JP3185915B2 - 窓ガラスアンテナ装置 - Google Patents

窓ガラスアンテナ装置

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JP3185915B2
JP3185915B2 JP12202496A JP12202496A JP3185915B2 JP 3185915 B2 JP3185915 B2 JP 3185915B2 JP 12202496 A JP12202496 A JP 12202496A JP 12202496 A JP12202496 A JP 12202496A JP 3185915 B2 JP3185915 B2 JP 3185915B2
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秀俊 岡
慶憲 松岡
秀明 田中
康之 高野
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Toyota Motor Corp
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Toyota Motor Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • H01Q1/1278Supports; Mounting means for mounting on windscreens in association with heating wires or layers

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  • Details Of Aerials (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラジオのAM/F
M放送を受信する自動車用の窓ガラスアンテナ装置に係
り、特に、耐雑音性能の優れた窓ガラスアンテナ装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】窓ガラスアンテナを用いる自動車用受信
装置は、例えば、実開昭64−13821号公報、実公
平7−22892号公報等にて開示されている。
【0003】実公平7−22892号公報では、図12
と図13に示すように、防曇用ヒータ導体2と、この防
曇用ヒータ導体2にチョークコイル11a,11bを介
して電力を供給するバッテリ+Bと、を備え、防曇用ヒ
ータ導体2の一端に連なる母線5とコイルL1の一端と
を接続し、このコイルL1の他端と、ダンピング抵抗R
を介して一端が接地されたコイルL2の他端と、を同軸
ケーブル7(の芯線)に接続して構成される窓ガラスア
ンテナ装置50が開示されている。
【0004】図中の端子20aはマッチング回路20の
入力端を構成し、端子20bはマッチング回路20の出
力端を構成している。同軸ケーブル7の長さは3〜4m
であり、その出力端19aはラジオのチューナ(不図
示)の入力端と接続されている。
【0005】また、チョークコイル11a,11bのイ
ンダクタンス値を1.2mHとし、コイルL1のインダ
クタンス値を150μHとし、コイルL2のインダクタ
ンス値を620μHとし、ダンピング抵抗Rの抵抗値を
390Ωとする実施例が記載されている。
【0006】防曇用ヒータ導体を加熱するための電流
は、互いに磁気結合したチョークコイル11a,11b
を経て給電線12,13を通して給電母線3,4に流さ
れる。バッテリ+Bに連なるチョークコイル11aと接
地点に連なるチョークコイル11bとは負結合になって
いて、それぞれの加熱用電流による磁束はコア内で相殺
し、小体積コアを非飽和で動作させることができる。
【0007】受信高周波に対しては、チョークコイル1
1a,11bは高インピーダンスを呈し、防曇用ヒータ
導体2に誘導または誘起された受信信号は低インピーダ
ンスのバッテリ+Bや接地に逃げることがないので、受
電効率が高まる。
【0008】なお、バッテリ+Bに連なるワイヤハーネ
ス12wにはデカップリングコンデンサ14を結合し
て、高周波の電源ノイズが受信信号に乗らないようにし
ている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この窓ガラスアンテナ
装置50では、バッテリ+Bから防曇用ヒータ導体2へ
電力を供給するワイヤハーネス12wに低周波雑音が混
入した場合、この雑音がチョークコイル11aで充分に
減衰されず、AM放送受信用アンテナを兼ねる防曇用ヒ
ータ導体2に雑音が混入するおそれがあった。
【0010】例えば、ストップランプ,ウインカ等の各
種電装品からの雑音やオルタネータノイズにより100
〜200kHz程度の雑音がワイヤハーネス12wに混
入した場合、AM放送の周波数帯は522〜1620k
Hzではあるが、ラジオ内の混変調によりAM放送の受
信特性が劣化するおそれがあった。
【0011】チョークコイルのインダクタンス値を大き
くして、広帯域で高インピーダンス化することで低周波
雑音を減衰させることもできるが、チョークコイルの大
型化と高価格化を伴うという難点がある。
【0012】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、その目的は、防曇用
ヒータ導体と、この防曇用ヒータ導体にチョークコイル
を介して電力を供給するバッテリと、を備えた自動車用
の窓ガラスアンテナ装置において、チョークコイルのイ
ンダクタンス値をあまり大きくすることなく低周波雑音
を低減して耐雑音性能を向上させることにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1では、防曇用ヒ
ータ導体と、この防曇用ヒータ導体にチョークコイルを
介して電力を供給するバッテリと、FM放送受信用のア
ンテナパターン導体と、を備えた自動車用の窓ガラスア
ンテナ装置において、防曇用ヒータ導体の給電端子また
は防曇用ヒータ導体の一端に連なる母線と第1のコンデ
ンサ(C1)の一端とを接続すると共に、第1のコンデ
ンサ(C1)の他端と第1のコイル(L1)の一端とを
接続し、この第1のコイル(L1)の他端と、一端が接
地された別の第2のコイル(L2)の他端と、アンテナ
パターン導体の給電端子と、を第1の同軸ケーブルに接
続して構成したことを特徴とする。
【0014】第1のコンデンサ(C1)によって、防曇
用ヒータ導体に混入し同軸ケーブルに漏洩する低周波雑
音を低減できる。従って、この同軸ケーブルに接続され
たラジオ内で、防曇用ヒータ導体に混入した低周波雑音
に基づく混変調を低減でき、AM放送の受信特性の劣化
を防止できる。
【0015】また、バッテリから防曇用ヒータ導体に供
給されるべき直流電流が、第1のコイル(L1)と第2
コイル(L2)を経て接地箇所に直接流出することを
防止でき、バッテリの電気エネルギを後方窓ガラスの防
曇用に無駄なく使用できる。
【0016】請求項2では、請求項1記載の窓ガラスア
ンテナ装置において、第1のコンデンサ(C1)の静電
容量を100〜600pFとしたことを特徴とする。
【0017】第1のコンデンサ(C1)の静電容量を1
00〜600pFとして低周波雑音に対するインピーダ
ンスを高めることで、1000pFとした場合に比べ
て、同軸ケーブルに漏洩する低周波雑音を20〜30d
B程度低減できる。
【0018】請求項3では、請求項1または2の窓ガラ
スアンテナ装置において、第1のコイル(L1)に並列
接続された第1の抵抗(R1)と、第2のコイル(L
2)に並列接続された第2の抵抗(R2)と、を設けた
ことを特徴とし、請求項4では、第1と第2の抵抗(R
1,R2)の抵抗値を2〜20kΩとしたことを特徴と
する。
【0019】防曇用ヒータ導体のパターン容量と第1の
コイル(L1)は直列共振回路を構成してAM周波数帯
の高域感度を向上させると共に、高域共振ダンピング抵
抗R1により共振のピーク値を抑えて帯域内感度差を少
なくすることができる。
【0020】同軸ケーブルの静電容量と第2のコイル
(L2)は並列共振回路を構成してAM周波数帯の低域
感度を向上させると共に、低域共振ダンピング抵抗R2
により共振のピーク値を抑えて帯域内感度差を少なくす
ることができる。
【0021】請求項5では、請求項1〜4のいずれかの
窓ガラスアンテナ装置において、第2の同軸ケーブルを
設け、この第2の同軸ケーブルと、第1のコンデンサ
(C1)の他端と、を第2のコンデンサ(C2)を介し
て接続したことを特徴とする。
【0022】防曇用ヒータ導体はAM放送受信用のアン
テナを構成すると共にFM放送受信用のサブアンテナを
構成し、請求項5記載の同軸ケーブルはFM放送受信信
号のサブ出力を行う。この同軸ケーブルにAM放送受信
信号が漏洩することを、第2のコンデンサ(C2)によ
り低減できる。
【0023】請求項6では、請求項5記載の窓ガラスア
ンテナ装置において、第2のコンデンサ(C2)の静電
容量を10〜50pFとしたことを特徴とする。
【0024】第2のコンデンサ(C2)の静電容量を1
0〜50pFとしてAM周波数帯に対するインピーダン
スを高めることで、100pFとした場合に比べて、前
記同軸ケーブルに漏洩するAM放送受信信号を2〜3d
B程度低減できる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。図1は、本発明に係る窓ガラス
アンテナ装置10の配線図であり、マッチング回路20
の回路図は図2に示される。
【0026】窓ガラスアンテナ装置10は、防曇用ヒー
タ導体2と、この防曇用ヒータ導体2にチョークコイル
11a,11bを介して電力を供給するバッテリ+B
と、FM放送受信用のアンテナパターン導体9と、を備
えている。
【0027】また、防曇用ヒータ導体2の一端に連なる
母線5とコンデンサC1の一端とを接続すると共に、コ
ンデンサC1の他端とコイルL1の一端とを接続し、こ
のコイルL1の他端と、一端が接地された別のコイルL
2の他端と、アンテナパターン導体9の給電端子16
と、を同軸ケーブル7(の芯線)に接続している。
【0028】更に、コイルL1に並列接続された抵抗R
1と、コイルL2に並列接続された抵抗R2と、を備え
ている。また、同軸ケーブル8を設け、この同軸ケーブ
ル8(の芯線)と、コンデンサC1の他端と、をコンデ
ンサC2を介して接続している。
【0029】端子20a,21aはマッチング回路20
の入力端を構成し、端子20b,21bはマッチング回
路20の出力端を構成している。同軸ケーブル7の出力
端19aは、AM放送の受信信号の出力端を構成すると
共に、FM放送の受信信号のメイン出力を行う出力端を
構成している。同軸ケーブル8の出力端19bは、FM
放送の受信信号のサブ出力を行う出力端を構成してい
る。
【0030】チョークコイル11a,12aのインダク
タンス値を1.4mHとし、コイルL1,L2のインダ
クタンス値を各々100μH,680μHとし、抵抗R
1,R2の抵抗値を各々5.1kΩとし、コンデンサC
2の静電容量を22pFとしている。
【0031】図3〜図6は、コンデンサC1の静電容量
を変化させた場合に、図1の同軸ケーブル7の出力端1
9aにおけるノイズレベルの周波数特性を示したもので
ある。DEF(デフォッガ)スイッチをオン、ライトを
ハイビーム、エンジンを3500rpmとした場合の測
定結果を示す。
【0032】図3は、1000pFの場合に対応してい
る(CASE1)。図4は、560pFの場合に対応し
ている(CASE2)。図5は、330pFの場合に対
応している(CASE3)。図6は、220pFの場合
に対応している(CASE4)。図の縦軸はノイズレベ
ル(雑音レベル)を構成し、横軸は50〜500kHz
の周波数を等間隔で分割して構成されている。
【0033】図3〜図6から、コンデンサC1の静電容
量を小さくすることで、100kHz近傍〜200kH
z近傍のノイズレベルを低減できることが判る。特に、
コンデンサC1の静電容量を100〜600pFとする
ことで、1000pFとした場合に比べて、低周波雑音
を20〜30dB程度低減できることが判る。100〜
400pFとすることが低周波雑音の低減の点で好まし
い。
【0034】図7は、上記のCASE1〜4について、
ノイズ電圧と、出力端19aにおけるAM周波数帯の受
信信号の出力電圧とを比較したものである。コンデンサ
C1を小さくすることで受信信号の出力電圧は1〜2d
B程度低下するが、この出力電圧の低下に比べてノイズ
レベルの低減は著しいものがある。
【0035】図1の窓ガラスアンテナ装置10は、後方
窓ガラス1において、上下2群に分けた防曇用ヒータ導
体2の一端に連なる給電母線3,4を通し、他端の母線
5を介して折り返して防曇用ヒータ導体2に給電する構
成からなる。
【0036】図8の窓ガラスアンテナ装置10は、後方
窓ガラス1において、防曇用ヒータ導体2の両端に連な
る各給電母線3,5を通して防曇用ヒータ導体2に給電
する構成からなる。給電線12,13は給電母線3,5
と各々接続されている。防曇用ヒータ導体2の中央部に
は縦方向にクロス線が配線され、防曇用ヒータ導体2に
は給電端子15が設けてある。
【0037】また、防曇用ヒータ導体2の給電端子15
とコンデンサC1の一端とを接続すると共に、コンデン
サC1の他端とコイルL1の一端とを接続し、このコイ
ルL1の他端と、一端が接地された別のコイルL2の他
端と、アンテナパターン導体9の給電端子16と、を同
軸ケーブル7(の芯線)に接続している。
【0038】更に、コイルL1に並列接続された抵抗R
1と、コイルL2に並列接続された抵抗R2と、を備え
ている。また、同軸ケーブル8を設け、この同軸ケーブ
ル8(の芯線)と、コンデンサC1の他端と、をコンデ
ンサC2を介して接続している。
【0039】端子20a,21aはマッチング回路20
の入力端を構成し、端子20b,21bはマッチング回
路20の出力端を構成している。同軸ケーブル7の出力
端19aは、AM放送の受信信号の出力端を構成すると
共に、FM放送の受信信号のメイン出力を行う出力端を
構成している。同軸ケーブル8の出力端19bは、FM
放送の受信信号のサブ出力を行う出力端を構成してい
る。
【0040】チョークコイル11a,12aのインダク
タンス値を1.4mHとし、コイルL1,L2のインダ
クタンス値を各々100μH,680μHとし、抵抗R
1,R2の抵抗値を各々5.1kΩとし、コンデンサC
2の静電容量を22pFとしている。図2の回路構成と
同様である。
【0041】このときの同軸ケーブル7の出力端19a
におけるノイズレベルの周波数特性を図11に示す。図
11は、コンデンサC1の静電容量を220pFとした
場合である。
【0042】一方、マッチング回路20を図9の回路構
成とした場合のノイズレベルの周波数特性を図10に示
す。図10は、コンデンサC1の静電容量を1000p
Fとした場合である。図10と図11の縦軸はノイズレ
ベル(雑音レベル)を構成し、横軸は100〜2000
kHzの周波数を等間隔で分割して構成されている。
【0043】図10と図11から、コイルL1のインダ
クタンス値を大きくすると共にコンデンサC1の静電容
量を小さくすることで、100kHz近傍〜200kH
z近傍のノイズレベルを低減できることが判る。コイル
L1のインダクタンス値をあまり大きくできない場合
は、コンデンサC1の静電容量を小さくして低周波雑音
に対するインピーダンスを高くすることでノイズレベル
を低減できる。
【0044】なお、マッチング回路20において、チョ
ークコイルのインダクタンス値は700〜1600μH
とし、コイルL1のインダクタンス値は50〜150μ
Hとし、コイルL2のインダクタンス値は400〜80
0μHとし、抵抗R1,R2の抵抗値は2〜20kΩと
するのが種々の条件下で低周波雑音の低減に最適であっ
た。また、上記実施形態は本発明の一例であり、本発明
は上記実施形態に限定されない。
【0045】
【発明の効果】請求項1に係る窓ガラスアンテナ装置に
よれば、防曇用ヒータ導体に混入した低周波雑音に基づ
くラジオの混変調をコンデンサC1により低減でき、A
M放送の受信特性の劣化を防止できる。
【0046】また、バッテリから防曇用ヒータ導体に供
給されるべき直流電流が、コイルL1とコイルL2を経
て接地箇所に直接流出することを防止でき、バッテリの
電気エネルギを後方窓ガラスの防曇用に無駄なく使用で
きる。
【0047】請求項2に係る窓ガラスアンテナ装置によ
れば、コンデンサC1の静電容量を100〜600pF
とすることで、1000pFとした場合に比べて、同軸
ケーブルに漏洩する低周波雑音を20〜30dB程度低
減できる。
【0048】請求項3または請求項4に係る窓ガラスア
ンテナ装置によれば、防曇用ヒータ導体のパターン容量
とコイルL1は直列共振回路を構成してAM周波数帯の
高域感度を向上できると共に、高域共振ダンピング抵抗
R1により共振のピーク値を抑えて帯域内感度差を少な
くすることができる。
【0049】同軸ケーブルの静電容量とコイルL2は並
列共振回路を構成してAM周波数帯の低域感度を向上で
きると共に、低域共振ダンピング抵抗R2により共振の
ピーク値を抑えて帯域内感度差を少なくすることができ
る。
【0050】請求項5に係る窓ガラスアンテナ装置によ
れば、FM放送受信信号のサブ出力を行う同軸ケーブル
にAM放送受信信号が漏洩することを、コンデンサC2
により低減できる。
【0051】請求項6に係る窓ガラスアンテナ装置によ
れば、コンデンサC2の静電容量を10〜50pFとす
ることで、100pFとした場合に比べて、FM放送受
信信号のサブ出力を行う同軸ケーブルに漏洩するAM放
送受信信号を2〜3dB程度低減できる。
【0052】以上から、本発明によれば、チョークコイ
ルのインダクタンス値を1mH程度に抑えつつ低周波雑
音を低減して耐雑音性能を向上させた窓ガラスアンテナ
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の窓ガラスアンテナ装置の配線図
【図2】マッチング回路の回路図
【図3】同軸ケーブルの出力端におけるノイズレベルの
周波数特性図(CASE1)
【図4】同軸ケーブルの出力端におけるノイズレベルの
周波数特性図(CASE2)
【図5】同軸ケーブルの出力端におけるノイズレベルの
周波数特性図(CASE3)
【図6】同軸ケーブルの出力端におけるノイズレベルの
周波数特性図(CASE4)
【図7】CASE1〜4のノイズ電圧と受信信号の出力
電圧との比較図
【図8】本発明の窓ガラスアンテナ装置の配線図
【図9】マッチング回路の回路図
【図10】同軸ケーブルの出力端におけるノイズレベル
の周波数特性図
【図11】同軸ケーブルの出力端におけるノイズレベル
の周波数特性図
【図12】従来の窓ガラスアンテナ装置の配線図
【図13】図12のマッチング回路の回路図
【符号の説明】
1…後方窓ガラス 2…防曇用ヒータ導体 3,4…給電母線 5…母線 6…給電点 7,8…同軸ケーブル 9…アンテナパターン導体 10…窓ガラスアンテナ装置 11a,11b…チョークコイル 12,13…給電線 12w…ワイヤハーネス 14…デカップリングコンデンサ 15,16…給電端子 19a,19b…出力端(端子) 20…マッチング回路 20a,21a…入力端(端子) 20b,21b…出力端(端子) +B…バッテリ(主電源) C1,C2…コンデンサ R,R1,R2…抵抗(ダンピング抵抗)
フロントページの続き (72)発明者 田中 秀明 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 高野 康之 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−254206(JP,A) 特開 平3−104301(JP,A) 実開 平3−94813(JP,U) 実開 平2−72010(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 1/00 - 1/10 H01Q 1/27 - 1/52

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 防曇用ヒータ導体と、この防曇用ヒータ
    導体にチョークコイルを介して電力を供給するバッテリ
    と、FM放送受信用のアンテナパターン導体と、を備え
    た自動車用の窓ガラスアンテナ装置において、前記 防曇用ヒータ導体の給電端子または前記防曇用ヒー
    タ導体の一端に連なる母線と第1のコンデンサ(C1)
    の一端とを接続すると共に、前記第1のコンデンサ(C
    1)の他端と第1のコイル(L1)の一端とを接続し、前記第1の コイル(L1)の他端と、一端が接地された
    第2のコイル(L2)の他端と、前記アンテナパターン
    導体の給電端子と、を第1の同軸ケーブルに接続して構
    成される窓ガラスアンテナ装置。
  2. 【請求項2】 前記第1のコンデンサ(C1)の静電容
    量を100〜600pFとしたことを特徴とする請求項
    1記載の窓ガラスアンテナ装置。
  3. 【請求項3】 前記第1のコイル(L1)に並列接続さ
    れた第1の抵抗(R1)と、 前記第2のコイル(L2)に並列接続された第2の抵抗
    (R2)と、 を設けたことを特徴とする請求項1または2記載の窓ガ
    ラスアンテナ装置。
  4. 【請求項4】 前記第1と第2の抵抗(R1,R2)の
    抵抗値を2〜20kΩとしたことを特徴とする請求項3
    記載の窓ガラスアンテナ装置。
  5. 【請求項5】 第2の同軸ケーブルを設け、この第2の
    同軸ケーブルと、前記第1のコンデンサ(C1)の他端
    とを第2のコンデンサ(C2)を介して接続したことを
    特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の窓ガラ
    スアンテナ装置。
  6. 【請求項6】 前記第2のコンデンサ(C2)の静電容
    量を10〜50pFとしたことを特徴とする請求項5記
    載の窓ガラスアンテナ装置。
JP12202496A 1996-05-16 1996-05-16 窓ガラスアンテナ装置 Expired - Fee Related JP3185915B2 (ja)

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