter than that of the first conductor 8, and the width Y42 in the vertical direction is formed to be slightly longer than that of the first conductor 8. Further, the second conductor 9 is arranged so as to pass below the
ここで、第2導電体9のループ長L42について説明する。ここでいうループ長L42は、第2導電体9の第1〜第7部位91〜97の合計長さに加え、両接点11,12間の距離も含む。具体的には、接地側接点11の第3角部113から給電側接点12の第3角部123までの長さに、第1〜第7部位91〜97の長さを加えたものが、第2導電体9のループ長L42として定義される。
Here, the loop length L42 of the second conductor 9 will be described. The loop length L42 referred to here includes the total length of the first to seventh portions 91 to 97 of the second conductor 9, as well as the distance between the
そして、第2導電体7のループ長L42は、L12と同様に上述した式(3)により設定されることが好ましい(式(3)において、L12の代わりにL42が当てはめられる)。また、さらに好ましい範囲も、同様に設定される。この点は、第2導電体9の上下方向の長さY42についても同様であり、式(4)に当てはめることができる。 Then, the loop length L42 of the second conductor 7 is preferably set by the above-mentioned formula (3) as in the case of L12 (in the formula (3), L42 is applied instead of L12). Further, a more preferable range is also set in the same manner. This point also applies to the vertical length Y42 of the second conductor 9, and can be applied to the equation (4).
<6.材料>
上記のような導電体2〜9は、線材を組み合わせることで構成されているが、これらは導電性を有する導電性材料を窓ガラス200の表面に所定のパターンを有するように積層することで形成することができる。そのような材料としては、導電性を有していればよく、例えば、銀、金、白金等を挙げることができる。具体的には、例えば、銀粉末、ガラスフリット等を含む導電性の銀ペーストを窓ガラス200の表面に印刷し焼成することによって形成することができる。
<6. Material>
The
<7.特徴>
以上のように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)上記各ガラスアンテナは、2つの導電体、つまりループ状の第1導電体2,4,6,8と第2導電体3,5,7,9とを備えているため、アンテナによる送受信の感度を向上することができる。
<7. Features>
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since each of the glass antennas includes two conductors, that is, loop-shaped
(2)例えば、第1導電体2,4,6,8は、水平方向の長さが、第1導電体よりも長いため、送受信の感度向上に寄与する。特に、第1導電体2,4,6,8のループ長L11,L21,L31,L41が、式(1)を充足するように設定されていると、受信感度がより向上する。
(2) For example, the
(3)両導電体2〜9の上下方向の長さが、式(2),式(4)を充足するように設定されていると、アンテナの送受信の感度を向上することができる。
(3) When the lengths of both
(4)上記各ガラスアンテナ101〜105では、接続端子1がガラスアンテナ101〜105の水平方向の中央からずれているが、これによって、感度を向上することができる。
(4) In each of the
(5)図1に示すように、ガラスアンテナ101〜105は、窓ガラス200の上端から下方へ50mm以内に配置することができる。これにより、例えば、ガラス板の周縁にセラミックスなどでマスク層を形成する場合には、マスク層上にガラスアンテナ101〜105を配置することができ、車外からガラスアンテナ101〜105が見えるのを防止することができる。
(5) As shown in FIG. 1, the
(6)本発明者は、接続端子1と送受信機との間の伝送路に、同軸ケーブルに加え、導電性の部材(例えば、接続端子など)が配置されているような場合、インピーダンスの不整合が生じ、感度が低下することを見出した。これに対して、本実施形態のように、第2導電体を設けると、インピーダンスのマッチング特性が向上し、感度の低下を抑制できることを見出した。この点については、後述の実施例13において検証している。したがって、例えば、第1導電体2,4,6,8により、アンテナの送受信の感度の向上に影響を与え、第2導電体3,5,7,9により、インピーダンスのマッチング特性の向上が期待できる。また、上述したように、第2導電体の形状を調整することで(例えば、式(2)の充足等)、インピーダンスのマッチング特性の向上に寄与すると考えられる。
(6) The present inventor has no impedance when a conductive member (for example, a connection terminal) is arranged in addition to the coaxial cable in the transmission line between the
<8.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
<8. Modification example>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The following modifications can be combined as appropriate.
ガラスアンテナの形状は種々のものが可能であり、上記実施形態に限定されるものではない。
(1)第1導電体及び第2導電体のループの形状は特には限定されない。但し、第1導電体の水平方向の幅が第2導電体よりも長いことが好ましい。また、第2導電体の上下方向の幅が、第1導電体よりも長いことが好ましい。なお、本発明における「ループ状」との文言は、2つの接点11,12を接続する導電体が、一直線で接続されているのではなく、導電体で囲まれる空間を形成されるように延びていることを意味する。そして、その空間の形状は特には限定されないため、各導電体は直線及び曲線の少なくとも一方を含む線により構成することができる。また、両接点11,12は離れているため、ループ状とは、閉じた線を意味するものではない。
The shape of the glass antenna can be various, and is not limited to the above embodiment.
(1) The shape of the loop of the first conductor and the second conductor is not particularly limited. However, it is preferable that the width of the first conductor in the horizontal direction is longer than that of the second conductor. Further, it is preferable that the width of the second conductor in the vertical direction is longer than that of the first conductor. The wording "loop-shaped" in the present invention extends so that the conductors connecting the two
(2)第1、第3,及び第4ガラスアンテナ101,103,104のように、第1導電体と第2導電体の一部が共用されていてもよい。
(2) A part of the first conductor and the second conductor may be shared as in the first, third and
(3)図6に示した第3ガラスアンテナ103の変形例のように、第1導電体及び第2導電体に接続される付加的な導電体を少なくとも1つ設けることもできる。 (3) As in the modified example of the third glass antenna 103 shown in FIG. 6, at least one additional conductor connected to the first conductor and the second conductor may be provided.
(4)第1導電体は、ループ状に形成されていなくてもよく、例えば、図8に示すように、各接点11,12から延びる直線状のアンテナエレメント81,82によって、第1導電体80を形成することができる。この場合、図6に示すように、2つアンテナエレメント81,82が互いに離れるように延びていることが好ましい。図8の例における第1導電体のアンテナ長(ループ長に相当するもの)は、X51となる。また、第1導電体を構成するアンテナエレメント81,82は、直線状以外でもよく、例えば、図9に示すように、L字状に形成されていてもよい。図9の例における第1導電体のアンテナ長は、X51+Y51*2となる。
(4) The first conductor does not have to be formed in a loop shape. For example, as shown in FIG. 8, the first conductor is formed by the
(5)図10に示すガラスアンテナ107のように、第1導電体810のうち、接地側接点11に接続されるアンテナエレメント81をT字状に形成し、給電側接点12に接続されるアンテナエレメント82をL字状に形成することもできる。アンテナエレメント81は、接地側接点11から上方に延びる第1部位811と、第1部位811の上端から水平に延びる第2部位812とを有している。ここで、図10に示すように、第1部位811を長くすると、接地側接点11とガラス板200の上縁201との間に、コネクタの接続などの結線用の作業スペースを確保することができる。一方、給電側接点12に接続されるアンテナエレメント82は、給電側接点12から水平に延びる第1部位821と第1部位821の端部から上方に延びる第2部位822とを有しており、L字状ではあるものの、図9で示したアンテナエレメント82とは向きが相違している。
(5) As shown in the
図11に示すガラスアンテナ108のように、第1導電体810のうち、接地側接点11に接続されるアンテナエレメント81を直線状に形成し、給電側接点12に接続されるアンテナエレメント82をL字状に形成することもできる。但し、給電側接点12に接続されるンテナエレメント82は、給電側接点12から下方に延びる第1部位821と、この第1部位821の下端部から左側に延びる第2部位822とを有しており、L字状ではあるものの、図9及び図10で示したアンテナエレメント82とは向きが相違している。以上の図8〜図11で示したように、第1導電体80,810を2つのアンテナエレメントで構成する場合は、各アンテナエレメントの形状や向きは適宜変更することができ、例えば、図8〜図11で示したアンテナエレメント81,82のいずれかを適宜組み合わせることができる。
Like the glass antenna 108 shown in FIG. 11, of the first conductor 810, the antenna element 81 connected to the
(6)図12に示すガラスアンテナ109は、これまで説明したガラスアンテナと比べ、主として、ガラス板200に対し面方向に傾斜して配置されている点、及び第2導電体3が第1導電体800よりも上方に配置されている点が相違する。より詳細に説明すると、図12のガラスアンテナ109は、ガラス板200の上縁201と側縁202とが交差する角部203に対し、第2導電体82が斜めに延びており、ガラス板200の角付近に三角形状の隙間を形成するように配置されている。接地側接点11と給電側接点12とは、第1部位31、第2部位32、第3部位33、第4部位34、及び第5部位35により、斜めに延びる矩形のループ状に形成された第2導電体3によって接続されている。一方、第1導電体800は、2つのアンテナエレメント81,82により形成されており、給電側接点12に接続されたアンテナエレメント81はL字状に形成されている。また、接地側接点11に接続されたアンテナエレメント82は、U字状に形成されている。
(6) Compared to the glass antennas described so far, the glass antenna 109 shown in FIG. 12 is mainly arranged so as to be inclined in the plane direction with respect to the
より詳細に説明すると、給電側接点12に接続されたアンテナエレメント81は、第2導電体3の第1部位31と第2部位32との接続部分からから左側に水平に延びる第1部位811と、第1部位811の端部から下方に延びる第2部位812とを有している。第2部位812は、このガラスアンテナ109の上下方向全体にわたって延びており、且つガラス板200の側縁202に沿って配置される車体のピラー500と平行に延びている。但し、第2部位812は、ピラー500に対して角度を調整することができ、例えば、ピラー500に対する角度αを0〜45度にすることができる。このように、第2部位812の角度を調整することで、第2部位812は、ピラー500の反射部材としての効果を得やすくなり、これによって、矢印X側(助手席側にアンテナが設置されるとすれば運転席側)の感度を向上させることができる。また、このガラスアンテナ109は、ガラス板200の角部300付近に配置されるため、特に角部300付近で幅の大きいマスク層に隠しやすい。このアンテナエレメント81は、第2導電体3の途中に接続されているので、第2導電体3と一部が共有されているといえる。この点は、もう一つのアンテナエレメント82においても同じである。
More specifically, the antenna element 81 connected to the power
一方、接地側接点11に接続されたアンテナエレメント82は、第2導電体3の第5部位35から下方に延長される第1部位821と、この第1部位821の下端部からピラー500と平行に延びる第2部位822と、第2部位822の下端部から左側へ平行に延びる第3部位823と、を有している。
On the other hand, the
また、このガラスアンテナ109は、ガラス板の角部から水平方向に約100mm、上下方向に約100mmの範囲に配置されることが好ましい(図23参照)。この点は、他のガラスアンテナにおいても同様である。 Further, it is preferable that the glass antenna 109 is arranged in a range of about 100 mm in the horizontal direction and about 100 mm in the vertical direction from the corner of the glass plate (see FIG. 23). This point is the same for other glass antennas.
(7)図13に示すガラスアンテナ110は、図12に示す例と類似した形状を有しているが、図12と比べ、給電側接点12に接続されたアンテナエレメント81の第2部位812が短く、接地側接点11に接続されたアンテナエレメント82の第3部位823が長くなっている。特に、この第3部位823は、このガラスアンテナ110の左右方向全体にわたって延びており、且つガラス板200の上縁201に沿って配置される車体のルーフ600と平行に延びている。但し、第3部位823は、ルーフ600に対して角度を調整することができ、例えば、ルーフ600に対する角度βを0〜45度にすることができる。このように、第3部位823の角度を調整することで、第3部位823は、ルーフ600の反射部材としての効果を得やすくなり、これによって、矢印Y側(車両前方側)の感度を向上させることができる。
(7) The
図12及び図13の例から、ガラスアンテナは、ガラス板200の面方向の回転位置は特には限定されない。また、第2導電体を第1導電体よりも上方に配置することができる。さらに、第1導電体の端部に、ガラスアンテナの上下方向または水平方向の概ね全体に渡って延びるアンテナエレメントを設けると、ピラーまたはルーフの反射部材としての効果を得やすくなり、感度を向上することができる。
From the examples of FIGS. 12 and 13, the rotational position of the
(8)ガラスアンテナを設ける位置は、特には限定されず、窓ガラス200のいずれかの位置に設けることができる。したがって、窓ガラス200の上端から50mmを離れた位置に設けることもできる。
(8) The position where the glass antenna is provided is not particularly limited, and the glass antenna can be provided at any position of the
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following examples.
<A.第2導電体の有無の検討>
以下では、上記実施形態に係るガラスアンテナのループ長について、検討する。以下の受信性能の検討に当たっては、3次元電磁界シミュレーションソフトを用いた。このシミュレーションにおいては、厚みが3.1mmの一般的な強化ガラスを想定し、ガラス板をモデリングした。また、ガラスアンテナの線幅は1mm、ガラス板の短縮率αは0.61周波数が760MHzの電波を想定したモデルとした。シミュレーションの手順としては、(1)車両、誘電体、アンテナ等をモデリングし、材質を設定、(2)車両、誘電体、アンテナ等に妥当なメッシュを設定、を行った上で、シミュレーションを実行した。このようなシミュレーションの設定及び実行は、以下に示すすべての実施例及び比較例の検討において共通である。
<A. Examination of the presence or absence of the second conductor>
In the following, the loop length of the glass antenna according to the above embodiment will be examined. In examining the following reception performance, three-dimensional electromagnetic field simulation software was used. In this simulation, a glass plate was modeled assuming a general tempered glass with a thickness of 3.1 mm. Further, the line width of the glass antenna was 1 mm, and the shortening rate α of the glass plate was 0.61 as a model assuming a radio wave having a frequency of 760 MHz. The simulation procedure is as follows: (1) Model the vehicle, dielectric, antenna, etc., set the material, (2) Set the appropriate mesh for the vehicle, dielectric, antenna, etc., and then execute the simulation. did. The setting and execution of such a simulation is common to the examination of all the examples and comparative examples shown below.
実施例1,3に係るガラスアンテナは、以下の通り、図2及び図4に示す形状を有している。実施例2については、図3におけるY21とY22を同じ長さにしたものである。さらに、第1導電体の第3部位の長さを短くし、第4部位を給電側接点の第1角部に直接連結した。すなわち、第5部位をなくした。また、実施例4については、図7における第2導電体9の第3部位93の上端を、第1導電体8の第2部位82の中央付近に連結している。比較例に係る図14に示すガラスアンテナは、ループ状の第1導電体6のみを有している。そして、各ガラスアンテナのループ長を、以下の通り設定した。
シミュレーションはモーメント法を用いた。給電部11と12の間を50Ωで接続し電圧を印加し、仰角0度のアンテナの放射パターンを計算した。またインピーダンスを計算し伝送ロスを求めた。放射パターンは1度毎に計算されるため車両全周囲で360個のデータを得る。このデータを平均し伝送ロスを引き算した値を平均感度とした。偏波は垂直偏波とした。
The simulation used the moment method. A voltage was applied by connecting the feeding
上記実施例1〜4及び比較例に係るガラスアンテナのV偏波の平均感度は、表2に示すとおりである。なお、ここでの平均感度dBiは、無指向性アンテナを基準とした感度である。
表2によれば、第2導電体を有する実施例1〜4は、比較例に比べて感度が高くなっていることが分かる。 According to Table 2, it can be seen that Examples 1 to 4 having the second conductor have higher sensitivity than Comparative Examples.
<B.第1導電体の長さ(ループ長)の検討>
次に、実施例2において、第1導電体のループ長を調整した実施例5〜8を以下の表3に示すように作成し、同様にシミュレーションにより評価した。実施例2の第1導電体とは上下方向の長さは同じであるが、ループ長が相違している。すなわち、左右方向の長さが相違している。結果は、表4に示すとおりである。
Next, in Example 2, Examples 5 to 8 in which the loop length of the first conductor was adjusted were prepared as shown in Table 3 below, and evaluated by simulation in the same manner. The length in the vertical direction is the same as that of the first conductor of the second embodiment, but the loop length is different. That is, the lengths in the left-right direction are different. The results are shown in Table 4.
表3に示すように、実施例6,7の第1導電体のループ長は、式(1)を充足しているため、実施例5,8よりも感度が高くなっている。しかし、式(1)を充足していない実施例5,8であっても、比較例よりも感度は高い。 As shown in Table 3, the loop lengths of the first conductors of Examples 6 and 7 satisfy the equation (1), and therefore have higher sensitivity than those of Examples 5 and 8. However, even in Examples 5 and 8 which do not satisfy the formula (1), the sensitivity is higher than that of the comparative example.
<C.第1導電体及び第2導電体の上下方向の長さの検討>
次に、第1導電体及び第2導電体の上下方向長さを調整した実施例9,10を以下の表5に示すように作製した。実施例9に係るガラスアンテナは図15に示す形状を有し、実施例10に係るガラスアンテナは、図16に示す形状を有している。すなわち、実施例9,10に係るガラスアンテナは、ともに実施例2に類似する形状であり、各導電体のループ長は同じであるが、上下方向の長さが相違している。具体的には、実施例9,10に係るガラスアンテナは、各導電体の上下方向の長さが反対になっている。結果は、表6に示すとおりである。
<C. Examination of vertical lengths of the first conductor and the second conductor>
Next, Examples 9 and 10 in which the vertical lengths of the first conductor and the second conductor were adjusted were produced as shown in Table 5 below. The glass antenna according to the ninth embodiment has the shape shown in FIG. 15, and the glass antenna according to the tenth embodiment has the shape shown in FIG. That is, the glass antennas according to Examples 9 and 10 both have a shape similar to that of Example 2, and the loop lengths of the respective conductors are the same, but the lengths in the vertical direction are different. Specifically, in the glass antennas according to Examples 9 and 10, the lengths of the conductors in the vertical direction are opposite to each other. The results are shown in Table 6.
表6によれば、第1導電体及び第2導電体の上下方向の長さが互いに反対である場合、感度は概ね同じであるが、第1導電体の上下方向の長さが長い実施例9の方がやや感度が低くなった。両導電体の上下方向の長さが同じである実施例2と比べても、第1導電体の上下方向の長さが長くなると、感度が低くなっている。 According to Table 6, when the lengths of the first conductor and the second conductor in the vertical direction are opposite to each other, the sensitivities are substantially the same, but the lengths of the first conductor in the vertical direction are long. 9 was slightly less sensitive. Even as compared with Example 2 in which the lengths of both conductors in the vertical direction are the same, the sensitivity becomes lower as the length of the first conductor in the vertical direction becomes longer.
<D.第1導電体及び第2導電体の左右方向の長さの検討>
次に、第1導電体及び第2導電体の左右方向長さを調整した実施例11を作製した。実施例11に係るガラスアンテナは、図17に示す形状を有しており、実施例2における第1導電体と第2導電体を入れ替え、さらに上下を反転させて各接点に接続している。したがって、実施例2とは、第1導電体及び第2導電体の左右方向長さが反対になっている。結果は、表7に示すとおりである。
<D. Examination of the length of the first conductor and the second conductor in the left-right direction>
Next, Example 11 in which the lengths of the first conductor and the second conductor in the left-right direction were adjusted was produced. The glass antenna according to the eleventh embodiment has the shape shown in FIG. 17, and the first conductor and the second conductor in the second embodiment are interchanged, and further turned upside down and connected to each contact. Therefore, the lengths of the first conductor and the second conductor in the left-right direction are opposite to those of the second embodiment. The results are shown in Table 7.
表7によれば、実施例2に比べ、第1導電体及び第2導電体の左右方向の長さが互いに反対である場合、感度が大きく変化することが分かった。すなわち、第2導電体の左右方向の長さが、第1導電体の左右方向の長さよりも長くなると、感度が大きく低下することが分かった。 According to Table 7, it was found that the sensitivities changed significantly when the lengths of the first conductor and the second conductor in the left-right direction were opposite to each other as compared with Example 2. That is, it was found that when the length of the second conductor in the left-right direction is longer than the length of the first conductor in the left-right direction, the sensitivity is greatly reduced.
<E.接点の位置の検討>
続いて、両接点の位置をガラスアンテナの中央付近に配置した実施例12を作製した。実施例12に係るガラスアンテナは、図18に示す形状を有しており、実施例2とは、第2導電体の左端を第1導電体の左端と概ね同じ位置まで延ばし、さらに両接点をガラスアンテナの左右方向の中央付近に移動している。結果は、表8に示すとおりである。
Subsequently, Example 12 in which the positions of both contacts were arranged near the center of the glass antenna was produced. The glass antenna according to the twelfth embodiment has the shape shown in FIG. 18, and in the second embodiment, the left end of the second conductor is extended to substantially the same position as the left end of the first conductor, and both contacts are further extended. It is moving near the center of the glass antenna in the left-right direction. The results are shown in Table 8.
表8によれば、両接点をガラスアンテナの左右方向の中央付近に移動した場合、実施例2に比べ、感度が大きく低下することが分かった。 According to Table 8, it was found that when both contacts were moved to the vicinity of the center in the left-right direction of the glass antenna, the sensitivity was significantly reduced as compared with Example 2.
<F.伝送路に関する検討>
本発明者により、例えば、接続端子と送受信機との間の伝送路に、同軸ケーブルに加え、導電性の部材(例えば、他の接続端子、接続端子用アタッチメントなど)が配置されている場合、インピーダンスのマッチング特性が低下し、結果として感度が低下することが見出された。これについて、本発明者は、第2導電体を設けることで、このような場合でもインピーダンスのマッチング特性が向上することを見出した。以下、検討する。
<F. Examination of transmission line>
According to the present inventor, for example, when a conductive member (for example, another connection terminal, an attachment for a connection terminal, etc.) is arranged in addition to the coaxial cable in the transmission line between the connection terminal and the transmitter / receiver. It has been found that the impedance matching characteristics are reduced, resulting in reduced sensitivity. Regarding this, the present inventor has found that the impedance matching characteristic is improved even in such a case by providing the second conductor. The following will be examined.
この検討のため、3つのガラスアンテナを準備した。まず、図14に示す比較例1を準備し、その給電側接点及び接地側接点の両接点に、インピーダンスが50Ωの同軸ケーブルを介して送受信機に接続した場合をシミュレーションした。比較例2として、比較例1の両接点と同軸ケーブル(インピーダンスが50Ω)との間に、接続用のアタッチメントを配置したものを準備した。実施例13として、実施例1と同じガラスアンテナを準備し、その両接点に接続用のアタッチメントを介して同軸ケーブル(インピーダンスが50Ω)を接続した。 Three glass antennas were prepared for this study. First, Comparative Example 1 shown in FIG. 14 was prepared, and a case was simulated in which both the power feeding side contact and the grounding side contact were connected to the transmitter / receiver via a coaxial cable having an impedance of 50Ω. As Comparative Example 2, a connection attachment was prepared between both contacts of Comparative Example 1 and a coaxial cable (impedance of 50 Ω). As Example 13, the same glass antenna as in Example 1 was prepared, and a coaxial cable (impedance of 50 Ω) was connected to both contacts via attachments for connection.
図19は、各ガラスアンテナのインピーダンスを表すグラフである。図19のグラフの中心が同軸ケーブルのインピーダンスの50Ωを示している。同軸ケーブルのみが伝送路の比較例1においては、この同軸ケーブルに合わせてインピーダンスを調整しており、図19に示すように、同軸ケーブルのインピーダンスにマッチしている。一方、伝送路に接続用のアタッチメントが設けられた比較例2では、そのアタッチメントの影響で、インピーダンスが50Ωから離れてしまい、マッチング特性が悪化している。これに対し、第2導電体を有する実施例13は、アタッチメントの影響を解消し、同軸ケーブルのインピーダンスにマッチしている。 FIG. 19 is a graph showing the impedance of each glass antenna. The center of the graph in FIG. 19 shows the impedance of the coaxial cable of 50Ω. In Comparative Example 1 of the transmission line, only the coaxial cable adjusts the impedance according to the coaxial cable, and matches the impedance of the coaxial cable as shown in FIG. On the other hand, in Comparative Example 2 in which an attachment for connection is provided on the transmission line, the impedance is separated from 50Ω due to the influence of the attachment, and the matching characteristic is deteriorated. On the other hand, the thirteenth embodiment having the second conductor eliminates the influence of the attachment and matches the impedance of the coaxial cable.
この点について、さらに検討した。図20は、各ガラスアンテナと同軸ケーブルとのインピーダンスのマッチング特性によるアンテナ感度のロスを計算したものである。図20によると、比較例1と実施例13は、インピーダンスのミスマッチによる感度のロスが概ね0dBであることが分かる。一方、比較例2は、アタッチメントの影響で、感度のロスが大きいことが分かる。したがって、伝送路に同軸ケーブル以外のアタッチメント等が入っても、実施例13をはじめとする本発明の各実施例のように第2導電体を設けることで、インピーダンスのマッチング特性が向上し、その結果、感度が低下するのが抑制されることが分かった。 This point was further examined. FIG. 20 is a calculation of the loss of antenna sensitivity due to the impedance matching characteristics of each glass antenna and the coaxial cable. According to FIG. 20, it can be seen that in Comparative Example 1 and Example 13, the sensitivity loss due to the impedance mismatch is approximately 0 dB. On the other hand, in Comparative Example 2, it can be seen that the sensitivity loss is large due to the influence of the attachment. Therefore, even if an attachment or the like other than the coaxial cable is inserted in the transmission line, the impedance matching characteristic is improved by providing the second conductor as in each embodiment of the present invention including the thirteenth embodiment. As a result, it was found that the decrease in sensitivity was suppressed.
<G.第1導電体の形状及びガラスアンテナの角度に関する検討>
図21〜図24は、それぞれ、実施例14〜17に係るガラスアンテナである。これらガラスアンテナは、図10〜図13のガラスアンテナと同じであるので、図21〜図24では、符号等の記載を省略している。実施例14の各接点は、6mm×6mmの正方形状に形成されており、実施例15〜17の各接点は、20mm×14mmの長方形状に形成されている。これら実施例14〜17における感度は、以下の通りである。いずれも良好な感度が得られており、第1導電体がループ状ではなく、2つのアンテナエレメントにより構成されていても、良好な感度を示している。また、実施例16,17のように、ガラスアンテナが斜めに配置されても、感度には影響していない。
21 to 24 are glass antennas according to Examples 14 to 17, respectively. Since these glass antennas are the same as the glass antennas of FIGS. 10 to 13, the description of reference numerals and the like is omitted in FIGS. 21 to 24. Each contact of Example 14 is formed in a square shape of 6 mm × 6 mm, and each contact of Examples 15 to 17 is formed in a rectangular shape of 20 mm × 14 mm. The sensitivities of these Examples 14 to 17 are as follows. Good sensitivity is obtained in each case, and even if the first conductor is not loop-shaped and is composed of two antenna elements, it shows good sensitivity. Further, even if the glass antennas are arranged diagonally as in Examples 16 and 17, the sensitivity is not affected.
次に、実施例15についてさらに検討を行った。すなわち、第1導電体のうち、接地側接点11に接続されたアンテナエレメントを設けない実施例18を作製した。そして、実施例15及び18について、3方向の感度を算出した。結果は、以下の通りである。表10に示すとおり、接地側接点11に接続されたアンテナエレメントを有さない実施例18は、3方向の全てにおいて実施例15よりも感度が劣っていることが分かった。
1 接続端子
11 接地側接点
12 給電側接点
2,4,6,8 第1導電体
3,5,7,9 第2導電体
101〜104 ガラスアンテナ
200 窓ガラス
1
Claims (13)
給電側接点、及び接地側接点を有する接続端子と、
前記給電側接点及び前記接地側接点に接続される第1導電体と、
前記給電側接点と前記接地側接点とを接続するループ状の第2導電体と、
を備えている、ガラスアンテナ。 A glass antenna installed on the window glass of a vehicle that transmits and receives ITS radio waves.
A connection terminal having a power supply side contact and a ground side contact,
The first conductor connected to the power feeding side contact and the grounding side contact,
A loop-shaped second conductor connecting the power feeding side contact and the grounding side contact,
It has a glass antenna.
給電側接点、及び接地側接点を有する接続端子と、
前記給電側接点及び前記接地側接点に接続される第1導電体と、
前記給電側接点と前記接地側接点とを接続し、前記第1導電体の一部を共有するループ状の第2導電体と、
を備えている、ガラスアンテナ。 A glass antenna installed on the window glass of a vehicle that transmits and receives ITS radio waves.
A connection terminal having a power supply side contact and a ground side contact,
The first conductor connected to the power feeding side contact and the grounding side contact,
A loop-shaped second conductor that connects the power feeding side contact and the grounding side contact and shares a part of the first conductor.
It has a glass antenna.
前記第2導電体は、インピーダンスのマッチング特性を調整するように構成されている、請求項1から3のいずれかに記載のガラスアンテナ。 The first conductor is configured to adjust the sensitivity of transmitting and receiving the radio waves.
The glass antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the second conductor is configured to adjust impedance matching characteristics.
前記第2導電体の少なくとも一部は、前記接続端子よりも下方に配置されている、請求項1から11のいずれかに記載のガラスアンテナ。 At least a part of the first conductor is arranged above the connection terminal.
The glass antenna according to any one of claims 1 to 11, wherein at least a part of the second conductor is arranged below the connection terminal.
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