JP5499810B2 - Glass antenna for vehicle and window glass for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両用ガラスアンテナ及び車両用窓ガラスに関する。 The present invention relates to a glass antenna for a vehicle and a window glass for a vehicle.
モノポール型のガラスアンテナで一般的な構成は、窓ガラスにアンテナ導体を設け、アンテナ導体の給電部と車体側に備えられたアンプとをAV線で接続する構成である。しかし、例えば、地上波デジタルテレビ放送(日本:470〜770MHz、米国:698〜806MHz、欧州連合地域:470〜862MHz)を受信する場合、電波の波長が短いためAV線の影響が無視できなくなり、チューニングが難しいという問題があった。 A general configuration of a monopole glass antenna is a configuration in which an antenna conductor is provided on a window glass, and a feeding portion of the antenna conductor and an amplifier provided on the vehicle body side are connected by an AV line. However, for example, when receiving terrestrial digital television broadcasting (Japan: 470 to 770 MHz, the United States: 698 to 806 MHz, the European Union region: 470 to 862 MHz), the influence of the AV line cannot be ignored because the wavelength of the radio wave is short, There was a problem that tuning was difficult.
上記問題を解決するために、従来、窓ガラスにグランドパターンを設けて、アンテナ導体と同軸ケーブルの内側導体である芯部とを接続させ、同軸ケーブルの外部導体である網線とグランドパターンとを接続させることによって、アンテナ導体とアンプとの間で信号の減衰を低減させることが知られている(例えば、特許文献1、2)。
In order to solve the above problem, conventionally, a ground pattern is provided on the window glass, the antenna conductor is connected to the core that is the inner conductor of the coaxial cable, and the mesh line that is the outer conductor of the coaxial cable and the ground pattern are connected. It is known to reduce signal attenuation between an antenna conductor and an amplifier by connecting them (for example,
しかしながら、従来のガラスアンテナでは、地上波デジタルテレビ放送の受信に関し、充分なアンテナ利得が得られるものはなかった。 However, none of the conventional glass antennas can provide a sufficient antenna gain for receiving terrestrial digital television broadcasts.
本発明は、上記課題に鑑み、地上波デジタルテレビ放送の受信に関しても充分なアンテナ利得の得られる車両用ガラスアンテナを提供するものである。 In view of the above-described problems, the present invention provides a glass antenna for a vehicle that can provide a sufficient antenna gain for receiving terrestrial digital television broadcasts.
車体の開口部に取り付けられる窓ガラスに設けられ、アンテナ導体と、アンテナ導体に接続される給電部と、該給電部から所定間隔離間して形成されたアース導体と、前記給電部及び前記アース導体に直流的に接続されない独立導体とを備えた車両用ガラスアンテナにおいて、前記アンテナ導体は、略水平方向に延伸する水平エレメントを有し、前記アース導体は、略長方形のエレメントで、長手方向が水平方向に対して20°以上傾斜しており、前記独立導体は、前記アース導体とで、前記アンテナ導体を取り囲むように形成され、前記水平エレメントの略水平方向に延伸した先端と前記先端と対向する前記独立導体との最近接部分の間隔が、2mm以上110mm以下であることを特徴とする車両用ガラスアンテナ。 An antenna conductor, a power feeding part connected to the antenna conductor, a ground conductor formed at a predetermined distance from the power feeding part, the power feeding part, and the ground conductor A glass antenna for a vehicle having an independent conductor that is not DC connected to the antenna conductor, the antenna conductor has a horizontal element extending in a substantially horizontal direction, and the ground conductor is a substantially rectangular element having a horizontal length in the horizontal direction. The independent conductor is formed so as to surround the antenna conductor with the ground conductor, and the tip of the horizontal element extending in a substantially horizontal direction is opposed to the tip. The vehicular glass antenna, wherein a distance between a closest part to the independent conductor is 2 mm or more and 110 mm or less.
また、本発明の車両用窓ガラスは、前記記載の車両用ガラスアンテナを備えていることを特徴とする。 Moreover, the window glass for vehicles of this invention is equipped with the glass antenna for vehicles described above, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、地上波デジタルテレビ放送の受信に関して充分なアンテナ利得の得られる車両用ガラスアンテナを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the glass antenna for vehicles which can obtain sufficient antenna gain regarding reception of terrestrial digital television broadcasting can be provided.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。なお、形態を説明するための図面において、方向について特に記載のない場合には図面上での方向をいうものとする。また、平行、直角などの方向は、本発明の効果を損なわない程度のズレを許容するものである。また、各平面図は、ガラスの面を対向して見たときの図である。本発明に係るガラス板を車両用の窓ガラスに適用する場合、窓ガラスが車両に取り付けられた状態での車内視の図であるが、車外視の図として参照してもよい。例えば、窓ガラスが車両の側部に取り付けられるサイドウインドウである場合、図面上での左右方向が車両の前後方向に相当する。なお、本発明は、車両のサイドウインドウに限らず、車両の後部に取り付けられるリヤガラス、車両の前部に取り付けられるフロントガラスに適用してもよい。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in the drawings for describing the embodiments, the directions on the drawings are used unless otherwise specified. Further, the directions such as parallel and right angles allow a deviation that does not impair the effects of the present invention. Moreover, each top view is a figure when the surface of glass is seen facing. When the glass plate according to the present invention is applied to a window glass for a vehicle, it is a view of the interior of the vehicle with the window glass attached to the vehicle, but may be referred to as a view of the exterior of the vehicle. For example, when the window glass is a side window attached to the side portion of the vehicle, the left-right direction on the drawing corresponds to the front-rear direction of the vehicle. The present invention is not limited to the side window of the vehicle, but may be applied to a rear glass attached to the rear portion of the vehicle and a windshield attached to the front portion of the vehicle.
図1は、本発明に係る第1の本実施の形態を示す車両用ガラスアンテナ100の平面図である。図2は、本発明に係る第2の実施の形態を示す車両用ガラスアンテナ200の平面図であり、図3は、本発明に係る第3の実施の形態を示す車両用ガラスアンテナ300の平面図であり、図4は、本発明に係る第4の実施の形態を示す車両用ガラスアンテナ400の平面図である。ガラスアンテナ100,200,300,400は、車両のサイドウインドウである窓ガラスGに設けられるアンテナである。図1〜4は、車内視の図であるが、車外視であったとしても同様である。また、各図面上での上下方向が車両の上下方向に相当し、各図の下側が路面側に相当する。
FIG. 1 is a plan view of a
本実施の形態における車両用ガラスアンテナ100,200,300,400は、アンテナ導体1と、アンテナ導体1に接続される給電部2と、給電部2から所定間隔離間して形成されたアース導体3と、給電部2及びアース導体3と直流的に接続しない、アンテナ導体を取り囲む独立導体4とを備え、車両用の窓ガラスGに形成される。アース導体3は、給電部2を正極とすると、負極であるグランドパターンである。ガラスアンテナ100,200,300,400は、アンテナ導体1のパターンとして、少なくとも水平エレメント11を有している。
The
図1の第1の実施の形態について説明する。
窓ガラスGの形状は四角形であり、車体の窓開口部のフランジ5に窓ガラスGが接着剤を介して固定されている。フランジ5は車体から延長して形成されているため、金属からなり、窓開口部に窓ガラスを取り付ける台座として開口の周囲に形成される。図1においては、窓ガラスのエッジは省略し、フランジ端51を示している。窓ガラスGの表面には、導電性の部材によってガラスアンテナ100の各エレメントが形成される。
A first embodiment of FIG. 1 will be described.
The window glass G has a quadrangular shape, and the window glass G is fixed to the
水平エレメント11は、給電部2を起点に水平方向、図1では左方向に延伸する直線状の導体である。水平エレメント11は、給電部2から先端aまで延伸する。給電部2は、正方形又は長方形の形状を有している。水平エレメント11は、給電部2に補助導体を設けて補助導体を起点に延伸してもよい。
The
図1では、アース導体3の中央付近で給電部2と近接している。アース導体3は、長方形状を有しており、給電部2に近接し、第1の実施の形態ではアース導体3の長手方向が水平方向に対して略直交して形成されている。なお、アース導体3は、水平方向に対して20°以上の傾きを有していればよい。水平方向に対して20°以上傾斜させることで、水平エレメント11に対して充分な距離を保つことができ、アンテナ利得が向上する。好ましくは30°以上であり、さらに好ましくは45°以上である。また、アース導体3の形状は、長方形に限定されない。長方形のような幅広の導体であるとグランドとして好適に機能する。その他の形状として、楕円形やL字状やコ字状に折れ曲がって形成されていてよく、切り欠きなどがあってもよい。
In FIG. 1, the
また、アース導体3は、グランドとして機能させるために、所定の導体面積が必要とされる。本発明では、アース導体3は、長手方向の長さが120mm以上300mm以下であり、幅方向の長さは、3mm以上30mm以下である。長手方向の長さが120mm以上であると、同面積の正方形と比較して受信感度が向上して好ましい。又は幅方向の長さが3mm以上であると充分な導体面積が確保できる。長手方向の長さが300mm以下であると、美観を損なわずに窓ガラスに適用でき、また幅方向の長さが30mm以下であると、窓ガラスを加熱して曲げ成形するときに歪となり難い。アース導体3の形状は限定されず、導体面積として360mm2以上あれば好適に機能する。
The
独立導体4は、アンテナ導体1及びアース導体3とは直流的に接続されない直線状の導体である。独立導体4は、アース導体3の下方の端部に近接した位置を起点に水平方向左側に延伸するエレメント41と、エレメント41を起点に水平エレメント11の先端aの近傍を経由して上方に延伸するエレメント42と、エレメント42を起点に水平方向右側にアース導体3の上方の端部に近接した位置まで延伸するエレメント43から構成される。独立導体4は、エレメント41,42,43でコ字状の形状を有し、アース導体3と独立導体4とでアンテナ導体1を取り囲むように配設される。
The
水平エレメント11と独立導体4との最近接部分の間隔、すなわち先端aとエレメント42の最近接部分の間隔は、2mm以上110mm以下であり、好ましくは、2mm以上70mm以下であり、さらに好ましくは2mm以上30mm以下である。水平エレメント11と独立導体4との最近接部分の間隔が110mm以下であるとアンテナ利得が向上する。また、水平エレメント11と独立導体4とがあまりに近づきすぎると互いに離間して導体を形成させることが難しくなるため、生産性の観点から2mm以上とすることが好ましい。
The distance between the closest part of the
次に図2の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構成は説明を省略する。 Next, a second embodiment of FIG. 2 will be described. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
窓ガラスGの形状は三角形であり、窓ガラスGの表面に導電性の部材によってガラスアンテナ200の各エレメントが形成される。図2においては、車体の窓開口部は省略し、窓ガラスのみを記載している。
The shape of the window glass G is a triangle, and each element of the
第2の実施の形態では、水平エレメント11は給電部2を起点に水平方向右側に延伸し、水平エレメント11に近接して平行に延伸する第2の水平エレメント12が設けられている。第2の水平エレメント12は、給電部2から水平エレメント11の先端a近傍まで並走する。図2では、第2の水平エレメント12の導体長は、水平エレメント11と同じであるが、短くてもよい。第2の水平エレメント12が備わることにより、アンテナ利得が向上する。
In the second embodiment, the
アース導体3は、アース導体3の長手方向が水平方向に対して約70°傾斜して形成されている。また、給電部2を起点に上方に接続導体13が設けられている。接続導体13の先端にはループ状に形成されたループ導体14が接続されている。接続導体13はアース導体3の延伸方向に沿って延伸し、接続導体13の先端からループ導体14がアース導体3に沿って四角形に形成されている。ループ導体14は、四角形に限らず、三角形、多角形、円、楕円であってよく、多角形の場合は角が弧状になっていてよい。ループ導体14を設けることによりアンテナ利得が向上する。
The
独立導体4は、アース導体3の下方の端部に近接した位置を起点に水平方向右側に延伸するエレメント41と、エレメント41を起点に水平エレメント11の先端a及び第2の水平エレメント12の先端bの近傍を経由するように上方に延伸するエレメント42と、エレメント42を起点に左方向に窓ガラスの輪郭に沿ってアース導体3の上方の端部に近接した位置まで延伸するエレメント43と、エレメント43を起点にアース導体3に沿って近接する補助エレメント44から構成される。エレメント43は、窓ガラスの輪郭に沿って延伸することで美観が向上する。また、補助エレメント44を設ける事で、アース導体3と独立導体4とが容量結合し、アンテナ利得が向上する。
The
次に図3の第3の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構成は説明を省略する。 Next, a third embodiment of FIG. 3 will be described. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
窓ガラスGの形状は四角形であり、車体の窓開口部のフランジ5に窓ガラスGが接着剤を介して固定されている。図3においては、窓ガラスのエッジは省略し、フランジ端45を示している。窓ガラスGの表面に導電性の部材によってガラスアンテナ300の各エレメントが形成される。
The window glass G has a quadrangular shape, and the window glass G is fixed to the
第3の実施の形態では、独立導体4は、窓ガラスGが取り付けられる車体の窓開口部のフランジ端45である。フランジ端45は、アンテナ導体1とアース導体3の全体を取り囲むように配置される。フランジ端45と水平エレメント11の先端aとの最近接部分の間隔が、2mm以上110mm以下である。好ましくは、2mm以上70mm以下であり、さらに好ましくは2mm以上30mm以下である。このように構成することによってもアンテナ利得が向上する。
In 3rd Embodiment, the
次に図4の第4の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態と同じ構成は説明を省略する。 Next, a fourth embodiment of FIG. 4 will be described. The description of the same configuration as that of the second embodiment is omitted.
窓ガラスGの形状は三角形であり、窓ガラスGの表面に導電性の部材によってガラスアンテナ400の各エレメントが形成される。図4においては、窓ガラスGが車体の窓開口部のフランジに接着剤を介して固定された際の、フランジ端45を点線で示している。
The shape of the window glass G is a triangle, and each element of the
アース導体3は、アース導体3の上方の長手方向が水平方向に対して約70°傾斜し、下方の長手方向が水平方向に対して約90°傾斜して形成され、アース導体3は折れ曲がった形状を有している。さらに、給電部2から水平方向に対して約70°傾斜した方向にアース導体3から突出するようにアース導体に接続する端子の取り付け部を設けている。このような形状にすることによりアース導体3が折れ曲がった形状であっても端子を容易に接続することができる。
The
また、給電部2を起点に下方に接続導体13が設けられている。接続導体13の先端にはループ状に形成されたループ導体14が接続されている。接続導体13はアース導体3の延伸方向に沿って延伸し、接続導体13の先端からループ導体14がアース導体3に沿って四角形に形成されている。ループ導体14は、四角形に限らず、三角形、多角形、円、楕円であってよく、多角形の場合は角が弧状になっていてよい。ループ導体14を設けることによりアンテナ利得が向上する。
A
また、給電部2を起点に下方にL字状の補助導体15が設けられている。補助導体15はアース導体3の延伸方向に沿って延伸し、右方向に折れ曲がってループ導体14の下方を延伸する。補助導体15を設けることによりアンテナ利得が向上する。
In addition, an L-shaped
また、アース導体3にループ状に形成されたアース側ループ導体31が接続されている。アース側ループ導体31は、アース導体3に沿って四角形に形成されている。アース側ループ導体31は、四角形に限らず、三角形、多角形、円、楕円であってよく、多角形の場合は角が弧状になっていてよい。また、アース導体3に接続された接続エレメントを介して設けられてもよい。アース側ループ導体31を設けることによりアンテナ利得が向上する。
In addition, a ground-
独立導体4は、補助導体15の先端の近傍を起点に水平方向右側に延伸するエレメント41と、エレメント41を起点に水平エレメント11の先端a及び第2の水平エレメント12の先端bの近傍を経由するように上方に延伸するエレメント42と、エレメント42を起点に左方向に窓ガラスの輪郭に沿ってアース導体3の上方の端部に近接した位置まで延伸するエレメント43と、エレメント43を起点にアース導体3の左側に近接して延伸する補助エレメント44と、フランジ端45から構成される。エレメント41は、アース導体3に近接した位置まで延伸していないがフランジ端45がその下方に位置しており、フランジ端45との組み合わせで独立導体4を形成している。このように線状の導体と車体の開口部のフランジ端との組み合わせで独立導体4を構成してもよい。
The
また、フランジ端45と、アンテナ導体1の一部及びアース導体3の一部とが平面視で重なっているが、フランジに窓ガラスGが接着剤を介して固定されるので、フランジとアンテナ導体1とアース導体3とは直流的には接続していない。このように水平エレメント11と離間した場所でアンテナ導体などがフランジと重なっていてもよい。このような構成にすることで、面積の小さい窓ガラスであっても、受信性能を確保した状態で、アンテナ導体1、給電部2、アース導体3及び独立導体4を配置することができる。
In addition, the
このように、図1,2,3,4に例示したような形態のガラスアンテナ100,200,300,400であれば、給電部2を外部の信号処理装置(例えば、車載アンプ)の信号経路に所定の第1の導電性部材を介して電気的に接続するとともに、アース導体3を外部のアース経路(例えば、該信号処理装置のアース)に所定の第2の導電性部材を介して電気的に接続することによって、地上波デジタルテレビ放送の受信に対応可能な受信特性を得ることができる。つまり本発明のガラスアンテナは、高周波の水平偏波の電波を一層感度良く受信することができる。車両に対する窓ガラスGの取り付け角度は、地平面に対し、30〜90°、特には、60〜90°が好ましい。
As described above, in the case of the
上記の第1及び第2の導電性部材として、例えば、AV線や同軸ケーブルなどの給電線が用いられる。同軸ケーブルを用いる場合には、同軸ケーブルの内部導体を給電部2に電気的に接続し、同軸ケーブルの外部導体をアース導体3に電気的に接続すればよい。また、信号処理装置に接続されている導線等の導電性部材を給電部2とアース導体3のそれぞれに電気的に接続するためのコネクタを、給電部2とアース導体3のそれぞれに実装する構成を採用してもよい。このようなコネクタによって、同軸ケーブルの内部導体を給電部2に取り付けることが容易になるとともに、同軸ケーブルの外部導体をアース導体3に取り付けることが容易になる。さらに、給電部2とアース導体3のそれぞれに突起状の導電性部材を設置し、窓ガラスGが取り付けられる車体のフランジにその突起状の導電性部材が接触、嵌合するような構成としてもよい。
As said 1st and 2nd electroconductive member, feeder lines, such as AV line and a coaxial cable, are used, for example. When a coaxial cable is used, the inner conductor of the coaxial cable may be electrically connected to the
また、アンテナ導体1、給電部2、アース導体3及び独立導体4のエレメント41,42,43,44は、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストを、例えば窓ガラス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、窓ガラスの車内側表面又は車外側表面に形成してもよく、窓ガラスに接着剤等により貼付してもよく、窓ガラス自身の内部に設けてもよい。
In addition, the
給電部2及びアース導体3の形状、並びに給電部2とアース導体3との間隔は、上記の導電性部材又はコネクタの実装面の形状や、それらの実装面の間隔に応じて決めるとよい。
The shape of the
また、各アンテナ導体からなる導体層を合成樹脂製フィルムの内部又はその表面に設け、導体層付き合成樹脂製フィルムを窓ガラスの車内側表面又は車外側表面に設けてガラスアンテナとしてもよい。さらに、各アンテナ導体が形成されたフレキシブル回路基板を窓ガラスの車内側表面又は車外側表面に設けてガラスアンテナとしてもよい。 Moreover, it is good also as a glass antenna by providing the conductor layer which consists of each antenna conductor in the inside or the surface of a synthetic resin film, and providing the synthetic resin film with a conductor layer in the vehicle inner surface or vehicle outer surface of a window glass. Furthermore, it is good also as a glass antenna by providing the flexible circuit board in which each antenna conductor was formed in the vehicle inner surface or vehicle outer surface of a window glass.
また、窓ガラスGの面上に隠蔽膜を形成し、この隠蔽膜の上に給電部、アース導体並びにアンテナ導体、独立導体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ス膜等のセラミックスが挙げられる。この場合、窓ガラスの車外側から見ると、隠蔽膜により隠蔽膜上に設けられているアンテナ導体の部分が車外から見えなくなり、デザインの優れた窓ガラスとなる。図示の構成では、給電部及びアース導体並びにアンテナ導体及び独立導体の一部を隠蔽膜上に形成させることで、車外視において導体の細い直線部分のみを見ることになり、デザイン上好ましい。 Further, a concealing film may be formed on the surface of the window glass G, and a feeding part, a ground conductor, an antenna conductor, and a part or the whole of the independent conductor may be provided on the concealing film. The concealing film may be a ceramic such as a black ceramic film. In this case, when viewed from the outside of the window glass, the portion of the antenna conductor provided on the masking film by the masking film becomes invisible from the outside of the vehicle, and the window glass has an excellent design. In the configuration shown in the drawing, a part of the feeding portion, the ground conductor, the antenna conductor, and the independent conductor is formed on the concealment film, so that only the thin straight portion of the conductor is seen in the vehicle exterior view, which is preferable in terms of design.
ところで、本発明において、受信する放送の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ0とし、ガラス波長短縮率をk(ただし、k=0.64)とし、λg=λ0・kとし、水平エレメント11の導体長が、0.16λg以上0.52λg以下、より好ましくは0.25λg以上0.42λg以下であればアンテナ利得向上の点で好ましい結果が得られる。
By the way, in the present invention, the wavelength in the air at the center frequency of the frequency band of the broadcast to be received is λ 0 , the glass wavelength shortening rate is k (where k = 0.64), and λ g = λ 0 · k. , conductor length of the
ここで、受信する放送の周波数帯として日本国内地上波デジタルテレビ放送(470〜770MHz)を設定した場合、その中心周波数は620MHzである。したがって、日本国内地上波デジタルテレビ放送のアンテナ利得を向上させたい場合、電波の速さを3.0×108m/sとすると、水平エレメント11の導体長を、50mm以上160mm以下、より好ましくは80mm以上130mm以下に調整するとよい。
Here, when the domestic terrestrial digital television broadcast (470-770 MHz) is set as the frequency band of the broadcast to be received, the center frequency is 620 MHz. Accordingly, when it is desired to improve the antenna gain of digital terrestrial television broadcasting in Japan, the conductor length of the
また、図2のガラスアンテナ200の態様であれば、ループ導体の導体長が、0.74λg以上1.07λg以下、より好ましくは0.8λg以上0.97λg以下であれば、受信する放送の周波数帯のアンテナ利得向上の点で好ましい結果が得られる。したがって、日本国内地上波デジタルテレビ放送のアンテナ利得を向上させたい場合、ループ導体の導体長を、230mm以上330mm以下、より好ましくは250mm以上300mm以下に調整するとよい。
In the embodiment of the
本実施の形態においては、車両用ガラスアンテナを車体の一方の側部のサイドウインドウに形成した場合について説明したが、車体の両方の側部のサイドウインドウに本発明に係る車両用ガラスアンテナを設けてもよい。この場合、ダイバーシティ受信となり、指向性が改善され受信特性が向上し好ましい。 In the present embodiment, the case where the glass antenna for a vehicle is formed on the side window on one side of the vehicle body has been described. However, the glass antenna for a vehicle according to the present invention is provided on the side window on both sides of the vehicle body. May be. In this case, diversity reception is preferable because directivity is improved and reception characteristics are improved.
[例1]
図1に示すガラスアンテナ100のアンテナ利得の実測結果について説明する。
図1に示すガラスアンテナ100を備える窓ガラスGを、自動車の車体開口部のフランジに模擬した金属フレーム5に貼り付け、窓ガラスGが水平面に対して約90°の状態となるように金属フレーム5をターンテーブル上に固定した。給電部2にはコネクタが取り付けられていて、フィーダ線を介してネットワークアナライザに接続した。水平方向から窓ガラスGに対して全方向から電波が照射されるように、ターンテーブルが回転する。
[Example 1]
The actual measurement result of the antenna gain of the
A window glass G including the
アンテナ利得の測定は、ターンテーブルの中心に、窓ガラスGを貼り付けた金属フレームの中心をセットして、金属フレームを360°回転させて行った。アンテナ利得のデータは、回転角度3°毎に、地上波デジタルテレビ放送の473〜713MHzの範囲において6MHz毎に測定した。電波の発信位置とアンテナ導体との仰角は略水平方向(地面と平行な面を仰角=0°、天頂方向を仰角=90°とする場合、仰角=0°の方向)で測定した。アンテナ利得は、半波長ダイポールアンテナを基準とし、半波長ダイポールアンテナが0dBとなるように標準化した。 The antenna gain was measured by setting the center of the metal frame with the window glass G attached to the center of the turntable and rotating the metal frame by 360 °. The antenna gain data was measured every 6 MHz in the range of 473 MHz to 713 MHz of terrestrial digital television broadcasting at every rotation angle of 3 °. The elevation angle between the transmission position of the radio wave and the antenna conductor was measured in a substantially horizontal direction (when the plane parallel to the ground is elevation angle = 0 ° and the zenith direction is elevation angle = 90 °, the elevation angle = 0 ° direction). The antenna gain was standardized so that the half-wave dipole antenna was 0 dB with reference to the half-wave dipole antenna.
そのときのガラスアンテナ及び金属フレームの各部寸法は以下のとおりである。
水平エレメント11の導体長:100mm
給電部2:5×5mm
アース導体3:240×10mm
エレメント41の導体長:120mm
エレメント42の導体長:260mm
エレメント43の導体長:120mm
金属フレーム5:400×400mm
フランジ端51:280×280mm
水平エレメント11と独立導体との最近接部分の間隔D1:10mm
D2,D3,D4,D5:10mm
D6:5mm
アンテナ導体1、独立導体4の導体幅:0.8mm。
The dimensions of the glass antenna and the metal frame at that time are as follows.
Conductor length of horizontal element 11: 100 mm
Power feeding unit 2: 5 x 5 mm
Earth conductor 3: 240 × 10 mm
Conductor length of element 41: 120 mm
Conductor length of element 42: 260 mm
Conductor length of element 43: 120 mm
Metal frame 5: 400 × 400mm
Flange end 51: 280 × 280mm
Distance D1: 10 mm of the closest part between the
D2, D3, D4, D5: 10mm
D6: 5mm
The conductor width of the
また、図1に示すガラスアンテナ100において、コ字状の独立導体4がないガラスアンテナを作成し、上記と同様に金属フレームに貼り付けて、同様のアンテナ利得の計測を行った。独立導体4以外は上記と同条件である。
Further, in the
この結果、独立導体4が有る場合の平均アンテナ利得は、−2.8dBdであり、独立導体4が無い場合の平均アンテナ利得は、−3.3dBdであった。これより、独立導体4が有るとアンテナ利得が向上することがわかる。
As a result, the average antenna gain when the
[例2]
次に図2に示すガラスアンテナ200のアンテナ利得の実測結果について説明する。
図2に示すガラスアンテナ200を備える窓ガラスGを、水平面に対して約75°の状態となるように自動車の車体開口部のフランジに貼り付けて固定した。窓ガラスGが取り付けられた自動車の車両中心とターンテーブルの中心が一致するようにセットし、水平方向から窓ガラスGに対して全方向から電波が照射されるように、ターンテーブルを回転させて、地上波デジタルテレビ放送の473〜713MHzの範囲において6MHz毎に測定した。その他の条件は例1と同じである。
[Example 2]
Next, an actual measurement result of the antenna gain of the
A window glass G provided with the
ガラスアンテナの各部寸法は以下のとおりである。
水平エレメント11の導体長:110mm
アース導体3:215×10mm
エレメント41の導体長:80mm
エレメント42の導体長:135mm
エレメント43の導体長:160mm
補助エレメント44の導体長:30mm
接続導体13の導体長:10mm
ループ導体14の周長:270mm
水平エレメント11と独立導体との最近接部分の間隔D1:5mm
D7:5mm
これ以外の寸法は例1と同じである。
The dimensions of each part of the glass antenna are as follows.
Conductor length of the horizontal element 11: 110 mm
Earth conductor 3: 215 × 10 mm
Conductor length of element 41: 80 mm
Conductor length of element 42: 135 mm
Conductor length of element 43: 160 mm
Conductor length of auxiliary element 44: 30 mm
Conductor length of connecting conductor 13: 10 mm
Circumference length of loop conductor 14: 270 mm
Distance D1: 5 mm between the closest portions of the
D7: 5mm
Other dimensions are the same as in Example 1.
また、図2に示すガラスアンテナ200において、独立導体4、ループ導体14がない(接続導体13も設けない)ガラスアンテナを作成し、上記と同様にアンテナ利得の計測を行った。また、ループ導体14のみがないガラスアンテナを作成し、同様のアンテナ利得の計測も行った。この条件以外は上記と同条件である。これらの結果について、平均アンテナ利得を表1に示す。
Further, in the
表1に示されるように、独立導体、ループ導体無しの場合とループ導体無しの場合とを比較して、つまり、独立導体、ループ導体無しのガラスアンテナに独立導体を追加することによって、アンテナ利得が向上することがわかる。さらに、ループ導体14を追加することによって、アンテナ利得が向上することがわかる。
As shown in Table 1, the antenna gain is compared by comparing the case without the independent conductor and loop conductor with the case without the loop conductor, that is, by adding the independent conductor to the glass antenna without the independent conductor and loop conductor. Can be seen to improve. Further, it can be seen that the antenna gain is improved by adding the
[例3]
次に、図3に示すガラスアンテナ300のアンテナ利得の実測結果について説明する。
図3において、フランジ端45をアンテナ導体1側から後退させることによって、水平エレメント11の先端aとフランジ端45の最近接部分の間隔D1を変化させて、アンテナ利得を測定した。図3の独立導体はフランジ端45であり、図1のエレメント41,42,43は設けていない。それ以外の条件は例1と同じである。
[Example 3]
Next, the actual measurement result of the antenna gain of the
In FIG. 3, the antenna gain was measured by moving the
ガラスアンテナの各部寸法は以下のとおりである。
D8,D9:20mm
これ以外の寸法は例1と同じである。
The dimensions of each part of the glass antenna are as follows.
D8, D9: 20mm
Other dimensions are the same as in Example 1.
独立導体と水平エレメント11との距離は、10〜150mmの範囲において20mm毎に測定した。この結果を図5に示す。この図より、独立導体と水平エレメントとの距離が、110mm以下でアンテナ利得が向上することがわかる。また、70mm以下、さらに30mm以下とすることでアンテナ利得が向上する。
The distance between the independent conductor and the
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。 As mentioned above, although the form which concerns on implementation of this invention was demonstrated, the said content does not limit the content of invention.
本発明は、例えば、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と好適である。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)、車両用キーレスエントリーシステム(300〜450MHz)にも利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for, for example, a glass antenna for an automobile that receives terrestrial digital TV broadcast, UHF analog TV broadcast, US digital TV broadcast, European Union digital TV broadcast, or People's Republic of China digital TV broadcast. It is preferable. Also used for FM broadcast band in Japan (76-90MHz), FM broadcast band in the US (88-108MHz), TV VHF band (90-108MHz, 170-222MHz), keyless entry system for vehicles (300-450MHz) it can.
また、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)、GPS(Global Positioning System)、人工衛星のGPS信号1575.42MHz)、VICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System:2.5GHz)にも利用できる。 Also, 800 MHz band (810 to 960 MHz) for automobile telephones, 1.5 GHz band (1.429 to 1.501 GHz) for automobile telephones, GPS (Global Positioning System), GPS signals of artificial satellites 1575.42 MHz), VICS (Registered trademark) (Vehicle Information and Communication System: 2.5 GHz).
さらに、ETC通信(Electronic Toll Collection System:ノンストップ自動料金収受システム、路側無線装置の送信周波数:5.795GHz又は5.805GHz、路側無線装置の受信周波数:5.835GHz又は5.845GHz)、専用狭域通信(DSRC:Dedicated Short Range Communication、915MHz帯、5.8GHz帯、60GHz帯)、マイクロ波(1GHz〜3THz)、ミリ波(30〜300GHz)、及び、SDARS(Satellite Digital Audio Radio Service (2.34GHz、2.6GHz))の通信に利用してもよい。 Furthermore, ETC communication (Electronic Toll Collection System: non-stop automatic toll collection system, roadside wireless device transmission frequency: 5.795 GHz or 5.805 GHz, roadside wireless device reception frequency: 5.835 GHz or 5.845 GHz), dedicated narrow Area communication (DSRC: Dedicated Short Range Communication, 915 MHz band, 5.8 GHz band, 60 GHz band), microwave (1 GHz to 3 THz), millimeter wave (30 to 300 GHz), and SDARS (Satellite Digital Audio Radio Service (2. 34 GHz, 2.6 GHz)).
1 アンテナ導体
11 水平エレメント
12 第2の水平エレメント
13 接続導体
14 ループ導体
2 給電部
3 アース導体
4 独立導体
45,51 フランジ端
5 フランジ
G 窓ガラス
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記アンテナ導体は、略水平方向に延伸する水平エレメントを有し、
前記アース導体は、略長方形のエレメントで、長手方向が水平方向に対して20°以上傾斜しており、
前記独立導体は、前記アース導体とで、前記アンテナ導体を取り囲むように形成され、
前記水平エレメントの略水平方向に延伸した先端と前記先端と対向する前記独立導体との最近接部分の間隔が、2mm以上110mm以下であることを特徴とする車両用ガラスアンテナ。 An antenna conductor, a power feeding part connected to the antenna conductor, a ground conductor formed at a predetermined distance from the power feeding part, the power feeding part, and the ground conductor In a glass antenna for a vehicle provided with an independent conductor that is not connected to DC
The antenna conductor has a horizontal element extending in a substantially horizontal direction,
The ground conductor is a substantially rectangular element, and the longitudinal direction is inclined by 20 ° or more with respect to the horizontal direction,
The independent conductor is formed so as to surround the antenna conductor with the ground conductor,
The glass antenna for a vehicle according to claim 1, wherein an interval between a tip of the horizontal element extending in a substantially horizontal direction and a closest portion between the independent conductor facing the tip is 2 mm or more and 110 mm or less.
前記ループ導体の導体長は、0.74λg以上1.07λg以下である請求項7に記載の車両用ガラスアンテナ。 The wavelength in the air at the center frequency of the frequency band to be received is λ0, the glass wavelength shortening rate is k (where k = 0.64), λg = λ0 · k,
The glass antenna for a vehicle according to claim 7, wherein a conductor length of the loop conductor is 0.74 λg or more and 1.07 λg or less.
前記水平エレメントの導体長は、0.16λg以上0.52λg以下である請求項1から9のいずれかに記載の車両用ガラスアンテナ。 The wavelength in the air at the center frequency of the frequency band of the broadcast to be received is λ0, the glass wavelength reduction rate is k (where k = 0.64), λg = λ0 · k,
The glass antenna for a vehicle according to any one of claims 1 to 9, wherein a conductor length of the horizontal element is 0.16λg or more and 0.52λg or less.
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