JP3069067B2

JP3069067B2 - 自動車用ガラスアンテナ装置

Info

Publication number: JP3069067B2
Application number: JP9264254A
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: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 2000-07-24
Anticipated expiration: 2015-07-24
Also published as: JPH1084210A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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。

【０００２】

【従来の技術】自動車のラジオ用のアンテナとしては、
ロッドアンテナ又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側表面にＡＭ
用、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。

【０００３】従来、このガラスアンテナとしては、図１
１のよう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３２の電源線３４にチョークコイル３５を挿入
し、バッテリ３６からの電流は通すがデフォッガの導電
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ようにし、
誘起された電流が漏れなくラジオ受信機へ送られるよう
にするとともに、アンテナ・ゲインの損失を補償するた
め、図１のようにアンテナ導体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。

【０００４】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。また、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
題点があった。したがって、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。

【０００５】

【発明が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
ナ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【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、ヒータ線とバスバとを
有するデフォッガが自動車の後部窓ガラス板に設けら
れ、バスバに接続されるデフォッガリード線と直流電源
との間にチョークコイルが接続されている自動車用ガラ
スアンテナ装置において、デフォッガとは別に後部窓ガ
ラス板にアンテナ導体が設けられ、デフォッガとアンテ
ナ導体との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ようにデフォッガとアンテナ導
体とが所定間隔をおいて近接されて容量結合されてお
り、チョークコイルの自己共振周波数が０．５〜２．０
ＭＨｚであることを特徴とする自動車用ガラスアンテナ
装置を提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面にしたがって
詳細に説明する。図１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、多数本のヒータ線２と該ヒータ線２
の群の両端に接続される対向したバスバ３、３’とを有
する通電加熱式のデフォッガ４が設けられており、該デ
フォッガ４のバスバ３、３’にはデフォッガリード線
５、５’が接続されている。

【０００８】図２に示したデフォッガ４はデフォッガ４
の両側のバスバの一方、例えば片側のバスバを所望のと
ころから上下に２つに分割し、下側部バスバ３’ａ、上
側部バスバ３’ｂを設け、この下側部バスバ３’ａには
アース側のデフォッガリード線５を接続し、上側部バス
バ３’ｂには電源側のデフォッガリード線５’を接続し
て給電された電流が上側部バスバ３’ｂからバスバ３を
通って下側部バスバ３’ａへとコの字状に流れるように
したものを例示したものである。

【０００９】図示したデフォッガの例は、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である。

【００１０】６は自動車の後部窓用ガラス板１の上記デ
フォッガ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よう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４ａ
部とは、例えば１〜１０ｍｍ程度の間隔をおいて離間さ
れている。

【００１１】デフォッガ４はアンテナ導体６との容量結
合によって見かけ上、アンテナの一部として機能するよ
うになる。特にラジオ放送のＡＭ帯に対しては、デフォ
ッガ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。

【００１２】上記した例は、アンテナ導体６とデフォッ
ガ４とを一部において近接させ、高周波電流の送受が行
なわれるようにした例であるが、勿論アンテナ導体とデ
フォッガとを１０ｍｍ以上離して設け、高周波電流の送
受が行なわれないようにしてもよい。勿論、後部窓用ガ
ラス板にはデフォッガを設けなくてもよい。

【００１３】上記したように、デフォッガ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ようにす
るため、また、それぞれの線条のプリント、焼付けが容
易となるように、デフォッガ４とアンテナ導体６とは、
後部窓用ガラス板と同一面、通常は室内側面に形成する
のが最適である。

【００１４】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、又はＦ
Ｍ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。

【００１５】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４の上部にアンテナ導体６を設けたもので
あるが、これに限られずデフォッガ４の下部に設けても
よく、デフォッガの上下部に夫々設けてもよく、その他
の余白部に設けてもよい。

【００１６】また、アンテナ導体としては前述したデフ
ォッガのヒータ線と同様に、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
れず所定パターンの透明電導膜や極細電導性ワイヤから
なるアンテナ導体であってもよい。

【００１７】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。

【００１８】このリアクタンス二端子網回路は、基本的
に図３のように第１のコイル１０、第１のコンデンサ１
１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ように
各素子の値が選択される。

【００１９】また、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、ま
た、位相角度が＋６５度〜＋８５度の範囲にあることが
好ましい。

【００２０】また、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ようにするのが
好ましい。

【００２１】また、アンテナ導体６及びデフォッガ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４
ａ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。

【００２２】そして、本発明においては、デフォッガ４
のデフォッガリード線５，５’間に、直流電源２５から
デフォッガ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
よく受信できるようにする点から好ましい。

【００２３】このリアクタンス回路モジュール１８によ
りデフォッガ４のヒータ線２とバスバ３、３’とを高周
波的に浮かすことができ、ヒータ線２及びバスバ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。

【００２４】リアクタンス回路モジュール１８内の１９
は高周波用の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、また、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
バイファイラ巻をした高周波チョークコイル、又は、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、又
は、磁気飽和度の高いコアを用いる高周波チョークコイ
ルなどが使用される。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であるものが採
用され、特には１．０〜１．５ＭＨｚの範囲のものが最
適である。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、特には１．０〜１．５Ｍ
Ｈｚの範囲のものが最適である。

【００２５】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、図１０
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように、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Ｂ_av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。

【００２６】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
ナ装置の一態様の図４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の浮遊容量とコンデンサ１１の容量との加算値は
５〜１５ｐＦ、コイル１３は１２０〜２６０μＨ、コイ
ル１３の浮遊容量とコンデンサ１５の容量との加算値は
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１７は１０００〜１０００ｐＦの値とするのが好
ましい。勿論、これらの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ように変更できる。

【００２７】

【作用】本発明の自動車用ガラスアンテナ装置のＡＭ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。例えば、図１に示すチョークコイル等のコイルに
ついては、自己共振周波数近傍の周波数ではコイルのイ
ンピーダンスが高くなるため、図１におけるアンテナと
して機能するデフォッガとアースとの間のインピーダン
スが大きくなり、デフォッガに励起された受信信号がよ
り大きくなる。したがって、コイルの自己共振周波数
０．５〜２．０ＭＨｚの範囲がＡＭラジオ放送受信の際
に受信感度向上に寄与する。また、図１に示す自動車用
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きわめて小さ
いので、デフォッガ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が図３〜５のような構成の場合、図６のよう
な等価回路と表現され、コンデンサ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
持つようになる。

【００２８】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
保できる。

【００２９】また、アンテナ導体６は自動車車体２４及
びデフォッガ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
よいＦＭラジオ電波の受信が得られる。

【００３０】外来ＦＭラジオ電波は、大地に対して、自
動車の車体及びデフォッガ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。したがって、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
ォッガのヒータ線の配線パターン、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を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倍以上となるようにする
と、上記指向性が一段と良好となる。

【００３１】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。

【００３２】自己共振周波数の高いデフォッガ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
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４はアースとは切り離された形となる。直流電源２
５による雑音はチョークコイル１９に加えて、コンデン
サ２６によって吸収される。デフォッガ４とアンテナ導
体６とを、そのパターンの一部の導線を隣接して並行に
設けると、容量結合によって、デフォッガ４はアンテナ
の一部と見なすことができる。リアクタンス二端子網回
路９が図４の場合、ＡＭラジオ搬送周波数では、図７の
等価回路となる。

【００３３】図７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。

【００３４】

【実施例】以下、実施例にしたがって説明する。図２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４を設け、デフォッガ４にはバスバ３’ｂを経て、１
２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。

【００３５】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。

【００３６】受信可能な搬送周波数は４００ＫＨｚ〜
１．７ＭＨｚ及び７０〜１００ＭＨｚである。リアクタ
ンス二端子網回路としては図４のとおりの構成のものが
使用されている。図４において、コンデンサ１７は１０
０００ｐＦ、コイル１０は３３０μＨ、コイル１０の浮
遊容量とコンデンサ１１の容量の加算値は１０ｐＦ、コ
イル１３は１８０μＨ、コイル１３の浮遊容量とコンデ
ンサ１５の容量の加算値は８２ｐＦ、抵抗１４は１Ｋ
Ω、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。

【００３７】図５は図４を変更したもので、ＦＭラジオ
放送を感度よくかつ低ノイズで受信できるようにすると
ともにＡＭラジオ搬送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。

【００３８】図５において、コイル１３は１５０μＨ、
コイル１６は１５０μＨ、コンデンサ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図７のとおりとなる。

【００３９】図３は図４を変更したもので、簡易型であ
る。図３において、コイル１０は２７０μＨであり、Ｆ
Ｍラジオ搬送周波数帯域における等価回路を示すと図９
のとおりとなる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の自動車用ガラスアンテナ装置で
はデフォッガと直流電源との間に接続されたチョークコ
イルの自己共振周波数を０．５〜２．０ＭＨｚの範囲に
するため、ＡＭラジオ搬送周波数帯域近傍において、デ
フォッガと直流電源との間のインピーダンスが大きくな
り、デフォッガに励起された受信信号がより大きくな
り、ＡＭラジオ放送を感度よく受信できるようになる。
また、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、従来のように前
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、すなわ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。

【００４１】また、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、ＡＭ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。また、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、また、マッチング効果も充分である。

【００４２】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、コストを低減でき、また、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
することができ、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、さらにリアクタンス素子のみで構
成されるので、前置増幅のごとく直流電源の供給は不要
であり、さらに大幅なコストダウンを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施例全体を示す概略説明図。

【図２】本発明装置の実施例全体を示す概略説明図。

【図３】本発明装置に適用されるリアクタンス二端子網
回路の具体的構成図。

【図４】本発明装置に適用されるリアクタンス二端子網
回路の具体的構成図。

【図５】本発明装置に適用されるリアクタンス二端子網
回路の具体的構成図。

【図６】図３〜５のリアクタンス二端子網回路のＦＭラ
ジオ搬送周波数帯域の等価回路図。

【図７】図４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。

【図８】図５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。

【図９】実施例における図３のリアクタンス二端子網回
路のＦＭラジオ搬送周波数帯域の等価回路図。

【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明装置に適用
されるガラス板の平面図。

【図１１】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。

【符号の説明】

１：ガラス板２：ヒータ線３、３’：バスバ４：デフォッガ５：デフォッガリード線６：アンテナ導体７：給電点８：ラジオ受信機９：リアクタンス二端子網回路１０：第１のコイル１１：第１のコンデンサ１２：第２のコイル１３：コイル１４：抵抗１５：コンデンサ１６：コイル１７：コンデンサ２５：直流電源１９：チョークコイル２８：コンデンサ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒータ線とバスバとを有するデフォッガが
自動車の後部窓ガラス板に設けられ、バスバに接続され
るデフォッガリード線と直流電源との間にチョークコイ
ルが接続されている自動車用ガラスアンテナ装置におい
て、デフォッガとは別に後部窓ガラス板にアンテナ導体が設
けられ、デフォッガとアンテナ導体との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ようにデフ
ォッガとアンテナ導体とが所定間隔をおいて近接されて
容量結合されており、チョークコイルの自己共振周波数が０．５〜２．０ＭＨ
ｚであることを特徴とする自動車用ガラスアンテナ装
置。