JP4277790B2 - 自動車用高周波ガラスアンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルテレビ放送（４７３〜７６７ＭＨｚ）、ＵＨＦのテレビ放送（４７０〜７７０ＭＨｚ）又は米国のデジタルテレビ放送（６９８〜８０６ＭＨｚ）の受信に適する自動車用高周波ガラスアンテナ装置に関する。

自動車の合せ窓ガラス板は２枚のガラス板を合成樹脂製の中間膜を介して接着することよりなる。従来、この合せ窓ガラス板を構成する２枚のガラス板の中間膜側の内部側の接着面にアンテナ導体及びアンテナ導体側給電電極を設け、この合せ窓ガラス板の車内側の面上であってアンテナ導体側給電電極に対向する箇所に受信機側給電電極が設けられている自動車用高周波ガラスアンテナが報告されている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献１に記載されている電極を２個利用して、受信機（不図示）側に受信信号を送る手段として図６に示す例が挙げられる。図６に示す例では、合せ窓ガラス板の車内側の面上に設けられている第１の対向電極２１ａ及び第２の対向電極２１ｂにそれぞれ同軸ケーブル１１の内側導体１１ａ、同軸ケーブル１１の外側導体１１ｂが接続されている。同軸ケーブル１１は受信機に接続されており、第１のアンテナ導体３ａ及び第２のアンテナ導体３ｂに励起される受信信号は同軸ケーブル１１を介して受信機に送られる。図６において、２ａは第１のアンテナ導体側給電電極、２ｂは第２のアンテナ導体側給電電極、４は車内側ガラス板、５は車外側ガラス板、６は合成樹脂製の中間膜である。

図７に示す例は、図６に示す対向電極２１ａ，２１ｂにそれぞれ金属端子９ａ，９ｂを半田を用いて接着したものである。この例では、内側導体１１ａにＪＩＳ−Ｄ５４０３自動車用きぼし形複めす端子（ＣＷ型）に準拠するコネクタ（以下、ＣＷ型コネクタという）を半田により接続し、このＣＷ型コネクタを第１の金属端子９ａに嵌合・接続させる。また、外側導体１１ｂに別のＣＷ型コネクタを半田により接続し、このＣＷ型コネクタを第２の金属端子９ｂに嵌合・接続させる。第１の金属端子９ａは第２の金属端子９ｂと同形状であり、金属端子９ａ，９ｂにはそれぞれＣＷ型コネクタを嵌合させるための孔が設けられている。

図６，７に示す例では、車内側ガラス板４の車内側の面に対向電極２１ａ，２１ｂを設けなければならず、対向電極２１ａ，２１ｂは、通常、導電性銀ペーストを車内側ガラス板４の車内側の面にプリント印刷し、焼付けること等によって形成されたものが用いられるので、生産性が悪く、コストアップになる問題があった。

また、対向電極２１ａ，２１ｂ、又は、金属端子９ａ，９ｂに半田を用いて同軸ケーブル１１を接続する場合、剥離し易い問題があった。さらに、この場合、対向電極２１ａ，２１ｂが加熱され、合せガラス板のこの部分の内部応力が変化するので、合せ窓ガラス板の強度が低下する問題があった。

特開昭６１−３０１０２号公報（第６図）

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装置の提供を目的とする。

本発明は、接着層を介して接着される２枚のガラス板を備える自動車用の合せ窓ガラス板における該２枚のガラス板の間に、アンテナ導体及び該アンテナ導体に接続されたアンテナ導体側給電電極が設けられており、該アンテナ導体に励起される受信信号を該アンテナ導体側給電電極を介して受信機に送る自動車用高周波ガラスアンテナ装置において、
該合せ窓ガラス板の車内側の面上であって、アンテナ導体側給電電極に対向する位置に誘電体基板が設けられており、
該合せ窓ガラス板と該誘電体基板との間であって、該誘電体基板のアンテナ導体側給電電極に対向する箇所には、車外側電極が設けられており、
該誘電体基板の車内側の面上であって、車外側電極に対向する箇所には車内側電極が設けられており、
車外側電極と車内側電極とが接続されており、
車内側電極は受信機に接続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装置を提供する。

また、接着層を介して接着される２枚のガラス板を備える自動車用の合せ窓ガラス板における該２枚のガラス板の間に、第１のアンテナ導体及び第１のアンテナ導体に接続された第１のアンテナ導体側給電電極が設けられ、さらに該２枚のガラス板の間に、第２のアンテナ導体及び第２のアンテナ導体に接続された第２のアンテナ導体側給電電極が設けられており、第１のアンテナ導体と第２のアンテナ導体とに励起される受信信号を、第１のアンテナ導体側給電電極及び第２のアンテナ導体側給電電極を介して受信機に送る自動車用高周波ガラスアンテナ装置において、
該合せ窓ガラス板の車内側の面上であって、第１のアンテナ導体側給電電極及び第２のアンテナ導体側給電電極に対向する位置に誘電体基板が設けられており、
該合せ窓ガラス板と該誘電体基板との間であって、該誘電体基板の第１のアンテナ導体側給電電極に対向する箇所に第１の車外側電極が設けられており、
該合せ窓ガラス板と該誘電体基板との間であって、該誘電体基板の第２のアンテナ導体側給電電極に対向する箇所に第２の車外側電極が設けられており、
該誘電体基板の車内側の面上であって、第１の車外側電極に対向する箇所には第１の車内側電極が設けられており、
該誘電体基板の車内側の面上であって、第２の車外側電極に対向する箇所には第２の車内側電極が設けられており、
第１の車外側電極と第１の車内側電極とが接続されており、第２の車外側電極と第２の車内側電極とが接続されており、
第１の車内側電極と第２の車内側電極とは、それぞれ受信機に接続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装置を提供する。

本発明では、受信機側の電極として、車内側ガラス板の車内側の面に設けられている対向電極を用いていないために、生産性が向上してコストが低減し、合せ窓ガラス板の車内側の面上に設けられている対向電極に直接同軸ケーブルを半田付けにより接続しなくともよく、合せ窓ガラス板が直接加熱されず、合せ窓ガラス板の強度が低下しない。さらに、同軸ケーブルを接続する場合、剥離しにくい。

以下、本発明の自動車用高周波ガラスアンテナ装置を添付の図面に示される好適実施態様に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の自動車用高周波ガラスアンテナ装置の実施態様を示す斜視図であり、図２は図１に示す実施態様の側面図であり、図３は車内側から見た誘電体基板７の平面図であり、図４は車外側から見た誘電体基板７の平面図であり、図５は誘電体基板７の側面図である。

図１に示す例では、中間膜６を介して接着される２枚のガラス板を備える自動車用の合せ窓ガラス板における該２枚のガラス板の間に、第１のアンテナ導体３ａ及び第１のアンテナ導体３ａに接続された第１のアンテナ導体側給電電極２ａが設けられている。さらに該２枚のガラス板の間に、第２のアンテナ導体３ｂ及び第２のアンテナ導体３ｂに接続された第２のアンテナ導体側給電電極２ｂが設けられている。

該合せ窓ガラス板の車内側の面（車内側ガラス板４の車内側の面）上であって、第１のアンテナ導体側給電電極２ａ及び第２のアンテナ導体側給電電極２ｂに対向する位置に誘電体基板７が設けられている。該合せ窓ガラス板と誘電体基板７との間であって、第１のアンテナ導体側給電電極２ａに対向する箇所に第１の車外側電極１２ａが設けられている。該合せ窓ガラス板と誘電体基板７との間であって、第２のアンテナ導体側給電電極２ｂに対向する箇所に第２の車外側電極１２ｂが設けられている。

誘電体基板７の車内側の面上であって、第１の車外側電極１２ａに対向する箇所には第１の車内側電極１ａが設けられている。誘電体基板７の車内側の面上であって、第２の車外側電極１２ｂに対向する箇所には第２の車内側電極１ｂが設けられている。第１の車外側電極１２ａと第１の車内側電極１ａとが接続されており、第２の車外側電極１２ｂと第２の車内側電極１ｂとが接続されている。

内側導体１１ａは半田、導電性接着剤等により第１の車内側電極１ａに接続されている。外側導体１１ｂは半田、導電性接着剤等により第２の車内側電極１ｂに接続されている。同軸ケーブル１１は受信機に接続されている。また、第１の車内側電極１ａに半田、導電性接着剤等により、図７に示す従来用いていた第１の金属端子９ａを接続した後、第１の金属端子９ａに半田、導電性接着剤等により内側導体１１ａを接続してもよい。第２の車内側電極１ｂに半田、導電性接着剤等により、図７に示す従来用いていた第２の金属端子９ｂを接続した後、第２の金属端子９ｂに半田、導電性接着剤等により外側導体１１ｂを接続してもよい。

さらに、内側導体１１ａにＣＷ型コネクタを半田により接続し、このＣＷ型コネクタを第１の金属端子９ａに嵌合・接続させてもよい。また、外側導体１１ｂに別のＣＷ型コネクタを半田により接続し、このＣＷ型コネクタを第２の金属端子９ｂに嵌合・接続させてもよい。

一対のアンテナ導体３ａ，３ｂとに励起される受信信号は、それぞれ一対のアンテナ導体側給電電極２ａ，２ｂ、一対の車外側電極１２ａ，１２ｂ、同軸ケーブル１１の順に受信機（不図示）に伝送される。なお、一対のアンテナ導体側給電電極２ａ，２ｂと一対の車外側電極１２ａ，１２ｂとの接続手段については後述する。

誘電体基板７を合せ窓ガラス板の車内側の面に設ける手段は、接着剤、両面テープ等を含む接着層２０を、誘電体基板７の合せ窓ガラス板側の面、第１の車外側電極１２ａ及び第２の車外側電極１２ｂから選ばれるの少なくとも一つと、該合せ窓ガラス板の車内側の面との間に設ける手段が挙げられる。しかし、これに限定されず、誘電体基板７を合せ窓ガラス板の車内側の面に機械的手段により取り付けてもよい。

伝送効率を向上させるために、第１のアンテナ導体側給電電極２ａの面積と第１の車外側電極１２ａの面積とが同一又はほぼ同一であることが好ましい。また、第２のアンテナ導体側給電電極２ｂの面積と第２の車外側電極１２ｂの面積とが同一又はほぼ同一であることが好ましい。第１の車内側電極１ａの面積及び第２の車内側電極１ｂの面積が、それぞれ２５〜４００ｍｍ^２であることが伝送効率を向上させ、同軸ケーブル１１の実装をし易くする上で好ましい。第１の車内側電極１ａの面積及び第２の車内側電極１ｂの面積のより好ましい範囲は、それぞれ８０〜３００ｍｍ^２である。

第１の車外側電極１２ａと第１の車内側電極１ａとは、誘電体基板７に設けられている２つのスルーホール１５ａ，１５ｂにより接続されている。第２の車外側電極１２ｂと第２の車内側電極１ｂとは、誘電体基板７に設けられているスルーホール１６ａ，１６ｂにより接続されている。この場合の接続手段は、スルーホールに限定されず、ビアホールであってもよい。さらに、誘電体基板７に垂直方向に設けられている導体によるもの、又は、その他の手段であってもよい。また、伝送効率及び生産性向上点で考慮すると、スルーホールの個数は２つが好ましい。しかし、これに限定されず、スルーホールの個数は１つ又は３つ以上であっても使用できる。

図１に示す例では、第１の車外側電極１２ａと第２の車外側電極１２ｂとは、それぞれ正方形及び略正方形である。しかし、これに限定されず、他の形状であってもよい。また、第１の車内側電極１ａと第２の車内側電極１ｂとは、それぞれ長方形及び略長方形である。しかし、これに限定されず、他の形状であってもよい。

図１に示す例では、第１のアンテナ導体側給電電極２ａと第１の車外側電極１２ａとの間で容量結合及び電磁結合のうちの少なくとも一方の現象が生じることにより、第１のアンテナ導体側給電電極２ａと第１の車外側電極１２ａとの間で受信信号が伝送する。第２のアンテナ導体側給電電極２ｂと第２の車外側電極１２ｂとの間でも同様の現象が生じる。

図１に示す例では、第１のアンテナ導体側給電電極２ａと第２のアンテナ導体側給電電極２ｂとは、車内側ガラス板４の車外側の面に設けられている。しかし、これに限定されず、車外側ガラス板５の車内側の面に設けられていてもよい。

誘電体基板７は、通常、回路基板として用いられている樹脂基板、ガラスエポキシ基板及びセラミックス基板等が使用できるが、これに限定されず、他の材質の基板であってもよい。

図１に示す例では、一対のアンテナ導体３ａ，３ｂ間の電位差を受信信号として利用とている。しかし、これに限定されず、アンテナ導体を１つのみにして、該アンテナ導体と接地との間の電位差を受信信号として利用するようにしてもよい。

以下に実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されず、本発明の要旨を損なわない限り、各種の改良や変更も本発明に含まれる。以下、図面にしたがって、実施例を詳細に説明する。

自動車の前部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装置を製作した。合せ窓ガラス板の車内側の面上であって、第１のアンテナ導体側給電電極２ａ及び第２のアンテナ導体側給電電極２ｂに対向する位置に誘電体基板７を設けた。この場合、第１のアンテナ導体側給電電極２ａと第１の車外側電極１２ａとは、相対向するようにし、第２のアンテナ導体側給電電極２ｂと第２の車外側電極１２ｂとは、相対向するようにした。実施例の自動車用高周波ガラスアンテナ装置により伝送実験を行ったところ、良好に受信できた。誘電体基板７は樹脂基板を使用した。各部の寸法、定数は以下のとおりである。

誘電体基板７ ５８×２３×０．８ｍｍ、
第１の車外側電極１２ａ、第２の車外側電極１２ｂ ２０×２０ｍｍ、
第１の車外側電極１２ａと第２の車外側電極１２ｂとの間隔 １５ｍｍ、
第１の車内側電極１ａ、第２の車内側電極１ｂ、それぞれの誘電体基板７の長手方向の長さ １２ｍｍ、
第１の車内側電極１ａ、第２の車内側電極１ｂ、それぞれの上記長手方向に垂直方向の
長さ １０ｍｍ、
第１の車内側電極１ａと第２の車内側電極１ｂとの間隔 １５ｍｍ、
第１のアンテナ導体側給電電極２ａ、第２のアンテナ導体側給電電極２ｂ
２０×２０ｍｍ、
第１のアンテナ導体３ａの長さ ３２０ｍｍ、
第２のアンテナ導体３ｂの長さ １００ｍｍ、
接着層２０の厚さ ０．６ｍｍ、
車内側ガラス板４の厚さ ２．０ｍｍ。

本発明は、デジタルテレビ放送又はＵＨＦのテレビ放送を受信する、自動車用ガラスアンテナに利用される。

本発明の自動車用高周波ガラスアンテナ装置の実施態様を示す斜視図。 図１に示す実施態様の側面図。 図１に示す、車内側から見た誘電体基板７の平面図。 図１に示す、車外側から見た誘電体基板７の平面図。 図１に示す、誘電体基板７の側面図。 従来例を示す斜視図。 図６とは別の従来例を示す斜視図。

符号の説明

１ａ：第１の車内側電極
１ｂ：第２の車内側電極
２ａ：第１のアンテナ導体側給電電極
２ｂ：第２のアンテナ導体側給電電極
３ａ：第１のアンテナ導体
３ｂ：第２のアンテナ導体
４：車内側ガラス板
５：車外側ガラス板
６：中間膜
７：誘電体基板
１２ａ：第１の車外側電極
１２ｂ：第２の車外側電極
２０：接着層

Claims (8)

1. 接着層を介して接着される２枚のガラス板を備える自動車用の合せ窓ガラス板における該２枚のガラス板の間に、アンテナ導体及び該アンテナ導体に接続されたアンテナ導体側給電電極が設けられており、該アンテナ導体に励起される受信信号を該アンテナ導体側給電電極を介して受信機に送る自動車用高周波ガラスアンテナ装置において、
   該合せ窓ガラス板の車内側の面上であって、アンテナ導体側給電電極に対向する位置に誘電体基板が設けられており、
   該合せ窓ガラス板と該誘電体基板との間であって、該誘電体基板のアンテナ導体側給電電極に対向する箇所には、車外側電極が設けられており、
   該誘電体基板の車内側の面上であって、車外側電極に対向する箇所には車内側電極が設けられており、
   車外側電極と車内側電極とが接続されており、
   車内側電極は受信機に接続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装置。
2. 前記誘電体基板の前記合せ窓ガラス板側の面及び前記車外側電極の少なくとも一方と、該合せ窓ガラス板の車内側の面との間に接着層が設けられている請求項１に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ装置。
3. 前記アンテナ導体側給電電極の面積と前記車外側電極の面積とが同一又はほぼ同一である請求項１又は２に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ装置。
4. 前記車内側電極の面積が、２５〜４００ｍｍ^２である請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ装置。
5. 接着層を介して接着される２枚のガラス板を備える自動車用の合せ窓ガラス板における該２枚のガラス板の間に、第１のアンテナ導体及び第１のアンテナ導体に接続された第１のアンテナ導体側給電電極が設けられ、さらに該２枚のガラス板の間に、第２のアンテナ導体及び第２のアンテナ導体に接続された第２のアンテナ導体側給電電極が設けられており、第１のアンテナ導体と第２のアンテナ導体とに励起される受信信号を、第１のアンテナ導体側給電電極及び第２のアンテナ導体側給電電極を介して受信機に送る自動車用高周波ガラスアンテナ装置において、
   該合せ窓ガラス板の車内側の面上であって、第１のアンテナ導体側給電電極及び第２のアンテナ導体側給電電極に対向する位置に誘電体基板が設けられており、
   該合せ窓ガラス板と該誘電体基板との間であって、該誘電体基板の第１のアンテナ導体側給電電極に対向する箇所に第１の車外側電極が設けられており、
   該合せ窓ガラス板と該誘電体基板との間であって、該誘電体基板の第２のアンテナ導体側給電電極に対向する箇所に第２の車外側電極が設けられており、
   該誘電体基板の車内側の面上であって、第１の車外側電極に対向する箇所には第１の車内側電極が設けられており、
   該誘電体基板の車内側の面上であって、第２の車外側電極に対向する箇所には第２の車内側電極が設けられており、
   第１の車外側電極と第１の車内側電極とが接続されており、第２の車外側電極と第２の車内側電極とが接続されており、
   第１の車内側電極と第２の車内側電極とは、それぞれ受信機に接続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装置。
6. 前記車外側電極と前記車内側電極とは、前記誘電体基板に設けられているスルーホールにより接続されている請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ装置。
7. 前記第１の車外側電極と前記第１の車内側電極とは、前記誘電体基板に設けられているスルーホールにより接続されており、前記第２の車外側電極と前記第２の車内側電極とは、前記誘電体基板に設けられているスルーホールにより接続されている請求項５に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ装置。
8. 受信する搬送波の周波数が、４７０〜７７０ＭＨｚの間に存在する周波数を含む請求項１〜７のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ装置。

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