JP2737165B2

JP2737165B2 - 自動車用ガラスアンテナ装置

Info

Publication number: JP2737165B2
Application number: JP63221313A
Authority: JP
Inventors: 俊彦斉藤; 正温久米; 健嗣織田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1988-09-06
Filing date: 1988-09-06
Publication date: 1998-04-08
Anticipated expiration: 2013-04-08
Also published as: JPH0270101A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ノイズ低減が図られた自動車用ガラスアン
テナ装置に関するものである。

［従来技術］自動車のラジオ用のアンテナとしては、ロッドアンテ
ナあるいはホイップアンテナに代わるものとして、自動
車の後部窓用のガラス板の室内表面にAM用、又はFM用、
又はAM−FM兼用のアンテナ導体を設けたガラスアンテナ
が広く普及している。

従来、このガラスアンテナとしては、第11図の様に自
動車の後部窓用の透明なガラス板31の通電加熱方式のデ
フォッガー32の上方に所定の線条パターンのアンテナ導
体33を設け、上記通電加熱方式のデフォッガー32の電源
線34にチョークコイル35を挿入し、バッテリー36からの
電流は通すが、デフォッガーの導電線条に誘起されたラ
ジオ放送波等の高周波帯域の電波により発生する高周波
電流はアースへ流れない様にし、誘起された電流が漏れ
なくラジオ受信機へ送られる様にするとともに、アンテ
ナ・ゲインの損失を補償する為、第11図の様にアンテナ
導体33の給電端子37とラジオ受信機38との間の給電線39
の好適な部位に前置増幅器40を挿入したものが知られて
いた。しかし、前置増幅器挿入のため強電界中において
は、混変調などが発生し、ノイズが高くなるという問題
点があった。又、この方式の場合にはラジオ受信機とは
別に前置増幅器を設置する必要があるため、かなり高価
となるという問題点や、ガラスアンテナの近傍に前置増
幅器を設置することは、前置増幅器用のスペース確保等
で自動車の設計上の制約条件を与えるという問題点を有
していた。従って、このような前置増幅器を必要とせ
ず、しかも高利得で低ノイズの自動車用ガラスアンテナ
の開発が望まれていた。

［発明の解決しようとする課題］本発明は、従来技術が有していた問題点を解消し、高
価な前置増幅器を必要とせず、かつ高利得で、低ノイズ
の自動車用ガラスアンテナ装置、特にFMラジオ放送用の
自動車用ガラスアンテナ装置を提供することを目的とす
るものである。

［課題を解決するための手段］本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、その構成上の特徴は、自動車の窓ガラス板にアンテ
ナ導体と該アンテナ導体用の給電点が設けられ、上記ア
ンテナ導体用の給電点には自動車に搭載されたラジオ受
信機に通じたリアクタンス二端子網回路が接続されてお
り、該リアクタンス二端子網回路のインピーダンスは、
FMラジオ放送受信の際、アンテナ導体側とラジオ受信機
側との電気的整合をよくするインピーダンス値であり、
かつ、該リアクタンス二端子網回路のインピーダンス
は、AMラジオ搬送周波数全域にわたって誘導性であるこ
とを特徴とする自動車用ガラスアンテナ装置にある。

以下、本発明を図面に従って、更に詳細に説明する。

第１図において、１は乗用自動車の後部窓用の透明な
ガラス板であり、このガラス板１の内側面の被加熱領域
には多数本のヒーター線２と、該ヒーター線２の群の両
端に接続される対向したバスバー3,3′とを有する通電
加熱式のデフォッガー４が設けられており、該デフォッ
ガー４のバスバー3,3′にはデフォッガーリード線5,5′
が接続されている。第２図に示したデフォッガー４はデ
フォッガー４の両側のバスバーの一方、例えば片側のバ
スバーを所望のところから上下に２つに分割し、下側部
バスバー３′ａ、上側部バスバー３′ｂを設け、この下
側部バスバー３′ａには電源側のデフォッガーリード線
５を接続し、上側部バスバー３′ｂにはアース側のデフ
ォッガーリード線５′を接続して給電された電流が下側
部バスバー３′ａからバスバー３を通ってバスバー上側
部３′ｂへとコの字状に流れる様にしたものを例示した
ものである。図示したデフォッガーの例は、ガラス板の
横方向に線幅0.5〜2mmの細い通電加熱ヒーター線２を多
数本ほぼ平行に２〜4cmの間隔をおいて、導電性銀ペー
ストをガラス板の車内側表面にプリントし、焼付けて形
成した通電加熱式のデフォッガーである。

６は、自動車の後部窓用ガラス板１の上記デフォッガ
ー４の上部に設けられたAM−FM兼用タイプのアンテナ導
体である。図示した例においては、このアンテナ導体６
とデフォッガー４の一部の両者近接する部分であるアン
テナ導体6a部とデフォッガー4a部とは、容量結合され、
両者間で直流電流の送受は行なわれないが、高周波電流
の送受は行なわれる様に所定間隔をおいて近接されてい
る。このアンテナ導体6a部とデフォッガー4a部とは、例
えば1mm〜10mm程度の間隔をおいて離間されている。ア
ンテナ導体６はデフォッガー４との容量結合によって見
かけ上、デフォッガーの一部として機能する様になる。
特にラジオ放送のAM帯に対しては、デフォッガー４もAM
用アンテナの一部として機能し、AM帯用アンテナの実効
長が長くなり、受信電波を多く受けられ、感度が上昇す
る。なお、FM放送搬送波に対しては、上記アンテナ導体
６が機能する。

上記した例は、アンテナ導体６とデフォッガー４とを
一部において近接させ、高周波電流の送受が行なわれる
様にした例であるが、勿論アンテナ導体とデフォッガー
とを少なくとも10mm以上離して設け、高周波電流の送受
が行なわれない様にしてもよい。勿論、後部窓用ガラス
板にはデフォッガーを設けなくてもよい。

上記した様に、デフォッガー４とアンテナ導体６と
は、その一部において容量結合される様にするため、
又、それぞれの線条のプリント、焼付けが容易となる様
にデフォッガー４とアンテナ導体６とは、後部窓用ガラ
ス板と同一面、通常においては室内側面に形成するのが
最適である。アンテナ導体６のパターンとしては、自動
車の形状、ガラス板の形状、寸法、構成などによりFM帯
ラジオ放送、AM帯−FM帯の両ラジオ放送、あるいはFM帯
ラジオ放送のアンテナと兼用してテレビその他の放送等
用のアンテナとして最適な性能が得られるパターンが適
宜選択、設計される。

図示した例は、自動車の後部窓用ガラス板１のデフォ
ッガー４の上部にアンテナ導体６を設けた例について示
したが、これに限らずデフォッガー４の下部に設けても
よいし、あるいはデフォッガーの上下部に夫々設けても
よいし、あるいはその他の余白部に設けてもよい。

又、アンテナ導体としては前述したデフォッガーのヒ
ーター線と同様に、ガラス板面に導電性銀ペーストを所
定のパターンにプリントして焼付けた線条のプリントタ
イプのものが最も一般的であるが、これに限らず所定パ
ターンの透明電導膜や極細電導性ワイヤーからなるアン
テナ導体であってもよい。

本発明においては、アンテナ導体６用の給電点７と、
自動車に搭載されたラジオ受信機８との間の経路の所望
の位置にリアクタンス二端子網回路９が接続されてい
る。

このリアクタンス二端子網回路は、基本的に第３図の
様に、第１のコイル10、第１のコンデンサー11及び第２
のコイル12の各素子により構成されたリアクタンス回路
よりなり、ラジオ受信機８及びリアクタンス二端子網回
路９間はマッチングをとり、かつ給電点７から見たリア
クタンス回路のインピーダンスはFMラジオ搬送周波数全
域、例えば70〜100MHzの帯域にわたって誘導性が保た
れ、かつほぼ一定値となる様に各素子の値が選択され
る。

又、このリアクタンス二端子網回路のインピーダンス
は、FMラジオ搬送周波数全域にわたって、その絶対値が
70Ω〜130Ωの範囲にあり、又位相角度が＋65度〜＋85
度の範囲にあることが好ましい。

又、AMラジオ放送も低ノイズで充分な性能を持って受
信したい場合には、上記リアクタンス二端子網回路のイ
ンピーダンスをAMラジオ搬送周波数全域にわたってラジ
オ受信機の入力端からアンテナ導体を見たインピーダン
スが若干誘導性となる様にするのが好ましい。

又、アンテナ導体６およびデフォッガー４は通常導電
性銀ペーストをガラス板面にプリント印刷し、焼付ける
ことによって形成されたものが用いられるが、この場合
隣接するアンテナ導体6a部及びデフォッガー部4a部との
間において、プリントされた銀のマイグレーション等が
起こり、両者が短絡する危険性がある。この場合、ラジ
オ受信機８に大電流が流れてしまうので、これを防ぐた
めに、アンテナ導体６の給電点７とリアクタンス二端子
網回路９との間に直流阻止用のコンデンサ17を挿入して
もよい。

そして、本発明においては、デフォッガー４のデフォ
ッガーリード線5,5′間に、直流電源７からデフォッガ
ー４への電流は流すがラジオ放送周波数帯域等の高周波
帯域の電流は遮断するように、リアクタンス回路モジュ
ール18を挿入するのがAMラジオ放送も感度よく受信でき
る様にする点から好ましい。このリアクタンス回路モジ
ュール18によりデフォッガー４のヒーター線２とバスバ
ー3,3′とを高周波的に浮かすことができ、ヒーター線
２及びバスバー3,3′に誘起されたラジオ放送等の高周
波帯域の電波による電流がアースへ流れるのを防止で
き、誘起された電流を漏れなくラジオ受信機に送ること
ができる。リアクタンス回路モジュール18内の19は高周
波チョークコイルであり、ラジオ放送帯等の高周波帯に
おいて高インピーダンスとなり、又磁気残留防止となる
特性を有するもの、例えば、磁気コアにバイファイラー
巻をした高周波チョークコイル、あるいは閉磁路からの
電流によって生じるコイルの磁束を互いに打ち消す方向
に巻かれている高周波チョークコイル、あるいは、磁気
飽和度の高いコイルを用いる高周波チョークコイルなど
が使用される。

特に、このチョークコイルとしては、自己共振周波数
が約0.5〜2.0MHz、特に好ましくは1.0〜1.5MHzの範囲の
ものが最適である。

本発明の自動車用ガラスアンテナ装置におけるガラス
板は、一般に自動車の後部窓のデザイン上から長方形や
略台形や扇形のものが使用されるが、第10図（ａ），
（ｂ），（ｃ）の様に、横方向の長さA₁,A₂の平均長さA
avを縦方向の高さB₁,B₂の平均高さBavの1.7倍以上、好
ましくは1.7倍〜４倍程度とすることにより、FMラジオ
搬送波に対する受信感度及び無指向性、特に無指向性が
向上することが、実験的に確かめられた。

本発明の自動車用ガラスアンテナ装置、特にFMラジオ
放送受信用又はFM−AM兼用ラジオ放送受信用の乗用自動
車の後部窓用の自動車用ガラスアンテナ装置の一態様の
第４図のタイプのリアクタンス二端子網回路において、
コイル10は160〜500μＨ、コイル10の浮遊容量およびコ
ンデンサー11の容量の加算値は５〜15pF、コイル13は12
0〜260μＨ、コイル13の浮遊容量およびコンデンサー15
の容量の加算値は64〜100pF、抵抗14は800〜1200Ω、特
に好ましくは900〜1100Ω、コイル12は0.3〜1.2μＨ、
特に好ましくは0.5〜1.0μＨ、このコイル12の浮遊容量
は0.5pF以下、そしてコンデンサー17は1000〜10000pFの
値とするのが好ましい。勿論、これら値は代表的な範囲
について例示したものであり、対象とする自動車用ガラ
スアンテナ装置に応じて最適な性能が得られる様に変更
することが可能である。

［作用］本発明の自動車用ガラスアンテナ装置のFMラジオ搬送
周波数帯域の作用は以下の通りであると考えられる。

自己共振周波数が1.0〜1.5MHzのチョークコイル19
は、該FMラジオ搬送周波数帯ではインピーダンスが極め
て小さいので、デフォッガー４はこのガラスアンテナ装
置が搭載された自動車の車体と同電位であり、リアクタ
ンス二端子網回路９が第３〜５図の様な構成の場合、第
６図の様な等価回路と表現され、コンデンサー20の容量
性インピーダンスとコイル21の誘導性インピーダンスが
加算され、＋65〜＋85度の位相を持ち、それに抵抗22の
純抵抗分を加えて、70〜130Ωのインピーダンスを持つ
様になる。

リアクタンス二端子網回路９とラジオ受信機８を接続
する同軸ケーブル23の特性インピーダンスは通常容量性
の50Ωであり、一方ラジオ受信機８の入力インピーダン
スは通常100Ω前後であるので、リアクタンス二端子網
回路９とラジオ受信機８、特にFMラジオ受信機との電気
的整合がよくなり、充分な受信感度を確保することがで
きる。

また、アンテナ導体６は自動車車体24およびデフォッ
ガー４との間で容量性となるので、リアクタンス二端子
網回路９の誘導性によって打消しあって効率の良いFMラ
ジオ電波の受信が得られる。

外来FMラジオ電波は、大地に対して、自動車の車体お
よびデフォッガー４に受信電流が流れ、それが、アンテ
ナ導体６に誘導される。従って、受信する電界強度の指
向性は、車体形状、ガラス板形状、デフォッガーのヒー
ター線の配線パターン、形状、アンテナ導体のパター
ン、形状に支配される。給電点７からアンテナを見たイ
ンピーダンスが70〜130Ω、特に好ましくは90〜110Ωと
し、特にガラス板はその水平方向の長さを、高さ方向の
長さの1.7倍以上となる様にすると、上記指向性が一段
と良好となる。

本発明の自動車用ガラスアンテナ装置において、AMラ
ジオ放送を受信しても感度良く、低ノイズで受信できる
が、この場合のAMラジオ搬送周波数帯域の作用は以下の
とおりであると考えられる。

自己共振周波数の高いデフォッガー４の電源線に挿入
されるチョークコイル19のため、デフォッガー４とアー
ス間のインピーダンスが高くなるので、デフォッガー４
はアースとは切り離された形となる。電源25による雑音
はチョークコイル19に加えて、コンデンサー26によって
吸収される。デフォッガー４とアンテナ導体６とをその
パターンの一部の導線が隣接して並行するように設ける
と、容量結合によって、デフォッガー４はアンテナの一
部と見なす事ができる。リアクタンス二端子網回路９が
第４図の場合、AMラジオ搬送周波数では、第７図の等価
回路となる。

第７図のリアクタンス二端子網回路は給電点７から見
たアンテナ・インピーダンスとラジオ受信機８の該AMラ
ジオ搬送周波数全域にわたって、都合よく電気整合する
ことができる。

［実施例］以下、実施例に従って説明する。

第２図において、自動車後部窓用のガラス板１の下部
にデフォッガー４を設け、該デフォッガー４はバスバー
3aを経て、12ボルトの直流電源25から、12Aの電流が供
給される。コンデンサー26は電源25から発生する雑音が
アンテナ導体に伝搬するのを防ぐために設けられたもの
であり、リアクタンス回路モジュール18のチョークコイ
ル19の自己共振周波数は1.0MHzである。

ガラス板１の上部にアンテナ導体６を設け、給電点７
を経て、リアクタンス二端子網回路に接続され、ラジオ
受信機８に接続される。このラジオ受信機８はFMラジオ
放送、又はFM−AMラジオ放送が受信可能なものである。

受信可能な搬送周波数は400KHz〜1.7MHzおよび70〜10
0MHzである。リアクタンス二端子網回路としは第４図の
通りの構成のものが使用されている。第４図において、
コンデンサー17は10000pF、コイル10は330μＨ、コイル
10の浮遊容量とコンデンサー11の容量の加算値は10pF、
のコイル13は180μＨ、コイル13の浮遊容量とコンデン
サー15の容量の加算値は82pF、抵抗器14は1KΩ、コイル
12は、1.0μＨで浮遊容量を小さくするために、空心で
0.47φの銅線を7mmφ７ターン巻いたものであり、浮遊
容量0.2pFであるものを用いた。

第５図は第４図を変更したもので、FMラジオ周波数を
感度よく、かつ低ノイズで受信できる様にするとともに
AMラジオ周波数においても周波数によらず一定のインピ
ーダンスを持つように工夫したものである。第５図にお
いて、コイル13は150μＨ、コイル16は150μＨ、コンデ
ンサー15は33pF、抵抗14は680Ωである。そのAMラジオ
周波数における等価回路を示すと、第７図の通りとな
る。

第３図は第４図を変更したもので、簡易型である。第
３図において、コイル10は270μＨであり、AMラジオ周
波数における等価回路を示すと第９図の通りとなる。

［発明の効果］本発明の自動車用ガラスアンテナ装置によれば、上記
した様な作用によりFMラジオ放送を指向性良く、受信出
来るようにすることができる。又、本発明におけるリア
クタンス二端子網回路は単純な回路からなるマッチング
回路であり、従来の様に前置増幅器を使用した場合に比
べ、各所での反射、逆流が起こることが少なく、ラジオ
受信機に入る電気信号の波形のみだれが少なく、ラジオ
受信機に入る時の送信信号とラジオ信号の忠実度、即ち
再現性を高めることができ、良好で安定した受信性能を
得ることができる。又、併せてAMラジオ放送を低雑音で
受信できるようにすることができ、FM用アンテナとして
ばかりでなく、自動車用のAM−FM兼用アンテナとして最
適である。又、本発明におけるリアクタンス二端子網回
路は、四端子網回路に比べ、高いノイズ低減効果が得ら
れ、又、マッチング効果も充分である。

しかも、従来法において、必要とされた前置増幅器を
必要とせず、簡易なリアクタンス二端子網回路で実現で
きるので、コストを低減することができ、又、自動車へ
の取付け、保守等が容易となるとともに、コンパクト化
することが可能となり、自動車の設計上自由度が拡大さ
れるという利点が発揮され、更にリアクタンス素子のみ
で構成されるので、前置増幅の如く直流電源の供給は不
要であり、更に大巾なコストダウンを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１、２図は、本発明装置の実施例全体を示す概略説明
図であり、第３〜５図は本発明装置に適用されるリアク
タンス二端子網回路の具体的の構成図であり、第６図は
第３〜５図のFMラジオ搬送周波数帯域の等価回路図であ
り、第７図は第４図のリアクタンス二端子網回路のAMラ
ジオ搬送周波数帯域の等価回路図であり、第８図は第５
図のリアクタンス二端子網回路のAMラジオ搬送周波数帯
域の等価回路図であり、第９図は第３図のリアクタンス
二端子網回路のラジオ搬送周波数帯域の等価回路図であ
り、第10図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明装置に適用
されるガラス板の平面図であり、第11図は従来例の自動
車用ガラスアンテナ装置の全体を示す概略説明図であ
る。図において、１はガラス板、２はヒーター線、3,3′は
バスバー、４はデフォッガー、５はデフォッガーのリー
ド線、６はアンテナ導体、７は給電点、８はラジオ受信
機、９はリアクタンス二端子網回路、10は第１のコイ
ル、11は第１のコンデンサー、12は第２のコイル、13は
コイル、14は抵抗、15はコンデンサー、16はコイル、17
はコンデンサー、25は電源、27はチョークコイル、28は
コンデンサーを示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車の窓ガラス板にアンテナ導体と該ア
ンテナ導体用の給電点が設けられ、上記アンテナ導体用
の給電点には自動車に搭載されたラジオ受信機に通じた
リアクタンス二端子網回路が接続されており、該リアクタンス二端子網回路のインピーダンスは、FMラ
ジオ放送受信の際、アンテナ導体側とラジオ受信機側と
の電気的整合をよくするインピーダンス値であり、か
つ、該リアクタンス二端子網回路のインピーダンスは、
AMラジオ搬送周波数全域にわたって誘導性であることを
特徴とする自動車用ガラスアンテナ装置。
【請求項２】前記窓ガラス板には、ヒーター線とヒータ
ー線に給電するバスバーとを有する通電加熱式のデフォ
ッガーが設けられ、アンテナ導体とデフォッガーとは容
量結合されている請求項１記載の自動車用ガラスアンテ
ナ装置。
【請求項３】前記デフォッガーとデフォッガー用の電源
との間にチョークコイルが接続されている請求項２記載
の自動車用ガラスアンテナ装置。
【請求項４】前記チョークコイルの自己共振周波数が0.
5〜2.0MHzである請求項３記載の自動車用ガラスアンテ
ナ装置。