JP5285521B2 - Vehicle glass antenna and window glass - Google Patents

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Description

本発明は、車両の窓ガラスに設けられるアンテナ、特に、デジタルテレビ帯域の受信に好適な車両用ガラスアンテナおよびこの車両用ガラスアンテナが形成された窓ガラスに関する。 The present invention relates to an antenna provided on a window glass of a vehicle, in particular, a glass antenna for a vehicle suitable for reception of a digital television band, and a window glass on which the glass antenna for the vehicle is formed .

車両用のDTV(Digital Television)用アンテナは、実装スペースや美観上の理由から、車両の窓ガラスにフィルム実装する形態が主として採用される。 車両の窓ガラスにフィルム実装する形態の自動車用高周波ガラスアンテナが知られている(例えば、特許文献1(図1参照。)。   For a DTV (Digital Television) antenna for a vehicle, a form in which a film is mounted on a window glass of a vehicle is mainly adopted for reasons of mounting space and aesthetics. 2. Description of the Related Art A high-frequency glass antenna for automobiles that is mounted on a window glass of a vehicle is known (for example, Patent Document 1 (see FIG. 1)).

特許文献1の技術を図15に基づいて説明する。
図15に示されるようにアンテナ導体100は、フロントガラス110に形成される。アンテナ導体100は、第1のアンテナエレメント101と、第2のアンテナエレメント102と、第1の接続導体103と、ループ形成エレメント104とからなる。第1のアンテナエレメント101と、第2のアンテナエレメント102と、第1の接続導体103とによりU字状の導体パターンが形成されている。
The technique of Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 15, the antenna conductor 100 is formed on the windshield 110. The antenna conductor 100 includes a first antenna element 101, a second antenna element 102, a first connection conductor 103, and a loop forming element 104. A U-shaped conductor pattern is formed by the first antenna element 101, the second antenna element 102, and the first connection conductor 103.

また、第1のアンテナエレメント101と給電部105とが、第2の接続導体106を介して接続されており、第1のアンテナエレメント101と、第1の接続導体103と、ループ形成エレメント104とによりループ部が形成されている。   In addition, the first antenna element 101 and the power feeding unit 105 are connected via the second connection conductor 106, and the first antenna element 101, the first connection conductor 103, the loop forming element 104, Thus, a loop portion is formed.

このように、アンテナ導体100は、ループ部を有するため、共振周波数を複数持つことができ、美観を損なうこと無く、広帯域の放送周波数であっても平坦で高いアンテナ利得と高FB比(Front/Backの電力比)を得ることができる。   Thus, since the antenna conductor 100 has a loop portion, the antenna conductor 100 can have a plurality of resonance frequencies, and is flat and has a high antenna gain and a high FB ratio (Front / Back power ratio) can be obtained.

ところで、第2のアンテナエレメント102と、金属で構成されるボディエッジとの距離が1/4波長以下になると、放射インピーダンスが小さくなってアンテナとしての放射効率が低下し、帯域幅、及び指向特性に制約が生じる。
そのため、特許文献1の技術によれば、主アンテナとなる第2のアンテナエレメント102は、車両ルーフのボティーエッジから100mm程度離す必要がある。
By the way, when the distance between the second antenna element 102 and the body edge made of metal is ¼ wavelength or less, the radiation impedance becomes small and the radiation efficiency as the antenna is lowered, and the bandwidth and directivity characteristics are reduced. There will be restrictions.
Therefore, according to the technique of Patent Document 1, the second antenna element 102 serving as the main antenna needs to be separated from the body edge of the vehicle roof by about 100 mm.

ボティーエッジから100mm程度離すと、第2のアンテナエレメント102が、運転者の視界に入る虞があり、改善が求められる。
そこで、第2のアンテナエレメント102を、よりボティーエッジへ近づけることができる技術が望まれる。
If it is separated from the body edge by about 100 mm, the second antenna element 102 may enter the driver's field of view, and improvement is required.
Therefore, a technique that can bring the second antenna element 102 closer to the body edge is desired.

特開2008−22538公報JP 2008-22538 A

本発明は、アンテナエレメントをボディエッジに近接して配置しても高いアンテナ性能を得ることができる、車両用ガラスアンテナおよびこの車両用ガラスアンテナが形成された窓ガラスを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a glass antenna for a vehicle and a window glass on which the glass antenna for the vehicle is formed , which can obtain high antenna performance even if the antenna element is arranged close to the body edge. .

請求項1に係る発明では、車体の開口を塞ぐようにして、前記車体に設けられている窓ガラスに取り付けられる車両用ガラスアンテナであって、アンテナエレメントと、前記車体の前記開口の縁に近接して取り付けられるように構成される給電部と、を備え、前記アンテナエレメントは、少なくとも2回の折り返しパターンを形成するように、互いに間隔を保って平行であり且つ接続されている、直線状の第1のアンテナエレメント、直線状の第2のアンテナエレメント及び直線状の第3のアンテナエレメントを有し、前記第1のアンテナエレメントは、前記給電部から、前記車体の前記開口の前記縁に沿って延ばされるように構成され、前記第3のアンテナエレメントは、前記第1のアンテナエレメント及び前記第2のアンテナエレメントよりも、前記車体の前記開口の前記縁から遠くに位置するように構成され、前記第3のアンテナエレメントは、前記開口の前記縁から、所定の周波数の1波長の1/16に相当する距離以内に配置され、長さが、前記所定の周波数の1波長の1/2に、短縮率を乗じて得た値に設定されていることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a glass antenna for a vehicle that is attached to a window glass provided in the vehicle body so as to close the opening of the vehicle body, and is close to the antenna element and an edge of the opening of the vehicle body The antenna element is configured to be attached to the antenna element, the antenna elements being parallel to and connected to each other so as to form a folded pattern of at least two times. A first antenna element; a linear second antenna element; and a linear third antenna element, wherein the first antenna element extends from the feeding portion along the edge of the opening of the vehicle body. And the third antenna element includes the first antenna element and the second antenna element. Further, the third antenna element is configured to be located far from the edge of the opening of the vehicle body, and the third antenna element is a distance corresponding to 1/16 of one wavelength of a predetermined frequency from the edge of the opening. And the length is set to a value obtained by multiplying 1/2 of one wavelength of the predetermined frequency by the shortening rate .

請求項2に係る発明では、請求項1記載の車両用ガラスアンテナにおいて、前記アンテナエレメントは、前記第1及び前記第2のアンテナエレメントによって形成されるインピーダンス調整素子と、前記第3のアンテナエレメントによって形成される主アンテナ素子と、を含み、前記第1及び前記第2のアンテナエレメントは、同じ長さを有していることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the glass antenna for a vehicle according to the first aspect , the antenna element includes an impedance adjusting element formed by the first and second antenna elements, and the third antenna element. It includes a main antenna element formed, wherein the first and second antenna elements, characterized that you have have the same length.

請求項3に係る発明では、車体の開口を塞ぐようにして、前記車体に設けられているように構成される窓ガラスであって、請求項1または2に記載の車両用ガラスアンテナが設けられていることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is a window glass configured to be provided in the vehicle body so as to close the opening of the vehicle body, and the vehicle glass antenna according to claim 1 or 2 is provided. It is characterized by.

請求項4に係る発明では、請求項記載の窓ガラスにおいて、前記窓ガラスは、フロントガラスを形成し、前記車両用ガラスアンテナが、前記フロントガラスの略中央上部に設けられていることを特徴とする。 The invention according to claim 4, in glazing Motomeko 3, wherein the window glass, the front glass is formed, said glass antenna for a vehicle is provided at a substantially central upper portion of the windshield Features.

請求項1に係る発明では、車両用ガラスアンテナを、車体の開口の縁に沿って延ばされた少なくとも2回の折り返しパターンを形成するように互いに間隔を保って平行であり、且つ接続されている構成とすることで、車両のボディエッジに近接配置することによるインピーダンスの低下を抑制しつつ、受信感度を改善することができる。また、ガラスアンテナの最下部に位置する第3のアンテナエレメントが、開口の縁から所定の周波数の1波長の1/16以内に相当する距離に配置されるため、運転時に視野の妨げになることはない。また、第3のアンテナエレメントの長さが、所定の周波数の1波長の1/2に短縮率を乗じて得た値に設定されるため、アンテナパターンの設計が容易になる。 In the invention according to claim 1, the glass antenna for a vehicle is parallel and spaced apart from each other so as to form a folding pattern of at least two times extending along the edge of the opening of the vehicle body. With this configuration, it is possible to improve the reception sensitivity while suppressing a decrease in impedance due to the proximity of the vehicle body edge. In addition, since the third antenna element located at the bottom of the glass antenna is disposed at a distance corresponding to within 1/16 of one wavelength of a predetermined frequency from the edge of the opening, the field of view is obstructed during operation. There is no. Further, since the length of the third antenna element is set to a value obtained by multiplying 1/2 of one wavelength of the predetermined frequency by the shortening rate, the design of the antenna pattern becomes easy.

請求項2に係る発明では、第1、第2、第3のアンテナエレメントで2回の折り返しパターンを形成し、第3のアンテナ素子で形成される主アンテナ素子が、同じ長さを有する第1、第2のアンテナ素子で形成されるインピーダンス調整素子でインピーダンス調整を行う構成とすることで、車両用ガラスアンテナをボディエジ近傍に配置することができ、その結果、運転時の視野の妨げにならない。 In the invention according to claim 2, the first, second, and third antenna elements form a folded pattern twice, and the main antenna element formed by the third antenna element has the same length. By adopting a configuration in which impedance adjustment is performed by the impedance adjustment element formed by the second antenna element, the glass antenna for a vehicle can be disposed in the vicinity of the body edge, and as a result, the visual field during driving is not hindered.

請求項3に係る発明では、車体の開口の縁に沿って延ばされた2回の折り返しパターンを形成するように互いに間隔を保って平行で、且つ接続されているように構成された高いアンテナ性能が得られる車両用ガラスアンテナを、車両の窓ガラスに形成することができる。 In the invention according to claim 3, the high antenna configured to be parallel to each other and connected to each other so as to form a double turn pattern extending along the edge of the opening of the vehicle body. A glass antenna for a vehicle capable of obtaining performance can be formed on a window glass of a vehicle.

請求項4に係る発明では、車両用ガラスアンテナをフロントガラスの略中央上部に設けることで、車両用ガラスアンテナが運転時の視野の妨げにならない。 In the invention according to claim 4, by providing the car dual glass antenna in a substantially central upper portion of the windshield, the glass antenna does not interfere with the field of view during operation for a vehicle.

本発明の実施例に係る車両用ガラスアンテナを備える車両の平面図である。It is a top view of a vehicle provided with the glass antenna for vehicles concerning the example of the present invention. 本発明の実施例に係る車両用ガラスアンテナの基本構造及び各部の寸法を示す図である。It is a figure which shows the basic structure of the glass antenna for vehicles which concerns on the Example of this invention, and the dimension of each part. 測定に供した車両用ガラスアンテナの代表的なパターンを示す図である。It is a figure which shows the typical pattern of the glass antenna for vehicles used for the measurement. 車両用ガラスアンテナの折り返し寸法と感度の相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of the folding | turning dimension of a glass antenna for vehicles, and a sensitivity. 折り返し寸法(0、25、50mm)毎のVSWRの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of VSWR for every folding | turning dimension (0, 25, 50 mm). 折り返し寸法(75、80、90mm)毎のVSWRの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of VSWR for every folding | turning dimension (75, 80, 90 mm). 折り返し寸法(95、100、105mm)毎のVSWRの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of VSWR for every folding | turning dimension (95, 100, 105 mm). 折り返し寸法(110、115、120mm)毎のVSWRの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of VSWR for every folding | turning dimension (110,115,120mm). 折り返し寸法(125、130、140mm)毎のVSWRの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of VSWR for every folding | turning dimension (125, 130, 140 mm). 折り返し寸法(150mm)毎のVSWRの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of VSWR for every folding | turning dimension (150 mm). 測定に供する主アンテナ素子とボディエッジとの距離を示すパターンの図である。It is a figure of the pattern which shows the distance of the main antenna element with which it uses for a measurement, and a body edge. 主アンテナ素子とボディエッジとの距離と、感度変化との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation with the distance of a main antenna element and a body edge, and a sensitivity change. 測定に供する主アンテナ素子の素子長を示すパターンの図である。It is a figure of the pattern which shows the element length of the main antenna element with which it uses for a measurement. 主アンテナ素子の素子長と感度の相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of the element length of a main antenna element, and a sensitivity. 従来の車両用ガラスアンテナの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional glass antenna for vehicles.

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る車両用ガラスアンテナは、車両の窓ガラスに取付けることができる。すなわち、図1に示すように、車両10は、車体11の左右の前ピラー12L、12R(Lは左、Rは右を示す添え字である。以下同じ)間に嵌められるフロントガラス13と、後ピラー14L、14R間に嵌められているリヤガラス15と、前ドア16L、16Rに昇降可能に取付けられている前ドアガラス17L、17Rと、後ドア18L、18Rに昇降可能に取付けられている後ドアガラス19L、19Rからなる、窓ガラスを備えている。   The glass antenna for vehicles according to the present invention can be attached to a window glass of a vehicle. That is, as shown in FIG. 1, the vehicle 10 includes a windshield 13 fitted between the left and right front pillars 12 </ b> L and 12 </ b> R of the vehicle body 11 (L is a subscript indicating left and R is right; the same applies hereinafter); Rear glass 15 fitted between the rear pillars 14L and 14R, front door glasses 17L and 17R attached to the front doors 16L and 16R so as to be raised and lowered, and rear parts attached to the rear doors 18L and 18R so as to be raised and lowered The window glass which consists of door glass 19L and 19R is provided.

車両用ガラスアンテナ20は上述の窓ガラスの何れにも取付け可能であるが、本実施例では、フロントガラス13の略中央上部に設けられている。車両用ガラスアンテナ20は、主に車載TV用に地上波のUHF(Ultra High Frequency)帯を使用する地上デジタル放送の電波を受信するために設計されたDTV用アンテナである。   Although the vehicle glass antenna 20 can be attached to any of the above-mentioned window glasses, in the present embodiment, the vehicle glass antenna 20 is provided substantially at the upper center of the windshield 13. The glass antenna 20 for a vehicle is a DTV antenna designed to receive radio waves of digital terrestrial broadcasting using a terrestrial UHF (Ultra High Frequency) band mainly for in-vehicle TV.

車両用ガラスアンテナ20の詳細を、図2で説明する。
図2(a)に示すように、車両用ガラスアンテナ20は、車体11の開口を塞ぐように、車体11に設けられている窓ガラス13に取り付けられている。 車両用ガラスアンテナ20は、アンテナ本体となる、インピーダンス調整素子20a、及び主アンテナ素子20bと、給電点20cとを含み、これらは、車体11の開口の縁(以下、ボデイエッジ24という)に近接して取り付けられている。なお、符号25は、車体11内部に実装される窓ガラス13のガラスエッジを示す。
Details of the vehicle glass antenna 20 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2A, the vehicle glass antenna 20 is attached to a window glass 13 provided on the vehicle body 11 so as to close the opening of the vehicle body 11. The glass antenna 20 for vehicles includes an impedance adjustment element 20a, a main antenna element 20b, and a feeding point 20c, which are antenna bodies, which are close to the edge of the opening of the vehicle body 11 (hereinafter referred to as the body edge 24). Attached. Reference numeral 25 denotes a glass edge of the window glass 13 mounted inside the vehicle body 11.

インピーダンス調整素子20aを、さらに詳しく説明する。
図2(b)に示すように、インピーダンス調整素子20aは、線状の導電体で構成され、第1のアンテナエレメント21と、第2のアンテナエレメント22と、を含む。
The impedance adjustment element 20a will be described in more detail.
As shown in FIG. 2B, the impedance adjustment element 20 a is made of a linear conductor and includes a first antenna element 21 and a second antenna element 22.

第1のアンテナエレメント21は、給電部20cから、ボディエッジ24に沿って延ばされ形成される線状の導電体である。また、第2のアンテナエレメント22は、第1のアンテナエレメント21の先端位置から180度折り返して第1のアンテナエレメント21に対向して延ばされ形成される線状の導電体である。ここでは、略平行に対向して延ばされることとする。
なお、第3のアンテナエレメントとして示される主アンテナ素子20bは、インピーダンス調整素子20aを構成する第2のアンテナエレメント22の先端から180度折り返して第2のアンテナエレメント22に対向して延ばされ形成される線状の導電体である。ここでは、略平行に対向して延ばされることとする。
The first antenna element 21 is a linear conductor that extends from the power feeding portion 20 c along the body edge 24. The second antenna element 22 is a linear conductor that is formed by extending 180 degrees from the distal end position of the first antenna element 21 and extending opposite the first antenna element 21. Here, it is assumed that they are extended so as to be substantially parallel to each other.
Note that the main antenna element 20b shown as the third antenna element is formed by extending 180 degrees from the tip of the second antenna element 22 constituting the impedance adjusting element 20a and facing the second antenna element 22. It is a linear conductor. Here, it is assumed that they are extended so as to be substantially parallel to each other.

次に、上述した各線状の導体の寸法の最適例について説明する。
インピーダンス調整素子20aを構成する第1、第2のアンテナパターン21、22の折り返し寸法aは、100mm、主アンテナ素子20bの素子長dは、150mm、第1と第2のアンテナパターン、及び、インピーダンス調整素子20a(第2のアンテナパターン22)と主アンテナ素子20b間の導体間隔cは、いずれも5mmが最適である。ここで、導体間隔をcを、5mmとした理由は、アンテナの高性能化とサイズ(実装スペースの削減)とは設計上トレードオフの関係にあることから、導体間隔として最適範囲にある3mm〜20mmの中から、サイズを優先したためである。
Next, the optimal example of the dimension of each linear conductor mentioned above is demonstrated.
The folding dimension a of the first and second antenna patterns 21 and 22 constituting the impedance adjustment element 20a is 100 mm, the element length d of the main antenna element 20b is 150 mm, the first and second antenna patterns, and the impedance The optimal conductor spacing c between the adjusting element 20a (second antenna pattern 22) and the main antenna element 20b is 5 mm. Here, the reason why the conductor interval c is set to 5 mm is that there is a trade-off relationship between the high performance of the antenna and the size (reduction of mounting space) in terms of design. This is because the size is given priority from 20 mm.

また、主アンテナ素子20bと車体11のボディエッジ24との間の距離bは、30mm以内が最適である。その根拠については後述する。また、給電点20cと、インピーダンス調整素子20aの折り返し点との間隔eは、5mmが最適である。なお、ここで適用される給電点(端子20b)の寸法は、20mm×12mmとし、アンテナ線幅は、0.2mm〜1.0mmを使用するものとする。   Further, the distance b between the main antenna element 20b and the body edge 24 of the vehicle body 11 is optimally within 30 mm. The reason will be described later. The distance e between the feeding point 20c and the turning point of the impedance adjusting element 20a is optimally 5 mm. In addition, the dimension of the feeding point (terminal 20b) applied here shall be 20 mm x 12 mm, and antenna line width shall use 0.2 mm-1.0 mm.

インピーダンス調整素子20aは、2回の折り返しパターンにより、電気的にはインダクタンスを付加したことと等価になる。加えて、従来は100mm程度であった、車体11のボティエッジ24との距離bが30mmに短縮された。
結果、車載用ガラスアンテナ20を運転視野の妨げにならないようにボディエッジ24に近接して配置したことによるインピーダンスの低下を抑制することができ、結果的に受信感度の改善が図られる。
The impedance adjustment element 20a is electrically equivalent to the addition of inductance due to the folding pattern of two times. In addition, the distance b from the body edge 24 of the vehicle body 11, which was conventionally about 100 mm, has been shortened to 30 mm.
As a result, it is possible to suppress a decrease in impedance due to the in-vehicle glass antenna 20 being disposed close to the body edge 24 so as not to obstruct the driving field of view, and as a result, the reception sensitivity can be improved.

次に、インピーダンス調整素子20aの折り返し寸法a、主アンテナ素子20bとボディエッジ24との間の距離b、主アンテナ素子20bの素子長d、のそれぞれの最適寸法の根拠について説明する。   Next, the grounds for the optimum dimensions of the folded dimension a of the impedance adjusting element 20a, the distance b between the main antenna element 20b and the body edge 24, and the element length d of the main antenna element 20b will be described.

(インピーダンス調整素子20aの折り返し寸法a)
本発明者らは、図2(b)に示すインピーダンス調整素子20aの折り返し寸法aを、0〜150mmまで変更し、且つ周波数を400MHz〜800MHzまで変更しながら、アンテナ感度を測定した。
(Folding dimension a of the impedance adjusting element 20a)
The inventors measured the antenna sensitivity while changing the folded dimension a of the impedance adjusting element 20a shown in FIG. 2B from 0 to 150 mm and changing the frequency from 400 MHz to 800 MHz.

理解を促すために、インピーダンス調整素子20aの代表例を、図3(a)〜(d)に示す。すなわち、アンテナ長dを一定にして、折り返し寸法aを変えると、例えば、(a)〜(d)のように、インピーダンス調整素子20aの形状が変わる。   In order to facilitate understanding, a representative example of the impedance adjustment element 20a is shown in FIGS. That is, when the antenna length d is made constant and the folding dimension a is changed, for example, the shape of the impedance adjusting element 20a is changed as shown in (a) to (d).

インピーダンス調整素子20aの折り返し寸法aを、0〜150mmまで変更したときに、それぞれに対応する感度をグラフ化したものが、図4である。横軸はDTV帯域(473MHz〜713MHz)を中心とする周波数[MHz]、縦軸は相対感度[dBd]である。
ここでは、折り返し寸法aを0(折り返しなし)、25mm、50mm、75mm、80mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、115mm、120mm、125mm、150mmに変更したときの、それぞれの感度曲線を、a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9、a10、a11、a12、a13、a14で示している。
FIG. 4 is a graph showing the sensitivity corresponding to each of the impedance adjustment elements 20a when the folding dimension a is changed from 0 to 150 mm. The horizontal axis represents the frequency [MHz] centered on the DTV band (473 MHz to 713 MHz), and the vertical axis represents the relative sensitivity [dBd].
Here, the sensitivity curves when the folding dimension a is changed to 0 (no folding), 25 mm, 50 mm, 75 mm, 80 mm, 90 mm, 95 mm, 100 mm, 105 mm, 110 mm, 115 mm, 120 mm, 125 mm, 150 mm, It is indicated by a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10, a11, a12, a13, a14.

太線a8で示した曲線は、細線a1〜a7、a9〜a14のそれぞれに比較して、特に、DTV帯域において安定した感度が得られた。
曲線a8は、折り返し寸法a=100mmの場合の感度であり、他の折り返し寸法、例えば、図3に示したa=25mm、75mm、a=150mmの場合に比べて感度の点で優れていることが確認できた。
The curve indicated by the thick line a8 is more stable than the thin lines a1 to a7 and a9 to a14, particularly in the DTV band.
Curve a8 is the sensitivity when the folded dimension a = 100 mm, and is superior in sensitivity compared to other folded dimensions, for example, a = 25 mm, 75 mm, and a = 150 mm shown in FIG. Was confirmed.

ところで、給電点20cに生じる定在波の電圧最大値と電圧最小値の比をVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)で示し、給電線の特性インピーダンスと負荷インピーダンスとの整合の度合いを表すことが知られている。完全に整合している場合は、VSWR=1となる。   By the way, the ratio between the maximum voltage value and the minimum voltage value of the standing wave generated at the feeding point 20c is indicated by VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), and the degree of matching between the characteristic impedance of the feeder line and the load impedance It is known to represent In case of perfect matching, VSWR = 1.

折り返し寸法を変えるとVSWRも変化する。そこで、発明者らは、折り返し寸法とVSWRとの相関を調べた。その結果を図5〜図10に示す。   VSWR also changes when the folding size is changed. Therefore, the inventors examined the correlation between the folding dimension and VSWR. The results are shown in FIGS.

図5〜図10は、いずれも、横軸に周波数{MHz}、縦軸にVSWRを目盛り、400MHzを測定開始点、800MHzを測定停止点として、473MHz、575MHz、586MHz、713MHzの各ポイントでのVSWRを示している。   5 to 10, the frequency {MHz} is plotted on the horizontal axis, the VSWR is scaled on the vertical axis, the measurement start point is 400 MHz, and the measurement stop point is 800 MHz. The measurement points are 473 MHz, 575 MHz, 586 MHz, and 713 MHz. VSWR is shown.

その結果、図6(c)と図7(a)に示す折り返し寸法90mm,95mmがDTV帯域内のVSWRが全体的に低くなっていることがわかった。但し、図6(c)の90mmでは、473MHzが急峻な変化カーブの途中にあり、このため、95mmの方が安定している。
以上に説明したようにVSWRからは、折り返し寸法は95mmが望ましい値であることが確認できた。
As a result, it was found that the VSWR in the DTV band was low overall when the turn-around dimensions were 90 mm and 95 mm shown in FIGS. 6C and 7A. However, at 90 mm in FIG. 6C, 473 MHz is in the middle of a steep change curve, and for this reason, 95 mm is more stable.
As described above, from the VSWR, it was confirmed that the folding dimension is a desirable value of 95 mm.

次に、測定で得た95mmが、望ましい値であることを、理論的に説明することを試みる。
理論的な説明に用いる周波数は、図4に示される473MHzを使用する。
この473MHzは、DTV帯域(473〜713MHz)中、インピーダンスが最も悪い。悪条件の473MHzで説明がつけば、より好条件の他の周波数は説明を要しないからである。
Next, an attempt is made to theoretically explain that 95 mm obtained by measurement is a desirable value.
The frequency used for the theoretical explanation is 473 MHz shown in FIG.
This 473 MHz has the worst impedance in the DTV band (473 to 713 MHz). This is because if the explanation is given at 473 MHz, which is an unfavorable condition, explanation on other frequencies with better conditions is not necessary.

折り返し寸法は、[所定の周波数(設計周波数)の1波長]×(1/4)×短縮率で求めることができる。[所定の周波数(設計周波数)の1波長]は、300/473で求まる。すると、折り返し寸法aは、(300/470)×(1/4)×0.6の計算により、95mmとなる。但し、折り返しが95mmのものは、図4にa6で示すようにデジタルTV帯域の473MHz近傍で急激な感度下降があるため、本実施例では、最適な折り返し寸法として100mmが望ましい値である。   The folded dimension can be obtained by [one wavelength of a predetermined frequency (design frequency)] × (1/4) × shortening rate. [One wavelength of a predetermined frequency (design frequency)] is obtained by 300/473. Then, the folding dimension a is 95 mm by calculation of (300/470) × (1/4) × 0.6. However, when the turn-back is 95 mm, as shown by a6 in FIG. 4, there is a sudden decrease in sensitivity in the vicinity of 473 MHz of the digital TV band. Therefore, in this embodiment, the optimum turn-back dimension is 100 mm.

上述したように、本発明の実施例に係る車両用ガラスアンテナ20では、インピーダンス調整素子20aを、車体11の開口の縁に沿って延ばされた少なくとも2回の折り返しパターンとすることで、車両のボディエッジ24に近接配置することによるインピーダンスの低下を抑制しつつ受信感度を改善することができる。なお、このときの折り返し寸法は、所定の周波数の1波長の1/4に、短縮率を乗じて得た値が最適である。   As described above, in the glass antenna 20 for a vehicle according to the embodiment of the present invention, the impedance adjustment element 20a is formed into a folding pattern extending at least twice along the edge of the opening of the vehicle body 11, so that the vehicle The reception sensitivity can be improved while suppressing a decrease in impedance due to the proximity of the body edge 24 to the body edge 24. It should be noted that the folding dimension at this time is optimally obtained by multiplying 1/4 of one wavelength of a predetermined frequency by the shortening rate.

(主アンテナ素子20bとボディエッジ24との距離b)
図11に、主アンテナ素子20bとボティエッジ24との間の距離による感度測定パターンが、図12に、その感度変化を示すグラフが示されている。
(Distance b between main antenna element 20b and body edge 24)
FIG. 11 shows a sensitivity measurement pattern according to the distance between the main antenna element 20b and the body edge 24, and FIG. 12 shows a graph showing the sensitivity change.

具体的に、図11に示す距離b'を、20mm、30mm、40mm、60mm、80mm、100mm、30mm(100mmで折り返し)、に変更したときの感度変化の様子が、図12に、b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7としてそれぞれ示されている。   Specifically, the sensitivity changes when the distance b ′ shown in FIG. 11 is changed to 20 mm, 30 mm, 40 mm, 60 mm, 80 mm, 100 mm, and 30 mm (folded back at 100 mm) are shown in FIG. , B3, b4, b5, b6, b7, respectively.

図12から明らかなように、主アンテナ素子20bがボディエッジ24に近づいて配置される(100mm→20mm)につれ、いずれの周波数においても感度が落ち、性能が悪化していることが理解できる。但し、DTV帯域内において、インピーダンス調整素子20aの折り返し寸法aが100mで、主アンテナ素子20bとボディエッジ24との間の距離b'が30mm(100mmで折り返し)を有する太線b7で示した曲線が、DTV帯域全域にわたり他のグラフb1〜b6に比較して高い感度を維持していることがわかる。   As is apparent from FIG. 12, as the main antenna element 20b is arranged closer to the body edge 24 (100 mm → 20 mm), it can be understood that the sensitivity decreases at any frequency and the performance deteriorates. However, in the DTV band, a curve indicated by a thick line b7 in which the folded dimension a of the impedance adjusting element 20a is 100 m and the distance b ′ between the main antenna element 20b and the body edge 24 is 30 mm (folded at 100 mm). It can be seen that high sensitivity is maintained over the entire DTV band as compared with the other graphs b1 to b6.

インピーダンス調整素子20aは、インピーダンスミスマッチにより感度が不足している周波数にマッチする寸法の折り返しを設けるが、この折り返しはマッチングが目的であるため、アンテナ受信部とならないよう、ホディエッジ24に近接させる必要がある。本実施例では、周波数の1波長×1/16以内が望ましい。例えば、設計周波数を470MHzとした場合、b'=300/470/16=40mmになる。   The impedance adjustment element 20a is provided with a fold having a size matching a frequency whose sensitivity is insufficient due to an impedance mismatch. However, since this fold is for the purpose of matching, it is necessary to be close to the body edge 24 so as not to become an antenna receiving unit. is there. In this embodiment, it is desirable that the frequency is within 1 wavelength × 1/16. For example, when the design frequency is 470 MHz, b ′ = 300/470/16 = 40 mm.

上述した本発明の実施例に係る車両用ガラスアンテナ20では、折り返しパターンの最下部に位置する第3のアンテナエレメントとしての主アンテナ素子20bは、スンピーダンス調整素子20aでインピーダンス調整が行われるため、ボディエッジ24の近傍に配置することができ、運転時に視野の妨げになることはない。   In the vehicle glass antenna 20 according to the embodiment of the present invention described above, the impedance adjustment is performed on the main antenna element 20b as the third antenna element located at the bottom of the folded pattern by the impedance adjustment element 20a. It can arrange | position in the vicinity of the body edge 24, and does not interfere with a visual field at the time of a driving | operation.

(主アンテナ素子20bの素子長d)
図13に、主アンテナ素子20bの素子長を変更したことによる感度測定パターンとその寸法が、図14に、その素子長と感度との関係を示すグラフが示されている。
(Element length d of the main antenna element 20b)
FIG. 13 shows a sensitivity measurement pattern and its dimensions by changing the element length of the main antenna element 20b, and FIG. 14 shows a graph showing the relationship between the element length and sensitivity.

具体的には、図13に示す主アンテナ素子20bの長さ(素子長)d'を、130mm〜170mmまで5mm間隔で変更したときの感度変化の様子が、図14に、d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9として、それぞれ示されている。   Specifically, the sensitivity changes when the length (element length) d ′ of the main antenna element 20b shown in FIG. 13 is changed at intervals of 5 mm from 130 mm to 170 mm are shown in FIG. 14 as d1, d2, d3. , D4, d5, d6, d7, d8, d9, respectively.

図14から明らかなように、主アンテナ素子20bの素子長が150mmの場合に、DTVの全帯域に渡って平均的に高い感度を得ていることが理解できる。   As can be seen from FIG. 14, when the element length of the main antenna element 20b is 150 mm, it can be understood that an average high sensitivity is obtained over the entire band of the DTV.

上述した本発明の実施例に係る車両用ガラスアンテナ20では、主アンテナ素子20bの素子長が、所定の周波数の1波長の1/2に短縮率を乗じて得た値に設定されるため、アンテナパターンの設計が容易になる。   In the vehicle glass antenna 20 according to the embodiment of the present invention described above, the element length of the main antenna element 20b is set to a value obtained by multiplying 1/2 of one wavelength of a predetermined frequency by the shortening rate. Antenna pattern design becomes easy.

本発明は、国内におけるDTV帯域への適用は勿論のこと、海外のデジタルテレビ帯域への適用も可能であり、運転時の良好視野を得るために車両用ガラスアンテナをボディエッジに近接して実装した場合に共振インピーダンスを最適化し、受信感度改善のための手段として好適である。   The present invention can be applied not only to domestic DTV bands but also to overseas digital TV bands. In order to obtain a good field of view during driving, a vehicle glass antenna is mounted close to the body edge. In this case, the resonance impedance is optimized, which is suitable as a means for improving reception sensitivity.

10…車両、13…フロントガラス、20…車両用ガラスアンテナ、20a…インピーダンス調整素子、20b…主アンテナ素子(第3のアンテナエレメント)、20c…給電点、21…第1のアンテナエレメント、22…第2のアンテナエレメント、24…ボディエッジ、25…ガラスエッジ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle, 13 ... Windshield, 20 ... Glass antenna for vehicles, 20a ... Impedance adjustment element, 20b ... Main antenna element (third antenna element), 20c ... Feed point, 21 ... First antenna element, 22 ... Second antenna element, 24 ... body edge, 25 ... glass edge.

Claims (4)

車体の開口を塞ぐようにして、前記車体に設けられている窓ガラスに取り付けられる車両用ガラスアンテナであって、
アンテナエレメントと、
前記車体の前記開口の縁に近接して取り付けられるように構成される給電部と、
を備え、
前記アンテナエレメントは、少なくとも2回の折り返しパターンを形成するように、互いに間隔を保って平行であり且つ接続されている、直線状の第1のアンテナエレメント、直線状の第2のアンテナエレメント及び直線状の第3のアンテナエレメントを有し、
前記第1のアンテナエレメントは、前記給電部から、前記車体の前記開口の前記縁に沿って延ばされるように構成され、前記第3のアンテナエレメントは、前記第1のアンテナエレメント及び前記第2のアンテナエレメントよりも、前記車体の前記開口の前記縁から遠くに位置するように構成され、
前記第3のアンテナエレメントは、
前記開口の前記縁から、所定の周波数の1波長の1/16に相当する距離以内に配置され、長さが、前記所定の周波数の1波長の1/2に、短縮率を乗じて得た値に設定されていることを特徴とする車両用ガラスアンテナ。
A vehicle glass antenna attached to a window glass provided in the vehicle body so as to close an opening of the vehicle body,
An antenna element;
A power feeding unit configured to be attached close to an edge of the opening of the vehicle body;
With
The antenna element is parallel to and connected to each other so as to form a folded pattern of at least two times. The linear first antenna element, the linear second antenna element, and the straight line A third antenna element in the shape of
The first antenna element is configured to extend from the feeding portion along the edge of the opening of the vehicle body, and the third antenna element includes the first antenna element and the second antenna element. The antenna element is configured to be located farther from the edge of the opening of the vehicle body,
The third antenna element is
It is arranged within a distance corresponding to 1/16 of one wavelength of a predetermined frequency from the edge of the opening, and the length is obtained by multiplying 1/2 of one wavelength of the predetermined frequency by a shortening rate. The glass antenna for vehicles characterized by being set to a value .
前記アンテナエレメントは、
前記第1及び前記第2のアンテナエレメントによって形成されるインピーダンス調整素子と、前記第3のアンテナエレメントによって形成される主アンテナ素子と、を含み、前記第1及び前記第2のアンテナエレメントは、同じ長さを有していることを特徴とする請求項1記載の車両用ガラスアンテナ。
The antenna element is
An impedance adjusting element formed by the first and second antenna elements and a main antenna element formed by the third antenna element, wherein the first and second antenna elements are the same The glass antenna for a vehicle according to claim 1, which has a length.
車体の開口を塞ぐようにして、前記車体に設けられているように構成される窓ガラスであって、
請求項1または2項に記載の車両用ガラスアンテナが設けられていることを特徴とする窓ガラス。
A window glass configured to be provided in the vehicle body so as to close the opening of the vehicle body,
A window glass comprising the glass antenna for a vehicle according to claim 1 or 2 .
前記窓ガラスは、フロントガラスを形成し、
前記車両用ガラスアンテナが、前記フロントガラスの略中央上部に設けられていることを特徴とする請求項記載の窓ガラス。
The window glass forms a windshield,
The window glass according to claim 3 , wherein the glass antenna for a vehicle is provided at a substantially upper center portion of the windshield.
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