JP6540003B2 - 車両用ガラスアンテナ及び車両用窓ガラス - Google Patents

Description

本発明は、車両の窓ガラスに設けられるガラスアンテナ、及びガラスアンテナを備える窓ガラスに関する。

従来、車両用のガラスアンテナとして、ラジオ放送受信用のアンテナやテレビ放送用受信用のアンテナが搭載されている。近年はＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ：高度道路交通システム）において、車車間通信や路車間通信には垂直偏波が用いられており、車車間通信や路車間通信の送受信を効率よく行うためには、垂直偏波に対して高い受信感度を有する必要がある。

垂直偏波の電波を送受信するアンテナとして、例えば、第１の給電部と第２の給電部が縦方向に配置され、第１の給電部に接続され、左右方向に延在する第１のアンテナエレメントと、第２の給電部に接続され、ループ状に形成された第２のアンテナエレメントと、第２のアンテナエレメントに第３の接続エレメントを介して接続され且つ第２のアンテナエレメントに沿って延在する第３のアンテナエレメントと、第３のアンテナエレメントに接続され且つ第２のアンテナエレメントに対し第２の給電部とは反対側で延在する第４のアンテナエレメントを備えるガラスアンテナ（特許文献１）が開示されている。

特開２０１４−６４１４１号公報

しかしながら、従来技術である特許文献１に開示されているガラスアンテナを車両のフロントガラスに配置する場合、第１の給電部と第２の給電部が車幅方向に略垂直な方向（縦方向）に配置しなければならないため、車両のルーフ側からの給電が困難になる。また、特許文献１に開示されているガラスアンテナの第１の給電部と第２の給電部を車幅方向に略平行な方向（横方向）に配置する場合、アンテナエレメントが車幅方向に略垂直な方向（縦方向）で、かつ車両のフロントガラスの下辺方向に延伸する距離が長くなるため、外観が損なれ、かつ乗員の視野の妨げになるという問題がある。

そこで本発明は、車両の窓ガラスに設けられるガラスアンテナにおいて、第１の給電部と第２の給電部を車幅方向に略平行な方向（横方向）に配置しても外観を損なわず、乗員の視野の妨げにもならず、かつ垂直偏波を良好に送受信することができるアンテナ装置を提供する。

上記目的を達成するため、本発明に係るガラスアンテナは、
車両の窓ガラスの角部近傍に設けられ、第１の給電部を有する第１のアンテナ導体と、第２の給電部を有する第２のアンテナ導体とを備えた車両用ガラスアンテナであって、
前記第１の給電部の、前記車両の窓ガラスの上辺部に最も近い端部から前記車両の窓ガラスの上辺部までの距離と、前記第２の給電部の、前記車両の窓ガラスの上辺部に最も近い端部から前記車両の窓ガラスの上辺部までの距離が略同じであり、かつ、前記第１の給電部と前記第２の給電部は、車幅方向に略平行な方向に並んで配置され、
前記第１のアンテナ導体が前記車両の窓ガラスの側辺部と前記第２のアンテナ導体の間に配置され、
前記第１のアンテナ導体は、前記第１の給電部を起点に、車幅方向に対し略平行で、かつ前記第２のアンテナ導体が配置されている方向とは反対方向に延伸する第１のエレメントと、
前記第１のエレメントの終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ前記車両の窓ガラスの下辺方向に延伸する第２のエレメントと、
前記第２のエレメントの終端を起点に、前記第２のアンテナ導体が配置されている方向で、かつ車幅方向に対し略平行に延伸する第３のエレメントと、
前記第３のエレメントの終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ前記車両の窓ガラスの上辺方向または下辺方向に延伸する第４のエレメントと、
前記第４のエレメントの終端を起点に、前記第２のアンテナ導体が配置されている方向とは反対方向で、かつ車幅方向に対し略平行に延伸する第５のエレメントとを備え、
前記第１のアンテナ導体および前記第２のアンテナ導体は、垂直偏波を送受信することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る窓ガラスは、該ガラスアンテナを備えるものである。

本発明によれば、車両の窓ガラスに設けられるガラスアンテナにおいて、そこで本発明は、車両の窓ガラスに設けられるガラスアンテナにおいて、第１の給電部と第２の給電部を車幅方向に略平行な方向（横方向）に配置しても外観を損なわず、乗員の視野の妨げにもならず、かつ垂直偏波を良好に送受信することができる。

第１のアンテナ導体、第２のアンテナ導体を備えるガラスアンテナ１００の一実施形態の平面図である。 第１のアンテナ導体、第２のアンテナ導体を備えるガラスアンテナ１００の別の実施形態の平面図である。 本発明のガラスアンテナの、第１の実施形態の平面図である。 図１とは別の、第１の実施形態のガラスアンテナの平面図である。 第１の実施形態のガラスアンテナの、別の実施形態のガラスアンテナの平面図である。 本発明のガラスアンテナの、第２の実施形態の平面図である。 図７とは別の、第２の実施形態のガラスアンテナの平面図である。 実施例１−１における、第１の給電部の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部に最も近い端部との距離と、指向性を４分割した際の前方向９０°の平均利得を示す計算結果である。 実施例１−２における、第１の給電部の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部に最も近い端部との距離と、指向性を４分割した際の前方向９０°の平均利得を示す計算結果である。 実施例１−３における、第１の給電部の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部に最も近い端部との距離と、指向性を４分割した際の前方向９０°の平均利得を示す計算結果である。 実施例２における、第１のエレメントの終端と第３のエレメントの起点との距離と、指向性を４分割した際の前方向９０°の平均利得を示す計算結果である。

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しない場合には図面上での方向をいうものとし、各図面の向きは、記号、数字の方向に対応する。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、アンテナ導体の角部は、直角に限らず、弓状に丸みを帯びていてもよい。また、それらの図面は、窓ガラスの面を対向して見たときの図であり、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。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。例えば、窓ガラスが車両の前部に取り付けられるフロントガラスである場合、図面上での左右方向が車幅方向に相当する。また、本発明は、フロントガラスに限定されず、車両の後部に取り付けられるリアガラスでもよい。

（第１の実施形態）
図１は、第１のアンテナ導体１０、第２のアンテナ導体２０を備える本発明のガラスアンテナ１００の一実施形態の平面図である。ガラスアンテナ１００は、車両の窓ガラス５０の角部近傍に設けられ、第１の給電部１１を有する第１のアンテナ導体１０と、第１の給電部１１と車幅方向に略平行な方向に並んで配置される第２の給電部２１を有する第２のアンテナ導体２０とを備える。

第１の給電部１１と第２の給電部２１は車両の窓ガラスの上辺部４０に最も近い端部と車両の窓ガラスの上辺部４０からの距離が略同じであり、かつ車幅方向に略平行な方向に並んで配置されるため、車両の窓ガラスの上辺部４０、つまり車両のルーフ側から給電することが可能である。

図１に示すように、第１のアンテナ導体１０が車両の窓ガラスの側辺部３０、つまり車両のピラーと第２のアンテナ導体２０の間に配置されていると垂直偏波を良好に送受信することができる。

第１のアンテナ導体１０と第２のアンテナ導体２０で受信された信号は、第１のアンテナ導体１０と第２のアンテナ導体２０に設けられた第１の給電部１１と第２の給電部２１より取り出し可能になっている。受信信号が車体に搭載された送受信機（不図示）に伝達される。

図１では、車両の窓ガラス５０の左上の角部にガラスアンテナ１００が配置されている例が図示されているが、図２に示すように、車両の窓ガラス５０の右上の角部にガラスアンテナ１００を配置してもよい。

図３は、本発明のガラスアンテナの、第１の実施形態の平面図である。図３に示すように、第１のアンテナ導体１０は、第１の給電部１１を起点に、車幅方向に対し略平行で、かつ第２のアンテナ導体２０が配置されている方向とは反対方向に延伸する第１のエレメント１２と、第１のエレメント１２の終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ車両の窓ガラス４０の下辺方向に延伸する第２のエレメント１３と、第２のエレメント１３の終端を起点に、第２のアンテナ導体２０が配置されている方向で、かつ車幅方向に対し略平行に延伸する第３のエレメント１４と、第３のエレメント１４の終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ車両の窓ガラス４０の上辺方向に延伸する第４のエレメント１５と、第４のエレメント１５の終端を起点に、第２のアンテナ導体２０が配置されている方向とは反対方向で、かつ車幅方向に対し略平行に延伸する第５のエレメント１６とを備える。

第２のアンテナ導体２０は、第２の給電部２１を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ車両の窓ガラス４０の下辺方向に延伸する第６のエレメント２２を備える。第６のエレメント２２は、第２の給電部２１を起点に、車幅方向に対し略平行な方向で、かつ第１のアンテナ導体１０が配置されている方向とは反対方向に延伸してもよい。

なお、第１のアンテナ導体１０や第２のアンテナ導体２０の角は曲率を有して折れ曲がっていてもよい。また終端とは、エレメントの延伸する終点であってもよいし、その終点手前の導体部分である終点近傍であってもよい。

図３に示すように、第１の給電部１１の車両の側辺部３０に最も近い端部と、車両の側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離をＡとすると、距離Ａは９０ｍｍ以下であると垂直偏波を良好に送受信することができる。好ましくは７０ｍｍ以下であり、より好ましくは６０ｍｍ以下である。

また、第１のエレメント１２の終端と第３のエレメント１４の起点との距離をＢ、第３のエレメント１４の終端と第５のエレメント１６の起点との距離をＣとすると、距離Ｂは距離Ｃよりも長いとことが好ましい。また、距離Ｂが７０ｍｍ以下であると、ガラスアンテナ１００を低背化することができる。すなわち、第１のアンテナ導体１０が車幅方向に略垂直な方向で、かつ車両の窓ガラス５０の下辺方向の距離が短いため、外観を損なわず、かつ乗員の視野の妨げにもならず好適である。

図３では、第３のエレメント１４は、第６のエレメント２２の近傍まで延伸している例が図示されているが、図４に示すように、第３のエレメント１４は、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部から車幅方向に対し、略垂直な方向に下ろした線の手前まで延伸し、第３のエレメント１４の終端から第４のエレメント１５が延伸してもよい。

図３では、第１のアンテナ導体１０は、第１のエレメント１２、第２のエレメント１３、第３のエレメント１４、第４のエレメント１５、第５のエレメント１６のみが例示されているが、例えば図５に示すように、各エレメントの終端、または各エレメントの途中より延伸する付加エレメントがあってもよい。

図５では、第１のエレメント１２の終端を起点に、車幅方向に略平行な方向で、かつ第２のアンテナ導体２０が配置されている方向とは反対方向に延伸する付加エレメント１７、第２のエレメント１３の終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ車両の窓ガラス４０の下辺方向に延伸する付加エレメント１８、第２のエレメント１３の途中から、車幅方向に略平行な方向で、かつ第２のアンテナ導体２０が配置されている方向へ延伸する付加エレメント１９を有している場合が図示されているが、ガラスアンテナ１０１が垂直偏波を良好に送受信することができれば、他のエレメントの終端や途中から延伸する付加エレメントがあってもよい。同様に、第２のアンテナ導体２０は、第６のエレメント２２の終端、または第６のエレメント２２の途中より延伸する付加エレメントがあってもよい。

図３では、第１のアンテナ導体１０は、第１のエレメント１２、第２のエレメント１３、第３のエレメント１４、第４のエレメント１５、第５のエレメント１６はいずれも直線状のエレメントのみが例示されているが、ガラスアンテナ１００が垂直偏波を良好に送受信することができれば、各エレメントは例えばメアンダパターンのような折り返し部を含んでいてもよい。

第１の実施形態のガラスアンテナ１００において、ガラスアンテナ１００が車両の窓ガラス５０の角部近傍に設けられ、第１の給電部１１の、車両の窓ガラスの上辺部４０に最も近い端部から車両の窓ガラスの上辺部４０までの距離と、第２の給電部２１の、前記車両の窓ガラスの上辺部４０に最も近い端部から車両の窓ガラスの上辺部４０までの距離が略同じであり、かつ、第１の給電部１１と第２の給電部２１は、車幅方向に略平行な方向に並んで配置され、第１のアンテナ導体１０は、第１の給電部１１を起点に、車幅方向に対し略平行で、かつ第２のアンテナ導体２０が配置されている方向とは反対方向に延伸する第１のエレメント１２と、第１のエレメント１２の終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ車両の窓ガラス４０の下辺方向に延伸する第２のエレメント１３と、第２のエレメント１３の終端を起点に、第２のアンテナ導体２０が配置されている方向で、かつ車幅方向に対し略平行に延伸する第３のエレメント１４と、第３のエレメント１４の終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ車両の窓ガラス４０の上辺方向に延伸する第４のエレメント１５と、第４のエレメント１５の終端を起点に、第２のアンテナ導体２０が配置されている方向とは反対方向で、かつ車幅方向に対し略平行に延伸する第５のエレメント１６とを備えると、垂直偏波を良好に送受信することができる。

また、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と、車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離Ａが９０ｍｍ以下であると垂直偏波を良好に送受信することができる。さらに、第１のエレメント１２の終端と第３のエレメント１４の起点との距離Ｂが７０ｍｍ以下であると、ガラスアンテナ１００を低背化することができ、外観を損なわず、かつ乗員の視野の妨げにもならず好適である。

第１の実施形態のガラスアンテナにおいて、第１のアンテナ導体１０と第２のアンテナ導体２０は、非対称のダイポールアンテナとして動作するため、例えばガラスアンテナに同軸ケーブルで給電する場合、同軸ケーブルの信号線（内部導体）を第１のアンテナ導体１０の第１の給電部１１に接続し、同軸ケーブルの接地線（外部導体）を第２のアンテナ導体２０の第２の給電部２１に接続してもよいし、同軸ケーブルの信号線（内部導体）を第２のアンテナ導体２０の第２の給電部２１に接続し、同軸ケーブルの接地線（外部導体）を第１のアンテナ導体１０の第１の給電部１１に接続してもよい。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態であるガラスアンテナ３００の平面図である。ガラスアンテナ３００は、車両の窓ガラス５０の角部近傍に設けられ、第１の給電部１１を有する第１のアンテナ導体１０と、第１の給電部１１と車幅方向に略平行な方向に並んで配置される第２の給電部２１を有する第２のアンテナ導体２０とを備える。

第１の実施形態と同様に、第１の給電部１１と第２の給電部２１は車両の窓ガラスの上辺部４０に最も近い端部と車両の窓ガラスの上辺部４０からの距離が略同じであり、かつ車幅方向に略平行な方向に並んで配置されるため、車両の窓ガラスの上辺部４０、つまり車両のルーフ側から給電することが可能である。

図６に示すように、ガラスアンテナ３００は、第１のアンテナ導体１０が車両の窓ガラスの側辺部３０、つまり車両のピラーと第２のアンテナ導体２０の間に配置されていると垂直偏波を良好に送受信することができる。

第１のアンテナ導体１０と第２のアンテナ導体２０で受信された信号は、第１のアンテナ導体１０と第２のアンテナ導体２０に設けられた第１の給電部１１と第２の給電部２１より取り出し可能になっている。受信信号が車体に搭載された送受信機（不図示）に伝達される。

第２の実施形態のガラスアンテナ３００は、第１の実施形態と同様に、車両の窓ガラス５０の左上の角部に配置してもよいし、車両の窓ガラス５０の右上の角部にガラスアンテナ１００を配置してもよい。

第１のアンテナ導体１０は、第１の給電部１１を起点に、車幅方向に対し略平行で、かつ第２のアンテナ導体２０が配置されている方向とは反対方向に延伸する第１のエレメント１２と、第１のエレメント１２の終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ車両の窓ガラス４０の下辺方向に延伸する第２のエレメント１３と、第２のエレメント１３の終端を起点に、第２のアンテナ導体２０が配置されている方向で、かつ車幅方向に対し略平行に延伸する第３のエレメント１４と、第３のエレメント１４の終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ車両の窓ガラス４０の下辺方向に延伸する第４のエレメント１５と、第４のエレメント１５の終端を起点に、第２のアンテナ導体２０が配置されている方向とは反対方向で、かつ車幅方向に対し略平行に延伸する第５のエレメント１６とを備える。

第２の実施形態であるガラスアンテナ３００において、第２のアンテナ導体２０は、第１の実施形態と同じであるため、説明は省略する。

また、第２の実施形態であるガラスアンテナ３００は、第１の実施形態と同様に、第１のアンテナ導体１０の角は曲率を有して折れ曲がっていてもよい。また終端とは、エレメントの延伸する終点であってもよいし、その終点手前の導体部分である終点近傍であってもよい。

図６に示すように、第１の給電部１１の車両の側辺部３０に最も近い端部と、車両の側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離をＡとすると、距離Ａは９０ｍｍ以下であると垂直偏波を良好に送受信することができる。好ましくは７０ｍｍ以下であり、より好ましくは６０ｍｍ以下である。

また、第１のエレメント１２の終端と第３のエレメント１４の起点との距離をＢ、第３のエレメント１４の終端と第５のエレメント１６の起点との距離をＣとすると、距離Ｂは距離Ｃよりも長いとことが好ましい。また、距離Ｂが７０ｍｍ以下であると、ガラスアンテナ１００を低背化することができる。すなわち、第１のアンテナ導体１０が車幅方向に略垂直な方向で、かつ車両の窓ガラス５０の下辺方向の距離が短いため、外観を損なわず、かつ乗員の視野の妨げにもならず好適である。

図６では、第３のエレメント１４は、第６のエレメント２２の近傍まで延伸している例が図示されているが、図７に示すように、第３のエレメント１４は、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部から車幅方向に対し、略垂直な方向に下ろした線の手前まで延伸し、第３のエレメント１４の終端から第４のエレメント１５が延伸してもよい。

図６では、第１のアンテナ導体１０は、第１のエレメント１２、第２のエレメント１３、第３のエレメント１４、第４のエレメント１５、第５のエレメント１６のみが例示されているが、第１の実施形態と同様に、各エレメントの終端、または各エレメントの途中より延伸する付加エレメントがあってもよい。また、各エレメントは第１の実施形態と同様に、折り返し部を含んでいていてもよい。

図６では、第１のアンテナ導体１０は、第１のエレメント１２、第２のエレメント１３、第３のエレメント１４、第４のエレメント１５、第５のエレメント１６はいずれも直線状のエレメントのみが例示されているが、第１の実施形態と同様に、ガラスアンテナ３００が垂直偏波を良好に送受信することができれば、各エレメントは例えばメアンダパターンのような折り返し部を含んでいてもよい。

第２の実施形態のガラスアンテナにおいて、第１の実施形態のガラスアンテナと同様に、第１のアンテナ導体１０と第２のアンテナ導体２０は、非対称のダイポールアンテナとして動作するため、例えばガラスアンテナに同軸ケーブルで給電する場合、同軸ケーブルの信号線（内部導体）を第１のアンテナ導体１０の第１の給電部１１に接続し、同軸ケーブルの接地線（外部導体）を第２のアンテナ導体２０の第２の給電部２１に接続してもよいし、同軸ケーブルの信号線（内部導体）を第２のアンテナ導体２０の第２の給電部２１に接続し、同軸ケーブルの接地線（外部導体）を第１のアンテナ導体１０の第１の給電部１１に接続してもよい。

ここで本願発明のガラスアンテナにおける、垂直偏波の電波の送受信原理について説明する。なお、アンテナを介した送信と受信の原理の可逆性から、ここでは車両の外部より飛来する垂直偏波の電波をアンテナで受信する立場で説明する。
車両の外部より飛来する垂直偏波の電波は、車両の窓ガラスの側辺部３０に設けられている車両のピラーに到達する。車両のピラーは、水平線に対して所定の傾きを有しており、かつ送信電波の波長と比べ、車両のピラーは幅が狭く長さが長いため、逆位相の電流が約半波長間隔で発生するアンテナ導体とみなせる。車両正面方向から電波が到来する場合、受信した電波により車両のピラーに発生した電流は、複数生じている電流が強め合う関係になる。さらに、車両のピラーに発生した電流は、車両の窓ガラスの上辺部４０に設けられている車両のルーフへ伝播する。本実施形態のように、車両の窓ガラスの角部近傍において、第１のアンテナ導体１０を車両のピラーと第２のアンテナ導体２０との間に配置すると、車両のピラーに発生した電流及び車両のルーフへ伝播した電流とも効率良く受信できるため、垂直偏波に対して高い受信感度を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形、改良及び置換を加えることができる。

（実施例１−１）
図３に示すガラスアンテナ１００において、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と、車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離Ａを４５ｍｍから２００ｍｍまで変化させたときの、指向性を４分割した際の前方向９０°の平均利得（Ｆｒ利得）を有限積分法（ＦＩＴ）にて解析した。計算には、電磁界シミュレータとして、Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｓｔｕｄｉｏ（登録商標）（ＣＳＴ社）を使用した。

図３に示すガラスアンテナ１００において、各エレメントの寸法は以下とした。
第１のエレメント１２：４５ｍｍ
第２のエレメント１３：２５ｍｍ
第３のエレメント１４：８０ｍｍ
第４のエレメント１５：５ｍｍ
第５のエレメント１６：４３ｍｍ
第６のエレメント２２：５０ｍｍ
第１の給電部１１と第２の給電部２１のサイズは１７．５ｍｍ×１５ｍｍ、第１の給電部１１と第２の給電部２１との間隔は５ｍｍ、第１の給電部１１と第２の給電部２１と車両の窓ガラスの上辺部４０との距離は１５ｍｍとした。
なお、実施例１−１では、第１の給電部１１に信号線を接続し、第２の給電部２１を接地線に接続した。

図８および表１は、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と、車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離Ａを４５ｍｍから２００ｍｍまで変化させたときの、Ｆｒ利得を示す。

図８および表１より、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と、車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離Ａが９０ｍｍ以下の場合、Ｆｒ利得の低下は−３ｄＢｉ以内であることが分かる。

（実施例１−２）
図３に示すガラスアンテナ１００において、第１の給電部１１に接地線を接続し、第２の給電部２１を信号線に接続した以外は実施例１−１と同じ条件で、指向性を４分割した際の前方向９０°の平均利得（Ｆｒ利得）を有限積分法（ＦＩＴ）にて解析した。

図９および表２は、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と、車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離Ａを４５ｍｍから２００ｍｍまで変化させたときの、Ｆｒ利得を示す。

図９および表２より、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と、車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離Ａが９０ｍｍ以下の場合、Ｆｒ利得の低下は−３ｄＢｉ以内であることが分かる。

（実施例１−３）
図７に示すガラスアンテナ４００において、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と、車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離Ａを４５ｍｍから２００ｍｍまで変化させたときの、指向性を４分割した際の前方向９０°の平均利得（Ｆｒ利得）を有限積分法（ＦＩＴ）にて解析した。

図７に示すガラスアンテナ１００において、各エレメントの寸法は以下とした。
第１のエレメント１２：４２ｍｍ
第２のエレメント１３：３５ｍｍ
第３のエレメント１４：７７ｍｍ
第４のエレメント１５：１ｍｍ
第５のエレメント１６：４３ｍｍ
第６のエレメント２２：５０ｍｍ
第１の給電部１１と第２の給電部２１のサイズは１７．５ｍｍ×１５ｍｍ、第１の給電部１１と第２の給電部２１との間隔は５ｍｍ、第１の給電部１１と第２の給電部２１と車両の窓ガラスの上辺部４０との距離は１５ｍｍとした。
なお、実施例１−３では、実施例１−１と同様に第１の給電部１１に信号線を接続し、第２の給電部２１を接地線に接続した。

図１０および表３は、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と、車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離Ａを４５ｍｍから２００ｍｍまで変化させたときの、Ｆｒ利得を示す。

図１０および表３より、第１の給電部１１の車両の窓ガラスの側辺部３０に最も近い端部と、車両の窓ガラスの側辺部３０の第１の給電部１１に最も近い端部との距離Ａが９０ｍｍ以下の場合、Ｆｒ利得の低下は−３ｄＢｉ以内であることが分かる。

（実施例２）
図３に示すガラスアンテナ１００において、第１のエレメント１２、第２のエレメント１３、第３のエレメント１４、第４のエレメント１５、第５のエレメント１６の長さの和を１９８ｍｍとし、第１のエレメント１２の終端と第３のエレメント１４の起点との距離Ｂを１７ｍｍから９２ｍｍまで変化させたときの、指向性を４分割した際の前方向９０°の平均利得（Ｆｒ利得）を有限積分法（ＦＩＴ）にて解析した。
第１の給電部１１と第２の給電部２１のサイズは１７．５ｍｍ×１５ｍｍ、第１の給電部１１と第２の給電部２１との間隔は５ｍｍ、第１の給電部１１と第２の給電部２１と車両の窓ガラスの上辺部４０との距離は１５ｍｍ、第６のエレメント２２の長さは５０ｍｍとした。

図１１および表４は、第１のエレメント１２の終端と第３のエレメント１４の起点との距離Ｂを１７ｍｍから９２ｍｍまで変化させたときの、Ｆｒ利得を示す。

図１１および表４より、第１のエレメント１２の終端と第３のエレメント１４の起点との距離Ｂが１７ｍｍ〜７０ｍｍの場合、Ｆｒ利得は−４．２０ｄＢｉ〜−２．６５ｄＢｉであるのに対し、距離Ｂが７０ｍｍ以上になるとＦｒ利得は−５．００ｄＢｉ以下まで低下することが分かる。

本発明は、垂直偏波に対して高い受信感度を有するアンテナ装置であり、例えば、車車間通信や路車間通信に好適に用いることができる。

１００、１０１、１０２、２００、３００、４００ ガラスアンテナ
１０ 第１のアンテナ導体
１１ 第１の給電部
１２ 第１のエレメント
１３ 第２のエレメント
１４ 第３のエレメント
１５ 第４のエレメント
１６ 第５のエレメント
１７、１８、１９ 付加エレメント
２０ 第２のアンテナ導体
２１ 第２の給電部
２２ 第６のエレメント
３０ 車両の窓ガラスの側辺部
４０ 車両の窓ガラスの上辺部
５０ 車両の窓ガラス

Claims (8)

1. 車両の窓ガラスの角部近傍に設けられ、第１の給電部を有する第１のアンテナ導体と、第２の給電部を有する第２のアンテナ導体とを備えた車両用ガラスアンテナであって、
   前記第１の給電部の、前記車両の窓ガラスの上辺部に最も近い端部から前記車両の窓ガラスの上辺部までの距離と、前記第２の給電部の、前記車両の窓ガラスの上辺部に最も近い端部から前記車両の窓ガラスの上辺部までの距離が略同じであり、かつ、前記第１の給電部と前記第２の給電部は、車幅方向に略平行な方向に並んで配置され、
   前記第１のアンテナ導体が前記車両の窓ガラスの側辺部と前記第２のアンテナ導体の間に配置され、
   前記第１のアンテナ導体は、前記第１の給電部を起点に、車幅方向に対し略平行で、かつ前記第２のアンテナ導体が配置されている方向とは反対方向に延伸する第１のエレメントと、
   前記第１のエレメントの終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ前記車両の窓ガラスの下辺方向に延伸する第２のエレメントと、
   前記第２のエレメントの終端を起点に、前記第２のアンテナ導体が配置されている方向で、かつ車幅方向に対し略平行に延伸する第３のエレメントと、
   前記第３のエレメントの終端を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ前記車両の窓ガラスの上辺方向または下辺方向に延伸する第４のエレメントと、
   前記第４のエレメントの終端を起点に、前記第２のアンテナ導体が配置されている方向とは反対方向で、かつ車幅方向に対し略平行に延伸する第５のエレメントとを備え、
   前記第１のアンテナ導体および前記第２のアンテナ導体は、垂直偏波を送受信することを特徴とする、車両用ガラスアンテナ。
2. 前記第１の給電部の前記車両の窓ガラスの側辺部に最も近い端部と、前記車両の窓ガラスの側辺部の前記第１の給電部に最も近い端部との距離が、９０ｍｍ以下である請求項１に記載の車両用ガラスアンテナ。
3. 前記第１のエレメントの終端と前記第３のエレメントの起点との距離が７０ｍｍ以下である請求項１または２に記載の車両用ガラスアンテナ。
4. 前記第１のエレメントの終端と前記第３のエレメントの起点との距離は、前記第３のエレメントの終端と前記第５のエレメントの起点との距離よりも長い請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
5. 前記第２のアンテナ導体は、前記第２の給電部を起点に、車幅方向に対し略垂直な方向で、かつ前記車両の窓ガラスの下辺方向に延伸する第６のエレメントを備える請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
6. 前記車両の窓ガラスが、フロントガラスである請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
7. 前記第１のアンテナ導体と前記第２のアンテナ導体とが送受信可能な周波数帯域が、７６０ＭＨｚ帯である請求項１から６のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナを備える窓ガラス。

Images