JP5024026B2 - 自動車用ガラスアンテナ - Google Patents
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- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
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Description
H用アンテナ導体は第1のH用アンテナエレメント及び第2のH用アンテナエレメントを備えており、
L用アンテナ導体は第1のL用アンテナエレメント、第2のL用アンテナエレメント及び指向性調整用アンテナエレメントを備えており、
第1のH用アンテナエレメント及び第2のH用アンテナエレメントは、ともに給電部側から離れる方向に向かって伸長されており、
指向性調整用アンテナエレメントに、第1のL用アンテナエレメント及び第2のL用アンテナエレメントが接続されており、第1のL用アンテナエレメント及び第2のL用アンテナエレメントが、ともに指向性調整用アンテナエレメント側から給電部側に向かって、伸長されており、
第1のH用アンテナエレメントと第1のL用アンテナエレメントとは相互に近接して容量結合されて第1の容量結合部が構成されており、
第2のH用アンテナエレメントと第2のL用アンテナエレメントとは相互に近接して容量結合されて第2の容量結合部が構成されており、
前記L用アンテナ導体がL用横アンテナエレメントを備えており、
前記給電部に電気的に接続されているL用横アンテナエレメントが、給電部側から横方向又は略横方向に伸長されており、
L用横アンテナエレメントに前記指向性調整用アンテナエレメントが接続されており、
前記第1の容量結合部とL用横アンテナエレメントとの間に、前記第2の容量結合部の一部又は全部が配されていることを特徴とする自動車用ガラスアンテナ提供する。
H用給電部とL用給電部との間の最短間隔は、0.1〜200mmであり、
H用アンテナ導体は第1のH用アンテナエレメント及び第2のH用アンテナエレメントを備えており、
L用アンテナ導体は第1のL用アンテナエレメント、第2のL用アンテナエレメント及び指向性調整用アンテナエレメントを備えており、
第1のH用アンテナエレメント及び第2のH用アンテナエレメントは、ともにH用給電部側から離れる方向に向かって伸長されており、
指向性調整用アンテナエレメントに、第1のL用アンテナエレメント及び第2のL用アンテナエレメントが接続されており、第1のL用アンテナエレメント及び第2のL用アンテナエレメントが、ともに指向性調整用アンテナエレメント側からL用給電部側に向かって、伸長されており、
第1のH用アンテナエレメントと第1のL用アンテナエレメントとは相互に近接して容量結合されて第1の容量結合部が構成されており、
第2のH用アンテナエレメントと第2のL用アンテナエレメントとは相互に近接して容量結合されて第2の容量結合部が構成されており、
前記L用アンテナ導体がL用横アンテナエレメントを備えており、
前記L用給電部に電気的に接続されているL用横アンテナエレメントが、L用給電部側から横方向又は略横方向に伸長されており、
L用横アンテナエレメントに前記指向性調整用アンテナエレメントが接続されており、
前記第1の容量結合部とL用横アンテナエレメントとの間に、前記第2の容量結合部の一部又は全部が配されていることを特徴とする自動車用ガラスアンテナを提供する。
第1のH用エレメント、第2のH用エレメント、第1のL用エレメント及び第2のL用エレメントは、それぞれ先端部又は開放端を有している。ここで、先端部とは、給電部側(第2の態様では、H用給電部側及びL用給電部側)から最も遠いこれらのエレメントの部分をいうものとし、先端部付近にループ部を有する場合も含む。
自動車の後部窓ガラス板12を使用し、図4、5に示すような自動車用ガラスアンテナを製作した(図5は図4の実施形態の寸法を示す)。接続導体23、周波数帯L強化エレメント22、H用調整エレメント6、H用調整エレメント基部6a、H用調整エレメント帰還部6b、垂直エレメント7、L用横エレメント20,21及びループ形成エレメント18は設けた。
L2 550mm、
L3 200mm、
L4 450mm、
L5 360mm、
L6 520mm、
L7 120mm、
L8 160mm、
L9 200mm、
L10 510mm、
L11 440mm、
L12 400mm、
L13 440mm、
L14 520mm、
L15 500mm、
L16 560mm。
D2 10mm、
D3 15mm、
D4 20mm、
D5 20mm、
D6 40mm、
D7 30mm、
D8 10mm、
D9 45mm、
D10 30mm。
窓の車体開口縁13の横幅W1 1320mm、
窓の車体開口縁13の縦幅W2 700mm、
ヒータ線同士の間隔 30mm、
バスバ15a,15bのそれぞれの導体幅 15mm、
後部窓ガラス板12と水平方向とがなす角のうちの小さい方の角の角度 24.4°。
図3に示すような自動車用ガラスアンテナを製作した。図3において、寸法を示す矢印の近傍に記載されている数値は、寸法を示し、単位はmmである。周波数−アンテナ利得特性を図7に示す。なお、図7において、基準ダイポールアンテナのアンテナ利得を60dBとし基準とした。
第2のH用エレメント1bを設けなかった以外は、例1において用いた自動車用ガラスアンテナと同様の自動車用ガラスアンテナを製作した。例1と同様の測定を行った。88〜108MHzの平均アンテナ利得(1MHz毎の平均)は、例1より1.0dB下がった。例3では、無指向性とならなかった。
第1のH用エレメント1aを設けなかった。また、L8を−120mmにして(マイナスの数値にしたのは、図5において、第2のH用エレメント1bの開放端が左右中央線46を基準として、左側に配されていることを意味する)、第2のH用エレメント1bの開放端が図4,5における左側の領域に配されるようにした(第2のH用エレメント1bを例1より短くした)。これらの変更以外は、例1において用いた自動車用ガラスアンテナと同様の自動車用ガラスアンテナを製作した。例1と同様の測定を行った。88〜108MHzの平均アンテナ利得(1MHz毎の平均)は、例1より3.4dB下がった。例4では、無指向性とならなかった。
1b:第2のH用アンテナエレメント
2a:第1のL用アンテナエレメント
2b:第2のL用アンテナエレメント
3:指向性調整用アンテナエレメント
4:L用横アンテナエレメント
5:給電部
5a:H用給電部
5b:L用給電部
6:H用調整アンテナエレメント
12:後部窓ガラス板
13:窓の車体開口縁
14:ヒータ線
15a、15b:バスバ
30:直流電源
31:スイッチ
Claims (24)
- 複数本のヒータ線と該ヒータ線に給電する複数のバスバとを有する通電加熱式のデフォッガが後部窓ガラス板に設けられており、デフォガより上側の、後部窓ガラス板の余白領域に、周波数帯Lより高い周波数帯H用のH用アンテナ導体と、周波数帯L用のL用アンテナ導体と、給電部とが設けられており、該給電部がH用アンテナ導体とL用アンテナ導体とに接続されている自動車用ガラスアンテナにおいて、
H用アンテナ導体は第1のH用アンテナエレメント及び第2のH用アンテナエレメントを備えており、
L用アンテナ導体は第1のL用アンテナエレメント、第2のL用アンテナエレメント及び指向性調整用アンテナエレメントを備えており、
第1のH用アンテナエレメント及び第2のH用アンテナエレメントは、ともに給電部側から離れる方向に向かって伸長されており、
指向性調整用アンテナエレメントに、第1のL用アンテナエレメント及び第2のL用アンテナエレメントとが接続されており、第1のL用アンテナエレメント及び第2のL用アンテナエレメントが、ともに指向性調整用アンテナエレメント側から給電部側に向かって、伸長されており、
第1のH用アンテナエレメントと第1のL用アンテナエレメントとは相互に近接して容量結合されて第1の容量結合部が構成されており、
第2のH用アンテナエレメントと第2のL用アンテナエレメントとは相互に近接して容量結合されて第2の容量結合部が構成されており、
前記L用アンテナ導体がL用横アンテナエレメントを備えており、
前記給電部に電気的に接続されているL用横アンテナエレメントが、給電部側から横方向又は略横方向に伸長されており、
L用横アンテナエレメントに前記指向性調整用アンテナエレメントが接続されており、
前記第1の容量結合部とL用横アンテナエレメントとの間に、前記第2の容量結合部の一部又は全部が配されていることを特徴とする自動車用ガラスアンテナ。 - 複数本のヒータ線と該ヒータ線に給電する複数のバスバとを有する通電加熱式のデフォッガが後部窓ガラス板に設けられており、デフォガより上側の、後部窓ガラス板の余白領域に、周波数帯Lより高い周波数帯H用のH用アンテナ導体と、H用給電部と、周波数帯L用のL用アンテナ導体と、L用給電部とが設けられており、H用アンテナ導体にH用給電部が接続されており、L用アンテナ導体にL用給電部が接続されている自動車用ガラスアンテナにおいて、
H用給電部とL用給電部との間の最短間隔は、0.1〜200mmであり、
H用アンテナ導体は第1のH用アンテナエレメント及び第2のH用アンテナエレメントを備えており、
L用アンテナ導体は第1のL用アンテナエレメント、第2のL用アンテナエレメント及び指向性調整用アンテナエレメントを備えており、
第1のH用アンテナエレメント及び第2のH用アンテナエレメントは、ともにH用給電部側から離れる方向に向かって伸長されており、
指向性調整用アンテナエレメントに、第1のL用アンテナエレメント及び第2のL用アンテナエレメントが接続されており、第1のL用アンテナエレメント及び第2のL用アンテナエレメントが、ともに指向性調整用アンテナエレメント側からL用給電部側に向かって、伸長されており、
第1のH用アンテナエレメントと第1のL用アンテナエレメントとは相互に近接して容量結合されて第1の容量結合部が構成されており、
第2のH用アンテナエレメントと第2のL用アンテナエレメントとは相互に近接して容量結合されて第2の容量結合部が構成されており、
前記L用アンテナ導体がL用横アンテナエレメントを備えており、
前記L用給電部に電気的に接続されているL用横アンテナエレメントが、L用給電部側から横方向又は略横方向に伸長されており、
L用横アンテナエレメントに前記指向性調整用アンテナエレメントが接続されており、
前記第1の容量結合部とL用横アンテナエレメントとの間に、前記第2の容量結合部の一部又は全部が配されていることを特徴とする自動車用ガラスアンテナ。 - 前記第1のH用アンテナエレメント、前記第2のH用アンテナエレメント、前記第1のL用アンテナエレメント及び前記第2のL用アンテナエレメントは、それぞれ先端部又は開放端を有しており、
前記第1の容量結合部に第1のH用アンテナエレメントの先端部又は開放端が配されており、
第1の容量結合部に第1のL用アンテナエレメントの先端部又は開放端が配されており、
前記第2の容量結合部に第2のH用アンテナエレメントの先端部又は開放端が配されており、
第2の容量結合部に第2のL用アンテナエレメントの先端部又は開放端が配されている請求項1又は2に記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記第1の容量結合部が前記第2の容量結合部より窓の車体開口縁に近い側に配設されており、
第1の容量結合部に最も近い窓の車体開口縁の部分を最近接車体縁部というとき、
第1の容量結合部において、第1のL用アンテナエレメントが第1のH用アンテナエレメントより該最近接車体縁部に近い側に配されている請求項1〜3のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記第2の容量結合部において、前記第2のL用アンテナエレメントが前記第2のH用アンテナエレメントより前記最近接車体縁部に近い側に配されている請求項4に記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 前記第1のH用アンテナエレメントの主要部と前記第1のL用アンテナエレメントの主要部とが相互に平行又は略平行であり、
前記第2のH用アンテナエレメントの主要部と前記第2のL用アンテナエレメントの主要部とが相互に平行又は略平行である請求項1〜5のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記周波数帯Hが日本のFM放送帯、米国のFM放送帯及びテレビVHF帯のLow帯から選ばれる周波数を含む場合、
前記第1のH用アンテナエレメントと前記第2のL用アンテナエレメントとの間の平均間隔が、10.5〜19.5mmである請求項1〜6のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記指向性調整用アンテナエレメントに接続されているH用調整アンテナエレメントが後部窓ガラス板に設けられており、
指向性調整用アンテナエレメントを境として、H用調整アンテナエレメントは前記第1の容量結合部とは反対側に配されている請求項1〜7のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記H用調整アンテナエレメントは前記指向性調整用アンテナエレメントを起点として、横方向又は略横方向に伸長されており、
H用調整アンテナエレメントは伸長された後、一旦折り返して、伸長されてきたH用調整アンテナエレメント自体に沿って、上記起点方向へ伸長されている請求項8に記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記H用調整アンテナエレメントは前記指向性調整用アンテナエレメントを起点として、横方向又は略横方向に伸長されている部分をH用調整アンテナエレメント基部といい、
H用調整アンテナエレメントは伸長された後、一旦折り返して、伸長されてきたH用調整アンテナエレメント自体に沿って、上記起点方向へ伸長されている部分をH用調整エレメント帰還部というとき、
H用調整アンテナエレメント基部とH用調整エレメント帰還部とが平行又は略平行であり、両者の間隔が、5〜15mmである請求項1〜9のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記指向性調整用アンテナエレメントに接続されているH用調整アンテナエレメントが後部窓ガラス板に設けられており、
指向性調整用アンテナエレメントを境として、H用調整アンテナエレメントは前記第1の容量結合部とは反対側に配されており、
前記周波数帯Hの中心周波数における空気中の波長をλ0といい、ガラス波長短縮率をkといい、k=0.64とし、λg=λ0・kとし、
仮に、前記後部窓ガラス板の、前記第1の容量結合部の領域に導体層が設けられているものと仮定するとき、
前記給電部を含まないものとして、該給電部から順に、第1のH用アンテナエレメント、該導体層、第1のL用アンテナエレメント、前記指向性調整用アンテナエレメント及び前記H用調整アンテナエレメントの先端部又は開放端までの最短ルートのルート長が、0.7λg〜λgである請求項1に記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記指向性調整用アンテナエレメントに接続されているH用調整アンテナエレメントが後部窓ガラス板に設けられており、
指向性調整用アンテナエレメントを境として、H用調整アンテナエレメントは前記第1の容量結合部とは反対側に配されており、
前記周波数帯Hの中心周波数における空気中の波長をλ0といい、ガラス波長短縮率をkといい、k=0.64とし、λg=λ0・kとし、
仮に、前記後部窓ガラス板の、前記第1の容量結合部の領域に導体層が設けられているものと仮定するとき、
前記H用給電部を含まないものとして、該H用給電部から順に、第1のH用アンテナエレメント、該導体層、第1のL用アンテナエレメント、前記指向性調整用アンテナエレメント及び前記H用調整アンテナエレメントの先端部又は開放端までの最短ルートのルート長が、0.7λg〜λgである請求項2に記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 車内側又は車外側から見て、
前記後部窓ガラス板の余白領域の左側領域に前記給電部が設けられており、
該給電部に前記第1のH用アンテナエレメント及び前記第2のH用アンテナエレメントが接続されており、
該給電部に前記L用横アンテナエレメントが電気的に接続されており、該L用横アンテナエレメントは該給電部側から上記余白領域の右側領域に向かって、かつ、横方向又は略横方向に伸長されており、
L用横アンテナエレメントに前記指向性調整用アンテナエレメントが接続されており、
少なくとも指向性調整用アンテナエレメントの主要部は後部窓ガラス板の縦方向又は略縦方向に伸長されており、
指向性調整用アンテナエレメントより左側に、前記第1の容量結合部、前記第2の容量結合部及びL用横アンテナエレメントが配されており、
第1の容量結合部において、第1のL用アンテナエレメント及び第1のH用アンテナエレメントがともに横方向又は略横方向に伸長され、第1のL用アンテナエレメントが第1のH用アンテナエレメントより上側に配されており、
第2の容量結合部において、第2のL用アンテナエレメント及び第2のH用アンテナエレメントがともに横方向又は略横方向に伸長され、第2のL用アンテナエレメントが第2のH用アンテナエレメントより上側に配されている請求項1に記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 車内側又は車外側から見て、
前記デフォガより上側の、前記後部窓ガラス板の余白領域の左側領域に前記H用給電部及び前記L用給電部が設けられており、
H用給電部に前記第1のH用アンテナエレメント及び前記第2のH用アンテナエレメントが接続されており、
L用給電部に前記L用横アンテナエレメントが電気的に接続されており、L用横アンテナエレメントはL用給電部側から上記余白領域の右側領域に向かって、かつ、横方向又は略横方向に伸長されており、
L用横アンテナエレメントに前記指向性調整用アンテナエレメントが接続されており、
少なくとも指向性調整用アンテナエレメントの主要部は後部窓ガラス板の縦方向又は略縦方向に伸長されており、
指向性調整用アンテナエレメントより左側に、前記第1の容量結合部、前記第2の容量結合部及びL用横アンテナエレメントが配されており、
第1の容量結合部において、第1のL用アンテナエレメント及び第1のH用アンテナエレメントがともに横方向又は略横方向に伸長され、第1のL用アンテナエレメントが第1のH用アンテナエレメントより上側に配されており、
第2の容量結合部において、第2のL用アンテナエレメント及び第2のH用アンテナエレメントがともに横方向又は略横方向に伸長され、第2のL用アンテナエレメントが第2のH用アンテナエレメントより上側に配されている請求項2に記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記指向性調整用アンテナエレメントは、前記後部窓ガラス板の左右中央を境として右側領域に配されている請求項13又は14記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 前記周波数帯Lの中心周波数における空気中の波長をλ0といい、ガラス波長短縮率をkといい、k=0.64とし、λg=λ0・kとするとき、
前記指向性調整用アンテナエレメントは、前記後部窓ガラス板の左右中央から0.13λg以下の範囲に配されている請求項15に記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記第1の容量結合部の長さが230〜430mmであり、第1の容量結合部における、第1のH用アンテナエレメントと第1のL用アンテナエレメントとの間の最短間隔が、5〜15mmであり、
前記第2の容量結合部の長さが420〜800mmであり、第2の容量結合部における、第2のH用アンテナエレメントと第2のL用アンテナエレメントとの間の最短間隔が、5〜15mmである請求項1〜16のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記バスバは、前記後部窓ガラス板の左側領域及び右側領域にそれぞれ少なくとも1本ずつ設けられており、さらに、これらのバスバは後部窓ガラス板の縦方向又は略縦方向に伸長されており、前記複数本のヒータ線は横方向又は略横方向に伸長されており、
これらの複数本のヒータ線のバスバ以外の部分を短絡線により短絡されている請求項1〜17のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記2本のバスバとの間の最短間隔が900〜1200mmであり、
前記短絡線として、第1の短絡線と第2の短絡線の2本の短絡線が設けられ、それぞれ後部窓ガラス板の縦方向又は略縦方向に伸長されており、
第1の短絡線は、後部窓ガラス板の左右中央を境として左側に配されており、
第2の短絡線は、後部窓ガラス板の左右中央を境として右側に配されており、
さらに、第1の短絡線及び第2の短絡線は、該左右中央から左右40〜300mmの領域にそれぞれ設けられている請求項18に記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記デフォガとL用アンテナ導体との間の最短間隔が、20〜40mmである請求項1〜19のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 前記周波数帯Hの中心周波数における空気中の波長をλ0といい、ガラス波長短縮率をkといい、k=0.64とし、λg=λ0・kとするとき、
指向性調整用エレメントの、縦方向又は略縦方向に伸長されている部分の導体長が、(λg/29)〜600mmである請求項1〜20のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記周波数帯Hが日本のFM放送帯、米国のFM放送帯及びテレビVHF帯のLow帯から選ばれる少なくとも1つの周波数を含む場合であり、
指向性調整用エレメントの、縦方向又は略縦方向に伸長されている部分の導体長が、80〜600mmである請求項1〜21のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記周波数帯LがAM放送帯及び長波放送帯の少なくとも一方であり、前記周波数帯Hが日本のFM放送帯、米国のFM放送帯及びテレビVHF帯のLow帯から選ばれる少なくとも1つの周波数を含む請求項1〜22のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 少なくとも、請求項1〜23に記載されている、前記H用アンテナ導体と前記L用アンテナ導体とが設けられている自動車用後部窓ガラス板。
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