JP5434590B2 - 自動車用ガラスアンテナ及び自動車用窓ガラス板 - Google Patents
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Description
(1)自動車用窓ガラス板に設けられたガラスアンテナであって、高周波帯の電波を受信するH帯用アンテナ導体と、該H帯用アンテナ導体と直流的に接続されかつ窓ガラス板の左右辺の一方の車体開口縁近傍に配されたH帯用給電部とを有する自動車用ガラスアンテナにおいて、
前記H帯用アンテナ導体とは別に前記H帯用給電部と直流的に接続されない独立導体が前記窓ガラス板に設けられており、
前記H帯用アンテナ導体は、前記独立導体の外側に形成され、かつ該独立導体の外形を形成するアンテナエレメントの少なくとも一部と容量結合されており、
前記独立導体は、縦方向又は略縦方向に伸長されている第1のアンテナエレメントと、横方向又は略横方向に伸長されている複数本の第2のアンテナエレメントとを備え、前記複数本の第2のアンテナエレメントは、前記窓ガラス板の上下方向における中央近傍を除く上端部側近傍及び下端部側近傍に配設され、前記第1のアンテナエレメントが前記窓ガラス板の左右方向における中央近傍で前記複数本の第2のアンテナエレメントを縦断するように該第2のアンテナエレメント各々と接続されていることを特徴とする自動車用ガラスアンテナ。
(2)前記H帯用アンテナ導体は、H帯用給電部側から前記独立導体の外形に沿って上方に伸長された延伸部分を有し、該延伸部分は前記独立導体と容量結合されている上記(1)に記載の自動車用ガラスアンテナ。
(3)前記第1のアンテナエレメントと前記H帯用給電部との間に、前記第1のアンテナエレメントと平行又は略平行に伸長されている、1本又は複数本の第1の縦補助アンテナエレメントが設けられており、
前記第1の縦補助アンテナエレメントが、複数本の前記第2のアンテナエレメントを縦断するように、該第2のアンテナエレメント各々と接続されている上記(1)又は(2)に記載の自動車用ガラスアンテナ。
(4)前記H帯用給電部が設けられた側の前記窓ガラス板の側辺の車体開口縁近傍から、前記第1の縦補助アンテナエレメント又は前記第1のアンテナエレメントまで、前記第2のアンテナエレメントと平行又は略平行に伸長されている、1本又は複数本の横補助アンテナエレメントが設けられている上記(3)に記載の自動車用ガラスアンテナ。
(5)前記複数本の第2のアンテナエレメントの前記H帯用給電部側の端部又は端部近傍、及び前記1本又は複数本の横補助アンテナエレメントの前記H帯用給電部側の端部又は端部近傍のうち少なくとも2箇所を相互に接続するように、縦方向又は略縦方向に伸長されている第3のアンテナエレメントが設けられている上記(4)に記載の自動車用ガラスアンテナ。
(6)前記第3のアンテナエレメントは、前記複数本の第2のアンテナエレメントの前記H帯用給電部側の端部又は端部近傍、及び前記1本又は複数本の横補助アンテナエレメントの前記H帯用給電部側の端部又は端部近傍のうち少なくとも2箇所の相互の接続のうち少なくとも1箇所において、隣り合う接続の一方に切り欠きを有している上記(5)に記載の自動車用ガラスアンテナ。
(7)前記第1のアンテナエレメントを境として、前記H帯用給電部とは反対側の、上下方向における中央近傍には、横方向に伸長されているアンテナエレメントが存在しない上記(1)〜(6)のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。
(8)前記第1のアンテナエレメントを境にして、前記H帯用給電部とは反対側の前記窓ガラス板の領域に、第1のアンテナエレメントと平行又は略平行に伸長されている、1本又は複数本の第2の縦補助アンテナエレメントが設けられており、
前記第2の縦補助アンテナエレメントが、複数本の前記第2のアンテナエレメントを縦断するように、該第2のアンテナエレメント各々と接続されている上記(1)〜(7)のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。
(9)前記H帯用アンテナ導体は、ループ形状を有するループ状導体であるか、又は該H帯用アンテナ導体とH帯用給電部とでループ形状を構成するループ状導体である、上記(1)〜(8)のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。
(10)前記高周波帯の中心周波数の空気中の波長を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、
前記H帯用アンテナ導体と前記独立導体とが容量結合している部分を容量結合部というとき、
該容量結合部の長さが、0.05・λg〜0.2・λgである上記(1)〜(9)のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。
(11)前記高周波帯の中心周波数の空気中の波長を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、
前記第1のアンテナエレメントから前記H帯用給電部近傍までの第2のアンテナエレメントの導体長が、(1/11)λg〜(1/4)λgである上記(1)〜(10)のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。
(12)前記高周波帯の中心周波数の空気中の波長を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H帯用アンテナ導体の導体長又は前記H帯用アンテナ導体がループ状導体である場合はループ形状の折り返しまでの導体長に、前記H帯用給電部に接続されるAV線の線長を加えた長さが、(1/8)λg〜(1/2)λgである上記(1)〜(11)のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。
(13)前記独立導体は、前記高周波帯よりも周波数の低い低周波帯の電波を受信するL帯用アンテナ導体であり、
該L帯用アンテナ導体と直流的に接続されかつ前記H帯用給電部に近接してL帯用給電部が設けられている上記(1)〜(12)のいずれかに記載されている自動車用ガラスアンテナ。
(14)前記H帯用給電部と前記L帯用給電部との間の最短間隔が、3〜50mmである上記(13)に記載の自動車用ガラスアンテナ。
(15)上記(1)〜(14)のいずれかに記載されているガラスアンテナが設けられている自動車用窓ガラス板。
2a〜2e:第2のアンテナエレメント
3:H帯用アンテナ導体
3a:短絡アンテナエレメント
4:第1の縦補助アンテナエレメント
5:第2の縦補助アンテナエレメント
6:横補助アンテナエレメント
7:最低位横補助アンテナエレメント
8:最高位横補助アンテナエレメント
10:第3のアンテナエレメント
11:L帯用給電部
12:H帯用給電部
13:ループ形成エレメント
20:サイド窓ガラス板
21:窓の車体開口縁
自動車の後部サイドの窓の車体開口縁21に嵌め込まれている、自動車の後方より見て左側の後部サイド窓ガラス板を使用し、図1に示すような自動車用サイド窓ガラスアンテナを製作した。各部の寸法を図4に示す。図4において、寸法線近傍の数字は寸法を示し、単位はmmである。なお、図4に記載されていない寸法は以下に記載した。垂直偏波の周波数−アンテナ利得特性を、図5に示す曲線40及び図6に示す曲線40で示す。図5に示す曲線40と図6に示す曲線40とは同じ曲線である。
H帯用給電部12の寸法: 27mm×12mm
また、λg=1.959(中心周波数98MHz)とすると、図4より、
容量結合部の長さ:228mm(=0.116・λg)
第1のエレメント1からH帯用給電部12近傍までの第2のエレメントの導体長:
237mm(=(1/8)λg)
H帯用アンテナ導体3(ループ状導体)におけるループ形状の折り返しまでの導体長に、H帯用給電部12に接続されるAV線の線長を加えた長さ:
400mm(=(1/5)λg)
第1の縦補助エレメント4が設けられていない以外は、例1と同様の自動車用サイド窓ガラスアンテナを製作した。垂直偏波の周波数−アンテナ利得特性を図6に曲線50で示す。
第2の縦補助エレメント5が設けられていない以外は、例1と同様の自動車用サイド窓ガラスアンテナを製作した。垂直偏波の周波数−アンテナ利得特性を図6に曲線51で示す。
第1のエレメント1が設けられていない以外は、例1と同様の自動車用サイド窓ガラスアンテナを製作した。垂直偏波の周波数−アンテナ利得特性を図6に曲線52で示す。
自動車の後部サイドの窓の車体開口縁21に嵌め込まれている左側の後部サイド窓ガラス板を使用し、図10に示すような自動車用サイド窓ガラスアンテナを製作した。図10において、寸法線近傍の数字は寸法を示し、単位はmmである。垂直偏波の周波数−アンテナ利得特性を図5の曲線41に示す。
自動車の後部サイドの窓の車体開口縁に嵌め込まれている右側の後部サイド窓ガラス板を使用し、図2に示すような自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。L帯用アンテナ導体及びH帯用アンテナ導体3の寸法を図7に示す。図7において、数字は寸法を示し、単位はmmである。なお、図7に記載されていない寸法は以下に記載した。横補助エレメント6の延長部15は設けなかった。垂直偏波の周波数−アンテナ利得特性を図8に曲線60で示す。
L帯用給電部11とH帯用給電部12との間の最短間隔: 15mm、
L帯用給電部11及びH帯用給電部12の寸法: 27mm×12mm。
また、λg=1.959(中心周波数98MHz)とすると、図7より、
容量結合部の長さ: 300mm(=0.15・λg)
第1のエレメント1からH帯用給電部12近傍までの第2のエレメントの導体長:
270mm(=(1/7)λg)
H帯用アンテナ導体3(ループ状導体)におけるループ形状の折り返しまでの導体長に、H帯用給電部12に接続されるAV線の線長を加えた長さ:
400mm(= 1/5 )λg)
縦補助エレメント4bが設けられていない以外は、例6と同様の自動車用高周波ガラスアンテナを製作した(縦補助エレメント10は設けられている)。垂直偏波の周波数−アンテナ利得特性を図8に曲線61で示す。
縦補助エレメント4aが設けられていない以外は、例6と同様の自動車用高周波ガラスアンテナを製作した(縦補助エレメント4bは設けられている)。垂直偏波の周波数−アンテナ利得特性を図8に曲線62で示す。
自動車の後部サイドの窓の車体開口縁に嵌め込まれている左側の後部サイド窓ガラス板を使用し、図11に示すような自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。垂直偏波の周波数−アンテナ利得特性を図9に示す。
なお、2007年6月12日に出願された日本特許出願2007−155400号、及び2007年8月28日に出願された日本特許出願2007−221214号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (15)
- 自動車用窓ガラス板に設けられたガラスアンテナであって、高周波帯の電波を受信するH帯用アンテナ導体と、該H帯用アンテナ導体と直流的に接続されかつ窓ガラス板の左右辺の一方の車体開口縁近傍に配されたH帯用給電部とを有する自動車用ガラスアンテナにおいて、
前記H帯用アンテナ導体とは別に前記H帯用給電部と直流的に接続されない独立導体が前記窓ガラス板に設けられており、
前記H帯用アンテナ導体は、前記独立導体の外側に形成され、かつ該独立導体の外形を形成するアンテナエレメントの少なくとも一部と容量結合されており、
前記独立導体は、縦方向又は略縦方向に伸長されている第1のアンテナエレメントと、横方向又は略横方向に伸長されている複数本の第2のアンテナエレメントとを備え、前記複数本の第2のアンテナエレメントは、前記窓ガラス板の上下方向における中央近傍を除く上端部側近傍及び下端部側近傍に配設され、前記第1のアンテナエレメントが前記窓ガラス板の左右方向における中央近傍で前記複数本の第2のアンテナエレメントを縦断するように該第2のアンテナエレメント各々と接続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H帯用アンテナ導体は、H帯用給電部側から前記独立導体の外形に沿って上方に伸長された延伸部分を有し、該延伸部分は前記独立導体と容量結合されている請求項1に記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 前記第1のアンテナエレメントと前記H帯用給電部との間に、前記第1のアンテナエレメントと平行又は略平行に伸長されている、1本又は複数本の第1の縦補助アンテナエレメントが設けられており、
前記第1の縦補助アンテナエレメントが、複数本の前記第2のアンテナエレメントを縦断するように、該第2のアンテナエレメント各々と接続されている請求項1又は2に記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記H帯用給電部が設けられた側の前記窓ガラス板の側辺の車体開口縁近傍から、前記第1の縦補助アンテナエレメント又は前記第1のアンテナエレメントまで、前記第2のアンテナエレメントと平行又は略平行に伸長されている、1本又は複数本の横補助アンテナエレメントが設けられている請求項3に記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 前記複数本の第2のアンテナエレメントの前記H帯用給電部側の端部又は端部近傍、及び前記1本又は複数本の横補助アンテナエレメントの前記H帯用給電部側の端部又は端部近傍のうち少なくとも2箇所を相互に接続するように、縦方向又は略縦方向に伸長されている第3のアンテナエレメントが設けられている請求項4に記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 前記第3のアンテナエレメントは、前記複数本の第2のアンテナエレメントの前記H帯用給電部側の端部又は端部近傍、及び前記1本又は複数本の横補助アンテナエレメントの前記H帯用給電部側の端部又は端部近傍のうち少なくとも2箇所の相互の接続のうち少なくとも1箇所において、隣り合う接続の一方に切り欠きを有している請求項5に記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 前記第1のアンテナエレメントを境として、前記H帯用給電部とは反対側の、上下方向における中央近傍には、横方向に伸長されているアンテナエレメントが存在しない請求項1〜6のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 前記第1のアンテナエレメントを境にして、前記H帯用給電部とは反対側の前記窓ガラス板の領域に、第1のアンテナエレメントと平行又は略平行に伸長されている、1本又は複数本の第2の縦補助アンテナエレメントが設けられており、
前記第2の縦補助アンテナエレメントが、複数本の前記第2のアンテナエレメントを縦断するように、該第2のアンテナエレメント各々と接続されている請求項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帯用アンテナ導体は、ループ形状を有するループ状導体であるか、又は該H帯用アンテナ導体とH帯用給電部とでループ形状を構成するループ状導体である、請求項1〜8のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 前記高周波帯の中心周波数の空気中の波長を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、
前記H帯用アンテナ導体と前記独立導体とが容量結合している部分を容量結合部というとき、
該容量結合部の長さが、0.05・λg〜0.2・λg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。 - 前記高周波帯の中心周波数の空気中の波長を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、
前記第1のアンテナエレメントから前記H帯用給電部近傍までの第2のアンテナエレメントの導体長が、(1/11)λg〜(1/4)λgである請求項1〜10のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記高周波帯の中心周波数の空気中の波長を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H帯用アンテナ導体の導体長又は前記H帯用アンテナ導体がループ状導体である場合はループ形状の折り返しまでの導体長に、前記H帯用給電部に接続されるAV線の線長を加えた長さが、(1/8)λg〜(1/2)λgである請求項1〜11のいずれかに記載の自動車用ガラスアンテナ。 - 前記独立導体は、前記高周波帯よりも周波数の低い低周波帯の電波を受信するL帯用アンテナ導体であり、
該L帯用アンテナ導体と直流的に接続されかつ前記H帯用給電部に近接してL帯用給電部が設けられている請求項1〜12のいずれかに記載されている自動車用ガラスアンテナ。 - 前記H帯用給電部と前記L帯用給電部との間の最短間隔が、3〜50mmである請求項13に記載の自動車用ガラスアンテナ。
- 請求項1〜14のいずれかに記載されているガラスアンテナが設けられている自動車用窓ガラス板。
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