JP4055665B2 - 自動車用高周波ガラスアンテナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、日本のＦＭ放送帯（７６〜９０ＭＨｚ）、米国のＦＭ放送帯（８８〜１０８ＭＨｚ）の受信に適している自動車用高周波ガラスアンテナに関する。以下、日本のラジオＦＭ放送帯及び米国のラジオＦＭ放送帯を単にＦＭ放送帯という。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示す放送受信用の自動車の後部サイド窓ガラス板１に設けられた自動車用高周波ガラスアンテナが従来より実施されている。図２において、後部サイド窓ガラス板１には、アンテナ導体２３及び給電点２３ａが設けられている。アンテナ導体２３は、導電性銀ペーストなどの導電性金属含有ペーストを後部サイド窓ガラス板１の車内側表面にプリントし、焼き付けて形成するなどの方法により製造される導体パターンであり、アンテナ導体２３をアンテナとして利用する。
【０００３】
この従来例では、アンテナ導体２３が受信した信号は、給電点２３ａから同軸ケーブル（不図示）にてＦＭ用の前置増幅器（不図示）まで伝送される。この前置増幅器は受信信号を増幅して、同軸ケーブルにて受信機（不図示）まで伝送している。アンテナ導体２３はＦＭ放送用アンテナのみならず、ＡＭ放送用アンテナとしても機能している。
【０００４】
なお、受信の際、図２に示す自動車用高周波ガラスアンテナは、給電点の受信信号を受信機に送る単極アンテナとして機能する。図２に示す自動車用高周波ガラスアンテナでは、給電点と同軸ケーブルの内部導体を接続し、金属製の車体に同軸ケーブルの外部導体を接続する。
【０００５】
図２に示す自動車用高周波ガラスアンテナでは、アンテナ導体２３の導体長が充分でなく、ＦＭ放送帯の感度が悪い問題があった。さらに、後部サイド窓ガラス板１の略中心近傍にアンテナ導体２３のパターンが配設されているため、視界が悪い問題があった。
【０００６】
さらに、自動車の後部窓ガラス板にアンテナ導体とアース導体とを設けた双極アンテナも報告されているが（例えば、特許文献１参照）、アンテナ導体とアース導体との間の視野が悪い問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２４０６１４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の有する前述の欠点を解消する自動車用高周波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、主アンテナ導体、アース導体、主アンテナ導体の給電点及びアース導体のアース点が自動車の窓ガラス板に設けられている自動車用高周波ガラスアンテナにおいて、
給電点とアース点とは窓ガラス板の周縁部近傍又は車体開口縁近傍に配設され、
車内側又は車外側から見て、
主アンテナ導体は給電点を起点として反時計回り方向に伸長されており、
主アンテナ導体の２箇所がループ構成導体により接続されて主アンテナ導体及びループ構成導体でループ状導体を構成しているか、又は、主アンテナ導体の１箇所及び給電点がループ構成導体により接続されて主アンテナ導体、ループ構成導体及び給電点でループ状導体を構成しているかしており、
所望の受信周波数帯の最高周波数Ｆ _Ｈ の波長をλ _Ｈ 、所望の受信周波数帯の中心周波数Ｆ _Ｍ の波長をλ _Ｍ 、所望の受信周波数帯の最低周波数Ｆ _Ｌ の波長をλ _Ｌ 、ガラス短縮率Ｋを０．６４とするとき、
仮に主アンテナ導体を半分に分割し、給電点に近い領域と、主アンテナ導体の先端部に近い領域とに分けるとすると、ループ状導体が給電点に近い領域に配設されているか、又は、ループ状導体が主アンテナ導体の先端部に近い領域に配設されており、
ループ状導体が給電点に近い領域に配設されている場合には、ループ状導体の導体長は、０．６・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｈ ）／４）×Ｋ〜１．２・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｈ ）／４）×Ｋであり、
ループ状導体が主アンテナ導体の先端部に近い領域に配設されている場合には、ループ状導体の導体長は、０．５・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｌ ）／４）×Ｋ〜（（λ _Ｍ ＋λ _Ｌ ）／４）×Ｋであり、
アース導体がアース点を起点として時計回り方向に伸長されており、
アース導体の一部又は全部が主アンテナ導体、ループ構成導体及び給電点から選ばれる少なくとも一つと近接して容量結合されていることを特徴とする自動車用高周波ガラスアンテナを提供する。
【００１０】
また、本発明は、主アンテナ導体、アース導体、主アンテナ導体の給電点及びアース導体のアース点が自動車の窓ガラス板に設けられている自動車用高周波ガラスアンテナにおいて、
給電点とアース点とは窓ガラス板の周縁部近傍又は車体開口縁近傍に配設され、
車内側又は車外側から見て、
主アンテナ導体は給電点を起点として反時計回り方向に伸長されており、
主アンテナ導体の２箇所が第１のループ構成導体により接続されて主アンテナ導体及び第１のループ構成導体でループ状導体を構成しているか、又は、主アンテナ導体の１箇所及び給電点が第１のループ構成導体により接続されて主アンテナ導体、第１のループ構成導体及び給電点で第１のループ状導体を構成しており、
第１のループ状導体に含まれない主アンテナ導体の２箇所が第２のループ構成導体により接続されて、主アンテナ導体と第２のループ構成導体とで第２のループ状導体を構成しており、
所望の受信周波数帯の最高周波数Ｆ _Ｈ の波長をλ _Ｈ 、所望の受信周波数帯の中心周波数Ｆ _Ｍ の波長をλ _Ｍ 、所望の受信周波数帯の最低周波数Ｆ _Ｌ の波長をλ _Ｌ 、ガラス短縮率Ｋを０．６４とするとき、
仮に主アンテナ導体を半分に分割し、給電点に近い領域と、主アンテナ導体の先端部に近い領域とに分けるとすると、
第１のループ状導体が給電点に近い領域に配設されており、第１のループ状導体の導体長は、０．６・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｈ ）／４）×Ｋ〜１．２・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｈ ）／４）×Ｋであり、
第２のループ状導体が主アンテナ導体の先端部に近い領域に配設されており、第２のループ状導体の導体長は、０．５・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｌ ）／４）×Ｋ〜（（λ _Ｍ ＋λ _Ｌ ）／４）×Ｋであり、
アース導体がアース点を起点として時計回り方向に伸長されており、
アース導体の一部又は全部が、主アンテナ導体、第１のループ構成導体、第２のループ構成導体及び給電点から選ばれる少なくとも一つと近接して容量結合されていることを特徴とする自動車用高周波ガラスアンテナを提供する。
【００１１】
また、本発明は、主アンテナ導体は給電点を起点として窓ガラス板の周縁部又は車体開口縁にほぼ沿って反時計回り方向に、少なくとも窓ガラス板の下辺まで伸長されており、
アース点を起点として伸長されているアース導体の一部又は全部が、主アンテナ導体の下辺及びループ構成導体から選ばれる少なくとも一つと近接して容量結合されている上記自動車用高周波ガラスアンテナを提供する。
【００１２】
また、本発明は、主アンテナ導体は給電点を起点として窓ガラス板の周縁部又は車体開口縁にほぼ沿って反時計回り方向に、少なくとも窓ガラス板の下辺まで伸長されており、
窓ガラス板の上下略中心より上方の主アンテナ導体の２箇所が第１のループ構成導体により接続されて主アンテナ導体及び第１のループ構成導体でループ状導体を構成しているか、又は、窓ガラス板の上下略中心より上方の主アンテナ導体の１箇所及び給電点が第１のループ構成導体により接続されて主アンテナ導体、第１のループ構成導体及び給電点で第１のループ状導体を構成しており、
第１のループ状導体に含まれない、かつ、窓ガラス板の上下略中心より、下方の主アンテナ導体の２箇所が第２のループ構成導体により接続されて、主アンテナ導体と第２のループ構成導体とで第２のループ状導体を構成しており、
アース点を起点として伸長されているアース導体の一部又は全部が、主アンテナ導体の下辺、第１のループ構成導体及び第２のループ構成導体から選ばれる少なくとも一つと近接して容量結合されている上記自動車用高周波ガラスアンテナを提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。図１は本発明の自動車用高周波ガラスアンテナの一実施例の構成図である。図１及び後述する各図において、方向は図面上での方向をいうものとする。
【００１４】
本発明の自動車用窓ガラスアンテナが設けられる窓ガラス板は、前部サイド窓ガラス板、後部窓ガラス板、前部窓ガラス板、ルーフ窓ガラス板等どのようなものであってもよいが、図１では窓ガラス板として後部サイド窓ガラス板を用いることとする。したがって、後述する説明中で後部サイド窓ガラス板を上記他の窓ガラス板で読み替えることができるものとする。
【００１５】
図１において、１は自動車の後部サイド窓ガラス板、２は車体開口縁、３は主アンテナ導体、３ａは主アンテナ導体３の給電点、３ｂは主アンテナ導体３の先端部（開放端）、３ｃは主アンテナ導体３の第１の箇所、３ｄは主アンテナ導体３の第２の箇所、４はアース導体、４ａはアース点、４ｂはアース導体４の先端部（開放端）、４ｃはアース導体４の曲折していう箇所、４ｄはアース導体４が曲がっている箇所、５ａはループ構成導体、６ａは補助ループ構成導体（点線）、７はアンテナ周辺回路、９ａは給電点３ａ側のリード線、９ｂはアース点４ａ側のリード線、１０は同軸ケーブルである。
【００１６】
なお、以下の説明において、特記しない場合には、方向は図面上での方向をいうものとする。また、本発明において、通常、車体開口縁２は後部サイド窓ガラス板１の周縁部より若干小さい寸法（通常数ｃｍ）となり、後部サイド窓ガラス板１の周縁部に沿って形状が定められるため、主アンテナ導体３、給電点３ａ、アース導体４及びアース点４ａの配置の以下の説明において、車体開口縁２を後部サイド窓ガラス板１の周縁部で読み替えることができるものとする。
【００１７】
本発明では、主アンテナ導体３、アース導体４、給電点３ａ及びアース点４ａが後部サイド窓ガラス板１に設けられている。給電点３ａとアース点４ａとは車体開口縁２近傍に配設されている。
【００１８】
主アンテナ導体３は給電点３ａを起点として、サイド窓ガラス板１の略中心が内側になるように反時計回り方向に伸長されている。図１に示す例では、主アンテナ導体３は給電点３ａを起点として後部サイド窓ガラス板１の周縁部にほぼ沿って反時計回り方向に、車体開口縁２の下辺まで伸長され、その先端部３ｂは車体開口縁２の右下角近傍まで達している。しかし、これに限定されず、主アンテナ導体３が車体開口縁２の左辺まで伸長されていれば使用できる。
【００１９】
図１に示す例では、主アンテナ導体３の第１の箇所３ｃと第２の箇所３ｄとの２箇所がループ構成導体５ａにより接続されて主アンテナ導体３とループ構成導体５ａとでループ状導体を構成している。しかし、これに限定されず、給電点３ａと第２の箇所３ｄとの２箇所とがループ構成導体５ａにより接続されて主アンテナ導体３、給電点３ａ及びループ構成導体５ａとでループ状導体を構成してもよい。図１に示す例では、所望の受信周波数帯の中域及び高域の感度を向上させることができる。補助ループ構成導体６ａは必要に応じて設けられ、主アンテナ導体３の箇所とループ構成導体５ａの箇所とを結線している。補助ループ構成導体を設ける理由については、後述する。
【００２０】
給電点３ａと第２の箇所３ｄとの２箇所とがループ構成導体５ａにより接続される場合には、主アンテナ導体３の任意箇所又はループ構成導体５ａの任意箇所と、給電点３ａとを補助ループ構成導体６ａにより結線してもよい。
【００２１】
本発明において、ループ状導体を備える理由は、通常、一つのガラスアンテナで所望の受信周波数帯の全域をカバーすることは困難であり、所望の受信周波数帯の中心付近の周波数の感度を上昇させようとすると、所望の受信周波数帯の低域及び高域の感度が下降する。
【００２２】
本発明において、仮に主アンテナ導体３を半分に分割し、給電点３ａに近い領域と、主アンテナ導体３の先端部３ｂに近い領域とに分けるとすると、給電点３ａに近い領域に配設されているループ状導体は、所望の受信周波数帯の高域の感度向上に寄与する。主アンテナ導体３の先端部３ｂに近い領域に配設されているループ状導体は、所望の受信周波数帯の低域の感度向上に寄与する。
【００２３】
本発明において、必要に応じて補助ループ構成導体が設けられる。補助ループ構成導体はループ状導体の２箇所を結び接続する。補助ループ構成導体が一つ設けられることにより、ループ状導体が２つに分割され、２つのループが構成される。補助ループ構成導体は、複数本設けられてもよい。補助ループ構成導体が複数本設けられる場合には、新たに設けられる補助ループ構成導体が、ループ状導体の２箇所、既に設けられている補助ループ構成導体の箇所とループ状導体の箇所又は補助ループ構成導体の２箇所を結び接続するものであってもよい。補助ループ状導体を備えることにより、所望の受信周波数帯の低域又は高域の感度が上昇する。
【００２４】
本発明において、給電点３ａが配設される後部サイド窓ガラス板１の好ましい箇所は、感度向上の観点から言えば、後部サイド窓ガラス板１の後方側の上側車体開口縁２近傍、後部サイド窓ガラス板１の前方側の上側車体開口縁２近傍、後部サイド窓ガラス板１の後方側の下側車体開口縁２近傍、後部サイド窓ガラス板１の前方側の下側車体開口縁２近傍、の順である。
【００２５】
ただし、後部サイド窓ガラス板１の後方側の上側車体開口縁２近傍、又は、後部サイド窓ガラス板１の後方側の下側車体開口縁２近傍に給電点３ａが設けられる場合には、同軸ケーブル１０が長くなる欠点がある。
【００２６】
図１に示す例では、アース点４ａは給電点３ａの略下方に配設されているが、これに限定されず、アース点４ａが配設される後部サイド窓ガラス板１の箇所は給電点３ａの略上方、略左方及び略右方から選ばれる少なくとも一つであってもよい。
【００２７】
図１に示す例では、給電点３ａとアース点４ａとは、相互に近接しており、アース導体４の長さを確保するためにはこのようにすることが好ましいが、これに限定されず、給電点３ａとアース点４ａとが離れていても使用できる。
【００２８】
給電点３ａとアース点４ａとが離れている例としては、図１２に示す例が挙げられる。図１２に示す例では、給電点３ａが後部サイド窓ガラス板１の右上角近傍に設けられており、アース点４ａは後部サイド窓ガラス板１の右下角近傍に設けられている。アース点４ａから左方にアース導体４が伸長されている。
【００２９】
図１２に示す例のようにした場合には、左右の視野は向上する利点があるが、アース導体４の長さを確保することが困難となる。図１に示す例と、図１２に示す例とを比較すると、アース導体４の長さを確保するために図１２に示す先端部４ｂは、図１に示す先端部４ｂより上方に配設されていることがわかる。
【００３０】
図１に示す例では、アース導体４はアース点４ａを起点として車体開口縁２の右辺に沿って略下方に伸長された後、車体開口縁２の右下角近傍の曲折箇所４ｃにて曲折され、略左方に主アンテナ導体３の下辺に略沿って伸長され、箇所４ｄにて曲がって略上方に伸長され、その先端部４ｂは第２の箇所３ｄ近傍まで達している。
【００３１】
図１に示す例では、後部サイド窓ガラス板１の形状は略平行四辺形である。しかし、本発明では、これに限定されず、後部サイド窓ガラス板１の形状は、略台形、略菱形等の略四角形、略多角形、略三角形、略円形、略楕円形等であってもよい。
【００３２】
図１に示す例では、アース導体４の一部（車体開口縁２の下辺近傍のアース導体４の一部及び車体開口縁２の左辺近傍のアース導体４の一部）は、車体開口縁２の下辺近傍及び車体開口縁２の左辺近傍の主アンテナ導体３の一部と近接して容量結合されている。しかし、これに限定されず、アース導体４の一部又は全部が車体開口縁２の上辺近傍の主アンテナ導体３の一部、車体開口縁２の左辺近傍の主アンテナ導体３の一部、車体開口縁２の下辺近傍の主アンテナ導体３の一部及びループ構成導体５ａから選ばれる少なくとも一つと近接して容量結合されていれば使用できる。
【００３３】
図３は図１に示す実施例とは別の実施例の構成図である。図１に示す例では、後部サイド窓ガラス板１の上下略中心より上方にループ構成導体５ａが配設されている。これに対して、図３に示す例では、後部サイド窓ガラス板１の上下略中心より下方にループ構成導体５ｂが配設されている。
【００３４】
図３に示す例では、主アンテナ導体３は、給電点３ａを起点としてサイド窓ガラス板１の略中心が内側になるように反時計回り方向に伸長されて車体開口縁２の下辺まで伸長された後、車体開口縁２の右下角近傍にて略上方にやや伸長される。
【００３５】
図３に示す例では、先端部３ｂと箇所３ｅとは、ループ構成導体５ｂにより接続される。ループ構成導体５ｂは車体開口縁２の下辺と略平行になっている。箇所３ｅは車体開口縁２の左下角近傍に配されている。
【００３６】
図３に示す例では、アース点４ａは給電点３ａの略下方に配設されている。アース導体４はアース点４ａを起点として車体開口縁２の右辺に沿って略下方に伸長された後、車体開口縁２の右下角近傍の箇所４ｃにて曲折して、略左方にループ構成導体５ｂに略沿って伸長され、箇所４ｄにて曲がって略上方に伸長され、その先端部４ｂは車体開口縁２の左上角近傍まで達している。
【００３７】
図３に示す例では、アース導体４の一部（アース導体４の下辺及びアース導体４の左辺）は、ループ構成導体５ｂ及び主アンテナ導体３の左辺と近接して容量結合されている。しかし、これに限定されず、アース導体４の一部又は全部が主アンテナ導体３の上辺、主アンテナ導体３の左辺、主アンテナ導体３の下辺、ループ構成導体５ｂ及び給電点３ａから選ばれる少なくとも一つと近接して容量結合されていれば使用できる。図３に示す例では、所望の受信周波数帯の低域及び中域の感度を向上させることができる。図３に示す例においても、必要に応じて補助ループ構成導体６ｂが設けられる。補助ループ構成導体６ｂはループ状導体の２箇所を結び接続する。
【００３８】
図４は図３に示す実施例とは別の実施例の構成図である。図４に示す例は、図３に示す例に図１に示すループ構成導体５ａを追加した以外は図３に示す例と同様の仕様とした自動車用高周波ガラスアンテナである。図４に示す例では、所望の受信周波数帯の低域、中域及び高域の感度を向上でき、所望の受信周波数帯において、平坦な周波数−感度特性が得ることができる。
【００３９】
図５は図４に示す実施例とは別の実施例の構成図である。図４に示す例では、アース導体４が主アンテナ導体３の内側に時計回り方向に伸長されている。これに対して、図５に示す例では、アース導体４が主アンテナ導体３の外側に時計回り方向に伸長されており、アース導体４は主に主アンテナ導体の下辺と容量結合している。
【００４０】
図６は、後部サイド窓ガラス板１を上下方向等間隔（Ｌ）に３分割し、上から順にＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域とする場合を表した平面図である。視野をできるだけ広くするために、図１、３に示す例において、ループ構成導体がＢ領域に配設されていないことが好ましい。同様に視野をできるだけ広くするために、図４、５及び後述する図７、８に示す例において、第１のループ構成導体及び第２のループ構成導体がＢ領域に配設されていないことが好ましい。
【００４１】
図７、８は図４に示す実施例とは別の実施例の構成図である。図７、８に示す例は、図４に示す例のアース導体４に補助アース導体を付設したものである。図７に示す例において、補助アース導体４１は箇所４ｃ近傍上方のアース導体４の箇所４ｅを起点としてアース導体４の下辺に沿って左方に伸長され、箇所４ｄ近傍で曲折して略上方に伸長され、補助アース導体４１の先端部は第２の箇所３ｄ近傍まで達している。
【００４２】
図８に示す例において、補助アース導体４２はアース導体４の箇所４ｅを起点としてアース導体４の下辺に沿って左方に伸長されて、補助アース導体４２の先端部はアース導体４に接続されており、アース導体４の下辺と補助アース導体４２とでループを構成している。補助アース導体４１又は補助アース導体４２とがアース導体４に付設されることにより、所望の受信周波数帯の全域の感度が向上する。
【００４３】
本発明において、主アンテナ導体３の導体長（給電点３ａを含まず）は、所望の受信周波数帯の中心周波数Ｆ_Ｍの波長をλ_Ｍ、所望の受信周波数帯の最低周波数Ｆ_Ｌの波長をλ_Ｌとするとき、０．７・（１／４）・（λ_Ｍ＋λ_Ｌ）×Ｋ〜１．２・（１／４）・（λ_Ｍ＋λ_Ｌ）×Ｋとすることが好ましい。この範囲内である場合にはこの範囲外である場合と比較して所望の受信周波数帯の低域又は中域の感度が向上する。なお、Ｋはガラス短縮率であって、通常０．６４である。日本のＦＭ放送帯の中心周波数Ｆ_Ｍは、８３．０ＭＨｚである。
【００４４】
リード線９ａの長さは１００〜３００ｍｍ、特には１５０〜２５０ｍｍが好ましい。リード線９ａの長さが１００ｍｍ以上である場合には実装が容易となり、リード線９ａの長さが３００ｍｍ以下である場合にはＳ／Ｎ比が向上し、周波数−感度特性が安定する。
【００４５】
本発明において、アース導体４の導体長は、０．８・（λ_Ｍ／３）×Ｋ〜１．２・（λ_Ｍ／３）×Ｋとすることが好ましい。この範囲内である場合にはこの範囲外である場合と比較して所望の放送帯の感度が向上する。リード線９ｂの長さは１００〜３００ｍｍ、特には１５０〜２５０ｍｍが好ましい。リード線９ｂの長さが１００ｍｍ以上である場合には実装が容易となり、リード線９ｂの長さが３００ｍｍ以下である場合には、周波数−感度特性が安定する。
【００４６】
図１におけるループ状導体の導体長及び図４における第１のループ状導体（給電点３ａに近い領域に配設されているループ状導体）の導体長は、所望の受信周波数帯の最高周波数Ｆ_Ｈの波長をλ_Ｈとするとき、０．６・（（λ_Ｍ＋λ_Ｈ）／４）×Ｋ〜１．２・（（λ_Ｍ＋λ_Ｈ）／４）×Ｋとすることが好ましい。この範囲内である場合にはこの範囲外である場合と比較して所望の放送帯の高域の感度が向上する。
【００４７】
図３におけるループ状導体の導体長及び図４における第２のループ状導体（主アンテナ導体３の先端部３ｂに近い領域に配設されているループ状導体）の導体長は、０．５・（（λ_Ｍ＋λ_Ｌ）／４）×Ｋ〜（（λ_Ｍ＋λ_Ｌ）／４）×Ｋとすることが好ましい。この範囲内である場合にはこの範囲外である場合と比較して所望の受信周波数帯の低域の感度が向上する。
【００４８】
図４、５、７、８に示す例において、第１のループ状導体と第２のループ状導体との間（箇所３ｄと箇所３ｅとの間）の主アンテナ導体３の導体長は、（１／４）・（λ_Ｍ／４）×Ｋ〜（１／２）・（λ_Ｍ／４）×Ｋとすることが好ましい。この範囲内である場合にはこの範囲外である場合と比較して所望の受信周波数帯の感度の平坦性が向上する。感度の平坦性とは、所望の受信周波数帯内で最高感度と最低感度との差をいう。
【００４９】
本発明において、仮に容量結合部を短絡させたものと仮定して、給電点３ａとアース点４ａとを結線する導体の最大外周の導体長（例えば、図４に示す例では、先端部３ｂと箇所４ｃにて主アンテナ導体３とアース導体４とを短絡させたものと仮定した場合において、主アンテナ導体３の導体長と、アース点４ａから箇所４ｃまでのアース導体４の導体長（アース点４ａを含まず）と、容量結合部の間隔との和の長さ）は、０．８・（λ_Ｍ／２）×Ｋ〜１．４・（λ_Ｍ／２）×Ｋとすることが好ましい。この範囲内である場合にはこの範囲外である場合と比較して所望の放送帯の感度が向上する。
【００５０】
本発明において、給電点３ａとアース点４ａとの間隔、主アンテナ導体３とアース点４ａとの最短間隔、及び、ループ状導体とアース点４ａとの最短間隔は、６．０ｍｍ以上、特には、１０ｍｍ以上が好ましい。６．０ｍｍ以上である場合には６．０ｍｍ未満と比較して感度が向上する。
【００５１】
本発明において、容量結合部の間隔、すなわち、例えば、図１、３、４、５、７、８における主アンテナ導体３の左辺とアース導体４の左辺との間隔、図３、４、６、７、８におけるアース導体４とループ構成導体５ｂとの間隔、及び、図５における主アンテナ導体３の下辺とアース導体４との間隔は、０．５〜８．０ｍｍ、特には０．５〜６．０ｍｍが好ましい。後述する図１１に示すとおり、この間隔が０．５ｍｍ以上であると、主アンテナ導体、アース導体及びループ構成導体が含む金属のマイグレーション等が起こりにくく、両者が短絡する危険性が少ない。この間隔が８．０ｍｍ以下では両者が効果的な容量結合となり易く、急激に感度が向上する。
【００５２】
本発明において、主アンテナ導体、アース導体及びループ構成導体が方向を変えるとき、湾曲して方向を変えても又は曲折して方向を変えても、どちらでもよい。例えば、アース導体４が箇所４ｃで曲折して方向を変えているが、湾曲して方向を変えてもよい。
【００５３】
また、パターンとして見る場合には、図１、３、４、５、７、８における自動車用高周波ガラスアンテナは、車内側から見ている。しかし、これに限定されず、図１、３、４、５、７、８における自動車用高周波ガラスアンテナのパターンが車外側から見るものであってもよい。
【００５４】
本発明において、第１のループ状導体と第２のループ状導体とは別に主アンテナ導体に１つ以上のループ状導体を設けてもよい。また、図１、３、４、５、７、８における主アンテナ導体、給電点、アース導体、アース点、ループ構成導体及び補助ループ構成導体には補助導体は付設されていないが、これに限定されず、位相調整及び指向性調整のために、主アンテナ導体、給電点、アース導体、アース点、ループ構成導体及び補助ループ構成導体に、接続導体を介して又は介さずに、略Ｔ字状、略Ｌ字状、ループ状等の補助導体が付設されていてもよい。
【００５５】
本発明において、所望の受信周波数帯としては、ＦＭ放送帯の他、短波放送帯（２．３〜２６．１ＭＨｚ）、テレビＶＨＦ帯（９０〜１０８ＭＨｚ、１７０〜２２２ＭＨｚ）、テレビＵＨＦ帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）、北米及び欧州のテレビＶＨＦ帯（４５〜８６ＭＨｚ、１７５〜２２５ＭＨｚ）、自動車電話用の８００ＭＨｚ帯（８１０〜９６０ＭＨｚ）、自動車電話用の１．５ＧＨｚ帯（１．４２９〜１．５０１ＧＨｚ）、ＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）及びＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、人工衛星のＧＰＳ信号１５７５．４２ＭＨｚ）、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、ヴィークル インフォメーション アンド コミュニケーション システム）等が該当する。
【００５６】
本発明の自動車用高周波ガラスアンテナは、所望の受信周波数帯の他に、短波放送帯、中波放送帯（５２０〜１７００ｋＨｚ）及び長波放送帯（１５０〜２８０ｋＨｚ）から選ばれる少なくとも一つの周波数帯との兼用のアンテナとして利用できる。
【００５７】
本発明において、アンテナ周辺回路７は、必要に応じて設けられる。アンテナ周辺回路７としては、インピーダンスマッチング回路、前置増幅回路、共振回路等が挙げられ、特に限定されない。
【００５８】
本発明において、主アンテナ導体、給電点、アース導体、アース点、ループ構成導体及び補助ループ構成導体は、通常、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストを後部サイド窓ガラス板の車内側表面にプリントし、焼付けて形成される。しかし、この形成方法に限定されず、銅等の導電性物質からなる、線状体又は箔状体を、後部サイド窓ガラス板の車内側表面又は車外側表面に形成してもよく、後部サイド窓ガラス板自身の内部に設けてもよい。
【００５９】
【実施例】
以下、図面にしたがって、実施例を詳細に説明する。
【００６０】
「例１（実施例）」
自動車の後部サイド窓ガラス板を使用し、図４に示すような自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。補助ループ構成導体６ａ、６ｂは設けた。アンテナ周辺回路７は前置増幅器とした。この前置増幅器のＦＭ放送帯での増幅度は、＋５．０ｄＢであった。各部の寸法、定数は以下のとおりである。また、後部窓ガラス板１は自動車の左側のものであり、車内側から見たパターンであって、図面右側が自動車前方である。前置増幅器の出力端での、ＦＭ放送帯の周波数−感度特性を図９に実線で示す。
【００６１】

【００６２】
補助ループ構成導体６ａ ３６０ｍｍ、
補助ループ構成導体６ｂ ３４５ｍｍ、
主アンテナ導体３の左辺とアース導体４の左辺との最短間隔 ２．０ｍｍ、
アース導体４の下辺とループ構成導体５ｂとの最短間隔 ２．０ｍｍ、
主アンテナ導体３の上辺と補助ループ構成導体６ａとの最大間隔 ３５ｍｍ、
ループ構成導体５ａと補助ループ構成導体６ａとの最大間隔 ３５ｍｍ、
主アンテナ導体３の下辺と補助ループ構成導体６ｂとの最大間隔 ３５ｍｍ、
ループ構成導体５ｂと補助ループ構成導体６ｂとの最大間隔 ３５ｍｍ。
【００６３】
リード線９ａの長さ ２５０ｍｍ、
リード線９ｂの長さ ２５０ｍｍ、
給電点３ａとアース点４ａとの間隔 １５ｍｍ、
アース点４ａとループ構成導体５ａの右辺との最短間隔 １５ｍｍ、
給電点３ａの縦×横（最大値）の寸法 ３０×１５ｍｍ、
アース点４ａの縦×横（最大値）の寸法 ３０×１５ｍｍ、
アース導体４の下辺とループ構成導体５ｂとの間隔 ２．０ｍｍ、
アース導体４の左辺と主アンテナ導体３の左辺との間隔 ２．０ｍｍ。
【００６４】
「例２（実施例）」
容量結合部の間隔（アース導体４の下辺とループ構成導体５ｂとの間隔、及び、アース導体４の左辺と主アンテナ導体の左辺との間隔）を変更した以外は、例１と同様の仕様とした自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。容量結合部の間隔−日本のＦＭ放送帯の平均感度特性を図１１に示す。この結果により、容量結合部の間隔が、８．０ｍｍ以下では両者が効果的な容量結合となり、急激に感度が向上することがわかる。
【００６５】
「例３（比較例）」
自動車の後部サイド窓ガラス板１を使用し、図１０に示すような自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。各部の寸法、定数は以下のとおりである。ＦＭ放送帯の周波数−感度特性を図９に点線で示す。なお、前置増幅器及び測定条件は例１と同様である。
【００６６】
主アンテナ導体３の導体長（給電点３ａを含まず） １０１０ｍｍ、
アース導体４の導体長（アース点４ａを含まず） ８１０ｍｍ、
主アンテナ導体３とアース導体４との最短間隔 ２．０ｍｍ、
給電点３ａとアース点４ａとの間隔 １５ｍｍ。
【００６７】
「例４（実施例）」
補助ループ構成導体６ａ、６ｂを設けない以外は、例１と同様の仕様の自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。ＦＭ放送帯の周波数−感度特性を図１３に破線で示す。なお、比較のために、図１３に例１のＦＭ放送帯の周波数−感度特性を実線で示した。
【００６８】
「例５（実施例）」
自動車の後部サイド窓ガラス板を使用し、図１に示すような自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。各部の寸法、定数は例１と同様である。ＦＭ放送帯の周波数−感度特性を図１４に示す。図１４において、実線は補助ループ構成導体６ａを設けた場合を示し、破線は補助ループ構成導体６ａを設けなかった場合を示す。
【００６９】
「例６（実施例）」
自動車の後部サイド窓ガラス板を使用し、図３に示すような自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。各部の寸法、定数は例１と同様である。ＦＭ放送帯の周波数−感度特性を図１５に示す。図１において、実線は補助ループ構成導体６ｂを設けた場合を示し、破線は補助ループ構成導体６ｂを設けなかった場合を示す。
【００７０】
【発明の効果】
本発明では、主アンテナ導体にループ状導体が設けられており、主アンテナ導体とアース導体とが容量結合されているため、所望の受信周波数帯の中心付近の周波数の感度を上昇させようとした場合であっても、所望の受信周波数帯の低域及び高域の少なくとも一方の感度を向上できる。また、本発明において、第１のループ状導体と第２のループ状導体とを設けた場合には、所望の受信周波数帯の感度の平坦性が向上する。
【００７１】
本発明の自動車用高周波ガラスアンテナをサイド窓ガラス板に設けた場合であって、ループ状導体、第１のループ状導体及び第２のループ状導体がＢ領域に配設されていない場合には、充分な視野が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車用高周波ガラスアンテナの一実施例の構成図。
【図２】従来例の構成図。
【図３】別の実施例の構成図。
【図４】別の実施例の構成図。
【図５】別の実施例の構成図。
【図６】後部サイド窓ガラス板１を上下方向等間隔（Ｌ）に３分割し、上から順にＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域とする場合を表した平面図。
【図７】別の実施例の構成図。
【図８】別の実施例の構成図。
【図９】例１、３のＦＭ放送帯の周波数−感度特性図。
【図１０】比較例であって、例３の自動車用高周波ガラスアンテナの構成図。
【図１１】例２の容量結合部の間隔−日本のＦＭ放送帯の平均感度特性図。
【図１２】図１に示す例とは別の実施例であって、給電点３ａとアース点４ａとが離れている実施例の構成図。
【図１３】例４のＦＭ放送帯の周波数−感度特性図。
【図１４】例５のＦＭ放送帯の周波数−感度特性図。
【図１５】例６のＦＭ放送帯の周波数−感度特性図。
【符号の説明】
１：自動車の後部サイド窓ガラス板
２：車体開口縁
３：主アンテナ導体
３ａ：主アンテナ導体３の給電点
３ｂ：主アンテナ導体３の開放端
３ｃ：主アンテナ導体３の第１の箇所
３ｄ：主アンテナ導体３の第２の箇所
４：アース導体
４ａ：アース点
４ｂ：アース導体４の先端部
４ｃ：アース導体４の曲折していう箇所
４ｄ：アース導体４の湾曲又は曲折している箇所
５ａ：ループ構成導体
６ａ：補助ループ構成導体（点線）
７：アンテナ周辺回路
９ａ、９ｂ：リード線
１０：同軸ケーブル

Claims (19)

1. 主アンテナ導体、アース導体、主アンテナ導体の給電点及びアース導体のアース点が自動車の窓ガラス板に設けられている自動車用高周波ガラスアンテナにおいて、
   給電点とアース点とは窓ガラス板の周縁部近傍又は車体開口縁近傍に配設され、
   車内側又は車外側から見て、
   主アンテナ導体は給電点を起点として反時計回り方向に伸長されており、
   主アンテナ導体の２箇所がループ構成導体により接続されて主アンテナ導体及びループ構成導体でループ状導体を構成しているか、又は、主アンテナ導体の１箇所及び給電点がループ構成導体により接続されて主アンテナ導体、ループ構成導体及び給電点でループ状導体を構成しているかしており、
   所望の受信周波数帯の最高周波数Ｆ _Ｈ の波長をλ _Ｈ 、所望の受信周波数帯の中心周波数Ｆ _Ｍ の波長をλ _Ｍ 、所望の受信周波数帯の最低周波数Ｆ _Ｌ の波長をλ _Ｌ 、ガラス短縮率Ｋを０．６４とするとき、
   仮に主アンテナ導体を半分に分割し、給電点に近い領域と、主アンテナ導体の先端部に近い領域とに分けるとすると、ループ状導体が給電点に近い領域に配設されているか、又は、ループ状導体が主アンテナ導体の先端部に近い領域に配設されており、
   ループ状導体が給電点に近い領域に配設されている場合には、ループ状導体の導体長は、０．６・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｈ ）／４）×Ｋ〜１．２・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｈ ）／４）×Ｋであり、
   ループ状導体が主アンテナ導体の先端部に近い領域に配設されている場合には、ループ状導体の導体長は、０．５・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｌ ）／４）×Ｋ〜（（λ _Ｍ ＋λ _Ｌ ）／４）×Ｋであり、
   アース導体がアース点を起点として時計回り方向に伸長されており、
   アース導体の一部又は全部が主アンテナ導体、ループ構成導体及び給電点から選ばれる少なくとも一つと近接して容量結合されていることを特徴とする自動車用高周波ガラスアンテナ。
2. 主アンテナ導体、アース導体、主アンテナ導体の給電点及びアース導体のアース点が自動車の窓ガラス板に設けられている自動車用高周波ガラスアンテナにおいて、
   給電点とアース点とは窓ガラス板の周縁部近傍又は車体開口縁近傍に配設され、
   車内側又は車外側から見て、
   主アンテナ導体は給電点を起点として反時計回り方向に伸長されており、
   主アンテナ導体の２箇所が第１のループ構成導体により接続されて主アンテナ導体及び第１のループ構成導体でループ状導体を構成しているか、又は、主アンテナ導体の１箇所及び給電点が第１のループ構成導体により接続されて主アンテナ導体、第１のループ構成導体及び給電点で第１のループ状導体を構成しており、
   第１のループ状導体に含まれない主アンテナ導体の２箇所が第２のループ構成導体により接続されて、主アンテナ導体と第２のループ構成導体とで第２のループ状導体を構成しており、
   所望の受信周波数帯の最高周波数Ｆ _Ｈ の波長をλ _Ｈ 、所望の受信周波数帯の中心周波数Ｆ _Ｍ の波長をλ _Ｍ 、所望の受信周波数帯の最低周波数Ｆ _Ｌ の波長をλ _Ｌ 、ガラス短縮率Ｋを０．６４とするとき、
   仮に主アンテナ導体を半分に分割し、給電点に近い領域と、主アンテナ導体の先端部に近い領域とに分けるとすると、
   第１のループ状導体が給電点に近い領域に配設されており、第１のループ状導体の導体長は、０．６・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｈ ）／４）×Ｋ〜１．２・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｈ ）／４）×Ｋであり、
   第２のループ状導体が主アンテナ導体の先端部に近い領域に配設されており、第２のループ状導体の導体長は、０．５・（（λ _Ｍ ＋λ _Ｌ ）／４）×Ｋ〜（（λ _Ｍ ＋λ _Ｌ ）／４）×Ｋであり、
   アース導体がアース点を起点として時計回り方向に伸長されており、
   アース導体の一部又は全部が、主アンテナ導体、第１のループ構成導体、第２のループ構成導体及び給電点から選ばれる少なくとも一つと近接して容量結合されていることを特徴とする自動車用高周波ガラスアンテナ。
3. 主アンテナ導体は給電点を起点として窓ガラス板の周縁部又は車体開口縁にほぼ沿って反時計回り方向に、少なくとも窓ガラス板の下辺まで伸長されており、
   アース点を起点として伸長されているアース導体の一部又は全部が、主アンテナ導体の下辺及びループ構成導体から選ばれる少なくとも一つと近接して容量結合されている請求項１に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
4. 窓ガラス板の上下略中心より上方にループ構成導体が配設されている請求項１又は３に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
5. 窓ガラス板の上下略中心より下方にループ構成導体が配設されている請求項１又は３に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
6. 前記窓ガラス板を上下方向等間隔に３分割し、上から順にＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域とした場合に、前記ループ構成導体がＢ領域に配設されていない請求項１、３、４又は５に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
7. 主アンテナ導体は給電点を起点として窓ガラス板の周縁部又は車体開口縁にほぼ沿って反時計回り方向に、少なくとも窓ガラス板の下辺まで伸長されており、
   窓ガラス板の上下略中心より上方の主アンテナ導体の２箇所が第１のループ構成導体により接続されて主アンテナ導体及び第１のループ構成導体でループ状導体を構成しているか、又は、窓ガラス板の上下略中心より上方の主アンテナ導体の１箇所及び給電点が第１のループ構成導体により接続されて主アンテナ導体、第１のループ構成導体及び給電点で第１のループ状導体を構成しており、
   第１のループ状導体に含まれない、かつ、窓ガラス板の上下略中心より、下方の主アンテナ導体の２箇所が第２のループ構成導体により接続されて、主アンテナ導体と第２のループ構成導体とで第２のループ状導体を構成しており、
   アース点を起点として伸長されているアース導体の一部又は全部が、主アンテナ導体の下辺、第１のループ構成導体及び第２のループ構成導体から選ばれる少なくとも一つと近接して容量結合されている請求項２に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
8. 前記窓ガラス板を上下方向等間隔に３分割し、上から順にＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域とした場合に、前記第１のループ構成導体及び前記第２のループ構成導体のいずれもがＢ領域に配設されていない請求項２又は７に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
9. 前記窓ガラス板を上下方向等間隔に３分割し、上から順にＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域とした場合に、第１のループ状導体の全部がＡ領域に配設されており、第２のループ状導体の全部がＣ領域に配設されている請求項８に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
10. ループ状導体の複数の点が１本又は複数本の補助ループ構成導体により接続されている請求項１、３、４、５又は６に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
11. 第１のループ状導体の複数の点が１本又は複数本の補助ループ構成導体により接続されている請求項２、７、８又は９に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
12. 第２のループ状導体の複数の点が１本又は複数本の補助ループ構成導体により接続されている請求項２、７、８、９又は１１に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
13. 車内側又は車外側から見て給電点及びアース点は、窓ガラス板の右側縁部近傍又は窓ガラス板の上側縁部近傍に配設され、かつ、アース点が給電点の略下方に配設されている請求項１から１２のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
14. ループ構成導体がループ状導体を構成している主アンテナ導体の部分より窓ガラス板の中心側に配設されている請求項１、３、４、５又は６に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
15. ループ構成導体がループ状導体を構成している主アンテナ導体の部分より窓ガラス板の周縁部側に配設されている請求項１、３、４、５又は６に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
16. アース導体の一部又は全部と、主アンテナ導体の一部又は全部との間隔が、０．５〜８．０ｍｍに近接して、アース導体と主アンテナ導体とが容量結合されている請求項１、３、４、５又は６に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
17. アース導体の一部又は全部と、第２のループ構成導体の一部又は全部との間隔が、０．５〜８．０ｍｍに近接して、アース導体と第２のループ構成導体とが容量結合されている請求項２、７、８、９、１１又は１２に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
18. 所望の受信周波数帯の中心周波数Ｆ_Ｍの波長をλ_Ｍとし、Ｋをガラス短縮率とするとき、
    第１のループ状導体と第２のループ状導体との間の主アンテナ導体３の導体長が、（１／４）・（λ_Ｍ／４）×Ｋ〜（１／２）・（λ_Ｍ／４）×Ｋである請求項２、７、８、９、１１、１２又は１７に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
19. 窓ガラス板が後部サイド窓ガラス板である請求項１から１８のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。

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