JP3565406B2 - Glass antenna for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車等車両の窓ガラスに設けたガラスアンテナに関し、特に自動車電話、携帯電話、パーソナル無線、業務用無線、PHSなどの極超短波帯の電波を送受信するに好適な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、自動車用電話、携帯電話を送受信するための車両用アンテナとして、ポールアンテナが実用化されているが、車体から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】
そのため近年、ポールアンテナ等の突起物のないガラスアンテナが要望されるようになり特開平6−314921号、特開平7−122918号などが提案され、送受信利得もポールアンテナに比較して同等のものが実用化されるようになった。
【0004】
しかしながら、これらの自動車電話用または携帯電話用ガラスアンテナはエレメントの全長を調節することによって、800MHz帯、または1500MHz帯のいずれの周波数帯域をもカバーできるものであるが、1つのアンテナパターンで同時に前記2種類の周波数帯域を使用することはできず、実際に使用する場合には、いずれか一方の帯域のみを予め選択せざるを得なかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、1つのアンテナパターンで、800MHz帯域と1500MHz帯域の両帯域で実用に供しうる自動車電話、携帯電話のアンテナとして好適であり、さらにパーソナル無線用、業務用無線、PHSなどの電波を送受信することも可能な車両用ガラスアンテナを提供することを目的とする。
【0006】
自動車等移動体の窓ガラスに配設するガラスアンテナであって、第1の水平線条と第1の垂直線条をL字状に接続した第1の主エレメントと、該第1の水平線条よりも移動体の金属ボディ側に第1の水平線条と平行に配設した第2の水平線条と第2の垂直線条をL字状に接続した第2の主エレメントとからなり、前記第1および第2の水平線条のピラー寄りの各先端より、金属ボディの近接縦枠近傍に設けた第1および第2の給電点までそれぞれ引出し線を設けて接続し、前記2つの給電点に同軸ケーブルの内部導線と外部導線とを接続するようにし、該各給電点の少なくとも片方、又は両給電点よりインピーダンス特性調整用の補助エレメントを配設した車両用のガラスアンテナ、
あるいは、前記補助エレメントは該給電点より水平線条を設け、その先端部近傍より1本以上の垂直線条をL字状またはT字状に接続して配置し、ガラスアンテナのインピーダンス特性を改善調整するようにした前述の車両用のガラスアンテナ、
あるいはまた、前記補助エレメントは該給電点より垂直方向に設けた線条からなり前述の車両用のガラスアンテナ、
あるいはまた、前記補助エレメントの垂直線条、又は水平線条が1本以上の線条、あるいは幅広の帯状からなる前述の車両用のガラスアンテナ、
あるいはまた、前記主エレメントの水平線条が金属ボディの上下辺の形状に合わせて、一部を円弧状とした前述の車両用のガラスアンテナを提供する。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明は、自動車等の移動体用の窓ガラス、例えば図5に示すような自動車の後部窓ガラスに配置するガラスアンテナであって、自動車電話、携帯電話、パーソナル無線、業務用無線、PHS等の極超短波帯の電波を送受信するのに好適なガラスアンテナである。
【0008】
該アンテナを後部窓ガラスに設ける場合には、中央部に防曇用の加熱線条等を配置するため、通常、加熱線条の上部余白部、下部余白部に設けられる。
【0009】
例えば、図5に示すように、車外視で単板ガラスを車両の後部窓ガラスとして装着した例であり、板ガラス1の車内側には防曇用の加熱線条2とともに、TV受信用のアンテナ6、ラジオ受信用のアンテナ7が複数箇所設けられており、図5の左側下部余白部に本発明の図3で示す自動車電話用のガラスアンテナ5と左側上部余白部に本発明の図1で示す自動車電話用のガラスアンテナ5をそれぞれ設けたものであり、いずれか1カ所だけでも良いが、複数箇所設けることによって、ダイバーシティ受信を可能とするものであり、2ケ所に設けたガラスアンテナは同じパターンであっても良く、また異なるパターンであっても良く、また右側上部、または下部であっても良い。。
【0010】
本発明のガラスアンテナの基本的なパターンとして、図1に示すように後部窓ガラスの下辺コーナー部近傍に設ける。第1の主エレメント3として第1の垂直線条aと第1の水平線条cをL字状に接続した。また、第2の主エレメント4として、前記第1の水平線条cと移動体の金属ボディ側20間で、第1の水平線条cと平行に設けた第2の水平線条dとその先端より第2の垂直線条bをL字状に接続した。
【0011】
さらに、前記第1および第2の水平線条c、dの金属ボディの縦枠であるピラー寄りの各先端より、垂直方向にそれぞれ引出し線e、fを設け、金属ボディ20の縦枠近傍に設けた第1および第2の給電点10、11と接続した。
【0012】
前記2つの給電点10、11に同軸ケーブルの内部導線と外部導線とを接続するようにし、該各給電点10、11の少なくとも片方、又は両給電点よりインピーダンス特性調整用の補助エレメントh、gを配設しインピーダンス特性を改善させている。
【0013】
前記補助エレメントh、gは、前記給電点10、11より金属ボディ20の縦枠であるピラーと直交する方向にそれぞれ水平線条を設け、それらの先端部より垂直線条を接続してL字状に配置した。
【0014】
第1の垂直線条a、および第2の垂直線条bはアンテナの送受信利得の向上を目的としたものであり、第1の垂直線条aについて好ましい長さはガラスの取付角度、帯域幅により異なるが、a=50〜80mmである。
【0015】
また第2の垂直線条bについて、b=60〜90mmである。
【0016】
また、第1の水平線条c、および第2の水平線条dはアンテナの送受信利得の向上と、インピーダンス特性の改善を目的としたものであり、第1の水平線条cについて好ましい長さは、c=60〜90mmである。
【0017】
また、第2の水平線条dについて好ましい長さは、d=140〜180mm前後であり、第2の水平線条dの長さは、第1の水平線条のcの長さの1.5倍以上が好ましい。
【0018】
つづいて、引出線e、fの長さは0〜80mm程度としたが、所望の給電点の取付位置によって左右されるため、この範囲に限定するものではない。該引出線e、fの長さの違いによりガラスアンテナのインピーダンス特性に影響を与えるので、給電点に接続した補助エレメントh、gによってインピーダンス調整を行い改善する。
【0019】
該補助エレメントh、gは、図1で示すパターンにおいては、それぞれ給電点より水平線条を設け、その先端より垂直線条を接続したが、その垂直線条の方向は上部方向であっても下部方向であっても良い。
【0020】
該補助エレメントh、gは2つの給電点の両方に接続するように設けたが、必要に応じて、いずれか片方だけでも良い。
【0021】
また、該補助エレメントは、引出線と重ならないように、前記給電点より直接垂直線条を設けてもよい。
【0022】
あるいはまた、前記補助エレメントの垂直線条、又は水平線条のそれぞれが複数本の線条、あるいは幅広の帯状からなるものであっても良い。
【0023】
本発明のガラスアンテナは、自動車、乗り物等の移動体の後部窓ガラスの上下辺のコーナー部に設けるようにしたが、金属ボディ枠に近接した周辺部であれば、これに限らない。またサイド窓ガラス、前部窓ガラス等に設けるようにしても良い。
【0024】
主エレメントの水平線条については、必ずしも直線である必要はなく、金属ボディの下辺コーナー部近傍で円弧部がある場合には、該円弧に沿った形状の円弧状としてもよく、該水平線条から給電点までの引出線についても、同様に金属ボディ枠の円弧に沿った形状としても良い。
【0025】
【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。
【0026】
図1〜図4は本発明の実施例1〜実施例4のアンテナ部分を示す要部詳細図、図5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正面図、図6〜図8は実施例2におけるガラスアンテナの800MHz帯域、1500MHz帯域におけるアンテナ利得の周波数特性図、およびVSWR(電圧定在波比)の周波数特性図を示す。また、図9〜図11は実施例3におけるガラスアンテナの800MHz帯域、1500MHz帯域におけるアンテナ利得の周波数特性図、およびVSWR(電圧定在波比)の周波数特性図を示す。さらに、図12〜図14は実施例4におけるガラスアンテナの800MHz帯域、1500MHz帯域におけるアンテナ利得の周波数特性図、およびVSWR(電圧定在波比)の周波数特性図を示し、図15は実施例1のガラスアンテナに補助エレメントを設けなかった時のVSWR(電圧定在波比)の周波数特性図を示す。
[実施例1]
自動車等の後部窓の車外視で左下辺のコーナー部に装着するガラス面に設けたアンテナであり、図1に示すように、第1の水平線条cと第1の垂直線条aをL字状に接続形成して第1の主エレメント3を設け、この第1の水平線条cと移動体の金属ボディ20間で第1の水平線条cと平行な第2の水平線条dと該水平線条dの一端と接続した第2の垂直線条bをL字状に接続形成して第2の主エレメント4を設ける。
【0027】
さらに、該第1の水平線条cと第2の水平線条dの金属ボディ20のピラーに接近する方向の端部より第1の給電点、及び第2の給電点までそれぞれ引出線e、fを設け、該第1の給電点、および第2の給電点よりそれぞれ補助エレメントg、hを設けた。
【0028】
該補助エレメントh、gは、給電点より水平方向に水平線条を設け、その先端より垂直線条を接続したL字形状とした。
【0029】
各線条の長さは、以下の通りである。
【0030】
第1の垂直線条a=65mm、第1の水平線条c=77mm、
第2の垂直線条b=81mm、第2の水平線条d=163mm、
引出線e=60mm、f=70mm、
補助エレメントhの水平線条の長さ=7mm、垂直線条の長さ=10mm
補助エレメントgの水平線条の長さ=15mm、垂直線条の長さ=30mm
本発明のアンテナを、ガラス板の表面に導電ペーストによりスクリーン印刷し、焼成してアンテナ付き窓ガラスを形成した。
【0031】
このような窓ガラスを車輌等の後部開口部に装着した後、第1の主エレメント3の端部を直接又は引出線eを介して第1の給電点10、第2の主エレメント4の端部を直接又は引出線fを介して第2の給電点11として、それぞれ同軸ケーブル12の内部導線と外部導線に接続する。
【0032】
第1の主エレメント3の水平線条とこの線条に近接して配設した第2の主エレメント4の水平線条との間隔を3mmとして、810MHz〜960MHz、及び1420〜1510MHzの自動車電話帯の垂直偏波における送受信利得が高くなるようにチューニングした。
【0033】
従来の自動車電話用貼り付けアンテナの送受信利得を0dBとしたときの利得比(以下、従来のアンテナ比と略称する)で示すと、800MHz帯の平均で+2.7dB、1500MHz帯の平均で+2.3dBとなり、従来の実用に供されているガラスアンテナの送受信利得を上回る良好な結果が得られた。
【0034】
また、このアンテナのVSWRの周波数特性図を測定したところ、800MHz帯で1.8以下、1500MHz帯で1.7以下であって、両帯域で実用に供し得るものであることがわかる。
[実施例2]
図2に示すように、第1の主エレメント3と第2の主エレメント4については実施例1と同じ構成としたものであり、該第1の主エレメント3の水平線条の金属ボディの縦枠側の先端より引出線eを設け、同じく第2の主エレメントの水平線条の先端より引出線fを設け、それぞれ引出線の先端で第1の給電点、第2の給電点と接続し、第1の主エレメントと引出線eでコの字形状とし、第2の主エレメントと引出線fで同じくコの字形状とした。
【0035】
また、本実施例のガラスアンテナを備えた窓ガラスを車外視において、前記第1の給電点のガラス中央側右端より、垂直線条を下方に向けて設けた。
【0036】
さらに、前記第2の給電点の上端より、水平線条を設け、その水平線条の先端部と中間点より、それぞれ下方に向けて2本の垂直線条を設けた。
【0037】
本実施例2における各線条の長さは、以下の通りである。
【0038】
第1の主エレメント3の水平線条cと、この線条に近接して配設した第2の主エレメント4の水平線条dとの間隔を3mmとする。
【0039】
本発明のアンテナを、ガラス板の表面に導電ペーストによりスクリーン印刷し、焼成してアンテナ付き窓ガラスを形成した。
【0040】
第1の主エレメント3と第2の主エレメント4を上記のように配置して、810MHz〜960MHz、及び1420〜1510MHzの自動車電話帯の垂直偏波における送受信利得が最も高くなるようにチューニングした。
【0041】
このような車両用のガラスアンテナの800MHz帯と1500MHz帯のアンテナ利得の周波数特性を測定し、従来のアンテナ比で示すと810〜960MHz帯域では図6に示す通りとなり、その平均で+3.1dBとなる。
【0042】
また、1420〜1510MHz帯域では図7に示す通りとなり、その平均では+2.6dBとなる。
【0043】
このように、従来の実用に供されているガラスアンテナの送受信利得を上回る良好な結果が得られた。
【0044】
また、本実施例のガラスアンテナのVSWRの周波数特性図を測定したところ、図8に示す通りであり、800MHz帯と1500MHz帯の両帯域でいずれも2.0以下となっており実用に供し得るものであることがわかる。
[実施例3]
図3に示すように、第1の主エレメント3と第2の主エレメント4については実施例1と同じ形状としたものであり、該第1の主エレメント3の水平線条の金属ボディの縦枠側の先端より引出線eを設け、同じく第2の主エレメントの水平線条の先端より引出線fを設け、それぞれ引出線の先端で第1の給電点、第2の給電点と接続した。
【0045】
また、本実施例のガラスアンテナを備えた窓ガラスを車外視において、前記第1の給電点の右側中央端より、水平線条を設け、該水平線条の先端より上部方向と下部方向の両垂直方向に垂直線条を設けた。
【0046】
さらに、前記第2の給電点の右側中央端より、水平線条を設け、その水平線条の先端部より、上方に向けて垂直線条を設けた。
【0047】
本実施例3における各線条の長さは、以下の通りである。
【0048】
第1の主エレメント3の水平線条cと、この線条に近接して配設した第2の主エレメント4の水平線条dとの間隔を5mmとする。
【0049】
本発明のアンテナを、ガラス板の表面に導電ペーストによりスクリーン印刷し、焼成してアンテナ付き窓ガラスを形成した。
【0050】
第1の主エレメント3と第2の主エレメント4を上記のように配置して、810MHz〜960MHz、及び1420〜1510MHzの自動車電話帯の垂直偏波における送受信利得が最も高くなるようにチューニングした。
【0051】
このような車両用のガラスアンテナの800MHz帯と1500MHz帯のアンテナ利得の周波数特性を測定し、従来のアンテナ比で示すと810〜960MHz帯域では図9に示す通りとなり、その平均で+3.5dBとなる。
【0052】
また、1420〜1510MHz帯域では図10に示す通りとなり、その平均では+3.3dBとなる。
【0053】
このように、従来の実用に供されている貼り付けアンテナの送受信利得を上回る良好な結果が得られた。
【0054】
また、本実施例のガラスアンテナのVSWRの周波数特性図を測定したところ、図11に示す通りであり、800MHz帯と1500MHz帯の両帯域で実用に供し得るものであることがわかる。
[実施例4]
図4に示すものは車外視で窓ガラスの左上に設けたアンテナであって、第1の主エレメント3と第2の主エレメント4についてはそれぞれの水平線条を金属ボディのコーナー部の円弧に合わせた形状としたものであり、第1の水平線条と第2の水平線条の円弧の先端を延長して引出線e、fとして、それぞれ引出線の先端で第1の給電点、第2の給電点と接続した。
【0055】
また、本実施例のガラスアンテナを備えた窓ガラスを車外視において、前記第2の給電点の下端より、水平線条を設け、その水平線条の先端部より、上方に向けて垂直線条を設けた。
【0056】
本実施例4における各線条の長さは、以下の通りである。
【0057】
本実施例においては、金属ボディのコーナー部の円弧に合わせた形状としたもので、第1の水平線条cと引出線eとの境界、および第2の水平線条dと引出線fとの境界が不明確であるため、図4中の破線で示すように、各水平線条を各給電点10、11の垂直方向に延長させた位置までを想の第1の水平線条c’、第2の水平線条d’の長さとし、該位置から各給電点10、11までを仮想の引出線e’、f’として、下記に示すように長さを設定した。
【0058】
第1の主エレメント3の水平線条cと、この線条に近接して配設した第2の主エレメント4の水平線条dとの間隔を3mmとする。
【0059】
本発明のアンテナを、ガラス板の表面に導電ペーストによりスクリーン印刷し、焼成してアンテナ付き窓ガラスを形成した。
【0060】
第1の主エレメント3と第2の主エレメント4を上記のように配置して、810MHz〜960MHz、及び1420〜1510MHzの自動車電話帯の垂直偏波における送受信利得が最も高くなるようにチューニングした。
【0061】
このような車両用のガラスアンテナの800MHz帯と1500MHz帯のアンテナ利得の周波数特性を測定し、従来のアンテナ比で示すと810〜960MHz帯域では図12に示す通りとなり、その平均で+3.2dBとなる。
【0062】
また、1420〜1510MHz帯域では図13に示す通りとなり、その平均では+4.3dBとなる。
【0063】
このように、従来の実用に供されているガラスアンテナの送受信利得を上回る良好な結果が得られた。
【0064】
また、本実施例のガラスアンテナのVSWRの周波数特性図を測定したところ、図14に示す通りであり、800MHz帯と1500MHz帯の両帯域で実用に供し得るものであることがわかる。
【0065】
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。
【0066】
尚、図15は実施例1のガラスアンテナにインピーダンス調整用の補助エレメントを設けなかった時のVSWR(電圧定在波比)特性図を示すが、800MHz帯と1500MHz帯において実用に供しないものであることがわかる。
【0067】
また、第1の主エレメント、第2の主エレメント、および補助エレメントにおいて、水平線条の幅は0.3〜5mm、好ましくは0.5〜3mmの範囲で幅広に適宜選択することにより、広い範囲の周波数の電波に対して利得を向上させる作用をしており、高帯域性のアンテナとすることができる。
【0068】
また、本発明のアンテナは後部窓ガラスの加熱線条下部余白部、上部余白部以外にも、前部窓ガラス、側部窓ガラスなどに設けてもよい。
【0069】
また、パーソナル無線、業務用無線、PHSなどの極超短波帯の電波の送受信についても好適に使用することができるものである。
【0070】
補助エレメントについては、第1の給電点と第2の給電点のいずれか片方、または両方より設ければ良く、車種によって給電点の位置等制限され、引出線の長さ等によってインピーダンス特性が不十分なときなどには、これを改善するために、必要に応じて設ければよく、必ずしも複数箇所に設ける必要はない。
【0071】
また、本発明のガラスアンテナは単独でも使用可能であるが、後部窓ガラスの加熱線条の上部余白部、下部余白部に設けたガラスアンテナ、前部窓ガラスに設けたガラスアンテナ、側部窓ガラスに設けたガラスアンテナあるいはポールアンテナなどと組み合わせてダイバーシティ受信を行うと、さらに好ましい結果を得ることができる。
【0072】
【発明の効果】
本発明のガラスアンテナは、第1の主エレメントと第2の主エレメントの双方で、810〜960MHzと1420〜1510MHzの両帯域の周波数の電波を好適に送受信し、該第1の主エレメント、及び第2の主エレメントから各給電点の位置まで設けた引出線によるインピーダンス特性のずれを、2つの給電点の片方または両方より、水平線条と垂直線条を組み合わせて設けた補助エレメントにより、インピーダンス特性の改善調整をすることにより、送受信機および同軸ケ−ブルの特性インピーダンスにアンテナのインピ−ダンスを広帯域にわたり近似させることができ、その結果、800MHz帯と1500MHz帯の両帯域で高利得なアンテナ性能を有する自動車電話、携帯電話、パーソナル無線、業務用無線、PHSなどの極超短波の送受信アンテナとして特に好適なもので、実用レベルまでアンテナ性能を向上させるものである。
【0073】
さらにUHF帯のTV放送波も好適に受信することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のアンテナ部分を示す要部詳細図。
【図2】本発明の実施例2のアンテナ部分を示す要部詳細図。
【図3】本発明の実施例3のアンテナ部分を示す要部詳細図。
【図4】本発明の実施例4のアンテナ部分を示す要部詳細図。
【図5】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正面図。
【図6】本発明の実施例2のガラスアンテナの800MHz帯域におけるアンテナ利得の周波数特性図。
【図7】本発明の実施例2のガラスアンテナの1500MHz帯域におけるアンテナ利得の周波数特性図。
【図8】本発明の実施例2のガラスアンテナのVSWR(電圧定在波比)の周波数特性図。
【図9】本発明の実施例3のガラスアンテナの800MHz帯域におけるアンテナ利得の周波数特性図。
【図10】本発明の実施例3のガラスアンテナの1500MHz帯域におけるアンテナ利得の周波数特性図。
【図11】本発明の実施例3のガラスアンテナのVSWR(電圧定在波比)の周波数特性図。
【図12】本発明の実施例4のガラスアンテナの800MHz帯域におけるアンテナ利得の周波数特性図。
【図13】本発明の実施例4のガラスアンテナの1500MHz帯域におけるアンテナ利得の周波数特性図。
【図14】本発明の実施例4のガラスアンテナのVSWR(電圧定在波比)の周波数特性図。
【図15】実施例1のガラスアンテナで補助エレメントを設けなかったときのVSWR(電圧定在波比)の周波数特性図。
【符号の説明】
1 板ガラス
2 防曇用の加熱線条
3 第1のエレメント
4 第2のエレメント
5 本発明のアンテナ
6 TV受信用アンテナ
7 ラジオ受信用アンテナ
8 引き出し線
9 補助エレメント
10 第1の給電点
11 第2の給電点
12 同軸ケーブル
20 金属ボディ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a glass antenna provided on a window glass of a vehicle such as an automobile, and more particularly to a glass antenna suitable for transmitting and receiving radio waves in an ultrahigh frequency band such as an automobile phone, a mobile phone, a personal radio, a business radio, and a PHS. .
[0002]
[Conventional technology and its problems]
Conventionally, a pole antenna has been put into practical use as a vehicle antenna for transmitting and receiving a car phone and a mobile phone, but since it has a structure protruding from a vehicle body, not only is it not preferable in terms of safety and appearance, There were drawbacks, such as being hindered during car washing and possibly causing breakage.
[0003]
Therefore, in recent years, a glass antenna having no projection such as a pole antenna has been demanded, and Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 6-314921 and Hei 7-122918 have been proposed. Has come to practical use.
[0004]
However, these glass antennas for car phones or mobile phones can cover either the 800 MHz band or the 1500 MHz band by adjusting the total length of the element. Two types of frequency bands cannot be used, and when actually used, only one of the bands has to be selected in advance.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of such a point, and is suitable as an antenna for a mobile phone and a mobile phone that can be put to practical use in both the 800 MHz band and the 1500 MHz band with one antenna pattern. It is an object of the present invention to provide a glass antenna for a vehicle that can also transmit and receive radio waves for radio, business radio, and PHS.
[0006]
What is claimed is: 1. A glass antenna disposed on a window glass of a mobile body such as an automobile, comprising: a first main element in which a first horizontal line and a first vertical line are connected in an L-shape; The first main element also includes a second horizontal line disposed in parallel with the first horizontal line on the metal body side of the moving body and a second main element formed by connecting a second vertical line in an L-shape. And a lead wire is provided and connected from each end of the second horizontal line near the pillar to first and second power supply points provided near the vertical frame adjacent to the metal body, and a coaxial cable is connected to the two power supply points. A glass antenna for a vehicle in which an inner conductor and an outer conductor are connected, and at least one of the feed points or an auxiliary element for impedance characteristic adjustment is arranged from both feed points,
Alternatively, the auxiliary element is provided with a horizontal line from the feeding point, and one or more vertical lines are connected and arranged in an L-shape or a T-shape from the vicinity of the tip thereof to improve and adjust the impedance characteristics of the glass antenna. The aforementioned glass antenna for a vehicle,
Alternatively, the auxiliary element is formed of a line provided in a direction perpendicular to the feeding point, and the glass antenna for a vehicle described above,
Alternatively, the above-mentioned glass antenna for a vehicle, in which the vertical line or the horizontal line of the auxiliary element is formed of one or more lines or a wide band,
Alternatively, there is provided the above-mentioned glass antenna for a vehicle, wherein a horizontal line of the main element is partially arc-shaped in accordance with the shape of the upper and lower sides of the metal body.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention relates to a glass antenna disposed on a window glass for a moving body such as an automobile, for example, a rear window glass of the automobile as shown in FIG. 5, and includes a car phone, a mobile phone, a personal radio, a commercial radio, a PHS, and the like. This is a glass antenna suitable for transmitting and receiving radio waves in the ultrahigh frequency band.
[0008]
When the antenna is provided on the rear window glass, the heating wire or the like for anti-fog is arranged at the center, and therefore, the antenna is usually provided at the upper margin and the lower margin of the heating wire.
[0009]
For example, as shown in FIG. 5, this is an example in which a single glass is attached as a rear window glass of the vehicle when viewed from the outside of the vehicle. A plurality of
[0010]
As a basic pattern of the glass antenna of the present invention, it is provided near the lower corner of the rear window glass as shown in FIG. As the first
[0011]
Further, lead lines e and f are provided in the vertical direction from the respective tips of the first and second horizontal lines c and d near the pillars, which are the vertical frames of the metal body, and are provided near the vertical frame of the
[0012]
An inner conductor and an outer conductor of a coaxial cable are connected to the two
[0013]
The auxiliary elements h and g are provided with horizontal lines from the
[0014]
The first vertical line a and the second vertical line b are for the purpose of improving the transmission / reception gain of the antenna, and the preferable length of the first vertical line a is the mounting angle of the glass and the bandwidth. by different, it is a = 50 to 80 mm.
[0015]
For the second vertical filament b , b = 60 to 90 mm.
[0016]
The first horizontal strip c, and a second horizontal strip d is the improvement of the reception gain of the antenna, which has the purpose of improving the impedance characteristics, the preferred length for the first horizontal strip c is, c = 60 to 90 mm.
[0017]
Further, preferred length for the second horizontal strips d is d = 140~180Mm is around the length of the second horizontal strip d, the first 1.5 times or more the length of the c horizontal strip Is preferred.
[0018]
Subsequently, the lengths of the lead lines e and f are set to about 0 to 80 mm. However, the length is not limited to this range because the length depends on a mounting position of a desired feeding point. Since the impedance characteristics of the glass antenna are affected by differences in the lengths of the lead lines e and f, the impedance is adjusted and improved by the auxiliary elements h and g connected to the feeding point.
[0019]
In the pattern shown in FIG. 1, each of the auxiliary elements h and g has a horizontal line provided from the feeding point and a vertical line connected from the leading end thereof. It may be a direction.
[0020]
Although the auxiliary elements h and g are provided so as to be connected to both of the two feeding points, only one of them may be used as necessary.
[0021]
Further, the auxiliary element may be provided with a vertical line directly from the feed point so as not to overlap with the lead wire.
[0022]
Alternatively, each of the vertical or horizontal lines of the auxiliary element may be formed of a plurality of lines or a wide band.
[0023]
Although the glass antenna of the present invention is provided at the upper and lower corners of the rear window glass of a moving body such as an automobile or a vehicle, the present invention is not limited to this as long as it is a peripheral part close to the metal body frame. Further, it may be provided on a side window glass, a front window glass, or the like.
[0024]
The horizontal line of the main element does not necessarily have to be a straight line. If there is an arc portion near the lower corner of the metal body, the main element may have an arc shape along the arc. The lead line up to the point may be similarly shaped along the arc of the metal body frame.
[0025]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
1 to 4 are detailed views of a main part showing an antenna part of Examples 1 to 4 of the present invention. FIG. 5 is a front view in which a glass antenna of the present invention is provided on a rear window glass for an automobile, and FIGS. 8 shows a frequency characteristic diagram of the antenna gain and a frequency characteristic diagram of the VSWR (voltage standing wave ratio) in the 800 MHz band and the 1500 MHz band of the glass antenna in the second embodiment. 9 to 11 show a frequency characteristic diagram of an antenna gain and a frequency characteristic diagram of a VSWR (voltage standing wave ratio) of the glass antenna in the 800 MHz band and the 1500 MHz band in the third embodiment. Further, FIGS. 12 to 14 show the frequency characteristics of the antenna gain and the frequency characteristics of the VSWR (voltage standing wave ratio) of the glass antenna in the 800 MHz band and 1500 MHz band in the fourth embodiment, respectively, and FIG. FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of VSWR (voltage standing wave ratio) when no auxiliary element is provided in the glass antenna of FIG.
[Example 1]
An antenna provided on a glass surface mounted on a lower left corner of a rear window of an automobile or the like when viewed from outside of the vehicle. As shown in FIG. 1, the first horizontal line c and the first vertical line a are L-shaped. A first
[0027]
Further, the lead lines e and f are respectively extended from the ends of the first horizontal line c and the second horizontal line d in the direction approaching the pillar of the
[0028]
Each of the auxiliary elements h and g has an L-shape in which a horizontal line is provided in the horizontal direction from the power supply point and a vertical line is connected from the end.
[0029]
The length of each line is as follows.
[0030]
A first vertical line a = 65 mm, a first horizontal line c = 77 mm,
A second vertical line b = 81 mm, a second horizontal line d = 163 mm,
Leader line e = 60 mm, f = 70 mm,
Length of horizontal line of auxiliary element h = 7 mm, length of vertical line = 10 mm
Length of horizontal line of auxiliary element g = 15 mm, length of vertical line = 30 mm
The antenna of the present invention was screen-printed with a conductive paste on the surface of a glass plate and fired to form a window glass with an antenna.
[0031]
After such a window glass is mounted on the rear opening of the vehicle or the like, the end of the first
[0032]
Assuming that the distance between the horizontal line of the first
[0033]
When the transmission / reception gain of the conventional pasted antenna for a mobile phone is set to 0 dB, the gain ratio (hereinafter simply referred to as the conventional antenna ratio) is +2.7 dB in the 800 MHz band average and +2.500 in the 1500 MHz band average. 3 dB, which is a good result that exceeds the transmission / reception gain of a conventional glass antenna used in practical use.
[0034]
Also, when a frequency characteristic diagram of the VSWR of this antenna is measured, it is 1.8 or less in the 800 MHz band and 1.7 or less in the 1500 MHz band, indicating that the antenna can be practically used in both bands.
[Example 2]
As shown in FIG. 2, the first
[0035]
In addition, when the window glass provided with the glass antenna of this embodiment is viewed from the outside of the vehicle, a vertical line is provided downward from the right end of the first power supply point on the glass center side.
[0036]
Further, a horizontal line is provided from the upper end of the second power supply point, and two vertical lines are provided downward from a tip portion and an intermediate point of the horizontal line.
[0037]
The length of each line in the second embodiment is as follows.
[0038]
The distance between the horizontal line c of the first
[0039]
The antenna of the present invention was screen-printed with a conductive paste on the surface of a glass plate and fired to form a window glass with an antenna.
[0040]
The first
[0041]
The frequency characteristics of the antenna gains of the 800 MHz band and the 1500 MHz band of such a glass antenna for a vehicle are measured, and as compared with a conventional antenna, the band characteristics are as shown in FIG. 6 in the 810 to 960 MHz band, and the average is +3.1 dB. Become.
[0042]
Also, in the band of 1420 to 1510 MHz, the result is as shown in FIG. 7, and the average is +2.6 dB.
[0043]
As described above, good results were obtained that exceeded the transmission and reception gains of the conventional practically used glass antenna.
[0044]
Further, when the frequency characteristic diagram of the VSWR of the glass antenna of the present embodiment was measured, it was as shown in FIG. 8, and it was 2.0 or less in both the 800 MHz band and the 1500 MHz band, so that it can be put to practical use. It turns out to be something.
[Example 3]
As shown in FIG. 3, the first
[0045]
Further, when the window glass provided with the glass antenna of this embodiment is viewed from outside of the vehicle, a horizontal line is provided from the right center end of the first power supply point, and both upper and lower directions are provided from the tip of the horizontal line. Vertical streaks.
[0046]
Furthermore, a horizontal line was provided from the right center end of the second power supply point, and a vertical line was provided upward from the tip of the horizontal line.
[0047]
The length of each line in the third embodiment is as follows.
[0048]
The distance between the horizontal line c of the first
[0049]
The antenna of the present invention was screen-printed with a conductive paste on the surface of a glass plate and fired to form a window glass with an antenna.
[0050]
The first
[0051]
The frequency characteristics of the antenna gains of the 800 MHz band and the 1500 MHz band of such a glass antenna for a vehicle are measured, and as compared with the conventional antenna, the band characteristics are as shown in FIG. 9 in the 810 to 960 MHz band, and the average is +3.5 dB. Become.
[0052]
In the band of 1240 to 1510 MHz, it is as shown in FIG. 10, and the average is +3.3 dB.
[0053]
As described above, good results were obtained that exceeded the transmission / reception gains of the conventional practically-used attached antenna.
[0054]
In addition, a measurement of the frequency characteristics of the VSWR of the glass antenna of the present embodiment is shown in FIG. 11, and it can be seen that the antenna can be practically used in both the 800 MHz band and the 1500 MHz band.
[Example 4]
FIG. 4 shows an antenna provided on the upper left of the window glass when viewed from the outside of the vehicle. The first
[0055]
In addition, when the window glass provided with the glass antenna of this embodiment is viewed from the outside of the vehicle, a horizontal line is provided from a lower end of the second feeding point, and a vertical line is provided upward from a tip of the horizontal line. Was.
[0056]
The length of each line in the fourth embodiment is as follows.
[0057]
In the present embodiment, the shape is adapted to the arc of the corner of the metal body, and the boundary between the first horizontal line c and the lead line e and the boundary between the second horizontal line d and the lead line f. Is unclear, as shown by the broken line in FIG. 4, the first horizontal line c ′, the second horizontal line up to the position where each horizontal line is extended in the vertical direction of each of the feeding points 10 and 11 is assumed. The length of the horizontal line d 'was set as shown below, and the length from the position to each of the feeding points 10 and 11 was set as virtual leader lines e' and f '.
[0058]
The distance between the horizontal line c of the first
[0059]
The antenna of the present invention was screen-printed with a conductive paste on the surface of a glass plate and fired to form a window glass with an antenna.
[0060]
The first
[0061]
The frequency characteristics of the antenna gains of the 800 MHz band and the 1500 MHz band of such a glass antenna for a vehicle are measured, and the antenna characteristics are as shown in FIG. 12 in the 810 to 960 MHz band, and the average thereof is +3.2 dB. Become.
[0062]
In the 1420 to 1510 MHz band, it is as shown in FIG. 13, and the average is +4.3 dB.
[0063]
As described above, good results were obtained that exceeded the transmission and reception gains of the conventional practically used glass antenna.
[0064]
In addition, a measurement of the frequency characteristic diagram of the VSWR of the glass antenna of this example is as shown in FIG. 14, and it can be seen that the glass antenna can be practically used in both the 800 MHz band and the 1500 MHz band.
[0065]
The preferred embodiments have been described above, but the present invention is not limited to these, and various applications are possible.
[0066]
FIG. 15 shows a VSWR (voltage standing wave ratio) characteristic diagram when an auxiliary element for impedance adjustment is not provided in the glass antenna of the first embodiment, but it is not practically used in the 800 MHz band and the 1500 MHz band. You can see that there is.
[0067]
In addition, in the first main element, the second main element, and the auxiliary element, the width of the horizontal streak is appropriately selected to be wide in a range of 0.3 to 5 mm, preferably 0.5 to 3 mm, so that a wide range is obtained. It has the effect of improving the gain for radio waves of the frequency of, and can be used as a high-bandwidth antenna.
[0068]
Further, the antenna of the present invention may be provided on a front window glass, a side window glass, or the like, in addition to the heating wire lower margin portion and the upper margin portion of the rear window glass.
[0069]
Further, the present invention can be suitably used for transmission and reception of radio waves in the ultrahigh frequency band such as personal radio, business radio, and PHS.
[0070]
The auxiliary element may be provided at one or both of the first feeding point and the second feeding point. The position of the feeding point is limited depending on the type of vehicle, and the impedance characteristic is not affected by the length of the lead wire. When sufficient, for example, it may be provided as needed to improve this, and it is not always necessary to provide it at a plurality of locations.
[0071]
Although the glass antenna of the present invention can be used alone, a glass antenna provided in an upper margin portion, a lower margin portion of a heating wire of a rear window glass, a glass antenna provided in a front window glass, a side window, When diversity reception is performed in combination with a glass antenna or a pole antenna provided on glass, more preferable results can be obtained.
[0072]
【The invention's effect】
The glass antenna of the present invention preferably transmits and receives radio waves having frequencies in both bands of 810 to 960 MHz and 1420 to 1510 MHz in both the first main element and the second main element, and the first main element and The deviation of the impedance characteristic due to the lead wire provided from the second main element to the position of each feed point is reduced by one or both of the two feed points using an auxiliary element provided by combining horizontal and vertical lines. Of the antenna, the impedance of the antenna can be approximated to the characteristic impedance of the transceiver and the coaxial cable over a wide band, and as a result, the antenna performance with high gain in both the 800 MHz band and the 1500 MHz band Such as car phones, mobile phones, personal radio, business radio, and PHS But particularly suitable as a receiving antenna for short, is intended to improve the antenna performance to a practical level.
[0073]
Further, it is possible to suitably receive a UHF band TV broadcast wave.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a detailed view of a main part showing an antenna part according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of a main part showing an antenna part according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a main part detailed view showing an antenna part according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an essential part detailed view showing an antenna part according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view in which the glass antenna of the present invention is provided on a rear window glass for an automobile.
FIG. 6 is a frequency characteristic diagram of an antenna gain in an 800 MHz band of the glass antenna according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a frequency characteristic diagram of an antenna gain in a 1500 MHz band of the glass antenna according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a frequency characteristic diagram of VSWR (voltage standing wave ratio) of the glass antenna according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a frequency characteristic diagram of an antenna gain in an 800 MHz band of the glass antenna according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a frequency characteristic diagram of an antenna gain in a 1500 MHz band of the glass antenna according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a frequency characteristic diagram of VSWR (voltage standing wave ratio) of the glass antenna according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a frequency characteristic diagram of the antenna gain in the 800 MHz band of the glass antenna according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a frequency characteristic diagram of an antenna gain in a 1500 MHz band of the glass antenna according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a frequency characteristic diagram of VSWR (voltage standing wave ratio) of the glass antenna according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a frequency characteristic diagram of VSWR (voltage standing wave ratio) when an auxiliary element is not provided in the glass antenna of the first embodiment.
[Explanation of symbols]
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