JP4298540B2

JP4298540B2 - ガラス貼付アンテナ

Info

Publication number: JP4298540B2
Application number: JP2004042514A
Authority: JP
Inventors: 仁一井上; 大輔中森; 将史泉井; 正和池田
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2024-02-19
Also published as: JP2005236608A

Description

本発明は、家屋のガラス窓に取り付け可能なガラス貼付アンテナに関する。

従来、建物用窓ガラスに設けられるガラスアンテナが知られている（特許文献１参照）。このガラスアンテナの一構成例を図２３に示す。
図２３に示すように、窓ガラス１０１の一面に横長の長方形状とされたループアンテナ１０２を給電点１０３と共にスクリーン印刷し、焼成して形成する。このようにしてループアンテナ１０２が形成された窓ガラス１０１をサッシ１０４に嵌め込み、このサッシ１０４を支持枠に装着する。次いで、サッシ１０４にサドル１０５により固着された同軸ケーブル１０６を給電点１０３に接続し、同軸ケーブル１０６の他端をテレビ受信機等に接続する。
特開平５−１１０３２６号公報

従来のガラスアンテナは、窓ガラスにアンテナをスクリーン印刷し焼成していることから、アンテナの制作が複雑になり高コストになるという問題点があった。また、同軸ケーブルを給電点に接続する作業および同軸ケーブルをサドルを用いてサッシに固定する作業が必要であり、アンテナを設置する作業が繁雑になるという問題点があった。
そこで、本発明は簡易な構成で繁雑な作業をすることなく簡単に窓ガラスに取り付けることのできるガラス貼付アンテナを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のガラス貼付アンテナは、ガラス板上に固着可能なアンテナエレメント部の一端に吸着するホット用マグネットと、窓枠に吸着するアース用マグネットとが、同軸ケーブルが導出されている給電部に備えられていることを最も主要な特徴としている。

本発明によれば、ガラス板上に固着可能なアンテナエレメント部の一端に吸着するホット用マグネットと、窓枠に吸着するアース用マグネットとが、同軸ケーブルが導出されている給電部に備えられていることから、ガラス板上にアンテナエレメント部を固着して窓枠にアース用マグネットを吸着させることにより、アンテナエレメント部の一端がホット用マグネットに吸着され簡単にアンテナを設置することができるようになる。
また、給電ケーブルのアース部および中心導体に強磁性体のパイプを嵌着すると、アース部がアース用マグネットに吸着されると共に、中心導体がホット用マグネットに吸着されて電気的かつ機械的に接続されるため、給電部に同軸ケーブルを簡易に接続することができるようになる。

簡易な構成で繁雑な作業をすることなく簡単に窓ガラスに取り付けることのできるガラス貼付アンテナを提供するという目的を、同軸ケーブルが導出されている給電部に、ガラス板上に固着可能なアンテナエレメント部の一端に吸着するホット用マグネットと、窓枠に吸着するアース用マグネットとを備えることにより実現した。

本発明の実施例１のガラス貼付アンテナが建物用のガラス窓に設置されている態様を図１に示す。
この図に示す本発明の実施例１のガラス貼付アンテナ１は、ガラス窓のサッシ２に嵌め込まれている窓ガラス３上に固着されているアンテナエレメント部１０と、アンテナエレメント部１０にマグネットにより電気的および機械的に吸着されている給電部２０とから構成されている。給電部２０はサッシ２にマグネットにより吸着されて固着されるが、サッシ２がマグネットが吸着しない素材とされていた場合には図示するように強磁性体からなるアース板３０がサッシ２に貼着等により設けられるようになる。給電部２０は、サッシ２あるいはアース板３０に吸着するアース用マグネットと、アンテナエレメント部１０におけるエレメントの一端に吸着可能なホット用マグネットとを備えている。アンテナエレメント部１０は、窓ガラス３上に貼着あるいは脱着可能に固着されている。給電部２０から導出された給電ケーブル２２の先端にはコネクタ２８が設けられており、ＴＶモニター３１などに接続される。弱電界地域においては給電ケーブル２２にブースタ４０を設けることができる。また、ガラス貼付アンテナ１はアンテナエレメント部１０が水平になるように設置されているが、図１に破線で示すようにアンテナエレメント部１０が垂直になるように設置することもできる。

本発明の実施例１のガラス貼付アンテナ１におけるアンテナエレメント部１０の構成を図２ないし図４に示す。図２はアンテナエレメント部１０の構成を示す正面図であり、図３はアンテナエレメント部１０の構成を示す平面図であり、図４はアンテナエレメント部１０の構成を示す側面図である。
これらの図に示すように、アンテナエレメント部１０はエレメントが内蔵されている細長い直方体状のアンテナケース部１１を備えており、アンテナケース部１１の下面には窓ガラス３にアンテナエレメント部１０を脱着可能に固着できる一対の吸盤１３が設けられている。アンテナケース部１１の短辺を有する一側面からはエレメントの一端に取り付けられているエレメント用マグネット１２が突出しており、このエレメント用マグネット１２には挿入部１２ａが突出して形成されている。このエレメント用マグネット１２は、給電部２０におけるホット用マグネットに吸着可能とされている。

図５はアンテナエレメント部１０の他の構成を示す正面図であり、このアンテナエレメント部１０においては一対の吸盤１３に替えて両面テープ１４がアンテナケース部１１の下面に設けられている。この両面テープ１４により、アンテナエレメント部１０は窓ガラス３上に固着される。
なお、アンテナエレメント部１０は地上波テレビ受信用アンテナ、ＦＭラジオ受信用アンテナおよびＸＭラジオ，ＳＩＲＩＵＳ，ＭＳＢ等のＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio Service：衛星デジタルラジオサービス）用アンテナとして動作するように設計されている。この場合のアンテナエレメント部１０のアンテナ形式は、１／４波長ホイップアンテナ、１／２波長ダイポールアンテナ、１／４波長折り曲げホイップアンテナ等とされる。

本発明の実施例１のガラス貼付アンテナ１におけるアンテナエレメント部１０における詳細構成を図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す。
図６（ａ）に示すようにエレメント１５ａは誘電体基板１５ｂ上に一端が突出するよう形成される。誘電体基板１５ｂはポリイミドやＰＥＴ(polyethylene terephthalate)等からなるフィルムとすることができ、この場合はエレメント１５ａが形成された誘電体基板１５ｂからなるフィルムアンテナとなる。また、誘電体基板１５ｂはテフロン基板としてもよい。このように誘電体基板１５ｂ上に形成されたエレメント１５ａの誘電体基板１５ｂから突出している端部を図６（ｂ）に示すようにエレメント用マグネット１２に溝として形成されている嵌挿部１２ｂに挿入してハンダ付け等により電気的かつ機械的に接続する。この場合、エレメント用マグネット１２の全表面にはニッケルメッキ等の導電性処理が施されている。これにより、図６（ｃ）に示すようにエレメント１５ａとエレメント用マグネット１２とが接続され、アンテナケース部１１に収納されて図２ないし図５に示す構成のアンテナエレメント部１０となる。
なお、エレメント用マグネット１２をマグネットに替えて強磁性体で構成しても良く、また、エレメント１５ａを図６（ｄ）に示すように銅や鉄等の金属板で構成したエレメント１５ａ’としても良い。

次に、給電部２０の構成を図７ないし図１０に示す。図７は給電部２０の構成を示す正面図であり、図８は給電部２０の構成を示す側面図であり、図９は給電部２０の構成を示す背面図であり、図１０は給電部２０の構成を示す底面図である。
これらの図に示すように、給電部２０はアース用マグネット２５が固着されている絶縁材からなるベース部２４を直方体状の給電ケース部２１に収納して構成されている。この給電ケース部２１からは給電ケーブル２２が導出されている。給電ケース部２１の背面からはベース部２４に固着されている断面コ字状のアース用マグネット２５が若干突出するようにされている。また、給電ケース部２１の一側面にはエレメント用マグネット１２に吸着可能なホット用マグネット２３が覗ける開口が設けられている。

このような構成の給電部２０の内部構造を図１１に示し、給電ケーブル２２の構成を図１２に示す。
図１１に示すように、絶縁性の矩形の板状のベース部２４には、その外周部に沿うよう断面コ字状のアース用マグネット２５が固着されていると共に、ほぼ中央部に直方体状のホット用マグネット２３が固着されている。給電部２０から導出されている給電ケーブル２２の先端部には図１２に示すように芯線パイプ２６およびアースパイプ２７が装着されている。すなわち、図１２に示すように給電ケーブル２２の外被２２ｄが除去されて露出された編組線２２ｃ上には強磁性体製のアースパイプ２７が嵌着され、編組線２２ｃおよび絶縁部２２ｂを除去して露出した芯線２２ａには強磁性体製の芯線パイプ２６が嵌着される。このような構成の給電ケーブル２２をホット用マグネット２３およびアース用マグネット２５が固着されているベース部２４上に載置すると、それだけで給電ケーブル２２が給電部２０に固着されることになる。

すなわち、給電ケーブル２２におけるアースパイプ２７がアース用マグネット２５に形成されている凹部に吸着され、芯線パイプ２６がホット用マグネット２３に吸着されて給電ケーブル２２が給電部２０に固着される。この場合、ホット用マグネット２３およびアース用マグネット２５の全表面にはニッケルメッキ等の導電性処理が施されており、給電ケーブル２２の芯線２２ａが芯線パイプ２６を介してホット用マグネット２３に電気的に接続され、編組線２２ｃがアースパイプ２７を介してアース用マグネット２５に電気的に接続される。このように、給電部２０に給電ケーブル２２を簡単に固着することができる。

さらに、この給電部２０の給電ケース２１に設けられている開口からアンテナエレメント部１０のエレメント用マグネット１２を挿入してホット用マグネット２３に吸着させることにより、アンテナエレメント部１０と給電部２０との電気的接続が行われる。吸着された際には、エレメント用マグネット１２から突出している挿入部１２ａがホット用マグネット２３に形成されている装着孔２３ａ内に挿入されて装着されるようになる。これにより、エレメント１５ａがエレメント用マグネット１２，ホット用マグネット２３を介して給電ケーブル２２の芯線２２ａに電気的に接続される。また、この際には給電部２０がサッシ２あるいはアース板３０上に吸着されるので、給電ケーブル２２の編組線２２ｃがサッシ２あるいはアース板３０に接続されて、アンテナエレメント部１０のアースとして機能するようになる。

図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）にアース板３０の構成を示す。図１３（ａ）はアース板３０の構成を示す正面図であり、図１３（ｂ）はアース板３０の構成を示す底面図であり、図１３（ａ）ｃアース板３０の構成を示す側面図である。
これらの図に示すように、細長い長方形状とされているアース板３０は強磁性体製とされて、背面に両面テープ３０ａが設けられている。この両面テープ３０ａは絶縁テープでも導電性テープでも良い。アース板３０の長辺の長さは、使用周波数帯域の中心周波数の波長をλとした際に約λ／４以上とされ、アース板の短辺の長さは約λ／６０以上とされる。なお、アース板３０を、真鍮板等の金属板や樹脂板の表面にニッケルメッキを施して作成するようにしても良い。

本発明の実施例２のガラス貼付アンテナが建物用のガラス窓に設置されている態様を図１４に示す。
この図に示す本発明の実施例２のガラス貼付アンテナ５においては、アンテナエレメント部５０が屈曲可能な中継エレメント５４を備え、中継エレメント５４を介してアンテナエレメント部５０が給電部２０に接続されている。このように、アンテナエレメント部５０の構成が実施例１と異なっており、以下にアンテナエレメント部５０の構成を説明し、他の構成の説明は省略する。なお、ガラス貼付アンテナ５はアンテナエレメント部５０が水平になるように設置されているが、図１４に破線で示すようにアンテナエレメント部５０が垂直になるように設置することもできる。

本発明の実施例２のガラス貼付アンテナ５におけるアンテナエレメント部５０の構成を図１５ないし図１７に示す。図１５はアンテナエレメント部５０の構成を示す正面図であり、図１６はアンテナエレメント部５０の構成を示す平面図であり、図１７はアンテナエレメント部５０の構成を示す側面図である。
これらの図に示すように、アンテナエレメント部５０はエレメントが内蔵されている細長い直方体状のアンテナケース部５１を備えており、アンテナケース部５１の下面には窓ガラス３にアンテナエレメント部５０を脱着可能に固着できる一対の吸盤５３が設けられている。アンテナケース部５１の短辺を有する一側面からは屈曲可能な所定長さの中継エレメント５４がエレメントの一端から導出されており、この中継エレメント５４の先端にエレメント用マグネット５２が取り付けられている。このエレメント用マグネット５２には挿入部５２ａが突出して形成されている。このエレメント用マグネット５２は、給電部２０におけるホット用マグネット２３に吸着可能とされている。なお、エレメント用マグネット５２をマグネットに替えて強磁性体で構成しても良い。

図１８はアンテナエレメント部５０の他の構成を示す正面図であり、このアンテナエレメント部５０においては一対の吸盤５３に替えて両面テープ５５がアンテナケース部５１の下面に設けられている。この両面テープ５５により、アンテナエレメント部５０は窓ガラス３上に固着される。
このように、アンテナエレメント部５０に中継エレメント５４が設けられているのは、窓ガラス３とサッシ２との間に一般に段差が生じており、この段差は窓ガラスの厚さや仕様によりガラス窓の種類毎に異なっている可能性があるからである。そこで、本発明の実施例２のガラス貼付アンテナ５においては、窓ガラス３とサッシ２との間に段差があった際に、中継エレメント５４を屈曲させることにより段差の高さにかかわらず段差を吸収できるようにしている。

本発明の実施例２のガラス貼付アンテナ５におけるアンテナエレメント部５０における詳細構成を図１９に示す。
図１９に示すようにエレメント５６ａは誘電体基板５６ｂ上に形成される。誘電体基板５６ｂはポリイミドやＰＥＴ等からなるフィルムとすることができ、この場合はエレメント５６ａが形成された誘電体基板５６ｂからなるフィルムアンテナとなる。また、誘電体基板５６ｂはテフロン基板としてもよい。このように誘電体基板１５ｂ上に形成されているエレメント５６ａに、中継エレメント５４の一端がハンダ付け等により接続される。中継エレメント５４は単線やより線等の軟銅線を外皮で覆った構成とされており、中継エレメント５４の他端はエレメント用マグネット５２の一面に突出して形成されている嵌挿部５２ｂに挿入されてハンダ付け等により接続される。この場合、エレメント用マグネット５２の全表面にはニッケルメッキ等の導電性処理が施されている。これにより、エレメント５６ａとエレメント用マグネット５２とが中継エレメント５４を介して接続され、アンテナケース部５１に収納されて図１５ないし図１７に示すアンテナエレメント部５０となる。なお、嵌挿部５２ｂに接続されている中継エレメント５４の部分を保護チューブ５２ｃで覆うようにしても良い。

エレメント５６ａの他の構成例を図２０に示す。図２０に示すエレメント５６ａ’は、単線やより線等の軟銅線を外皮で覆った構成とされており、中継エレメント５４をも兼ねている。すなわち、エレメント５６ａ’はアンテナケース部５１内に固着され、その端部はアンテナケース部５１から中継エレメント５４として導出される。この先端がエレメント用マグネット５２の一面に突出して形成されている嵌挿部５２ｂに挿入されてハンダ付け等により接続される。これにより、エレメント５６ａ’は中継エレメント５４を兼ねることができる。
また、エレメント５６ａのさらに他の構成例を図２１に示す。図２１に示すエレメント５６ａ”は、フィルム、銅板、リン青銅板等のフレキシブル素材により構成されており、中継エレメント５４をも兼ねている。すなわち、エレメント５６ａ”はアンテナケース部５１内に固着され、その端部はアンテナケース部５１から中継エレメント５４として導出される。この先端がエレメント用マグネット５２の一面に突出して形成されている嵌挿部５２ｂに挿入されてハンダ付け等により接続される。これにより、エレメント５６ａ”は中継エレメント５４を兼ねることができる。

このように構成された本発明の実施例２のガラス貼付アンテナが建物用のガラス窓に設置されている態様の側面図を図２２に示す。ただし、図２２においてはサッシ２と窓ガラス３は断面で示されている。
図２２に示すように、窓ガラス３とサッシ２との間には段差が生じており、一段低くなっている窓ガラス３上にアンテナエレメント部５０が吸盤５３により固着されている。サッシ２の一面にはアース板３０が固着されており、アース板３０に給電部２０が吸着されて固着されている。アンテナエレメント部５０から導出されている中継エレメント５４は屈曲されて段差を乗り越え、その先端に設けられているエレメント用マグネット５２が給電部２０のホット用マグネット２３に吸着されている。このように、サッシ２と窓ガラス３との間の段差を中継エレメント５４により吸収することができ、本発明の実施例２のガラス貼付アンテナはガラス窓に段差があっても段差の高さによらず簡単に設置することができるようになる。

以上の説明では建物の窓ガラス用のガラス貼付アンテナとして説明したが、これに限ることはなく車輌のガラス窓に用いるガラス貼付アンテナに適用することができる。

本発明の実施例１のガラス貼付アンテナが建物用のガラス窓に設置されている態様を示す図である。本発明の実施例１のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部の構成を示す正面図である。本発明の実施例１のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部の構成を示す平面図である。本発明の実施例１のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部の構成を示す側面図である。本発明の実施例１のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部の他の構成を示す正面図である。本発明の実施例１のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部における詳細構成を示す図である。本発明のガラス貼付アンテナにおける給電部の構成を示す正面図である。本発明のガラス貼付アンテナにおける給電部の構成を示す側面図である。本発明のガラス貼付アンテナにおける給電部の構成を示す背面図である。本発明のガラス貼付アンテナにおける給電部の構成を示す底面図である。本発明のガラス貼付アンテナにおける給電部の内部構造を示す図である。本発明のガラス貼付アンテナにおける給電ケーブルの構成を示す図である。本発明のガラス貼付アンテナにおけるアース板の構成を示す図である。本発明の実施例２のガラス貼付アンテナが建物用のガラス窓に設置されている態様を示す図である。本発明の実施例２のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部の構成を示す正面図である。本発明の実施例２のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部の構成を示す平面図である。本発明の実施例１のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部の構成を示す側面図である。本発明の実施例２のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部の他の構成を示す正面図である。本発明の実施例２のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部における詳細構成を示す図である。本発明の実施例２のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部におけるエレメントの他の構成例を示す図である。本発明の実施例２のガラス貼付アンテナにおけるアンテナエレメント部におけるエレメントのさらに他の構成例を示す図である。本発明の実施例２のガラス貼付アンテナが建物用のガラス窓に設置されている態様の側面図を示す図である。従来の建物用窓ガラスに設けられるガラスアンテナの構成を示す図である。

符号の説明

１ガラス貼付アンテナ、２サッシ、３窓ガラス、５ガラス貼付アンテナ、１０アンテナエレメント部、１１アンテナケース部、１２エレメント用マグネット、１２ａ挿入部、１２ｂ嵌挿部、１３吸盤、１４両面テープ、１５ａ，１５ａ’ エレメント、１５ｂ誘電体基板、２０給電部、２１給電ケース部、２２給電ケーブル、２２ａ芯線、２２ｂ絶縁部、２２ｃ編組線、２２ｄ外被、２３ホット用マグネット、２３ａ装着孔、２４ベース部、２５アース用マグネット、２６芯線パイプ、２７アースパイプ、２８コネクタ、３０アース板、３０ａ両面テープ、３１ＴＶモニター、４０ブースタ、５０アンテナエレメント部、５１アンテナケース部、５２エレメント用マグネット、５２ａ挿入部、５２ｂ嵌挿部、５２ｃ保護チューブ、５３吸盤、５４中継エレメント、５５両面テープ、５６ａ，５６ａ’，５６ａ” エレメント、５６ｂ誘電体基板、１０１窓ガラス、１０２ループアンテナ、１０３給電点、１０４サッシ、１０５サドル、１０６同軸ケーブル

Claims

ガラス窓におけるガラス板上に固着可能なアンテナエレメント部と、
前記ガラス窓における前記ガラス板を保持する窓枠に固着可能な給電部とを備え、
前記給電部は、前記アンテナエレメント部のアースとなる前記窓枠に吸着するアース用マグネットと、前記アンテナエレメント部におけるエレメントの一端に吸着するホット用マグネットとを備え、前記給電部から導出されている給電ケーブルのアース部が前記アース用マグネットに接続されていると共に、前記給電ケーブルの中心導体が前記ホット用マグネットに接続されていることを特徴とするガラス貼付アンテナ。
前記アース用マグネットが吸着可能なアース板を前記窓枠上に固着し、該アース板上に前記アース用マグネットが吸着されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のガラス貼付アンテナ。
前記エレメントの一端にエレメント用吸着部が装着されており、該エレメント用吸着部が前記ホット用マグネットに吸着されることを特徴とする請求項１記載のガラス貼付アンテナ。
前記給電ケーブルの前記アース部および前記中心導体に強磁性体のパイプが嵌着されて、前記アース部が前記アース用マグネットに吸着されると共に、前記中心導体が前記ホット用マグネットに吸着されて電気的かつ機械的に前記給電部に接続されることを特徴とする請求項１に記載のガラス貼付アンテナ。
前記アンテナエレメント部がケースに収納されており、該ケースを前記ガラス板に脱着可能に固着する吸盤が、前記ケースの一面に設けられていることを特徴とする請求項１記載のガラス貼付アンテナ。
前記エレメントの一端と前記エレメント用吸着部との間が屈曲可能な中継エレメントで接続されていることを特徴とする請求項３記載のガラス貼付アンテナ。