JP3541451B2

JP3541451B2 - 自動車高周波用ガラスアンテナ

Info

Publication number: JP3541451B2
Application number: JP21917794A
Authority: JP
Inventors: 耕司田畑; 剛資山本; 健一石井
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JPH0884012A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車電話等に用いられる自動車高周波用ガラスアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車電話に用いられる電波（９００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚ）の送受信のためのアンテナとして、従来はポールアンテナが用いられていた。しかし、ポールアンテナは、アンテナとしての実用性能は得られるが、通常、取付車体面から棒状に突き出した形で用いるため、突起物として走行中に不快な風切り音を発生させ、外観的にも煩雑で美感上問題があり、また、人を傷つけるおそれがあり、駐車中にいたずらされる可能性もあるなどの問題があった。
【０００３】
また、自動車電話に用いられる電波の送受信のためのガラスアンテナとしては、図７に示すガラスアンテナが本発明者により提案されている（特開平６−２３２６１７号公報）。
【０００４】
図７において、１１ａ、１１ｂはアンテナ線、１２は略コの字状の連結線、１３、１４は位相調整線、１５は給電点、１６はアース導体、２０は自動車の窓のガラス板であり、アンテナ線１１ａとアンテナ線１１ｂ及び連結線１２から、アンテナ導体は構成される。
【０００５】
図７に示す従来のガラスアンテナは、アンテナ線１１ａ、１１ｂをコの字状の連結線１２によって連結接続することからなるアンテナ導体と、給電点１５と、アース導体１６とを、自動車の窓のガラス板２０上に設け、アンテナ導体を給電点１５に接続し、かつ、アース導体１６に位相調整線１４を付設し、給電点１５とアース導体１６とを送受信のアンテナ端子として使用している。
【０００６】
図７に示す従来のガラスアンテナは、自動車の窓のガラス板の中心より下側の位置に配置することによって、自動車電話の周波数帯の電波に対する送受信特性を従来のポールアンテナの受信感度とほぼ同等とすることができる。
【０００７】
したがって、自動車の窓のガラス板の中心より上側の位置に配置することによって、自動車電話の周波数帯の電波に対する送受信特性を従来のポールアンテナの受信感度とほぼ同等にできるガラスアンテナの開発が望まれていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、自動車の窓のガラス板の中心より上側の位置に配された場合であっても、従来のポールアンテナの受信感度とほぼ同等の性能を発揮する自動車高周波用ガラスアンテナの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動車の窓のガラス板に、ループ状の主アンテナ導体と、給電部と、給電部に接続された副アンテナ導体と、アース導体とを設け、主アンテナ導体と給電部とが接続線によって接続されており、送受信電波の波長をλ、ガラスアンテナの短縮率をＫとするとき、接続線の長さを（λ／２）・Ｋ以下とすることを特徴とする自動車高周波用ガラスアンテナである。
【００１０】
また、本発明は、主アンテナ導体が略長方形、略円形、略楕円形又は略多角形のループ状導体からなることを特徴とする上記自動車高周波用ガラスアンテナである。
【００１１】
また、本発明は、副アンテナ導体に補助アンテナ導体を付設することを特徴とする上記自動車高周波用ガラスアンテナである。
【００１２】
以下、図面に従って本発明を詳細に説明する。図１は本発明の自動車高周波用ガラスアンテナの代表例を示す正面図であり、図１において、１はループ状の主アンテナ導体、２は線状の副アンテナ導体、３ａは線状の補助アンテナ導体、３ｂは別の線状の補助アンテナ導体、４は主アンテナ導体１と給電部５を接続する接続線、５は給電部、６は位相調整線、７はアース導体、９は自動車の窓のガラス板である。
【００１３】
主アンテナ導体１の形状については、図１では、略縦方向に延びるループ状の長方形としたが、主アンテナ導体１のループ形状は、ループ状であれば図１の形状に限定されず、略長方形、略円形、略楕円形又は略多角形が使用できる他、コンパクト化し、主アンテナ導体１の実効長を確保するために、これらのループ状の図形を構成する導体の帯又は導体線が螺線状、ジグザグ状であってもよい。
【００１４】
主アンテナ導体１のループ形状の全長Ｌ₁ （ループ１周の長さ）は、所望の周波数帯で特性良く送受信できるように、ガラス板上で数１を満たすことが望ましい。ただし、λは所望の周波数の波長であり、Ｋはガラスアンテナの短縮率であって、０．６４である。
【００１５】
【数１】

【００１６】
接続線４の形状は、図１では、直線状としたが、図１の形状に限定されず、曲線であってもよく、接続線４の実効長を確保するために、接続線４を構成する導体線が螺線状、ジグザグ状であってもよい。
【００１７】
接続線４の全長Ｌ₄ は、本発明の自動車高周波用ガラスアンテナ設置箇所周辺の自動車の構造等の条件によって適宜決定されるが、自動車の構造等がどのような状態であったとしても、全長Ｌ₄ は、ガラス板上で数２を満たすことが必要である。
【００１８】
【数２】

【００１９】
全長Ｌ₄ がλ・Ｋ／２超であると、全長Ｌ₄ がλ・Ｋ／２以下である場合と比較して約１〜３ｄＢ受信感度が悪くなる。全長Ｌ₄ の望ましい範囲はλ・Ｋ／４以下であり、特に望ましい範囲はλ・Ｋ／８以下である。全長Ｌ₄ の範囲がλ・Ｋ／４以下である場合には、λ・Ｋ／４超である場合と比較して約１〜３ｄＢ受信感度がよくなる。また、全長Ｌ₄ の範囲がλ・Ｋ／８以下である場合には、λ・Ｋ／８超である場合と比較して約１〜３ｄＢ受信感度がよくなる。このように全長Ｌ₄ がλ・Ｋ／２以下の範囲であると受信感度がよくなることについての理由については、必ずしも明らかではない。
【００２０】
副アンテナ導体２の形状については、図１では略Ｌ形状としたが、図１の形状に限定されず、略弧状、略直線状、曲線状、略Ｌ形状、略コの字状等であってもよく、コンパクト化し、副アンテナ導体２の実効長を確保するために、副アンテナ導体２を構成する導体帯又は導体線が螺線状、ジグザグ状であってもよい。
【００２１】
副アンテナ導体２の全長Ｌ₂ は、所望の周波数帯で特性良く送受信できるように、ガラス板上でほぼ１波長（Ｌ₂ ≒λ・Ｋ）とするのが望ましい。
【００２２】
補助アンテナ導体は、必要に応じて設けられるものであり、必須なものではないが、受信感度向上のためには設けた方がよい。また、図１では線状の補助アンテナ導体３ａ、３ｂを２本設けているが、これに限られず、１本又は２本以上であってもよい。
【００２３】
また、補助アンテナ導体は、図１では線状としたが、これに限られず、略直線状、ループ状、曲線状、略Ｌ形状、略コの字形状、略弧形状等が使用でき、線状、ループ形状を組み合わせてもよい。補助アンテナ導体のそれぞれの全長Ｌ₃ は、数３を満たすことが望ましい。
【００２４】
【数３】

【００２５】
全長Ｌ₃ がλ・Ｋ／８未満であると、λ・Ｋ／８≦Ｌ₃ ≦λ・Ｋ／２の場合と比較して約０．５〜１ｄＢ受信感度が低下し、全長Ｌ₃ がλ・Ｋ／２超であると、λ・Ｋ／８≦Ｌ₃ ≦λ・Ｋ／２の場合と比較して約０．５〜１ｄＢ受信感度が低下する。また、補助アンテナ導体の副アンテナ導体２上への付設位置は、受信感度の周波数特性が良くなるように、実験的に求める。
【００２６】
位相調整線６は、本発明の自動車高周波用ガラスアンテナの出力インピーダンスを次段の受信機等の入力インピーダンスとインピーダンスマッチングさせる機能を有し、インピーダンスマッチングがなされている場合には、必須なものではない。また、図１では位相調整線６を１本設けているが、これに限られず、複数本設けてもよい。
【００２７】
また、位相調整線６は、図１では線状としたが、これに限られず、略直線状、ループ状、曲線状、略Ｌ形状、略コの字形状、略弧形状等が使用でき、線状、ループ形状などを組み合わせてもよい。また、位相調整線６の実効長を確保するために、位相調整線６を構成する導体線が螺線状、ジグザグ状であってもよい。
【００２８】
位相調整線６の全長Ｌ₆ は、本発明の自動車高周波用ガラスアンテナ設置箇所周辺の車体構造等の条件や、車種によって適宜決定されるが、ガラス板上で波長の１／４波長以下（Ｌ₆ ≦（λ／４）・Ｋ）の長さで良好な受信感度となり、望ましい。全長Ｌ₆ がλ・Ｋ／４超であると、Ｌ₆ ≦λ・Ｋ／４の場合と比較して位相調整の機能がほとんど作用しない。
【００２９】
図２〜図５は、図１とは別のタイプの本発明の自動車高周波用ガラスアンテナの正面図であり、図２〜図５において、図１と同符号は同名称である。図３において、３は補助アンテナ導体、６ａ、６ｂは位相調整線であり、図５において、３ｃは補助アンテナ導体である。
【００３０】
【実施例】
図１に記載された自動車高周波用ガラスアンテナと同形状のものを作製した。主アンテナ導体１等は、寸法Ｗ×Ｈ＝約１６００ｍｍ×８００ｍｍの自動車の窓のガラス板９の最上端から１５０ｍｍ付近に銀ペーストを膜厚約３０μｍで印刷により形成後、焼成して作製した。以下に各部の寸法を示す。
【００３１】
アース導体７の中心と給電部５の中心との距離＝２０ｍｍ、
主アンテナ導体１の全長Ｌ₁ ＝２１０ｍｍ、
副アンテナ導体２の全長Ｌ₂ ＝２２０ｍｍ、
補助アンテナ導体３ａの全長Ｌ_3a＝６０ｍｍ、
補助アンテナ導体３ｂの全長Ｌ_3b＝６０ｍｍ、
接続線４の全長Ｌ₄ ＝５ｍｍ、
給電部５の寸法＝８ｍｍ×８ｍｍ、
位相調整線６の全長Ｌ₆ ＝３５ｍｍ、
アース導体７の寸法＝８ｍｍ×８ｍｍ。
【００３２】
主アンテナ導体１、副アンテナ導体２、補助アンテナ導体３ａ、３ｂ、接続線４、位相調整線６の線幅は１ｍｍとした。
【００３３】
図６に、実施例と従来のポールアンテナ（アンテナ長５００ｍｍのもの）の受信感度の周波数特性を示す。
【００３４】
また、比較例として、図７に示す従来のガラスアンテナを寸法Ｗ×Ｈ＝約１６００ｍｍ×８００ｍｍの自動車の窓のガラス板９の最上端から１５０ｍｍ付近に（実施例の自動車高周波用ガラスアンテナが設けられた位置と同付近）銀ペーストを膜厚約３０μｍで印刷により形成後、焼成して作製した。図７の各部の寸法は以下の通りである。
【００３５】
アンテナ線１１ａの全長＝１１２ｍｍ、
アンテナ線１１ｂの全長＝１１２ｍｍ、
連結線１２の長さ＝５５ｍｍ×２＋１ｍｍ（全長１１１ｍｍ）、
位相調整線１３の全長＝４５ｍｍ、
給電点１５の寸法＝１０ｍｍ×１０ｍｍ、
アース導体１６の寸法＝１０ｍｍ×１０ｍｍ、
位相調整線１４の長さ＝１０ｍｍ（図７横幅）×５０ｍｍ（図７縦右側）×２０ｍｍ（図７縦左側）。
【００３６】
また、アンテナ線１１ａ、１１ｂと連結線１２及び位相調整線１３、１４の線幅は１ｍｍとした。
【００３７】
実施例と比較例の受信感度の周波数特性を比較したところ、実施例の方が８６０〜９４０ＭＨｚで平均約１．５ｄＢ受信感度がよかった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、自動車電話の周波数帯の電波に対する送受信特性を従来のポールアンテナの特性と同等にできるため、ポールアンテナをなくして自動車の車体面から突起物をなくすことができる。したがって、自動車の美観上望ましく、不快な風切り音をなくし、かつ、いたずらされることのない安全性の高い自動車高周波用ガラスアンテナを提供できる。
【００３９】
図７に示す従来のガラスアンテナは、自動車の窓のガラス板の中心より下側の位置に配置することによって、自動車電話の周波数帯の電波に対する送受信特性を従来のポールアンテナの送受信特性とほぼ同等とすることができる。
【００４０】
しかし、本発明の自動車高周波用ガラスアンテナは、自動車の窓のガラス板の中心より上側の位置に配された場合のみならず、自動車の窓のガラス板のどの位置に配された場合であっても、自動車電話の周波数帯の電波に対する送受信特性を従来のポールアンテナの送受信特性とほぼ同等にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車高周波用ガラスアンテナの代表例を示す正面図
【図２】図１の自動車高周波用ガラスアンテナと別の形の実施例を示す正面図
【図３】図１の自動車高周波用ガラスアンテナと別の形の実施例を示す正面図
【図４】図１の自動車高周波用ガラスアンテナと別の形の実施例を示す正面図
【図５】図１の自動車高周波用ガラスアンテナと別の形の実施例を示す正面図
【図６】実施例及び従来のポールアンテナの受信感度の周波数特性図
【図７】従来のガラスアンテナを示す正面図
【符号の説明】
１：ループ状の主アンテナ導体
２：線状の副アンテナ導体
３ａ：線状の補助アンテナ導体
３ｂ：別の線状の補助アンテナ導体
４：主アンテナ導体１と給電部５を接続する接続線
５：給電部
６：位相調整線
７：アース導体
９：自動車の窓のガラス板

Claims

自動車の窓のガラス板に、ループ状の主アンテナ導体と、給電部と、給電部に接続された副アンテナ導体と、アース導体とを設け、主アンテナ導体と給電部とが接続線によって接続されており、送受信電波の波長をλ、ガラスアンテナの短縮率をＫとするとき、接続線の長さを（λ／２）・Ｋ以下とすることを特徴とする自動車高周波用ガラスアンテナ。
主アンテナ導体が略長方形、略円形、略楕円形又は略多角形のループ状導体からなることを特徴とする請求項１の自動車高周波用ガラスアンテナ。
副アンテナ導体に補助アンテナ導体を付設することを特徴とする請求項１又は２の自動車高周波用ガラスアンテナ。