JP3634678B2 - 車両用ガラスアンテナ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用の後部あるいは側部などの窓ガラスに設けたＡＭラジオ放送波受信用、ＦＭラジオ放送波を受信するに好適であり、特にＦＭラジオ放送波受信時に前置増幅器が不要である車両用のアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＡＭ、ＦＭなどのラジオ放送波、ＴＶ放送波を受信するための車両用ガラスアンテナが要望されるようになり、車両用後部窓ガラスに加熱用の導電線条とともに、アンテナ用の導電線条が広く使用されているが、このアンテナは加熱用の導電線条の上部あるいは下部余白部に設けるものであるから、占有面積がどうしても小さくせざるを得ず、受信感度を高くすることが困難であり、しかも車体に接近せざるを得ず、受信した電波が車体に漏洩したり、加熱用の給電ラインを通じてアース側、直流電源側などに漏洩してしまうので、前置増幅器などを受信機とアンテナ給電部の間に挿入していたが、コストが上がり、しかも強電界中では混変調などが発生する恐れもあるので、前置増幅器を使用せずに、受信可能なアンテナが模索されており、ＡＭ放送帯域内全体の受信感度を向上させる目的で実開平２−７２０１０号公報、特開平７−１１１４１２号公報などに示される装置が提案されているが、ＦＭ放送波を受信するときには、アースに漏洩する電流を防ぐために、高周波コイルなどを挿入する装置が特開平３−１０４３０１号公報などとして出願されているが、ある程度の効果は期待できるものの、これだけではアンプレスとすることは困難である。
【０００３】
ＡＭ放送波を受信するために、通常の同軸ケーブルなどを使用した場合、その長さが長くなると、長さの増加に応じて受信感度が低下する。
【０００４】
その影響を少なくするために、近年、静電容量が３０ｐＦ／ｍ程度のフィーダ、例えば低容量の伝送フィーダーを使用するケースがあるが、その場合であっても、通常の同軸ケーブルなどに比較して感度低下は少ないものの長さは短い方がよい。
【０００５】
一方、このようなフィーダによってＦＭ放送波あるいはＴＶ放送波などの超短波帯の放送波を受信するときには、受信機の入力インピーダンスとは異なるので長さによってインピーダンスが変化し、最適長さも異なってしまう。
【０００６】
実際には、車種によって配線ルートが決まっており、その配線ルートに沿って配線すると、超短波帯受信時の受信感度が最大になる最適長さにすることも困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、任意のケーブル長であっても、ＡＭ放送波の受信感度の低下を防ぐだけでなく、ＦＭ放送波などの超短波帯の放送波を受信するときにも受信感度の低下を防ぎ、アンプレスとすることができるガラスアンテナ装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用ガラスアンテナ装置は、車両用窓ガラスに設けたガラスアンテナ（加熱用導電線兼受信アンテナを除く）と受信機の間を、受信機の入力インピーダンスとは異なる特性インピーダンスを有するフィーダによって接続された、ＡＭ放送波とＦＭ放送波などの超短波帯の放送波を受信するための車両用ガラスアンテナ装置において、前記フィーダは任意の長さとして、ガラスアンテナと受信機の間に、コイルあるいはコンデンサを直列または並列に、あるいはこれらを組み合わせた回路を挿入し、超短波帯放送波受信時にアンテナと受信機のインピーダンスの整合損失を低減させてアンプレスとしたことを特徴とする車両用ガラスアンテナ装置である。
あるいは、本発明は、ガラスアンテナと受信機間に直列、あるいは並列に設けるコイルやコンデンサーの数値範囲としては、受信機の入力インピーダンスをＺとすると、並列に接続したコンデンサーあるいはコイルのインピーダンスを１．５Ｚ以上、直列に接続したコンデンサーあるいはコイルのインピーダンスを５Ｚ以下としたことを特徴とする上述の車両用ガラスアンテナ装置である。
あるいはまた、本発明は、受信機の入力インピーダンスをＺとすると、並列に接続したコンデンサーのインピーダンスを１．５Ｚ〜３２Ｚ、並列に接続したコイルのインピーダンスを３Ｚ〜４０Ｚとし、直列に接続したコンデンサーのインピーダンスを０．１Ｚ〜２Ｚ、直列に接続したコイルのインピーダンスを０．５Ｚ〜５Ｚとしたことを特徴とする上述の車両用ガラスアンテナ装置である。
【０００９】
さらに、本発明は、受信機の入力インピーダンスとは異なるインピーダンスを有する、例えば低容量のフィーダによってガラスアンテナとラジオ受信機を接続するので、ＡＭ放送波を受信するときには、フィーダは短い方が受信利得が高いが、指定のルートで配線してフィーダが長くなってもＡＭ放送波の受信感度の低下を抑えることができる。
【００１０】
さらにＦＭ放送波、ＴＶ放送波などの超短波帯の電波を受信するときには、指定ルートで配線してもコイルあるいはコンデンサーを直列または並列に、あるいはこれらを組み合わせた回路を挿入してインピーダンスを調整するので、インピーダンス整合損失を低減し、受信感度を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
アンテナ導体が配設される車両用の窓ガラスは、実施例に示すようなリア窓ガラスだけでなく、サイド窓ガラス、フロント窓ガラスでも勿論よい。
【００１２】
リア窓ガラスにアンテナを形成する場合には車内面に銀ペーストをプリントして形成された防曇用のヒータの上部余白部あるいは下部余白部に設ければよい。
【００１３】
また、サイド窓ガラスにアンテナを形成する場合には嵌め殺しの窓等に導電性のペーストをプリントして形成すれば良い。
【００１４】
また、アンテナ導体は銀ペーストなどの導電ペーストをスクリーン印刷して形成したプリント線条によるものだけでなく、透明導電膜により形成されたアンテナ、銅などの金属細線を中間膜に埋め込んだワイヤアンテナなど各種のアンテナを採用することができる。
【００１５】
フィーダとしては、５０Ωあるいは７５Ωの受信機の入力インピーダンスと同じ同軸ケーブルなどの従来使用されているフィーダ以外のものが採用可能である。
【００１６】
図１は本発明のガラスアンテナ装置を示す要部概略図であり、図２（ａ）〜（ｈ）は図１の補償回路７の変形例を示すものである。
【００１７】
まず、図１、図２（ａ）で示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間を接続するフィーダ５に補償するコイルＬ１あるいはコンデンサーＣ１を直列に接続する例について、図４に示すようにスミスチャートによって説明する。
【００１８】
低容量のフィーダ５などを使用した場合には、そのインピーダンスは長さを変えることによって点Ａと点Ｂを通る反射係数が一定の円周上を移動して変化する。
【００１９】
任意の長さにおける受信機入力端からみたアンテナ側のインピーダンスは、低容量フィーダの長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）より短いときには反時計回りにこの反射係数が一定の円周上を変化し、チューニング長より長くなったときには時計回りにこの円周上を変化する。
【００２０】
今、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであり、そのインピーダンスが点Ｂに変化したとすると、ガラスアンテナと受信機の間にコイルＬ１あるいはコンデンサーＣ１を直列に挿入すると、任意長のフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を移動する。
【００２１】
すなわち、インピーダンスはガラスアンテナ２と受信機６間にコイルＬ１を直列に挿入すると時計回りに、コンデンサーＣ１を直列に挿入すると反時計回りにこの円周上を変化するので、図４のように、スミスチャートの下半分に点Ｂが存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より短いときにはコイルＬ１を、点Ｂがスミスチャートの上半分に存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より長いときにはコンデンサーＣ１を、それぞれ直列に挿入して、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内、すなわち円弧ＣＤの間に変化させる。この半径ＯＡの円内で表されるインピーダンスが良好な範囲であり、点Ｏに近いほど好ましい。
【００２２】
この場合に点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができる。
【００２３】
次いで、補償回路７として、図２（ｂ）、図２（ｃ）で示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間を接続するフィーダ５にコイルＬ２あるいはコンデンサーＣ２を並列に接続する例について、受信機入力端からみたアンテナ側のインピーダンスを図５に示すようにスミスチャートによって説明する。
【００２４】
低容量のフィーダ５などを使用した場合には、そのインピーダンスは長さを変えることによって点Ａと点Ｂを通る反射係数が一定の円周上を移動して変化する。
【００２５】
任意の長さにおけるフィーダ５のインピーダンスは、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）より短いときには反時計回りにこの反射係数が一定の円周上を変化し、チューニング長より長くなったときには時計回りにこの円周上を変化する。
【００２６】
今、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであり、そのインピーダンスが点Ｂに変化したとすると、ガラスアンテナ２と受信機６の間にコイルＬ２またはコンデンサーＣ２を並列に挿入すると、任意長のフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を移動する。
【００２７】
すなわち、インピーダンスはガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ２を並列に挿入すると時計回りに、コイルＬ２を並列に挿入すると反時計回りにこの円周上を変化するので、図５のように、スミスチャートの上半分に点Ｂが存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より長いときにはコンデンサＣ２を、点Ｂがスミスチャートの下半分に存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より短いときにはコイルＬ２を、それぞれ並列に挿入して、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内、すなわち円弧ＣＤの間に変化させる。
【００２８】
この場合に点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができる。
【００２９】
さらに、補償回路７として、図２（ｄ）〜図２（ｇ）で示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間を接続するフィーダ５にコイルまたはコンデンサを直列に接続し、さらにその端部にコイルまたはコンデンサーを並列に接続する例について、フィーダのインピーダンスを図６に示すようにスミスチャートによって説明する。
【００３０】
低容量のフィーダ５などを使用した場合には、受信機入力端からみたアンテナ側インピーダンスは長さを変えることによって点Ａと点Ｂを通る反射係数が一定の円周上を移動して変化する。
【００３１】
任意の長さにおけるフィーダのインピーダンスは、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）より短いときには反時計回りにこの反射係数が一定の円周上を変化し、チューニング長より長くなったときには時計回りにこの円周上を変化する。
【００３２】
今、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであり、そのインピーダンスが点Ｂに変化したとすると、ガラスアンテナ２と受信機６の間にコイルＬ４、またはＬ５あるいはコンデンサーＣ３、またはＣ４を並列に挿入すると、任意長のフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を移動する。
【００３３】
すなわち、インピーダンスはガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ３、またはＣ４を並列に挿入すると時計回りに、コイルＬ４、またはＬ５を並列に挿入すると反時計回りにこの円周上を変化するので、図６のように、スミスチャートの下半分に点Ｂが存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より短いときにはコンデンサＣ３、またはＣ４を、点Ｂがスミスチャートの上半分に存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より長いときにはコイルＬ４、またはＬ５を、それぞれ並列に挿入させるが、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内に到達しない場合には、図２（ｄ）〜図２（ｇ）に示したように、フィーダ５に並列に接続したコイルＬ４またはＬ５、またはコンデンサＣ３またはＣ４に、さらにコイルＬ３またはＬ６、またはコンデンサＣ５またはＣ６を直列に接続させ、前記並列に接続したコイルＬ４またはＬ５、またはコンデンサＣ３またはＣ４によって一旦点Ｂから点Ｂ’に移動させた状態で、直列に接続したコイルＬ３またはＬ４、またはコンデンサＣ５またはＣ６によって、任意長のフィーダのインピーダンスを、点Ｂ’、点Ｃ、点Ｄを通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を移動させ、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内に到達させる。
【００３４】
この場合に点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができる。
【００３５】
以上は、ガラスアンテナ２と受信機６間にフィーダ５と補償回路７を設けたものであり、その接続順序としてガラスアンテナ２側にフィーダ５を接続し、受信機６側に補償回路７を接続したものであるが、フィーダ５と補償回路７との接続順序を逆にし、補償回路７をガラスアンテナ２側に接続し、フィーダ５を受信機６側に接続することもできる。
【００３６】
例えば、ガラスアンテナ２の給電点側にコイル、またはコンデンサを直列または並列に接続、あるいはその組合せからなる補償回路７を接続し、該補償回路７と受信機６間をフィーダで接続してもよい。
【００３７】
一例として図２（ｈ）に示すコイルＬ７を直列に接続し、コンデンサーＣ７を並列に接続した補償回路について、図８に示すようにスミスチャートによって説明する。
【００３８】
任意の値における受信機入力端からみたアンテナ側のインピーダンスは、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときのインピーダンス値によってこの反射係数が一定の円周上を時計回り、または反時計回りに変化する。
【００３９】
今、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであり、そのインピーダンスが点Ｂに変化したとすると、点Ａはフィーダの長さが変化することによってフィーダのインピーダンスＯ’を中心に反時計回りにＥ度回転したことになる。従って、ガラスアンテナ２とフィーダ５間に補償回路７を設ける場合は、Ａ点をフィーダ５のインピーダンスＯ’を中心に時計回りにＥ度回転した位置Ｂ”に移動させておけば、フィーダ５によりスミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内に到達させることができる。
【００４０】
このガラスアンテナとフィーダ間に補償回路７としてコイルまたはコンデンサをガラスアンテナの給電点に直列に接続したとき、インピーダンスは、点Ａを通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を移動し、点Ａから点Ｂ’に変化する。
【００４１】
すなわち、インピーダンスはガラスアンテナ２にコイルを直列に挿入すると時計回りに、コンデンサを直列に挿入すると反時計回りにこの円周上を変化するので、図８のように、スミスチャートの下半分に点Ｂが存在するときにはコイルＬ７を、点Ｂがスミスチャートの上半分に存在するときコンデンサを、それぞれ直列に挿入させる。
【００４２】
さらに、コイルまたはコンデンサを並列に接続し、該コイルまたはコンデンサによって点Ｂ’と点Ｂ”を通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上をコイルの場合反時計回り、コンデンサの場合時計回りに、スミスチャートの点Ｂ’から点Ｂ”へ移動させる。
【００４３】
ここで、補償回路７と受信機６間に低容量フィーダ５を接続すると、任意長のフィーダ長の長さによって時計回り、反時計回りにＥ度回転し、インピーダンスが点Ｂ”から点Ｄ、点Ｃを通る円の円周上を移動し、そのインピーダンスを、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内に到達させることができる。
【００４４】
この場合に点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができる。
【００４５】
以上説明した各実施の形態について、ガラスアンテナと受信機間に直列、あるいは並列に設けるコイルやコンデンサーの数値範囲としては、受信する周波数帯等によって異なるが、受信機の入力インピーダンスをＺとした場合に、受信した電波が車体に漏洩するのを防ぐため並列に接続したコンデンサーあるいはコイルのインピーダンスを１．５Ｚ以上、受信した電波が遮断されないようにするため直列に接続したコンデンサーあるいはコイルのインピーダンスを５Ｚ以下の範囲とすると受信時に高利得が得られて好ましい。
【００４６】
さらにまた、補償回路を有効に作用するためにはコンデンサーを並列に接続した場合についてはインピーダンスを１．５Ｚ〜３２Ｚ、コイルを並列に接続した場合についてはインピーダンスを３Ｚ〜４０Ｚとし、コンデンサーを直列に接続した場合についてはインピーダンスを０．１Ｚ〜２Ｚ、コイルを直列に接続した場合についてはインピーダンスを０．５Ｚ〜５Ｚとすると、一層好ましい。
【００４７】
また、図９に示すように、前記車両用ガラスアンテナ装置にＡＭ放送波用マッチング回路９を組み合わせることもできる。
【００４８】
この場合、ＡＭ放送波が補償回路７に混入しＡＭ放送波受信利得改善効果が無くならないよう、ＡＭカットコンデンサ１１を補償回路７の入力側および、または出力側に挿入し、ＡＭ放送波と超短波放送波を分波する必要がある。ＡＭカットコンデンサ１１はＡＭ帯でのインピーダンスが高く（５００Ω以上）なるようなものであればよく、コンデンサを直列に接続するような補償回路７であれば、補償コンデンサでＡＭカットコンデンサ１１を兼ねることもできる。また、アンテナを熱線に直接接続するような場合には直流カットコンデンサ１０を設けてもよい。
【００４９】
ＦＭ放送波などの超短波帯の電波に対して高インピーダンスとなる高周波コイルは、必ずしもなくてもよいが、本発明と組み合わせると、対地に漏洩する電流を抑制できるので、アンプレスの観点からはより好ましい。
【００５０】
以上、アンテナ２のパターンによりＡ点の位置、またフィーダ長さによりＢ点の位置が決定されるので、上記補償回路７については、フィーダ長さにより決まるＢ点の位置を決め、コイル、コンデンサ、またはこれらを直列あるいは並列に組み合わせた補償回路７を決定すればよい。
【００５１】
【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。
【００５２】
図１は本発明のガラスアンテナ装置を示す要部概略図、図２（ａ）〜（ｈ）は、本発明のガラスアンテナ装置の別の実施例を示す要部概略図、図３は図１のアンテナの周波数と受信感度の関係を示す周波数特性図である。
実施例１
図１に示すように、車両用の側部窓ガラスを構成する板ガラス１の車内側に、アンテナ用の導電線条２と、複数の加熱用導電線条３と、加熱用導電線条３の両側に配設されるバスバー４、４’を銀ペーストによりスクリーン印刷、焼成して形成する。
【００５３】
アンテナが形成された側部窓ガラスを自動車に装着後、低容量のフィーダ５によりＡＭ放送波とＦＭ放送波を受信するラジオ受信機６に接続する。
【００５４】
そして２００ｎＨの補償コイルＬ１を直列に設けた補償回路７をラジオ受信機側に挿入する。
【００５５】
防曇加熱用の回路として、一方のバスバー４から２μＨの高周波コイルＬａ、１．５ｍＨのチョークコイルＣＨ、スイッチＳＷを介して直流電源８に接続し、他方のバスバー４’から２μＨの高周波コイルＬｂ、１．５ｍＨのチョークコイルＣＨを介してアースに接続する。
【００５６】
このケースでは適正の配線ルートに沿ったフィーダ５の長さは３．８ｍであり、７６ＭＨｚ〜９０ＭＨｚのＦＭ放送波を受信したときの周波数−受信感度特性は図３の△印（４０ｃｍ短縮）に示すようになり、周波数８８ＭＨｚあたりに受信感度の落ち込み（ディップ）がある。
【００５７】
そこでフィーダ５の長さを変えてディップを補償し、この部分の受信感度が高くなるようにチューニングすると４．２ｍ必要となる場合であり（図３の□印でチューニングとして表す）、２００ｎＨの補償コイルＬ１を受信機６側に挿入すると図３の○印（コイル補正後）で示すようになり最適チューニング（ケーブル長さ４．２ｍ）の受信感度に近似した特性、すなわち、ディップの部分の受信感度を向上させていることがわかる。
【００５８】
しかもこの受信感度は補償コイルＬ１を挿入しない場合（４０ｃｍ短縮）と比較して２ｄＢも向上していることがわかる。
【００５９】
また、このアンテナ装置によりＡＭ放送波を受信したところ、良好に受信することができることを確認した。
実施例２
図２（ｃ）に示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ２を並列に接続した補償回路７を設けた場合のスミスチャートを図５に示す。
【００６０】
いま、ガラスアンテナ２と受信機６間を低容量のフィーダ５で接続し、その受信機入力端からみたアンテナ側インピーダンスはフィーダ５の長さを変えることによって点Ａと点Ｂを通る反射係数が一定の円周上を移動して変化するが、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであり、その長さより長くするとインピーダンスは点Ｂに移動し、該点Ｂはスミスチャートの上半分に存在する。
【００６１】
さらに、ガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ２を並列に挿入すると、そのフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を移動するが、インピーダンスはガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ２を並列に挿入したので、この円周上を時計回りに変化し、図５のように、点Ｂから、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内、すなわち円弧ＣＤ間に納まるように変化させることができる。
実施例３
図２（ｄ）に示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間にコイルＬ３を直列、コンデンサーＣ３を並列に接続した場合のスミスチャートを図６に示す。
【００６２】
いま、ガラスアンテナ２と受信機６間を低容量のフィーダ５で接続し、その受信機入力端からみたアンテナ側インピーダンスはフィーダの長さを変えることによって点Ａと点Ｂを通る反射係数が一定の円周上を移動して変化するが、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであるが、その長さより短くするとインピーダンスはスミスチャートの下半分に存在する点Ｂに移動する。
【００６３】
さらに、ガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ３を並列に挿入したので、そのフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を時計回りに移動するが、この場合、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過しないので、図２（ｄ）に示したように、コイルＬ３を直列に接続させることによって、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過させるようにした。
【００６４】
すなわち、一旦点Ｂから点Ｂ’に移動させた状態で、直列に接続したコイルＬ３によって、任意長のフィーダのインピーダンスを、点Ｂ’、点Ｃ、点Ｄを通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を時計回りに移動させ、スミスチャートの中心Ｏを中心とした半径ＯＡの円内に到達、すなわち円弧ＣＤの間に変化させる。
実施例４
図２（ｅ）に示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサＣ４を並列に接続し、さらにコンデンサーＣ５を直列に接続した場合のスミスチャートを図７に示す。
【００６５】
今、ガラスアンテナ２と受信機６間を低容量のフィーダ５で接続し、その低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）における受信機入力端からみたアンテナ側インピーダンスは点Ａであるが、その長さより長くするとインピーダンスはスミスチャートの上半分に存在する点Ｂに移動する。
【００６６】
さらに、ガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサＣ４を並列に挿入したので、そのフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を時計回りに移動するが、この場合、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過しないので、図２（ｅ）に示したように、コンデンサＣ４を並列に接続させ、さらに別のコンデンサＣ５を直列に接続させることによって、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過させるようにした。
【００６７】
すなわち、一旦点Ｂから点Ｂ’に移動させた状態で、直列に接続したコンデンサＣ５によって、任意長のフィーダ５のインピーダンスを、点Ｂ’、点Ｄ、点Ｃを通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を反時計回りに移動させ、スミスチャートの中心Ｏを中心とした半径ＯＡの円内に到達、すなわち円弧ＣＤの間を通過するように変化させる。
【００６８】
以上、いずれの実施例においても、点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけ、点Ｏに接近させるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができ、好ましい。
実施例５
実施例５は、フィーダ５と補償回路７との接続順序を他の実施例と比べて逆にしたもので、ガラスアンテナ２と受信機６間のガラスアンテナ２側に、図２（ｈ）に示すように、コイルｌＬ７を直列、コンデンサＣ７を並列に接続した補償回路７を接続し、補償回路７と受信機間６にフィーダ５を接続した場合のスミスチャートを図８に示す。
【００６９】
今、ガラスアンテナ２と受信機６間を低容量のフィーダ５で接続し、その低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであるが、その長さより短くするとインピーダンスはスミスチャートの下半分に存在する点ＢにフィーダのインピーダンスＯ’を中心にＥ度回転する。
【００７０】
ガラスアンテナ２とフィーダ５間にコイルＬ７を直列に挿入したので、そのフィーダ５のインピーダンスは、点Ａ、点Ｂ’を通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を時計回りに移動するが、この場合、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過するがよりＯ点に近づけるため、コンデンサＣ７を並列に接続し、該コンデンサＣ７によって点Ｂ’と点Ｂ”を通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を時計回りに移動させ、スミスチャートの点Ｂ’から点Ｂ”へ移動させる。
【００７１】
すなわち、コイルＬ７を直列に接続させ、さらにコンデンサＣ７を並列に接続させることによって、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過させるようにした。
すなわち、直列に接続したコイルＬ７によって一旦点Ａから点Ｂ’に移動させた状態で、並列に接続したコンデンサＣ７によって、点Ｂ’から点Ｂ”に移動させ、さらにフィーダ５により点Ｂ”をフィーダ５のインピーダンスＯ’を中心に反時計回りにＥ度回転することによりの任意長のフィーダのインピーダンスを、スミスチャートの中心Ｏを中心とした半径ＯＡの円内に到達する。
【００７２】
この場合に点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明のガラスアンテナ装置によれば、低容量フィーダを使用してＡＭ放送波の受信感度の低下を防ぐだけでなく、ＦＭ放送波などの超短波帯の放送波を受信するときにも受信感度の低下を防ぐことができ、アンプレスとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガラスアンテナ装置を示す要部概略図。
【図２】（ａ）〜（ｇ）本発明の別のガラスアンテナ装置を示す要部概略図。
【図３】本発明のアンテナの周波数と受信感度の関係を示す周波数特性図。
【図４】図１の回路を説明するための受信機の入力インピーダンスで正規化したスミスチャート。
【図５】図２（ａ）の回路を説明するための受信機の入力インピーダンスで正規化したスミスチャート。
【図６】図２（ｄ）の回路を説明するための受信機の入力インピーダンスで正規化したスミスチャート。
【図７】図２（ｅ）の回路を説明するための受信機の入力インピーダンスで正規化したスミスチャート。
【図８】図２（ｈ）の回路を説明するための受信機の入力インピーダンスで正規化したスミスチャート。
【図９】本発明にＡＭ放送波用マッチング回路を組み合わせた装置を示す要部概略図。
【符号の説明】
１ 板ガラス
２ アンテナ用の導電線条
３ 加熱用導電線条
４、４’ バスバー
５ フィーダ
６ ラジオ受信機
７ 補償回路
８ 直流電源
９ ＡＭマッチング回路
１０ 直流カットコンデンサ
１１ ＡＭカットコンデンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用の後部あるいは側部などの窓ガラスに設けたＡＭラジオ放送波受信用、ＦＭラジオ放送波を受信するに好適であり、特にＦＭラジオ放送波受信時に前置増幅器が不要である車両用のアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＡＭ、ＦＭなどのラジオ放送波、ＴＶ放送波を受信するための車両用ガラスアンテナが要望されるようになり、車両用後部窓ガラスに加熱用の導電線条とともに、アンテナ用の導電線条が広く使用されているが、このアンテナは加熱用の導電線条の上部あるいは下部余白部に設けるものであるから、占有面積がどうしても小さくせざるを得ず、受信感度を高くすることが困難であり、しかも車体に接近せざるを得ず、受信した電波が車体に漏洩したり、加熱用の給電ラインを通じてアース側、直流電源側などに漏洩してしまうので、前置増幅器などを受信機とアンテナ給電部の間に挿入していたが、コストが上がり、しかも強電界中では混変調などが発生する恐れもあるので、前置増幅器を使用せずに、受信可能なアンテナが模索されており、ＡＭ放送帯域内全体の受信感度を向上させる目的で実開平２−７２０１０号公報、特開平７−１１１４１２号公報などに示される装置が提案されているが、ＦＭ放送波を受信するときには、アースに漏洩する電流を防ぐために、高周波コイルなどを挿入する装置が特開平３−１０４３０１号公報などとして出願されているが、ある程度の効果は期待できるものの、これだけではアンプレスとすることは困難である。
【０００３】
ＡＭ放送波を受信するために、通常の同軸ケーブルなどを使用した場合、その長さが長くなると、長さの増加に応じて受信感度が低下する。
【０００４】
その影響を少なくするために、近年、静電容量が３０ｐＦ／ｍ程度のフィーダ、例えば低容量の伝送フィーダーを使用するケースがあるが、その場合であっても、通常の同軸ケーブルなどに比較して感度低下は少ないものの長さは短い方がよい。
【０００５】
一方、このようなフィーダによってＦＭ放送波あるいはＴＶ放送波などの超短波帯の放送波を受信するときには、受信機の入力インピーダンスとは異なるので長さによってインピーダンスが変化し、最適長さも異なってしまう。
【０００６】
実際には、車種によって配線ルートが決まっており、その配線ルートに沿って配線すると、超短波帯受信時の受信感度が最大になる最適長さにすることも困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、任意のケーブル長であっても、ＡＭ放送波の受信感度の低下を防ぐだけでなく、ＦＭ放送波などの超短波帯の放送波を受信するときにも受信感度の低下を防ぎ、アンプレスとすることができるガラスアンテナ装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用ガラスアンテナ装置は、車両用窓ガラスに設けたガラスアンテナ（加熱用導電線兼受信アンテナを除く）と受信機の間を、受信機の入力インピーダンスとは異なる特性インピーダンスを有するフィーダによって接続された、ＡＭ放送波とＦＭ放送波などの超短波帯の放送波を受信するための車両用ガラスアンテナ装置において、前記フィーダは任意の長さとして、ガラスアンテナと受信機の間に、コイルあるいはコンデンサを直列または並列に、あるいはこれらを組み合わせた回路を挿入し、超短波帯放送波受信時にアンテナと受信機のインピーダンスの整合損失を低減させてアンプレスとしたことを特徴とする車両用ガラスアンテナ装置である。
あるいは、本発明は、ガラスアンテナと受信機間に直列、あるいは並列に設けるコイルやコンデンサーの数値範囲としては、受信機の入力インピーダンスをＺとすると、並列に接続したコンデンサーあるいはコイルのインピーダンスを１．５Ｚ以上、直列に接続したコンデンサーあるいはコイルのインピーダンスを５Ｚ以下としたことを特徴とする上述の車両用ガラスアンテナ装置である。
あるいはまた、本発明は、受信機の入力インピーダンスをＺとすると、並列に接続したコンデンサーのインピーダンスを１．５Ｚ〜３２Ｚ、並列に接続したコイルのインピーダンスを３Ｚ〜４０Ｚとし、直列に接続したコンデンサーのインピーダンスを０．１Ｚ〜２Ｚ、直列に接続したコイルのインピーダンスを０．５Ｚ〜５Ｚとしたことを特徴とする上述の車両用ガラスアンテナ装置である。
【０００９】
さらに、本発明は、受信機の入力インピーダンスとは異なるインピーダンスを有する、例えば低容量のフィーダによってガラスアンテナとラジオ受信機を接続するので、ＡＭ放送波を受信するときには、フィーダは短い方が受信利得が高いが、指定のルートで配線してフィーダが長くなってもＡＭ放送波の受信感度の低下を抑えることができる。
【００１０】
さらにＦＭ放送波、ＴＶ放送波などの超短波帯の電波を受信するときには、指定ルートで配線してもコイルあるいはコンデンサーを直列または並列に、あるいはこれらを組み合わせた回路を挿入してインピーダンスを調整するので、インピーダンス整合損失を低減し、受信感度を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
アンテナ導体が配設される車両用の窓ガラスは、実施例に示すようなリア窓ガラスだけでなく、サイド窓ガラス、フロント窓ガラスでも勿論よい。
【００１２】
リア窓ガラスにアンテナを形成する場合には車内面に銀ペーストをプリントして形成された防曇用のヒータの上部余白部あるいは下部余白部に設ければよい。
【００１３】
また、サイド窓ガラスにアンテナを形成する場合には嵌め殺しの窓等に導電性のペーストをプリントして形成すれば良い。
【００１４】
また、アンテナ導体は銀ペーストなどの導電ペーストをスクリーン印刷して形成したプリント線条によるものだけでなく、透明導電膜により形成されたアンテナ、銅などの金属細線を中間膜に埋め込んだワイヤアンテナなど各種のアンテナを採用することができる。
【００１５】
フィーダとしては、５０Ωあるいは７５Ωの受信機の入力インピーダンスと同じ同軸ケーブルなどの従来使用されているフィーダ以外のものが採用可能である。
【００１６】
図１は本発明のガラスアンテナ装置を示す要部概略図であり、図２（ａ）〜（ｈ）は図１の補償回路７の変形例を示すものである。
【００１７】
まず、図１、図２（ａ）で示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間を接続するフィーダ５に補償するコイルＬ１あるいはコンデンサーＣ１を直列に接続する例について、図４に示すようにスミスチャートによって説明する。
【００１８】
低容量のフィーダ５などを使用した場合には、そのインピーダンスは長さを変えることによって点Ａと点Ｂを通る反射係数が一定の円周上を移動して変化する。
【００１９】
任意の長さにおける受信機入力端からみたアンテナ側のインピーダンスは、低容量フィーダの長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）より短いときには反時計回りにこの反射係数が一定の円周上を変化し、チューニング長より長くなったときには時計回りにこの円周上を変化する。
【００２０】
今、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであり、そのインピーダンスが点Ｂに変化したとすると、ガラスアンテナと受信機の間にコイルＬ１あるいはコンデンサーＣ１を直列に挿入すると、任意長のフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を移動する。
【００２１】
すなわち、インピーダンスはガラスアンテナ２と受信機６間にコイルＬ１を直列に挿入すると時計回りに、コンデンサーＣ１を直列に挿入すると反時計回りにこの円周上を変化するので、図４のように、スミスチャートの下半分に点Ｂが存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より短いときにはコイルＬ１を、点Ｂがスミスチャートの上半分に存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より長いときにはコンデンサーＣ１を、それぞれ直列に挿入して、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内、すなわち円弧ＣＤの間に変化させる。この半径ＯＡの円内で表されるインピーダンスが良好な範囲であり、点Ｏに近いほど好ましい。
【００２２】
この場合に点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができる。
【００２３】
次いで、補償回路７として、図２（ｂ）、図２（ｃ）で示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間を接続するフィーダ５にコイルＬ２あるいはコンデンサーＣ２を並列に接続する例について、受信機入力端からみたアンテナ側のインピーダンスを図５に示すようにスミスチャートによって説明する。
【００２４】
低容量のフィーダ５などを使用した場合には、そのインピーダンスは長さを変えることによって点Ａと点Ｂを通る反射係数が一定の円周上を移動して変化する。
【００２５】
任意の長さにおけるフィーダ５のインピーダンスは、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）より短いときには反時計回りにこの反射係数が一定の円周上を変化し、チューニング長より長くなったときには時計回りにこの円周上を変化する。
【００２６】
今、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであり、そのインピーダンスが点Ｂに変化したとすると、ガラスアンテナ２と受信機６の間にコイルＬ２またはコンデンサーＣ２を並列に挿入すると、任意長のフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を移動する。
【００２７】
すなわち、インピーダンスはガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ２を並列に挿入すると時計回りに、コイルＬ２を並列に挿入すると反時計回りにこの円周上を変化するので、図５のように、スミスチャートの上半分に点Ｂが存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より長いときにはコンデンサＣ２を、点Ｂがスミスチャートの下半分に存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より短いときにはコイルＬ２を、それぞれ並列に挿入して、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内、すなわち円弧ＣＤの間に変化させる。
【００２８】
この場合に点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができる。
【００２９】
さらに、補償回路７として、図２（ｄ）〜図２（ｇ）で示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間を接続するフィーダ５にコイルまたはコンデンサを直列に接続し、さらにその端部にコイルまたはコンデンサーを並列に接続する例について、フィーダのインピーダンスを図６に示すようにスミスチャートによって説明する。
【００３０】
低容量のフィーダ５などを使用した場合には、受信機入力端からみたアンテナ側インピーダンスは長さを変えることによって点Ａと点Ｂを通る反射係数が一定の円周上を移動して変化する。
【００３１】
任意の長さにおけるフィーダのインピーダンスは、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）より短いときには反時計回りにこの反射係数が一定の円周上を変化し、チューニング長より長くなったときには時計回りにこの円周上を変化する。
【００３２】
今、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであり、そのインピーダンスが点Ｂに変化したとすると、ガラスアンテナ２と受信機６の間にコイルＬ４、またはＬ５あるいはコンデンサーＣ３、またはＣ４を並列に挿入すると、任意長のフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を移動する。
【００３３】
すなわち、インピーダンスはガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ３、またはＣ４を並列に挿入すると時計回りに、コイルＬ４、またはＬ５を並列に挿入すると反時計回りにこの円周上を変化するので、図６のように、スミスチャートの下半分に点Ｂが存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より短いときにはコンデンサＣ３、またはＣ４を、点Ｂがスミスチャートの上半分に存在するとき、すなわち任意長がチューニング長より長いときにはコイルＬ４、またはＬ５を、それぞれ並列に挿入させるが、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内に到達しない場合には、図２（ｄ）〜図２（ｇ）に示したように、フィーダ５に並列に接続したコイルＬ４またはＬ５、またはコンデンサＣ３またはＣ４に、さらにコイルＬ３またはＬ６、またはコンデンサＣ５またはＣ６を直列に接続させ、前記並列に接続したコイルＬ４またはＬ５、またはコンデンサＣ３またはＣ４によって一旦点Ｂから点Ｂ’に移動させた状態で、直列に接続したコイルＬ３またはＬ４、またはコンデンサＣ５またはＣ６によって、任意長のフィーダのインピーダンスを、点Ｂ’、点Ｃ、点Ｄを通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を移動させ、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内に到達させる。
【００３４】
この場合に点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができる。
【００３５】
以上は、ガラスアンテナ２と受信機６間にフィーダ５と補償回路７を設けたものであり、その接続順序としてガラスアンテナ２側にフィーダ５を接続し、受信機６側に補償回路７を接続したものであるが、フィーダ５と補償回路７との接続順序を逆にし、補償回路７をガラスアンテナ２側に接続し、フィーダ５を受信機６側に接続することもできる。
【００３６】
例えば、ガラスアンテナ２の給電点側にコイル、またはコンデンサを直列または並列に接続、あるいはその組合せからなる補償回路７を接続し、該補償回路７と受信機６間をフィーダで接続してもよい。
【００３７】
一例として図２（ｈ）に示すコイルＬ７を直列に接続し、コンデンサーＣ７を並列に接続した補償回路について、図８に示すようにスミスチャートによって説明する。
【００３８】
任意の値における受信機入力端からみたアンテナ側のインピーダンスは、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときのインピーダンス値によってこの反射係数が一定の円周上を時計回り、または反時計回りに変化する。
【００３９】
今、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであり、そのインピーダンスが点Ｂに変化したとすると、点Ａはフィーダの長さが変化することによってフィーダのインピーダンスＯ’を中心に反時計回りにＥ度回転したことになる。従って、ガラスアンテナ２とフィーダ５間に補償回路７を設ける場合は、Ａ点をフィーダ５のインピーダンスＯ’を中心に時計回りにＥ度回転した位置Ｂ”に移動させておけば、フィーダ５によりスミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内に到達させることができる。
【００４０】
このガラスアンテナとフィーダ間に補償回路７としてコイルまたはコンデンサをガラスアンテナの給電点に直列に接続したとき、インピーダンスは、点Ａを通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を移動し、点Ａから点Ｂ’に変化する。
【００４１】
すなわち、インピーダンスはガラスアンテナ２にコイルを直列に挿入すると時計回りに、コンデンサを直列に挿入すると反時計回りにこの円周上を変化するので、図８のように、スミスチャートの下半分に点Ｂが存在するときにはコイルＬ７を、点Ｂがスミスチャートの上半分に存在するときコンデンサを、それぞれ直列に挿入させる。
【００４２】
さらに、コイルまたはコンデンサを並列に接続し、該コイルまたはコンデンサによって点Ｂ’と点Ｂ”を通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上をコイルの場合反時計回り、コンデンサの場合時計回りに、スミスチャートの点Ｂ’から点Ｂ”へ移動させる。
【００４３】
ここで、補償回路７と受信機６間に低容量フィーダ５を接続すると、任意長のフィーダ長の長さによって時計回り、反時計回りにＥ度回転し、インピーダンスが点Ｂ”から点Ｄ、点Ｃを通る円の円周上を移動し、そのインピーダンスを、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内に到達させることができる。
【００４４】
この場合に点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができる。
【００４５】
以上説明した各実施の形態について、ガラスアンテナと受信機間に直列、あるいは並列に設けるコイルやコンデンサーの数値範囲としては、受信する周波数帯等によって異なるが、受信機の入力インピーダンスをＺとした場合に、受信した電波が車体に漏洩するのを防ぐため並列に接続したコンデンサーあるいはコイルのインピーダンスを１．５Ｚ以上、受信した電波が遮断されないようにするため直列に接続したコンデンサーあるいはコイルのインピーダンスを５Ｚ以下の範囲とすると受信時に高利得が得られて好ましい。
【００４６】
さらにまた、補償回路を有効に作用するためにはコンデンサーを並列に接続した場合についてはインピーダンスを１．５Ｚ〜３２Ｚ、コイルを並列に接続した場合についてはインピーダンスを３Ｚ〜４０Ｚとし、コンデンサーを直列に接続した場合についてはインピーダンスを０．１Ｚ〜２Ｚ、コイルを直列に接続した場合についてはインピーダンスを０．５Ｚ〜５Ｚとすると、一層好ましい。
【００４７】
また、図９に示すように、前記車両用ガラスアンテナ装置にＡＭ放送波用マッチング回路９を組み合わせることもできる。
【００４８】
この場合、ＡＭ放送波が補償回路７に混入しＡＭ放送波受信利得改善効果が無くならないよう、ＡＭカットコンデンサ１１を補償回路７の入力側および、または出力側に挿入し、ＡＭ放送波と超短波放送波を分波する必要がある。ＡＭカットコンデンサ１１はＡＭ帯でのインピーダンスが高く（５００Ω以上）なるようなものであればよく、コンデンサを直列に接続するような補償回路７であれば、補償コンデンサでＡＭカットコンデンサ１１を兼ねることもできる。また、アンテナを熱線に直接接続するような場合には直流カットコンデンサ１０を設けてもよい。
【００４９】
ＦＭ放送波などの超短波帯の電波に対して高インピーダンスとなる高周波コイルは、必ずしもなくてもよいが、本発明と組み合わせると、対地に漏洩する電流を抑制できるので、アンプレスの観点からはより好ましい。
【００５０】
以上、アンテナ２のパターンによりＡ点の位置、またフィーダ長さによりＢ点の位置が決定されるので、上記補償回路７については、フィーダ長さにより決まるＢ点の位置を決め、コイル、コンデンサ、またはこれらを直列あるいは並列に組み合わせた補償回路７を決定すればよい。
【００５１】
【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。
【００５２】
図１は本発明のガラスアンテナ装置を示す要部概略図、図２（ａ）〜（ｈ）は、本発明のガラスアンテナ装置の別の実施例を示す要部概略図、図３は図１のアンテナの周波数と受信感度の関係を示す周波数特性図である。
実施例１
図１に示すように、車両用の側部窓ガラスを構成する板ガラス１の車内側に、アンテナ用の導電線条２と、複数の加熱用導電線条３と、加熱用導電線条３の両側に配設されるバスバー４、４’を銀ペーストによりスクリーン印刷、焼成して形成する。
【００５３】
アンテナが形成された側部窓ガラスを自動車に装着後、低容量のフィーダ５によりＡＭ放送波とＦＭ放送波を受信するラジオ受信機６に接続する。
【００５４】
そして２００ｎＨの補償コイルＬ１を直列に設けた補償回路７をラジオ受信機側に挿入する。
【００５５】
防曇加熱用の回路として、一方のバスバー４から２μＨの高周波コイルＬａ、１．５ｍＨのチョークコイルＣＨ、スイッチＳＷを介して直流電源８に接続し、他方のバスバー４’から２μＨの高周波コイルＬｂ、１．５ｍＨのチョークコイルＣＨを介してアースに接続する。
【００５６】
このケースでは適正の配線ルートに沿ったフィーダ５の長さは３．８ｍであり、７６ＭＨｚ〜９０ＭＨｚのＦＭ放送波を受信したときの周波数−受信感度特性は図３の△印（４０ｃｍ短縮）に示すようになり、周波数８８ＭＨｚあたりに受信感度の落ち込み（ディップ）がある。
【００５７】
そこでフィーダ５の長さを変えてディップを補償し、この部分の受信感度が高くなるようにチューニングすると４．２ｍ必要となる場合であり（図３の□印でチューニングとして表す）、２００ｎＨの補償コイルＬ１を受信機６側に挿入すると図３の○印（コイル補正後）で示すようになり最適チューニング（ケーブル長さ４．２ｍ）の受信感度に近似した特性、すなわち、ディップの部分の受信感度を向上させていることがわかる。
【００５８】
しかもこの受信感度は補償コイルＬ１を挿入しない場合（４０ｃｍ短縮）と比較して２ｄＢも向上していることがわかる。
【００５９】
また、このアンテナ装置によりＡＭ放送波を受信したところ、良好に受信することができることを確認した。
実施例２
図２（ｃ）に示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ２を並列に接続した補償回路７を設けた場合のスミスチャートを図５に示す。
【００６０】
いま、ガラスアンテナ２と受信機６間を低容量のフィーダ５で接続し、その受信機入力端からみたアンテナ側インピーダンスはフィーダ５の長さを変えることによって点Ａと点Ｂを通る反射係数が一定の円周上を移動して変化するが、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであり、その長さより長くするとインピーダンスは点Ｂに移動し、該点Ｂはスミスチャートの上半分に存在する。
【００６１】
さらに、ガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ２を並列に挿入すると、そのフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を移動するが、インピーダンスはガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ２を並列に挿入したので、この円周上を時計回りに変化し、図５のように、点Ｂから、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内、すなわち円弧ＣＤ間に納まるように変化させることができる。
実施例３
図２（ｄ）に示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間にコイルＬ３を直列、コンデンサーＣ３を並列に接続した場合のスミスチャートを図６に示す。
【００６２】
いま、ガラスアンテナ２と受信機６間を低容量のフィーダ５で接続し、その受信機入力端からみたアンテナ側インピーダンスはフィーダの長さを変えることによって点Ａと点Ｂを通る反射係数が一定の円周上を移動して変化するが、低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであるが、その長さより短くするとインピーダンスはスミスチャートの下半分に存在する点Ｂに移動する。
【００６３】
さらに、ガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサーＣ３を並列に挿入したので、そのフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を時計回りに移動するが、この場合、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過しないので、図２（ｄ）に示したように、コイルＬ３を直列に接続させることによって、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過させるようにした。
【００６４】
すなわち、一旦点Ｂから点Ｂ’に移動させた状態で、直列に接続したコイルＬ３によって、任意長のフィーダのインピーダンスを、点Ｂ’、点Ｃ、点Ｄを通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を時計回りに移動させ、スミスチャートの中心Ｏを中心とした半径ＯＡの円内に到達、すなわち円弧ＣＤの間に変化させる。
実施例４
図２（ｅ）に示すように、ガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサＣ４を並列に接続し、さらにコンデンサーＣ５を直列に接続した場合のスミスチャートを図７に示す。
【００６５】
今、ガラスアンテナ２と受信機６間を低容量のフィーダ５で接続し、その低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）における受信機入力端からみたアンテナ側インピーダンスは点Ａであるが、その長さより長くするとインピーダンスはスミスチャートの上半分に存在する点Ｂに移動する。
【００６６】
さらに、ガラスアンテナ２と受信機６間にコンデンサＣ４を並列に挿入したので、そのフィーダ５のインピーダンスは、点Ｂを通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を時計回りに移動するが、この場合、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過しないので、図２（ｅ）に示したように、コンデンサＣ４を並列に接続させ、さらに別のコンデンサＣ５を直列に接続させることによって、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過させるようにした。
【００６７】
すなわち、一旦点Ｂから点Ｂ’に移動させた状態で、直列に接続したコンデンサＣ５によって、任意長のフィーダ５のインピーダンスを、点Ｂ’、点Ｄ、点Ｃを通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を反時計回りに移動させ、スミスチャートの中心Ｏを中心とした半径ＯＡの円内に到達、すなわち円弧ＣＤの間を通過するように変化させる。
【００６８】
以上、いずれの実施例においても、点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけ、点Ｏに接近させるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができ、好ましい。
実施例５
実施例５は、フィーダ５と補償回路７との接続順序を他の実施例と比べて逆にしたもので、ガラスアンテナ２と受信機６間のガラスアンテナ２側に、図２（ｈ）に示すように、コイルｌＬ７を直列、コンデンサＣ７を並列に接続した補償回路７を接続し、補償回路７と受信機間６にフィーダ５を接続した場合のスミスチャートを図８に示す。
【００６９】
今、ガラスアンテナ２と受信機６間を低容量のフィーダ５で接続し、その低容量フィーダ５の長さによる受信利得の落ち込みが少なく、整合損失が少なくなるようにチューニングしたときの長さ（チューニング長）におけるインピーダンスは点Ａであるが、その長さより短くするとインピーダンスはスミスチャートの下半分に存在する点ＢにフィーダのインピーダンスＯ’を中心にＥ度回転する。
【００７０】
ガラスアンテナ２とフィーダ５間にコイルＬ７を直列に挿入したので、そのフィーダ５のインピーダンスは、点Ａ、点Ｂ’を通る定抵抗円（最外層の円の右端に接する円）の円周上を時計回りに移動するが、この場合、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過するがよりＯ点に近づけるため、コンデンサＣ７を並列に接続し、該コンデンサＣ７によって点Ｂ’と点Ｂ”を通る定コンダクタンス円（最外層の円の左端に接する円）の円周上を時計回りに移動させ、スミスチャートの点Ｂ’から点Ｂ”へ移動させる。
【００７１】
すなわち、コイルＬ７を直列に接続させ、さらにコンデンサＣ７を並列に接続させることによって、スミスチャートの中心Ｏを中心として半径ＯＡの円内を通過させるようにした。
すなわち、直列に接続したコイルＬ７によって一旦点Ａから点Ｂ’に移動させた状態で、並列に接続したコンデンサＣ７によって、点Ｂ’から点Ｂ”に移動させ、さらにフィーダ５により点Ｂ”をフィーダ５のインピーダンスＯ’を中心に反時計回りにＥ度回転することによりの任意長のフィーダのインピーダンスを、スミスチャートの中心Ｏを中心とした半径ＯＡの円内に到達する。
【００７２】
この場合に点Ｃと点Ｄにおける定在波比（ＶＳＷＲ）は中心Ｏからの距離であるので、チューニング長の場合の点ＡにおけるＶＳＷＲと同じとなり整合損失が同じであるが、インピーダンスを変化させて点Ｃと点Ｄよりさらに内側の抵抗分を示す直線に近づけるほどチューニング長の場合よりＶＳＷＲは小さくなり、整合損失をさらに低減させることができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明のガラスアンテナ装置によれば、低容量フィーダを使用してＡＭ放送波の受信感度の低下を防ぐだけでなく、ＦＭ放送波などの超短波帯の放送波を受信するときにも受信感度の低下を防ぐことができ、アンプレスとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガラスアンテナ装置を示す要部概略図。
【図２】（ａ）〜（ｇ）本発明の別のガラスアンテナ装置を示す要部概略図。
【図３】本発明のアンテナの周波数と受信感度の関係を示す周波数特性図。
【図４】図１の回路を説明するための受信機の入力インピーダンスで正規化したスミスチャート。
【図５】図２（ａ）の回路を説明するための受信機の入力インピーダンスで正規化したスミスチャート。
【図６】図２（ｄ）の回路を説明するための受信機の入力インピーダンスで正規化したスミスチャート。
【図７】図２（ｅ）の回路を説明するための受信機の入力インピーダンスで正規化したスミスチャート。
【図８】図２（ｈ）の回路を説明するための受信機の入力インピーダンスで正規化したスミスチャート。
【図９】本発明にＡＭ放送波用マッチング回路を組み合わせた装置を示す要部概略図。
【符号の説明】
１ 板ガラス
２ アンテナ用の導電線条
３ 加熱用導電線条
４、４’ バスバー
５ フィーダ
６ ラジオ受信機
７ 補償回路
８ 直流電源
９ ＡＭマッチング回路
１０ 直流カットコンデンサ
１１ ＡＭカットコンデンサ
Claims (3)
- 車両用窓ガラスに設けたガラスアンテナ（加熱用導電線兼受信アンテナを除く）と受信機の間を、受信機の入力インピーダンスとは異なる特性インピーダンスを有するフィーダによって接続された、ＡＭ放送波とＦＭ放送波などの超短波帯の放送波を受信するための車両用ガラスアンテナ装置において、前記フィーダは任意の長さとして、ガラスアンテナと受信機の間に、コイルあるいはコンデンサを直列または並列に、あるいはこれらを組み合わせた回路を挿入し、超短波帯放送波受信時にアンテナと受信機のインピーダンスの整合損失を低減させてアンプレスとしたことを特徴とする車両用ガラスアンテナ装置。
- ガラスアンテナと受信機間に直列、あるいは並列に設けるコイルやコンデンサーの数値範囲としては、受信機の入力インピーダンスをＺとすると、並列に接続したコンデンサーあるいはコイルのインピーダンスを１．５Ｚ以上、直列に接続したコンデンサーあるいはコイルのインピーダンスを５Ｚ以下としたことを特徴とする請求項１記載の車両用ガラスアンテナ装置。
- 受信機の入力インピーダンスをＺとすると、並列に接続したコンデンサーのインピーダンスを１．５Ｚ〜３２Ｚ、並列に接続したコイルのインピーダンスを３Ｚ〜４０Ｚとし、直列に接続したコンデンサーのインピーダンスを０．１Ｚ〜２Ｚ、直列に接続したコイルのインピーダンスを０．５Ｚ〜５Ｚとしたことを特徴とする請求項２記載の車両用ガラスアンテナ装置。
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