JP5109830B2 - 自動車用高周波ガラスアンテナ及び後部窓ガラス板 - Google Patents

Description

本発明は、３００ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯、日本国内地上波デジタルテレビ放送（４７０〜７７０ＭＨｚ）、ＵＨＦ帯のアナログテレビ放送（４７３〜７６７ＭＨｚ）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及びその後部窓ガラス板に関する。

従来、図９に示した、デジタルテレビ放送帯受信用の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）。この従来例では、後部窓ガラス板１４に多数本のヒータ線３３及びバスバ３５からなるデフォガが設けられており、アンテナ導体３１及び給電点３２が設けられている。アンテナ導体３１の直下の最高位のヒータ線３４がメアンダ形状を有している。この態様により、デジタルテレビ放送帯において、アンテナ導体３１へのヒータ線３３，３４の影響を軽減して、デジタルテレビ放送帯におけるアンテナ利得が向上する。

しかし、この従来例では、ヒータ線３４がメアンダ形状を有しているために、視野を害する問題があった。

国際公開第２００６／００１４８６号パンフレット

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。

本発明が提供する自動車用高周波ガラスアンテナは、多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を有する自動車の後部窓ガラス板の、該デフォッガの領域以外の上部余白領域に設けられたアンテナ導体と該アンテナ導体用の給電部とを含む自動車用高周波ガラスアンテナであって、自動車用高周波ガラスアンテナは、前記アンテナ導体が３００ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯に含まれる周波数の受信機能を有するようにアンテナ導体の形状及び寸法が構成され、前記デフォッガと電気的に接続されたアース側給電部を接地基準として前記アンテナ導体による受信信号を前記給電部から取り出すことが可能であり、前記アンテナ導体は、前記デフォッガと容量結合を介して電気的に接続されている。

前記デフォッガと前記アンテナ導体とは、又は前記デフォッガに容量結合導体付設部を介して接続された容量結合導体と前記アンテナ導体とは、後部窓ガラス板の容量結合領域を挟んでと容量結合されていて、前記アンテナ導体の容量結合している部分をアンテナ導体容量結合部とし、前記アンテナ導体が、ａ）前記アンテナ導体と近接している前記デフォッガと容量結合されている場合は、前記デフォッガの容量結合している部分を、ｂ）前記容量結合導体と容量結合している場合は、前記容量結合導体の容量結合している部分を、デフォッガ側容量結合部とし、前記給電部を起点に、前記給電部から前記アンテナ導体容量結合部までの前記アンテナ導体、前記アンテナ導体容量結合部の少なくとも一部を経由し、前記容量結合領域を横断し、前記デフォッガ側容量結合部の少なくとも一部を経由し、前記容量結合導体を有する場合は前記容量結合導体付設部を経由して、前記デフォッガを介して前記アース側給電部に至るまでの最短経路長が、０．７７・（λ_ｇ／４）〜１．９・（λ_ｇ／４）である。ここでλ_ｇは、所望の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０と、ガラス波長短縮率をｋ（ただし、ｋ＝０．６４）を用いて、λ_ｇ＝λ_０・ｋで定義される。

本願発明では、上述した構成を採用しているので、アンテナ導体へのヒータ線の影響を軽減して、３００ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯、特には、デジタルテレビ放送帯におけるアンテナ利得が向上する。また、ヒータ線の形状を変更しないでも、アンテナ利得を向上させられるため、視野を良好に確保できる。

本発明の自動車用高周波ガラスアンテナのアンテナ導体は、多数本のヒータ線と、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を備える自動車の後部窓ガラス板の上部余白領域に設けられている。

本発明では、アンテナ導体は、デフォッガと所定間隔で近接して容量結合され、又は、デフォッガに容量結合導体が付設されており、容量結合導体と所定間隔で近接して容量結合されている。

３００ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯に含まれる周波数の受信機能を有するようにアンテナ導体の形状及び寸法が構成されている。該周波数範囲については、４００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数帯とすることがアンテナ利得を向上させられ、好ましい。より好ましい範囲は、４００〜８５０ＭＨｚであり、特に好ましい範囲は、４５０〜８２０ＭＨｚであり、最も好ましい範囲は、４７０〜７７０ＭＨｚである。本発明では、デフォッガと電気的に接続されるアース側給電部を接地基準として、アンテナ導体による受信信号が給電部から取り出され受信機に送られる。

以下、本発明の自動車用高周波ガラスアンテナを添付の図面に示される好適実施形態に基づいて詳細に説明する。図１、２（車内視又は車外視）はそれぞれ本発明の自動車用高周波ガラスアンテナの一実施形態を示す自動車用高周波ガラスアンテナの平面図であり、自動車用の後部窓ガラス板の右上側の領域を示す。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。

図１、２において、１はアンテナ導体、１ａはアンテナ導体容量結合部、２はアンテナ導体の給電部、３（図１では示されていない）は容量結合導体、３ａ（図１では示されていない）はデフォッガ側容量結合部、３ｂ（図１では示されていない）は容量結合導体付設部、４は容量結合領域、５ａは右側のバスバ、７はヒータ線、７ａは最高位のヒータ線、８は必要に応じて設けられる短絡線、９はアース側給電部、１０は窓の車体開口縁、１２（図２では示されていない）はデフォッガ接続導体、１４は後部窓ガラス板、１５は最短経路である。ここで、窓の車体開口縁１０とは後部窓ガラス板１４がはめ込まれる車体の開口部の周縁であって車体アースとなるべきものをいい、例えば、金属等の導電性材料で構成されている。

図１、２に示す例では、多数本のヒータ線７と、ヒータ線７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自動車の後部窓ガラス板１４に設けられている。デフォッガの領域以外の、後部窓ガラス板１４の上部余白領域には、アンテナ導体１と給電部２とが設けられている。また、デフォッガにはアース側給電部９が設けられている。アース側給電部を接地基準としてアンテナ導体による受信信号が給電部から取り出され受信機（不図示）に送られる。

図１に示す例では、アース側給電部９はデフォッガ接続導体１２を介してバスバ５ａに付設されている。しかし、これに限定されず、デフォッガ接続導体１２なしに、アース側給電部９がバスバに付設されていてもよいし（図１において、デフォッガ接続導体１２の長さが０「ゼロ」であるような態様）、図２に示す例のとおり、バスバ５ａ自体に付設されていてもよい。さらに、図示しないが、アース側給電部９にデフォッガ容量結合導体が接続され、デフォッガ容量結合導体が所望の周波数帯の伝送路として機能する導体長で、デフォッガに近接して容量結合し、この容量結合を介してアース側給電部とデフォッガとが電気的に接続されていてもよい。なお、アース側給電部をデフォッガに直流的に接続させる場合は、直流電流が受信機に流れないように必要に応じてコンデンサを設けるなどの処置がなされる。

図１に示す例では、アンテナ導体１とデフォッガとが互いに所定間隔により近接して容量結合されている。図２に示す例では最高位のヒータ線７ａに容量結合導体３が付設されており、アンテナ導体１と容量結合導体３とが互いに所定間隔により近接して容量結合されている。図２に示す例では、これに限定されず、デフォッガ（例えば、バスバ５ａ）に容量結合導体３が付設されていてもよい。なお、図１において、図２に示すような容量結合導体３が設けられていてもよく、アンテナ導体１と容量結合導体３とが互いに所定間隔により近接して容量結合されていてもよい。

アンテナ導体１の容量結合している部分をアンテナ導体容量結合部１ａという。アンテナ導体１とデフォッガとが容量結合している場合、デフォッガの容量結合している部分をデフォッガ側容量結合部という。図１に示す例では、アンテナ導体容量結合部１ａに対向している最高位のヒータ線７ａの部分がデフォッガ側容量結合部である。また、アンテナ導体容量結合部１ａとデフォッガ側容量結合部との間の後部窓ガラス板１４の領域を容量結合領域４という。

容量結合導体３が設けられている場合には、容量結合導体３は容量結合しているデフォッガ側容量結合部３ａと、デフォッガにデフォッガ側容量結合部３ａを付設している容量結合導体付設部３ｂとを備えている。図２の例に示すようにデフォッガ側容量結合部３ａは、アンテナ導体容量結合部１ａと対向して配設される。アンテナ導体容量結合部１ａとデフォッガ側容量結合部３ａとの間の、後部窓ガラス板１４の領域を容量結合領域４という。

本発明において、所望の周波数帯の周波数における空気中の波長をλ_０といい、ガラス波長短縮率をｋといい、ｋ＝０．６４とし、λ_ｇ＝λ_０・ｋとして以下を説明する。

デフォッガに容量結合導体３が設けられていない場合には、給電部２からアンテナ導体容量結合部１ａまでのアンテナ導体１、アンテナ導体容量結合部１ａの少なくとも一部、容量結合領域４、デフォッガ側容量結合部の少なくとも一部及びデフォッガ側容量結合部からアース側給電部までのデフォッガを介して、給電部２を起点にアース側給電部９に至るまでの最短経路長が、０．７７・（λ_ｇ／４）〜１．９・（λ_ｇ／４）であることがアンテナ利得を向上させることができ、好ましい。なお、給電部２とアース側給電部９の寸法は、許容誤差につき、最短経路長に含まないものとする。

ここで、デフォッガに容量結合導体３が設けられていない例として、図１に示す例について、最短経路１５にどの経路が含まれるかを説明する。図１において、最短経路１５を追跡して見ると、上記した、アンテナ導体容量結合部１ａ以外のアンテナ導体１の部分の長さは０「ゼロ」であり、最短経路長にアンテナ導体容量結合部１ａ以外のアンテナ導体１の部分の長さは含まれない。

また、アンテナ導体容量結合部１ａについては、最短経路１５がアンテナ導体容量結合部１ａを通過するが、アンテナ導体容量結合部１ａと給電部２との間の境における、アンテナ導体容量結合部１ａの一部（点）を通過するに過ぎないため、最短経路１５に含まれるアンテナ導体容量結合部１ａの長さは実質的に０「ゼロ」になる。よって本発明でいうアンテナ導体容量結合部の少なくとも一部とは点のことを含むため、最短経路長にアンテナ導体容量結合部１ａの長さを含まないことがある。

また、容量結合領域４はアンテナ導体容量結合部１ａと最高位のヒータ線７ａとの間の領域であるので、アンテナ導体容量結合部１ａと最高位のヒータ線７ａとの間隔のうち最短経路１５として通過する容量結合領域４の経路は、最短経路長に含まれる。

また、デフォッガ側容量結合部はアンテナ導体容量結合部１ａに対向する最高位のヒータ線７ａの一部が該当するが、最短経路１５がデフォッガ側容量結合部の一部（点）を通過するに過ぎない。よって本発明でいうデフォッガ側容量結合部の少なくとも一部とは点のことを含み、最短経路長にデフォッガ側容量結合部の長さを含まないことがある。

また、上記した、デフォッガ側容量結合部からアース側給電部までのデフォッガの長さは、最高位のヒータ線７ａの給電部２の直下にあたる箇所から、デフォッガ接続導体１２のバスバ５ａへの付設箇所までの長さと、デフォッガ接続導体１２の長さの和が相当する。

以上の図１に示す最短経路１５について換言すれば、最短経路１５が、実質的に、容量結合領域４及びデフォッガ側容量結合部以外のデフォッガの部分のみを通過している。

デフォッガに容量結合導体３が設けられている場合には、給電部２からアンテナ導体容量結合部１ａまでのアンテナ導体１、アンテナ導体容量結合部１ａの少なくとも一部、容量結合領域４、デフォッガ側容量結合部３ａの少なくとも一部、容量結合導体付設部３ｂ及び容量結合導体付設部３ｂからアース側給電部９までのデフォッガを介して、給電部２を起点にアース側給電部９に至るまでの最短経路長が、０．７７・（λ_ｇ／４）〜１．９・（λ_ｇ／４）であることがアンテナ利得を向上させることができ、好ましい。

ここで、デフォッガに容量結合導体３が設けられている例として、図２に示す例について、最短経路１５にどの経路が含まれるかを説明する。図２において、最短経路１５を追跡して見ると、上記した、アンテナ導体容量結合部１ａ以外のアンテナ導体１の部分及びアンテナ導体容量結合部１ａは、前述したとおりの、図１に示す例と同様の取扱いとなり、最短経路長に含まれない。

また、容量結合領域４はアンテナ導体容量結合部１ａと容量結合導体３との間の領域であるので、アンテナ導体容量結合部１ａと容量結合導体３と間隔のうち最短経路１５として通過する容量結合領域４の経路は、最短経路長に含まれる。

また、デフォッガ側容量結合部３ａについては、最短経路１５がデフォッガ側容量結合部３ａの一部（点）を通過するに過ぎないため、デフォッガ側容量結合部３ａの長さは実質的に最短経路長に含まれない。よって本発明でいうデフォッガ側容量結合部３ａの少なくとも一部とは点のことを含み、最短経路長にデフォッガ側容量結合部３ａの長さを含まないことがある。

また、容量結合導体付設部３ｂは最短経路１５が通過するので、容量結合導体付設部３ｂの長さは最短経路長に含まれる。

また、上記した、デフォッガの部分の長さとは、最高位のヒータ線７ａと容量結合導体付設部３ｂとの接続箇所と、バスバ５ａまでの最高位のヒータ線７ａの長さと、最高位のヒータ線７ａとバスバ５ａとの接続箇所と、アース側給電部９までの長さとの和が相当する。

以上の図２に示す最短経路１５について換言すれば、最短経路１５が、実質的に、容量結合領域４、容量結合導体付設部３ｂ及びデフォッガの部分のみを通過する。

デフォッガに容量結合導体３が設けられている場合であっても、デフォッガに容量結合導体３が設けられていない場合であっても、最短経路長のより好ましい範囲は、０．９４・（λ_ｇ／４）〜１．８・（λ_ｇ／４）であり、特に好ましい範囲は、１．０３・（λ_ｇ／４）〜１．７・（λ_ｇ／４）であり、最も好ましい範囲は、１．２９・（λ_ｇ／４）〜１．６１・（λ_ｇ／４）である。

以上説明したとおり、本発明において、デフォッガに容量結合導体３が設けられていない場合には、最短経路長に、上記した、アンテナ導体容量結合部１ａ以外のアンテナ導体の部分の長さ、アンテナ導体容量結合部１ａの長さ及びデフォッガ側容量結合部の長さから選ばれる少なくとも１つが含まれない場合がある。

また、デフォッガに容量結合導体３が設けられている場合には、最短経路長に、上記した、アンテナ導体容量結合部１ａ以外のアンテナ導体１の部分の長さ、アンテナ導体容量結合部１ａの長さ及びデフォッガ側容量結合部３ａの長さから選ばれる少なくとも１つが含まれない場合がある。

前述したとおり、デフォッガに近接して容量結合されているアース側給電部が配設されている場合には、最短経路長にデフォッガとアース側給電部との間の間隔が含まれる。

アンテナ導体容量結合部とデフォッガ側容量結合部との平均間隔が、０．１〜３０ｍｍ、特には、２〜１０ｍｍであることがアンテナ利得を向上させられ、好ましい。

図１、２に示す例では、多数本のヒータ線７は横方向又は略横方向に伸長されている。図１に示す例では、多数本のヒータ線７のうちの最高位のヒータ線７ａと、アンテナ導体１とが容量結合されており、容量結合領域４において、アンテナ導体１と最高位のヒータ線７ａとが互いに平行又は略平行である。この場合、デフォッガ側容量結合部以外のデフォッガの部分（最短経路１５の一部になるデフォッガの部分）が、最高位のヒータ線７ａにその一部として含まれる。

図２に示す例では、多数本のヒータ線７のうちの最高位のヒータ線７ａに容量結合導体３が付設されており、容量結合領域４において、アンテナ導体１と容量結合導体３とが互いに平行又は略平行である。この場合、アンテナ導体容量結合部１ａとデフォッガ側容量結合部３ａとが容量結合されており、デフォッガの部分（最短経路１５の一部になるデフォッガの部分）が、最高位のヒータ線７ａにその一部として含まれる。

図２に示す例では、デフォッガ側容量結合部３ａと容量結合導体付設部３ｂとの接続箇所から見て、デフォッガ側容量結合部３ａが給電部２から遠ざかる方向に伸長されている。このように、デフォッガ側容量結合部３ａと容量結合導体付設部３ｂとの接続箇所から見て、デフォッガ側容量結合部３ａが給電部２から遠ざかる方向に伸長されている部分を有することがアンテナ利得を向上させられ、好ましい。

また本発明では、デフォッガに調整エレメントを接続することにより、受信感度をさらに向上させることができる。一例として、調整エレメントを上方延伸エレメントとした例について説明する。

上方延伸エレメントは、バスバ５ａの上端近傍からヒータ線の反対側に向かって伸長される上方延伸エレメント付設部を介して、上方に伸長されている。この上方延伸エレメントの導体長を適切な長さに設定することで、受信感度を向上させることができる。また、上方延伸エレメントは車体開口縁１０に沿って上方に伸長されることが、アンテナ利得を向上させられ、好ましい。

所望の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０といい、ガラス波長短縮率をｋといい、ｋ＝０．６４とし、λ_ｇ＝λ_０・ｋとしたとき、上方延伸エレメントの導体長が、（７／８）・（λ_ｇ／４）〜（１５／８）・（λ_ｇ／４）、特には（λ_ｇ／４）〜（３／２）・（λ_ｇ／４）であることがアンテナ利得を向上させることになり、好ましい。

また、上方延伸エレメントの導体長が、７０〜１５０ｍｍ、特には８０〜１２０ｍｍであることがアンテナ利得を向上させることになり、好ましい。上方延伸エレメント付設部の導体長が短く影響を無視できる場合は、上方延伸エレメントの上方へ伸長している導体の長さのみを考慮してもよい。

なお、上方延伸エレメントはバスバ５ａの上下方向における中央付近又は下端付近から上方に伸長されていてもよく、その場合、必要に応じてバスバ５ａと近接させて容量結合させてもよい。また図１では、バスバ５ａの真上方向にアース側給電部９があるが、アース側給電部９が別の領域に設けられている図２の態様のような場合、バスバ５ａの真上が空白領域であれば、上方延伸エレメント付設部を介さずに、上方延伸エレメントをバスバ５ａの上端から上方に伸長させてもよい。

次に、調整エレメントの別の例として下方容量結合エレメントについて説明する。下方容量結合エレメントは、バスバ５ａの上端近傍からヒータ線の反対側に向かって伸長される下方容量結合エレメント付設部を介して下方にバスバ５ａに沿って伸長させ、バスバ５ａと近接させ容量結合させている。この下方容量結合エレメントの導体長、つまり容量結合の長さを適切に設定することにより、受信感度を向上させることができる。また、下方容量結合エレメントは車体開口縁１０に沿って下方に伸長されるので、アンテナ利得の向上に好ましい。

所望の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０といい、ガラス波長短縮率をｋといい、ｋ＝０．６４とし、λ_ｇ＝λ_０・ｋとしたとき、下方容量結合エレメントの導体長が、（７／８）・（λ_ｇ／４）〜（１５／８）・（λ_ｇ／４）、特には（λ_ｇ／４）〜（３／２）・（λ_ｇ／４）であることがアンテナ利得を向上させることになり、好ましい。

また、下方容量結合エレメントの導体長が、７０〜１５０ｍｍ、特には８０〜１２０ｍｍであることがアンテナ利得を向上させることになり、好ましい。下方容量結合エレメント付設部は導体長が短く影響を無視できるので、下方容量結合エレメントの下方へ伸長している導体の長さのみを考慮する。なお、下方容量結合エレメントはバスバ５ａの上下方向における中央付近から下方に伸長されていてもよい。

次に、調整エレメントの他の例として側方延伸エレメントについて説明する。この例においては、バスバ５ａに接続されたヒータ線７のうち最高位にある最高位ヒータ線７ａに対して、バスバ５ａから離れた位置で、凸型形状を有する凸型ヒータ線が接続され、アンテナ導体１と凸型ヒータ線とが容量結合される、又は容量結合導体３と凸型ヒータ線とが容量結合される。バスバ５ａは、最高位のヒータ線７ａとの接続部より上方に延伸される。

側方延伸エレメントは、バスバ５ａと最高位のヒータ線７ａとの接続部より上方のバスバ５ａの上端近傍からヒータ線が設けられている側に伸長されている。この側方延伸エレメントの導体長を適切に設定することにより、受信感度を向上させることができる。また、側方延伸エレメントはヒータ線７と平行又は略平行に伸長されることが、見栄えを損なわず、好ましい。

所望の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０といい、ガラス波長短縮率をｋといい、ｋ＝０．６４とし、λ_ｇ＝λ_０・ｋとしたとき、側方延伸エレメントの導体長が、（５／８）・（λ_ｇ／４）〜（１９／１６）・（λ_ｇ／４）、特には（１３／１６）・（λ_ｇ／４）〜（９／８）・（λ_ｇ／４）であることがアンテナ利得を向上させることになり、好ましい。また、側方延伸エレメントの導体長が、５０〜９５ｍｍ、特には６５〜９０ｍｍであることがアンテナ利得を向上させることになり、好ましい。

本発明において、上記で示した調整エレメントをそれぞれ組み合わせてもよい。つまり、上方延伸エレメント、下方容量結合エレメント及び側方延伸エレメントから選ばれる複数の要素、又はすべてを備える自動車用高周波ガラスアンテナであってよい。

図１、２に示す例では、給電部２を起点としてアンテナ導体１の主要部がアース側給電部９から遠ざかる方向に伸長されている。ここで、アンテナ導体１の主要部とは、アンテナ導体１のすべての導体長の７０％以上を占める部分をいう。つまり、給電部２を起点としてアンテナ導体１の全長のうち７０％以上がアース側給電部９から遠ざかる方向に伸長されている。

本発明において、デフォッガは、後部窓ガラス板１４の左側領域及び右側領域に、少なくともそれぞれバスバを１つずつ有することが、後部窓ガラス板１４の中央領域を防曇して視野を良好に確保するために好ましい。同様の理由で、これら２つのバスバはそれぞれ縦方向又は略縦方向に伸長されており、多数本のヒータ線７によって、これら２つのバスバは接続されていることが好ましく、多数本のヒータ線７は、横方向又は略横方向に伸長されていることが好ましい。アンテナ導体１が該２つのバスバのうちのどちらか一方の近傍に配設されていることが実装上の便宜のために好ましい。

本発明において、多数本のヒータ線７が横方向又は略横方向に伸長されており、多数本のヒータ線７うちの最高位のヒータ線７ａを含む少なくとも２本を、バスバ以外の部分で短絡している短絡線８が設けられることがアンテナ利得を向上させられ、好ましい。同様の理由で、短絡線８は縦方向又は略縦方向に伸長されていることが好ましい。

デフォッガに容量結合導体３が設けられていない場合には、最高位のヒータ線７ａと短絡線８との接続箇所が容量結合領域４内又は容量結合領域４から０．３２３・λ_０・ｋ以内の範囲、特には０．０９７・λ_０・ｋ以内の範囲に設けられていることがアンテナ利得を向上させられ、好ましい。

デフォッガの最高位のヒータ線７ａに容量結合導体３が付設されている場合には、容量結合導体３が最高位のヒータ線７ａに付設されている箇所と、最高位のヒータ線７ａと短絡線８との接続箇所との間隔が０．３２３・λ_０・ｋ以下、特には０．０９７・λ_０・ｋ以下であることがアンテナ利得を向上させられ、好ましい。

アンテナ導体容量結合部又はデフォッガ側容量結合部の導体長が、１０〜１００ｍｍ、特には、３０〜８０ｍｍであることがアンテナ利得を向上させられ、好ましい。

本発明において、給電部２の面積及びアース側給電部９（デフォッガ自体に設けられる場合を除く）の面積がそれぞれ４９〜４００ｍｍ^２、特には８１〜２２５ｍｍ^２であることが実装上の便宜のために好ましい。給電部２とアース側給電部９との間の間隔が５〜１００ｍｍ、特には１０〜８０ｍｍ、であることが実装上の便宜のために好ましい。

本発明において、λ_０が所望の周波数帯の中心周波数における空気中の波長であることがアンテナ利得を向上させられ、好ましい。日本国内地上波デジタルテレビ放送の全域を受信しようとする場合には、λ_０を６２０ＭＨｚの周波数における空気中の波長とすることが好ましい。日本国内地上波デジタルテレビ放送の現行放送域（４７０〜６００ＭＨｚ）を受信しようとする場合には、λ_０を５３５ＭＨｚの周波数における空気中の波長とすることが好ましい。日本国内地上波デジタルテレビ放送の主要域（４７０〜７１０ＭＨｚ）を受信しようとする場合には、λ_０を５９０ＭＨｚの周波数における空気中の波長とすることが好ましい。

本発明において、同軸ケーブル（不図示）を用いて受信信号を受信機に送るようにする場合には、同軸ケーブルの内部導体が給電部２に接続され、同軸ケーブルの外部導体がアース側給電部９に接続される。この同軸ケーブルは受信機の入力端に接続される。なお、同軸ケーブルを、給電部２及びアース側給電部９に接続する手段は、半田付け等により直接接続する手段に限定されず、コネクタを介して接続してもよい。

アンテナ導体１の受信信号がアンテナ周辺回路を介して受信機に送られるようにする場合には、アンテナ周辺回路の２つの入力端のうちの１方が給電部２に接続され、他方がアース側給電部９に接続される。アンテナ周辺回路の２つの出力端のうちの１方が受信機の入力端に接続され、他方が受信機のグランド端子に接続される。アンテナ周辺回路はＳ／Ｎ比を向上させるため、後部窓ガラス板１４の車内側の面に取り付けられることが好ましい。

本発明において、後部窓ガラス板１４の面上に誘電体膜である隠蔽膜を形成し、この隠蔽膜の上に、アンテナ導体１、給電部２、デフォッガ及びアース側給電部９から選ばれる少なくとも１つの一部分又は全体を設けてもよい。隠蔽膜は黒色セラミック膜等のセラミックスが挙げられる。この場合、後部窓ガラス板１４の車外側から見た場合、隠蔽膜上に設けられているアンテナ導体１等の少なくとも一部分が隠蔽膜により遮蔽されるので、本発明におけるアンテナ装置が車外から見えないため、デザインの点で優れた後部窓ガラス板１４となる。

アンテナ導体１、給電部２、アース側給電部９及びデフォッガは、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窓ガラス板１４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、後部窓ガラス板１４の車内側表面又は車外側表面に設けて形成してもよく、後部窓ガラス板１４自身の内部に設けて形成してもよい。また、その内部又はその表面に導体層を設けた合成樹脂製フィルムを、後部窓ガラス板１４の車内側表面又は車外側表面に設けてアンテナ導体１及び給電部２としてもよい。

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。以下の各例では、水平偏波について測定した。測定周波数は４７３〜７６７ＭＨｚで６ＭＨｚ毎とし、これらの周波数毎に、測定したアンテナ利得を平均して平均アンテナ利得を求めた。

アンテナ利得は、自動車後方を０「ゼロ」°とし、自動車後方方向から反時計回り回転方向を正とした水平面内での自動車の回転角を−９０°〜＋９０°（自動車正背面（Ｂａｃｋ））として自動車を３°毎回転させてアンテナ利得を測定し、測定値を平均して求めた。後部窓ガラス板１４は、水平方向に対し、２７°傾斜していた。以下、図面にしたがって、実施例を詳細に説明する。

「例１（実施例）」
自動車に取り付けられた後部窓ガラス板１４を用い、図３（車内視）に示すような自動車用高周波ガラスアンテナを製作し、アンテナ利得の測定を行った。図３において、１８は左右中央短絡線、１９は本例には直接関係がないＦＭ放送帯受信性能調整用導体、２０は本例には直接関係がないＡＭ・ＦＭ放送帯用のアンテナ導体１、Ｄ_１はアンテナ導体容量結合部１ａと最高位のヒータ線７ａとの間の間隔、Ｄ_２は給電部２とアース側給電部９との間の間隔、Ｌ_１はアンテナ導体容量結合部１ａの長さ、Ｌ_２はデフォッガ接続導体１２の長さである。また、寸法を示す矢印近傍の数字は寸法を示し、単位はｍｍである。各部の寸法は以下のとおりである。

Ｄ_１及びＬ_２を、それぞれ１ｍｍ、１５ｍｍ、３０ｍｍ、６０ｍｍ及び９０ｍｍに変更して最短経路長を変更し、アンテナ利得−最短経路長の特性図を図４に示した。図４において、４１は４７３〜７６７ＭＨｚの平均アンテナ利得、４２は４７３〜７１３ＭＨｚの平均アンテナ利得、４３は４７３〜５９９ＭＨｚの平均アンテナ利得である。

Ｌ_１：８０ｍｍ、Ｄ_２：４０ｍｍ、給電部２（縦×横）：１２×１３ｍｍ、アース側給電部９（縦×横）：１２×１３ｍｍ、アンテナ導体容量結合部１ａの線幅：０．７ｍｍ、デフォッガ接続導体１２の線幅：０．７ｍｍ、アンテナ導体２０の線幅：０．７ｍｍ、左右中央短絡線１８の線幅：１ｍｍ、ＦＭ放送帯受信性能調整用導体１９の線幅：１ｍｍ、各ヒータ線７の線幅：１ｍｍ。

「例２（実施例）」
自動車に取り付けられた後部窓ガラス板１４を用い、図６（車内視）に示すような自動車用高周波ガラスアンテナを製作し、アンテナ利得の測定を行った。図６において、Ｄ_３はアンテナ導体容量結合部１ａとデフォッガ側容量結合部３ａとの間の間隔（両者は平行又は略平行であった）、Ｄ_４はデフォッガ側容量結合部３ａと最高位のヒータ線７ａとの間の間隔（両者は平行又は略平行であった）である。また、寸法を示す矢印近傍の数字は寸法を示し、単位はｍｍである。各部の寸法は以下のとおりであり、以下に記載されていない寸法は、例１と同様である。

Ｄ_３及びＬ_２をともに、表１に示すとおりに変更して最短経路長を変更し、アンテナ利得−最短経路長の特性図を図５に示した。図５において、５１は４７３〜７６７ＭＨｚの平均アンテナ利得、５２は４７３〜７１３ＭＨｚの平均アンテナ利得、５３は４７３〜５９９ＭＨｚの平均アンテナ利得である。

「例３（実施例）」
自動車に取り付けられた後部窓ガラス板を用い、図７（車内視）に示すような自動車用高周波ガラスアンテナを製作し、アンテナ利得の測定を行った。また、本発明と直接関係のないＡＭ・ＦＭ放送用のアンテナ導体を設けた。図７では、バスバ５ａに下方容量結合エレメント２３を接続した。また、ヒータ線に短絡線８を設け、容量結合導体３に接続させた。各部の寸法は以下のとおりである。

Ｅ４：１０５ｍｍ、Ｅ５：１００ｍｍ、Ｅ６：２５ｍｍ、Ｅ７：５ｍｍ、Ｅ８：５ｍｍ、Ｔ８：９０ｍｍ、Ｔ９：２５ｍｍ、Ｔ１０（アンテナ導体１の隣接する上方２本の導体間隔も同じ）：５ｍｍ、Ｔ１１：１３０ｍｍ、Ｔ１２：１５ｍｍ、Ｔ１３：５０ｍｍ、Ｈ５：５０ｍｍ、Ｈ６：３５ｍｍ、Ａ６：４０ｍｍ、Ａ７：５０ｍｍ、Ａ８：４０ｍｍ、Ａ９：６５ｍｍ、Ａ１０：３５ｍｍ、アンテナ導体の線幅：０．７ｍｍ、ＡＭ・ＦＭ放送用のアンテナ導体の線幅：０．７ｍｍ、各ヒータ線７の線幅：１ｍｍ、下方容量結合エレメント２３の導体幅：３ｍｍ、アンテナ導体１の給電部：１５×１３ｍｍ、ＡＭ・ＦＭ放送用のアンテナ導体の給電部：１２×１２ｍｍ、容量結合導体３とアンテナ導体１との容量結合幅：４５ｍｍ。

測定は、水平偏波４７３〜７１３ＭＨｚの範囲で６ＭＨｚ毎に周波数を変化させ、これらの周波数毎の平均アンテナ利得を採用した。その他は例１と同じ方法である。

図７において、下方容量結合エレメント２３を設けた場合と、下方容量結合エレメント２３を設けなかった場合とを測定し、その結果を図８に示す。図８からわかるように下方容量結合エレメントを設けることによって、アンテナ利得が向上する。

本発明は、地上波デジタルテレビ放送、ＵＨＦ帯のアナログテレビ放送及び米国のデジタルテレビ放送、欧州連合地域のデジタルテレビ放送又は中華人民共和国のデジタル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。その他、日本のＦＭ放送帯（７６〜９０ＭＨｚ）、米国のＦＭ放送帯（８８〜１０８ＭＨｚ）、テレビＶＨＦ帯（９０〜１０８ＭＨｚ、１７０〜２２２ＭＨｚ）、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）、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、人工衛星のＧＰＳ信号１５７５．４２ＭＨｚ）にも利用できる。

さらに、専用狭域通信（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、９１５ＭＨｚ帯）及び自動車用キーレスエントリィシステム（３００〜４５０ＭＨｚ）の通信にも利用できる。

本発明の自動車用高周波ガラスアンテナの一実施形態を示す平面図。 図１とは別の実施形態を示す平面図。 例１の実施例を示す平面図。 例１における、アンテナ利得‐最短経路長の特性図。 例２における、アンテナ利得‐最短経路長の特性図。 例２の実施例を示す平面図。 例３の実施例を示す平面図。 例３における、アンテナ利得‐周波数の特性図。 従来例を示す平面図。

符号の説明

１：アンテナ導体
１ａ：アンテナ導体容量結合部
２：アンテナ導体の給電部
３：容量結合導体
３ａ：デフォッガ側容量結合部
３ｂ：容量結合導体付設部
４：容量結合領域
５ａ：右側のバスバ
７：ヒータ線
７ａ：最高位のヒータ線
８：必要に応じて設けられる短絡線
９：アース側給電部
１０：窓の車体開口縁
１２：デフォッガ接続導体
１４：後部窓ガラス板
１５：最短経路

Claims (14)

1. 多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を有する自動車の後部窓ガラス板の、該デフォッガの領域以外の上部余白領域に設けられたアンテナ導体と該アンテナ導体用の給電部とを含む自動車用高周波ガラスアンテナであって、
   自動車用高周波ガラスアンテナは、前記アンテナ導体が３００ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯に含まれる周波数の受信機能を有するようにアンテナ導体の形状及び寸法が構成され、前記デフォッガと電気的に接続されたアース側給電部を接地基準として前記アンテナ導体による受信信号を前記給電部から取り出すことが可能であり、
   前記デフォッガと前記アンテナ導体とは、又は前記デフォッガに容量結合導体付設部を介して接続された容量結合導体と前記アンテナ導体とは、後部窓ガラス板の容量結合領域を挟んでと容量結合されていて、
   前記アンテナ導体の容量結合している部分をアンテナ導体容量結合部とし、
   前記アンテナ導体が、ａ）前記アンテナ導体と近接している前記デフォッガと容量結合されている場合は、前記デフォッガの容量結合している部分を、ｂ）前記容量結合導体と容量結合している場合は、前記容量結合導体の容量結合している部分を、デフォッガ側容量結合部とし、
   前記給電部を起点に、前記給電部から前記アンテナ導体容量結合部までの前記アンテナ導体、前記アンテナ導体容量結合部の少なくとも一部を経由し、前記容量結合領域を横断し、前記デフォッガ側容量結合部の少なくとも一部を経由し、前記容量結合導体を有する場合は前記容量結合導体付設部を経由して、前記デフォッガを介して前記アース側給電部に至るまでの最短経路長が、０．７７・（λ_ｇ／４）〜１．９・（λ_ｇ／４）であることを特徴とする自動車用高周波ガラスアンテナ。
   ここでλ_ｇは、所望の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０と、ガラス波長短縮率をｋ（ただし、ｋ＝０．６４）を用いて、λ_ｇ＝λ_０・ｋで定義される。
2. 前記複数のバスバのうちの、前記給電部に最も近いバスバにアース側給電部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。
3. 前記デフォッガには、デフォッガ接続導体を介して前記アース側給電部が付設されており、前記最短経路長に該デフォッガ接続導体の長さが含まれる請求項１又は２に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
4. 前記アース側給電部は、容量結合を介して前記デフォッガと電気的に接続され、前記最短経路長は前記デフォッガから前記アース側給電部に至るまでの導体及び容量結合の導体間隔が含まれる請求項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。
5. 前記アンテナ導体容量結合部と前記デフォッガ側容量結合部との平均間隔が、０．１〜３０ｍｍである請求項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。
6. 前記多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、
   ａ）前記アンテナ導体が近接している前記デフォッガと容量結合されている場合は、多数本のヒータ線のうちの最高位のヒータ線と、前記アンテナ導体とが容量結合されており、前記アンテナ導体と前記最高位のヒータ線とが互いに平行又は略平行であり、
   ｂ）前記アンテナ導体が前記容量結合導体と容量結合している場合は、多数本のヒータ線のうちの最高位のヒータ線に前記容量結合導体が付設されており、前記アンテナ導体と前記容量結合導体とが互い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高周波ガラスアンテナ。
7. 前記アンテナ導体容量結合部又は前記デフォッガ側容量結合部の導体長が、１０〜１００ｍｍである請求項１〜６のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
8. 前記容量結合導体を有する場合は、前記デフォッガ側容量結合部と前記容量結合導体付設部との接続箇所から見て、デフォッガ側容量結合部が前記給電部から遠ざかる方向に伸長されている部分を有する請求項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。
9. 前記給電部を起点として前記アンテナ導体の全長のうち７０％以上が前記アース側給電部から遠ざかる方向に伸長されている請求項１〜８のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
10. 前記給電部の面積及び前記アース側給電部の面積が、それぞれ４９〜４００ｍｍ^２である請求項１〜９のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
11. 前記給電部と前記アース側給電部との間の間隔が、５〜１００ｍｍである請求項１〜１０のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
12. 前記後部窓ガラス板の面上に誘電体膜を形成し、該誘電体膜の上に、前記アンテナ導体、前記給電部、前記デフォガ及び前記アース側給電部のうち少なくとも１つの一部分又は全体が設けられた請求項１〜１１のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
13. 前記アンテナ導体及び前記給電部の少なくとも一方が合成樹脂製フィルムの内部又はその表面に設けられており、該合成樹脂製フィルムが前記後部窓ガラス板に設けられている請求項１〜１２のいずれかに記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載されている自動車用高周波ガラスアンテナが設けられている自動車用の後部窓ガラス板。

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