JP5428847B2 - 自動車用のガラスアンテナ - Google Patents

Description

本発明は、自動車用の後部窓ガラスに設けるＡＭ／ＦＭラジオ放送波帯の受信用のガラスアンテナに関し、特にＦＭラジオ用の２つのガラスアンテナによるダイバー受信に関する。

従来、ＡＭラジオ放送波とＦＭラジオ放送波の受信用のガラスアンテナについては、アンテナ線条で取り囲まれる面積が大きい程高利得となり、このため、良好な受信利得を得る為に大きな面積を確保し易い自動車の後部窓ガラスに設けられることが多かったが、自動車の後部窓ガラスにはその中央部領域に雨天走行時の後方視界を確保するための防曇用加熱線条（デフォッガ）が設けられていることが多く、このため、ガラスアンテナを後部窓ガラスに設ける場合には前記防曇用加熱線条の上部余白部や下部余白部に設けざるを得なかった。

例えば、特開２００８−３５４１２号公報には、自動車の後部窓ガラスの防曇用加熱線条の上部および下部余白部に設けるアンテナであって、防曇用加熱線条の上部余白部に設けるＡＭ／ＦＭラジオ用の接地型のアンテナと、下部余白部に設けるＦＭラジオ用の接地型のサブアンテナとからなり、該サブアンテナの水平線条を、防曇用加熱線条の水平加熱線条、および／又は防曇用加熱線条の水平加熱線条から分岐して延ばした水平線条のいずれからも周波数特性におけるディップが発生しないように離隔して配設し、可動式の後部座席の金属フレームによる干渉を防止して、前記ディップの発生を防止したことを特徴とするセダン型の自動車用のガラスアンテナが記載されている（特許文献１）。

また、特開平１１−２８４４２１号公報には、車両用後部窓ガラスに配設された複数の加熱用導電線条と該加熱用導電線条の外側に配設されたバスバーからなるデフォッガをアンテナとして利用する車両用ガラスアンテナにおいて、前記デフォッガの上部あるいは下部余白部にループエレメントを配設し、このエレメントを前記デフォッガの一部に直接接続するとともに、該エレメントから給電するようにしたことを特徴とする車両用ガラスアンテナが記載されている（特許文献２）。

さらに、特開平８−３２１７１１号公報には、自動車の窓のガラス板にアンテナ導体と該アンテナ導体と所定間隔をおいて近接させて容量結合させた別のアンテナ導体（６）とを設け、さらに、窓のガラス板に該アンテナ導体とアンテナ導体（６）とは別のアンテナ導体（１６）を設けた高周波用ガラスアンテナにおいて、アンテナ導体（６）は電気的な意味におけるループ状部分を有し、アンテナ導体（６）はアンテナ導体（１６）と所定間隔をおいて近接されて容量結合され、さらに、アンテナ導体（１６）が車体開口部（１００）に所定間隔をおいて近接され容量結合されていることを特徴とする高周波用ガラスアンテナが記載されている（特許文献３）。

特開２００８−３５４１２号公報 特開平１１−２８４４２１号公報 特開平８−３２１７１１号公報

前記特許文献１、２は共に、自動車の後部窓ガラスの防曇用加熱線条の上部余白部にＡＭ／ＦＭラジオ放送波受信用のメインのアンテナを設け、下部余白部にＦＭラジオ放送波受信用のサブのアンテナを設けてＦＭメインアンテナとＦＭサブアンテナとでダイバーシティ受信するようにしたものであるが、ＦＭラジオ放送波受信用のサブのアンテナをデフォッガの下部余白部に設けても、高い受信感度が得られないため、充分なダイバーシティ効果が得られないという問題点があった。

また、前記特許文献３は、自動車の後部窓ガラスのデフォッガと容量結合するように上部余白部にＡＭ／ＦＭラジオ放送波受信用のアンテナ６を設け、さらに該アンテナ６の上部側と容量結合するようにＦＭラジオ放送波受信用のアンテナ１６を近接して設けたものであり、前記ＦＭラジオ放送波受信用のアンテナ６とＦＭラジオ放送波受信用のアンテナ１６とを意図的に近接させて容量結合させ、互いの電波を利用しようとするものであるが、同一周波数帯域のアンテナを近接させると互いの干渉でダイバーシティ効果が半減するという問題点があった。

本発明は、上記問題点の解決を図る、すなわち、自動車の後部窓ガラスのデフォッガの余白部にＦＭラジオ放送波受信用のメインアンテナと、サブアンテナを設けてダイバーシティ受信するにあたり、良好な受信特性と指向特性を得ることを目的とするものである。

すなわち、本発明は、自動車の後部窓ガラスの加熱導電線条の上部余白部に設けたＡＭ／ＦＭラジオ用のガラスアンテナにおいて、離隔した少なくとも２本の水平線条と該各水平線条の略中点近傍位置で接続した垂直線条とを少なくとも有し、前記水平線条のいずれかの一端部またはその途中部より前記水平線条間の内側に延ばした線条を介して窓ガラスの縦辺側に設けた主給電点に接続したＦＭラジオ用メインアンテナと、該ＦＭラジオ用メインアンテナの給電点とは反対側位置で、該離隔した少なくとも２本の水平線条とは容量結合させないように該２本の水平線条の略中間位置に設けた少なくとも1本の水平線条を縦辺側に設けたサブ給電点に接続したＦＭラジオ用サブアンテナとからなり、前記ＦＭラジオ用メインアンテナと前記ＦＭラジオ用サブアンテナとをいずれも前記後部窓ガラスの加熱導電線条の上部余白部内に設けて、前記主給電点及び前記サブ給電点より同軸ケーブルによりダイバーシティ回路を経由し、ＦＭチューナーに接続したことを特徴とする自動車用のガラスアンテナである。

あるいは、本発明は、前記ＦＭラジオ用サブアンテナは、ＦＭラジオ用メインアンテナの各水平線条とは１５ｍｍ以上離して配設するようにしたことを特徴とする上述の自動車用のガラスアンテナである。

あるいは、本発明は、前記ＦＭラジオ用サブアンテナの主たる水平線条の長さを、周波数７６〜９０ＭＨｚの国内帯域では３６０ｍｍ〜４８０ｍｍ、８８〜１０８ＭＨｚの国外帯域では２８０ｍｍ〜４００ｍｍとすることを特徴とする上述の自動車用のガラスアンテナである。

あるいは、本発明は、前記ＦＭラジオ用メインアンテナの、水平線条のいずれかの先端またはその途中部と、主給電点間にコ字状、逆コ字状、矩形状の閉ループ状のいずれかの線条、またはこれらを組み合わせた線条を有することを特徴とする上述の自動車用のガラスアンテナである。

あるいは、本発明は、前記ＦＭラジオ用サブアンテナは、矩形状の閉ループ線条、または水平線条の先端より折り返した折り返し線条を有することを特徴とする上述の自動車用のガラスアンテナである。

自動車の後部窓ガラスのデフォッガの上部余白部にＦＭラジオ用のメインアンテナと、ＦＭラジオ用のサブアンテナを設けてダイバーシティ受信させて、良好な受信特性と指向特性を得ることができた。

また、ＦＭラジオ用サブアンテナをデフォッガの下部余白部に設けた従来パターンに比べて、チューニングに要する工数が大幅に削減でき、開発工数を削減できるようになり、さらに、ＦＭラジオ用サブアンテナのパターンをシンプルにすることができた。

本発明の実施例１のガラスアンテナの正面図。 本発明の実施例２のガラスアンテナの正面図。 本発明の実施例３のガラスアンテナの正面図。 本発明の実施例４のガラスアンテナの正面図。 本発明の実施例５〜８のガラスアンテナの正面図。 従来のガラスアンテナの正面図。 本発明の実施例１のガラスアンテナによるＦＭラジオ放送波帯域の周波数特性図。 従来のガラスアンテナによるＦＭラジオ放送波帯域の周波数特性図。

図１に示したように、本発明のガラスアンテナは、ＦＭラジオ用メインアンテナ１０と、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０との２つのＦＭ用のアンテナを、自動車の後部窓ガラス１の加熱導電線条２の上部余白部に配設し、２つのＦＭ用のアンテナ１０、２０をダイバーシティ回路を経てチューナーに接続したガラスアンテナである。

前記ＦＭラジオ用メインアンテナ１０は、離隔した少なくとも２本の水平線条１１、１１・・と該各水平線条１１、１１・・の略中点近傍位置で接続した垂直線条１２とを少なくとも有し、前記水平線条１１、１１・・のいずれかの一端部より前記水平線条１１、１１間内側に延ばした線条を窓ガラス１の縦辺側に設けた主給電点４に接続したアンテナであり、ＦＭラジオ用メインアンテナ１０は単独でＡＭラジオ放送波帯域の受信用アンテナとしても使用し、ＡＭ用チューナー（図示しない）に接続する。

該ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の主給電点４とは反対側方向に延ばした水平線条１１の先端より該水平線条１１に平行に折返線条１３を設けるようにしてもよい。この場合の折返線条１３は、間隔を隔てて設けた２本の水平線条１１、１１の外側で折り返すように配設するのが良いが、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０の水平線条２１との間隔を確保できる場合は、間隔を隔てて設けた２本の水平線条１１、１１の内側で折り返すように配設しても良い。

また、前記ＦＭラジオ用サブアンテナ２０の主たる水平線条２１の長さを、周波数７６〜９０ＭＨｚの国内帯域では３６０ｍｍ〜４８０ｍｍ、８８〜１０８ＭＨｚの国外帯域では２８０ｍｍ〜４００ｍｍとすると良好な受信感度が得られるので好ましい。主たる水平線条２１の長さとは、複数本の水平線条２１、２１・・がある場合、長さの長い方の水平線条をさす。

また、前記ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の前記水平線条１１、１１のいずれかの一端部、またはその途中部より分岐してコ字状、逆コ字状、または矩形ループ形状（長方形状）の線条のいずれか、またはこれらを組み合わせた線条を介して、前記水平線条１１、１１間の内側に線条を延ばし、窓ガラス１の縦辺側に設けた主給電点４に接続するようにしても良い。

前記コ字状、逆コ字状、または矩形ループ形状の線条（長方形状）のいずれか一つ、またはこれらを組み合わせた線条の最上部側の水平線条１１の端部または途中部より延ばした線条と、および同じくコ字状、逆コ字状、または矩形ループ形状の線条（長方形状）のいずれか一つ、またはこれらを組み合わせた線条の最下部側の水平線条の端部または途中部より延ばした線条とを、前記ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の主給電点４、または前記ＦＭラジオ用のメインアンテナ１０の水平線条１１の端部または途中部に接続する。

一方、前記ＦＭラジオ用サブアンテナ２０は、該ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の主給電点４とは反対側位置で、離隔した２本の水平線条１１、１１とは容量結合させないように距離を確保できるＦＭラジオ用メインアンテナ１０の水平線条１１の略中間位置に設け、少なくとも1本の水平線条２１を有するアンテナであり、縦辺側に設けたサブ給電点５に接続した。

前記ＦＭラジオ用サブアンテナ２０は、矩形状の閉ループ線条、または水平線条の先端より折り返した折返線条を有する線条としても良い。

前記ＦＭラジオ用サブアンテナ２０は、ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の各水平線条１１、１１とは１５ｍｍ以上離して配設すようにするのが良い。

図７は、ＦＭラジオ国内向け放送の周波数帯域である７６〜９０ＭＨｚにおいて、図１に示した実施例１のＦＭラジオ用メインアンテナ１０単独の周波数特性を太い実線で示し、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０単独の周波数特性を細い実線で示す。

一方、図８に、ＦＭラジオ国内向け放送帯の周波数帯域である７６〜９０ＭＨｚにおける図６に示した比較例１のＦＭラジオ用メインアンテナ１０の単独の周波数特性を太い実線で示し、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０の単独の周波数特性を細い実線で示した。

ＦＭラジオ用メインアンテナ１０は、平均受信利得が−５．１ｄＢから−４．２ｄＢへ０．９ｄＢの向上が得られ、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０は、平均受信利得が−１８．７ｄＢから−１６．５ｄＢへ２．２ｄＢの向上が得られた。

この結果、ＦＭラジオ受信用サブアンテナ２０を加熱導電線条の下部余白部に設けた図６に示したアンテナパターンに比べて、図１に示したように加熱導電線条２の上部余白部のＦＭラジオ受信用メインアンテナ１０の離隔した２本の水平線条１１、１１間にＦＭラジオ受信用サブアンテナ２０を設けたアンテナパターンとすることによって、周波数特性を向上させることができることがわかった。

尚、周波数帯域８８〜１０８ＭＨｚの国外向けＦＭラジオ放送用として使用する場合は、国内向けとして示した各アンテナパターンと同一パターンとし、各エレメントの長さを国外向けである８８〜１０８ＭＨｚの周波数帯で共振するように調整すれば良い。

尚、自動車用の後部窓ガラス１の加熱導電線条２の上部余白部に前記ＦＭラジオ用メインアンテナ１０設け、さらに地上デジタルテレビ放送波受信用のアンテナを設ける場合には、ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の少なくとも２本の水平線条１１、１１の間隔を拡げ、上方の水平線条１１と主給電点４から延ばしたコ字状や矩形状の線条１４間の余白位置、および上方の水平線条１１とＦＭラジオ用サブアンテナ２０間の余白位置のそれぞれに地上デジタルテレビ放送波受信用のアンテナを設ければ良い。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

［実施例１］
図１に示すように、自動車用の後部窓ガラス１の加熱導電線条２の上部余白部に前記ＦＭラジオ用メインアンテナ１０と、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０を設ける。ＦＭラジオ用メインアンテナ１０は、２本の水平線条１１、１１の各中点同士を垂直線条１２で接続し、下部側の水平線条１１の右側端部より下方側に線条を折り曲げた後、折り返して折り返線条１３を設ける。さらに下部側の水平線条１１の左側端部より延ばした線条をコ字状の線条１４の下辺側の線条の途中部に接続し、コ字状の線条１４の上辺側の線条の途中部より分岐して左側辺方向に延ばした線条を主給電点４に接続した。

一方、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０をＦＭラジオ用メインアンテナ１０の２本の水平線条１１、１１間で主給電点４とは反対側の右側端辺に設けたサブ給電点５より1本の水平線条２１を延ばして、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０とした。

本実施例１で用いるガラス板１は略台形状で、その概略寸法は、上辺が１１００ｍｍ、下辺が１，１５０ｍｍ、高さが７００ｍｍであり、窓枠のフランジの内径寸法は、上辺が１０４０ｍｍ、下辺が１，１００ｍｍ、高さが６５０ｍｍである。
ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の水平線条１１の長さ＝８００ｍｍ、
水平線条１１’の長さ＝８１０ｍｍ、
垂直線条１２の長さ＝１３０ｍｍ、
折返線条１３の長さ＝９６０ｍｍ、
コ字状線条１４の水平線条の長さ＝４３０ｍｍ、
垂直線条の長さ＝６０ｍｍ
ＦＭラジオ用サブアンテナ２０の水平線条２１の長さ＝４４０ｍｍ、
ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の水平線条１１、１１’とＦＭラジオ用サブアンテナ２０の水平線条２１との間隔を１１５ｍｍ、１５ｍｍとした。

これらのＦＭラジオ用メインアンテナ１０、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０、および主給電点４、サブ給電点５、バスバー３、３’、および加熱導電線条２の各線条を銀ペースト等の導電ペーストによりガラス板面にプリントし、焼成して形成する。

このようにして得られた窓ガラス板を自動車の後部窓に装着し、さらに、ＦＭラジオ用アンテナ１０、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０のそれぞれについて、各給電点４、５より同軸ケーブル等によりダイバーシティ回路（図示しない）を経由し、ＦＭチューナー（図示しない）に接続した。

この結果、図１に示したＦＭラジオ用メインアンテナ１０は、図６に示した従来のアンテナによる図８の太い実線で示した従来の周波数特性およびその平均受信利得が−５．１ｄＢに比べて、図７の太い実線で示した本願の実施例１の周波数特性およびその平均受信利得の−４．２ｄＢへ０．９ｄＢの利得の改善が得られた。

また、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０についても、図８の細い実線で示した従来の周波数特性およびその平均受信利得である−１８．７ｄＢから、図７の細い実線で示した本願の実施例１の周波数特性およびその平均受信利得である−１６．５ｄＢへ２．２ｄＢの利得の改善が得られた。

［実施例２］
図２に示すように、ＦＭラジオ用メインアンテナ１０については実施例１と同じであるが、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０については、水平線条２１、２１を２本設けた点が実施例１と異なる。

ＦＭラジオ用サブアンテナ２０の水平線条２１、２１の長さは、３６０ｍｍ、４６０ｍｍで、その間隔は７０ｍｍ、ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の水平線条１１、１１’とＦＭラジオ用サブアンテナ２０の水平線条２１との間隔を３０ｍｍ、３５ｍｍとした以外は、実施例１と同じである。

これらの各アンテナ１０、２０、および各給電点４、５、バスバー３、３’、および加熱導電線条２を銀ペースト等の導電ペーストによりガラス板面にプリントし、焼成して形成する。

このようにして得られた窓ガラス板を自動車の後部窓に装着し、さらに、ＦＭラジオ用アンテナ１０、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０のそれぞれについて、各給電点４、５より同軸ケーブル等によりダイバーシティ回路（図示しない）を経由し、ＦＭチューナー（図示しない）に接続した結果、実施例１と同様に十分実用レベルにあることがわかった。

［実施例３］
図３に示すように、ＦＭラジオ用メインアンテナ１０については実施例１と同じであるが、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０については、水平線条２１に代えて、矩形状の閉ループ状２１’とした点が実施例１と異なる。

ＦＭラジオ用サブアンテナ２０の閉ループ線条２１’の横辺の長さは４２０ｍｍ、縦辺の長さは２５ｍｍ、ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の水平線条１１、１１’とＦＭラジオ用サブアンテナ２０の閉ループ線条２１’との間隔８５ｍｍ、２０ｍｍとした以外は、実施例１と同じである。

これらの各アンテナ１０、２０、および各給電点４、５、バスバー３、３’、および加熱導電線条２を銀ペースト等の導電ペーストによりガラス板面にプリントし、焼成して形成する。

このようにして得られた窓ガラス板を自動車の後部窓に装着し、さらに、ＦＭラジオ用アンテナ１０、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０のそれぞれについて、各給電点４、５より同軸ケーブル等によりダイバーシティ回路（図示しない）を経由し、ＦＭチューナー（図示しない）に接続した結果、実施例１と同様に十分実用レベルにあることがわかった。

［実施例４］
図４に示すように、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０については実施例１と同じであるが、ＦＭラジオ用メインアンテナ１０については、下方側の水平線条より折り返した折返線条に代えて、下方側の水平線条を２本とした点が実施例１と異なる。

ＦＭラジオ用メインアンテナ１０の下方側の水平線条１１’、１１’の長さを、９５５ｍｍ、９６０ｍｍとし、垂直線条１２の長さを、１５０ｍｍとした以外は、実施例１と同じである。

これらの各アンテナ１０、２０、および各給電点４、５、バスバー３、３’、および加熱導電線条２を銀ペースト等の導電ペーストによりガラス板面にプリントし、焼成して形成する。

このようにして得られた窓ガラス板を自動車の後部窓に装着し、さらに、ＦＭラジオ用アンテナ１０、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０のそれぞれについて、各給電点４、５より同軸ケーブル等によりダイバーシティ回路（図示しない）を経由し、ＦＭチューナー（図示しない）に接続した結果、実施例１と同様に十分実用レベルにあることがわかった。

［実施例５〜８］
図５（ａ）〜（ｄ）に示す実施例５〜８について、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０については実施例１と同じであるが、ＦＭラジオ用メインアンテナ１０については、コ字状線条に代えて図５（ａ）の点線で囲った部分に示す矩形状の閉ループ線条１４’とした実施例５、さらに該点線部分を図５（ｂ）に示す逆コ字条線条とした実施例６、図５（ｃ）に示すコ字条線条と逆コ字条線条を上下に併設して重ねた線条とした実施例７、図５（ｄ）に示したように逆コ字条線条とコ字条線条を上下に併設して重ねた線条とした実施例７とした点が実施例１と異なる。

これらの各アンテナ１０、２０、および各給電点４、５、バスバー３、３’、および加熱導電線条２を銀ペースト等の導電ペーストによりガラス板面にプリントし、焼成して形成する。

このようにして得られた窓ガラス板を自動車の後部窓に装着し、さらに、ＦＭラジオ用アンテナ１０、ＦＭラジオ用サブアンテナ２０のそれぞれについて、各給電点４、５より同軸ケーブル等によりダイバーシティ回路（図示しない）を経由し、ＦＭチューナー（図示しない）に接続した結果、実施例１と同様に十分実用レベルにあることがわかった。

１ 窓ガラス
２ 加熱導電線条
３、３’ バスバー
４ 主給電点
５ サブ給電点
１０ ＦＭラジオ用メインアンテナ
１１ 水平線条
１２ 垂直線条
１３ 折返線条
１４ コ字状線条
１４’ ループ線条
２０ ＦＭラジオ用サブアンテナ
２１ 水平線条
２１’ ループ線条

Claims (5)

1. 自動車の後部窓ガラスの加熱導電線条の上部余白部に設けたＡＭ／ＦＭラジオ用のガラスアンテナにおいて、離隔した少なくとも２本の水平線条と該各水平線条の略中点近傍位置で接続した垂直線条とを少なくとも有し、前記水平線条のいずれかの一端部またはその途中部より前記水平線条間の内側に延ばした線条を介して窓ガラスの縦辺側に設けた主給電点に接続したＦＭラジオ用メインアンテナと、該ＦＭラジオ用メインアンテナの給電点とは反対側位置で、該離隔した少なくとも２本の水平線条とは容量結合させないように該２本の水平線条の略中間位置に設けた少なくとも1本の水平線条を縦辺側に設けたサブ給電点に接続したＦＭラジオ用サブアンテナとからなり、前記ＦＭラジオ用メインアンテナと前記ＦＭラジオ用サブアンテナとをいずれも前記後部窓ガラスの加熱導電線条の上部余白部内に設けて、前記主給電点及び前記サブ給電点より同軸ケーブルによりダイバーシティ回路を経由し、ＦＭチューナーに接続したことを特徴とする自動車用のガラスアンテナ。
2. 前記ＦＭラジオ用サブアンテナは、ＦＭラジオ用メインアンテナの各水平線条とは１５ｍｍ以上離して配設することを特徴とする請求項１記載の自動車用のガラスアンテナ。
3. 前記ＦＭラジオ用サブアンテナの主たる水平線条の長さを、周波数７６〜９０ＭＨｚの国内帯域では３６０ｍｍ〜４８０ｍｍ、８８〜１０８ＭＨｚの国外帯域では２８０ｍｍ〜４００ｍｍとすることを特徴とすることを特徴とする請求項１または２記載の自動車用のガラスアンテナ。
4. 前記ＦＭラジオ用メインアンテナの、水平線条のいずれかの先端またはその途中部と、主給電点間にコ字状、逆コ字状、矩形状の閉ループ状のいずれかの線条、またはこれらを組み合わせた線条を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動車用のガラスアンテナ。
5. 前記ＦＭラジオ用サブアンテナは、矩形状の閉ループ線条、または水平線条の先端より折り返した折り返し線条を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動車用のガラスアンテナ。

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