JP3053724B2 - ガラスアンテナ - Google Patents

ガラスアンテナ

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JP3053724B2
JP3053724B2 JP5300140A JP30014093A JP3053724B2 JP 3053724 B2 JP3053724 B2 JP 3053724B2 JP 5300140 A JP5300140 A JP 5300140A JP 30014093 A JP30014093 A JP 30014093A JP 3053724 B2 JP3053724 B2 JP 3053724B2
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JP
Japan
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glass
antenna
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glass antenna
circularly polarized
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JP5300140A
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宮崎恭信
高野谷久
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Central Glass Co Ltd
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Central Glass Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車、船、飛行機など
の移動体用の窓ガラスに設けたガラスアンテナに関し、
特にGPS(Grobal Positioning
System)衛星からの微弱電波を受信するのに好適
であり、放送衛星、通信衛星などからの電波、自動車電
話、パーソナル無線、業務用無線などの極超短波帯の電
波を送受信するためのガラスアンテナに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術とその問題点】従来、GPS衛星からの微
弱電波を受信するアンテナとして直交ダイポールアンテ
ナ、ヘリカルアンテナなどとともに、マイクロストリッ
プアンテナが知られているが、いずれも突起したアンテ
ナであり、突出した構造となっているので、安全上、外
観上好ましくないばかりでなく、洗車時に支障になり、
さらに折損の恐れがあるなどの欠点があった。
【0003】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、GPS衛星からの微弱電波を受信するに好適
であり、放送衛星、通信衛星、自動車電話、パーソナル
無線、実用化が進められているパーソナルハンディフォ
ン用などのアンテナとしても使用可能なガラスアンテナ
を提供することを目的とする。
【0004】
【問題点を解決するための手段】本発明は、移動体用窓
ガラスに配設された旋円偏波を受信するためのガラスア
ンテナであって、窓の内から外を見た状態で、始発点か
ら前記旋円偏波の旋回方向と同じ方向に回り、該始発点
近傍まで延び、先端を開放した線条からなり、該始発点
を給電点とする一対のエレメントを互いに該給電点を最
近接させ、かつ点対称で向き合うようにガラス面または
合わせガラスの中間膜に形成するとともに、一方のエレ
メントに同軸ケーブルの内部導線を、他方のエレメント
に外部導線を接続したことを特徴とし、あるいは、前記
エレメントの少なくとも一部を幅広に形成したことを特
徴とする。
【0005】
【作用】GPS衛星、放送衛星、通信衛星などから送信
される右旋円偏波あるいは左旋円偏波の電波を受信する
に、始発点から衛星方向に対して(移動体用窓ガラスの
内から外を見て)右旋円偏波の場合は右回りに延び、左
旋円偏波の場合は左回りに延び、該始発点近傍まで戻
り、先端を開放したエレメントが好適にマッチングする
ものである。
【0006】また、これらのエレメントの少なくとも一
部を幅広に形成するか、あるいは複数設けることによ
り、GPS衛星などが如何なる位置にあっても受信でき
るように指向特性を改善するものである。
【0007】さらに、このようなエレメントを点対称に
配設することにより、受信感度をより高める作用をして
いる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説
明する。図1は本発明のガラスアンテナを自動車用後部
窓ガラスに設けた実施例1を示す正面図、図2〜図8は
それぞれ本発明の実施例1〜実施例7のアンテナ部分を
示す要部詳細図、図9は実施例1におけるアンテナの指
向特性図(前、後は自動車の向きを表す)、図10は本
発明のガラスアンテナを自動車用後部窓ガラスに設けた
その他の実施例を示す正面図である。
【0009】実施例1 単板ガラスを車両の後部窓ガラスとして装着した例で
る。図1、図2に示すように、板ガラス1の車内側には
防曇用の加熱線条2と、防曇用加熱線条の下部余白部に
は、始発点から窓の内から外を見て右回りに延び、該始
発点近傍まで戻り先端を開放した円弧状の第1のエレメ
ント31 と第2のエレメント32 の一対のエレメント
ら構成される本発明のアンテナ3を配設する。それぞれ
エレメントの端部に配設される第1の給電点41 、第
2の給電点42 最近接させ、かつ一対のエレメントを
点対称で向き合うように、防曇用加熱線条上部余白部に
設けた別のFMラジオ放送波などを受信する別のアンテ
ナ5とともに下部余白部に導電ペーストによりスクリー
ン印刷、焼成して形成する。
【0010】このような窓ガラスを後部に装着した後、
第1のエレメント31 の給電点41には同軸ケーブルの
内部導線を接続し、第2のエレメント32 の給電点42
には同軸ケーブルの外部導線を接続する。
【0011】このようにして得られたガラスアンテナの
各部の寸法を、外側の円弧の半径を30mm、円弧の長
さを175mm、内側の円弧の半径を25mm、円弧の
長さを145mmとしたものによって1.57542G
Hzの右旋円偏波を受信したときの指向特性を測定し
て、市販されて実用に供されている一般的なマイクロス
トリップアンテナを0dBとしたときの相対比で示すと
図9で示す指向特性図が得られ、ほとんど同等の良好な
結果が得られ、充分実用に供しうることを確認した。
【0012】実施例2〜実施例6 図3に示す実施例2は実施例1と同じ形状、寸法である
が、中には導電物がなく中空としたもの、図4に示す実
施例3は4本の円弧状のエレメントで形成したものであ
り、外側から順に半径を35mm、30mm、25m
m、20mm、それぞれの円弧の長さを、195mm、
165mm、130mm、100mmとしたもの、図5
に示す実施例4は外側の幅広のエレメントについいて、
外側の円弧の半径を35mm、長さを210mm、内側
の円弧の半径を30mm、円弧の長さを180mm、内
側の幅広のエレメントについて、外側の円弧の半径を2
5mm、長さを135mm、内側の円弧の半径を20m
m、円弧の長さを100mmとしたもの、図6に示す実
施例5は四角形状のエレメントを幅広に形成、給電点の
ところで切ったものであり、各部の寸法をa=b=48
mm、c=10mm、d1 =d2 =d3 =e=5mmと
したもの、図7に示す実施例6は線条により三角形状の
エレメントを形成、給電点のところで切ったものであ
り、各部の寸法をf=55mm、g=55mm、h=7
0mm、トータル長さを180mmとするとともに、補
助エレメント6を付加したもので、それぞれその他の構
成は実施例1と同じにしたものである。
【0013】このようなアンテナによって、1.575
42GHzの右旋円偏波を受信したときの指向特性を測
定して、市販されて実用に供されている一般的なマイク
ロストリップアンテナを0dBとしたときの相対比で示
すと実施例3と実施例5は実施例1とほぼ同等、実施例
2、実施例4、実施例6は実施例1に近いの指向特性が
得られた。
【0014】実施例7 図8に示す実施例7は放送衛星あるいは通信衛星からの
電波が、国によっては右旋円偏波ではなく左旋円偏波で
送信されているものがあるが、その左旋円偏波受信用ア
ンテナであり、第1のエレメント31 、第2のエレメン
ト32 を窓の内から外を見た状態で左回りに形成したも
のである。
【0015】その他の実施例 以上、好適な実施例により説明したが、本発明はこれら
に限定されるものではなく、種々の応用が可能である。
【0016】第1と第2のエレメントについて、円弧形
状、四角形状、三角形状以外にも、楕円形状あるいは五
角形状以上の多角形状なども採用することができ、全て
線条で形成してもよいが、少なくとも一部は幅広に形成
した方がよい。
【0017】また、車両用の後部窓ガラスなどに設ける
場合には、横方向のスペースより縦方向のスペースが少
ないから、実施例1〜実施例7に示すように水平方向に
向き合う形状として、全体のアンテナが横長になるよう
な構成にする方が好ましいが、スペースがあれば図10
に示すように90°回転させて縦長としても勿論よい。
【0018】さらに点対称の関係にある第1のエレメン
トと第2のエレメントは完全に点対称にした方が、意匠
的には好ましいが、若干寸法が異なる程度であっても勿
論よい。
【0019】また、全ての実施例について、第1のエレ
メントと第2のエレメントを逆にしても勿論よい。すな
わち同軸ケーブルの内部導線と外部導線を逆に接続して
もよい。
【0020】第1の給電点と第2の給電点の間隔はいず
れの実施例においても、3mm〜5mm程度と狭くした
が、例えば100mm程度離してローノイズアンプなど
をその間に設けて第1の給電点と第2の給電点に接続す
るようにしてもよい。
【0021】補助エレメントについては必ずしもなくて
もよいが、指向特性の改善、インピーダンスの調整、受
信利得の向上などを目的として各種のエレメントを内部
導線が接続される第1のエレメントあるいは外部導線が
接続される第2のエレメントに付加することができる。
一般的には第1のエレメントに付加した方が効果が大き
いが、第2のエレメントに付加した方がよい場合もあ
る。
【0022】また、このアンテナ3の配置場所は車両の
後部窓ガラスの防曇用加熱線条下部余白部中央部以外に
も、下部余白部の側方部あるいは図10に示すように上
部余白部に設けてもよく、さらに前部窓ガラスあるいは
サンルーフなどに設けてもよい。また、車両以外にも航
空機、船などの窓に設けてもよい。
【0023】アンテナを形成する導電物について、実施
例5の場合のようにエレメント全体が幅広に形成される
場合には、スパッタ膜などの透明導電膜も使用すること
ができる。また、後部窓ガラスとして、合わせガラスを
使用する場合には、銅線などの金属細線を中間膜に埋め
込んだものでもよい。
【0024】
【発明の効果】本発明のガラスアンテナは、第1と第2
のエレメントを特異な形状にすることにより、GPS衛
星からの微弱電波をその到来方向が変わっても実用レベ
ルで受信することができ、さらに自動車電話、パーソナ
ル無線用のアンテナとして使用することができるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガラスアンテナを自動車用後部窓ガラ
スに設けた実施例1を示す正面図である。
【図2】本発明の実施例1におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。
【図3】本発明の実施例2におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。
【図4】本発明の実施例3におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。
【図5】本発明の実施例4におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。
【図6】本発明の実施例5におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。
【図7】本発明の実施例6におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。
【図8】本発明の実施例7におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。
【図9】実施例1におけるアンテナの指向特性図(前、
後は自動車の向きを表す)である。
【図10】本発明のガラスアンテナを自動車用後部窓ガ
ラスに設けたその他の実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
1 板ガラス 2 防曇用の加熱線条 31 第1のエレメント 32 第2のエレメント 3 本発明のアンテナ 41 第1の給電点 42 第2の給電点 5 別のアンテナ 6 補助エレメント
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 1/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動体用窓ガラスに配設された旋円偏波を
    受信するためのガラスアンテナであって、窓の内から外
    を見た状態で、始発点から前記旋円偏波の旋回方向と同
    じ方向に回り、該始発点近傍まで延び、先端を開放した
    線条からなり、該始発点を給電点とする一対のエレメン
    トを互いに該給電点を最近接させ、かつ点対称で向き合
    うようにガラス面または合わせガラスの中間膜に形成す
    とともに、一方のエレメントに同軸ケーブルの内部導
    線を、他方のエレメントに外部導線を接続したことを特
    徴とするガラスアンテナ。
  2. 【請求項2】前記エレメントの少なくとも一部を幅広に
    形成したことを特徴とする請求項1記載のガラスアンテ
    ナ。
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