JPH032981Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、パーソナル無線や自動車電話など自
動車等における送受信兼用アンテナなどに用いら
れ、とくに、窓ガラスのようなガラス面上に形成
されるガラスアンテナに関する。

〔従来の技術〕

自動車のラジオ受信機などで受信専用のVHF
帯ガラスアンテナを外部の給電線に接続する場
合、自動車用低周波接栓を用いている。けれども
この低周波接栓は、VSWRが悪く、同軸給電線
用が無く、接地アンテナ専用であるなどにより、
送信用でしかもUHF帯に転用することができな
かつた。

このため、従来は、UHF帯送受信兼用ガラス
アンテナを外部の同軸給電線に接続する場合、Ｎ
型、BNC型接栓をガラスエツジに接着により固
定しガラスアンテナと半田付けするか、接栓を用
いずに給電線を直接半田付けしていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら接栓をガラスエツジに接着したあ
と半田付けしたり、また直接半田付けする方法
は、作業が面倒で簡単に組付け出来ないほか、一
度接続してしまうと分離出来ないので他の組立工
程に制約を与え、またBNC型接栓ではコストが
高くつくなど量産化に適さないという問題があつ
た。

本考案は上記従来の技術の問題に鑑みなされた
もので、VSWRが良好で送信用に使用でき、組
付けが簡単で量産に適し、コストの安いガラスア
ンテナを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係るガラスアンテナでは、ガラス面上
に形成したガラスアンテナの引出線路の端部にア
ンテナ側端子を設け、一方、給電線の端部に接栓
を固定し、この接栓にアンテナ側端子と着脱自在
に結合する給電線側端子を設け、この給電線側端
子を給電線の導体と接続するとともに、ガラス面
又は接栓に、アンテナ側端子と給電線側端子を嵌
合した際アンテナ側端子及び給電線側端子に接触
するガラスと同じ比誘電率を有す接触部材を備え
るようになつている。

〔作用〕

本考案に係るガラスアンテナでは、ガラスアン
テナの引出線路の端部に突設したアンテナ側端子
に、給電線に固定した接栓に設けた給電線側端子
を結合することにより簡単に組付けることがで
き、逆にアンテナ側端子と給電線側端子の結合を
解くことで簡単に取外すことができる。

また、ガラス面上に形成したガラスアンテナの
引出線路の特性インピーダンスは、誘電体である
ガラスの影響を受けるが、接栓側においても、ア
ンテナ側端子に接栓を嵌めたとき、ガラスと同じ
比誘電率を有する接触部材が、アンテナ側端子及
び給電線側端子に接触するので、導体と誘電体が
前記引出線路と同じ配置関係となり特性インピー
ダンスが線路側とほぼ等しくなる。

このため線路側と接栓側で特性インピーダンス
が整合する。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を図面に従つて説明する。
第１図は、本考案に係るガラスアンテナの基本的
な構成を示す図である。

ガラス１０の表面にUHF帯送受信兼用のアン
テナパターン１２が設けらており、このアンテナ
パターン１２は接栓１３（第４図参照）及び同軸
給電線１４によつて図示しない無線機と接続され
ている。アンテナパターン１２は、全体が貼付、
蒸着、焼付等により基板の機能を有するガラス１
０の上にパターン形成されてなる。

このアンテナパターン１２は、直線上に設けら
れた一対のダイポールアンテナ素子１８，２０が
垂直になるように配設されたアンテナ部１６を有
している。このアンテナ部１６が垂直に設けられ
ることにより水平面内の指向性が均一となる。

アンテナ部１６には、中央部に引出部２２が延
設されており、アンテナ部１６に対し直角方向に
延長されている。この引出部２２は、ダイポール
アンテナ素子１８，２０の端部に接続された互い
に平行な引出線２４，２６とから成る。この内、
引出線２４は、接栓１３を介して同軸給電線１４
の中心線２８と接続される信号引出線であり、引
出線２６は同軸給電線１４のシールド線３０と接
続されるシールド用の引出線である。

引出線２４に対し、引出線２６の反対側には、
引出線２６とともに引出線２４を挾むようにして
シールド用の引出線３２が備えられている。この
引出線３２はダイポールアンテナ素子１８の近傍
からガラス１０の端部まで引出線２４，２６と平
行に延長されている。

この引出線３２は接栓１３を介して同軸給電線
１４のシールド線３０と接続される。引出線２
４，２６，３２はアンテナパターン１２の内、引
出線路３３を形成しており、同軸給電線１４を平
面形状化したものである。引出線３２は引出線２
６とともに引出線２４をシールドしSN比やアン
テナ特性の向上を図るためのものである。

引出線３２と２６の途中からは各々上下に直角
に枝分かれしたのち、Ｌ字状に曲析し引出線３
２，２６と平行にダイポールアンテナ素子１８，
２０近くまで延設された平衡・不平衡変換素子３
４，３６が設けられている。この平衡・不平衡変
換素子３４，３６は、所謂バランとしての機能を
有している。

このように構成されたアンテナパターン１２に
於いて、各部の寸法は次のように決める。

まず、アンテナ部１６の長さl₁について、一般
的に半波長ダイポールアンテナの長さＬは次式で
表される。

Ｌ＝（150／）・Ｋ …(1) Ｋ＝１／√ 但し、 Ｌ：半波長アンテナの全長〔ｍ〕 〓：使用周波数〔ＭHz〕 Ｋ：波長短縮率 εs：誘電体の比誘電率 ところが(1)式は、アンテナ素子が比誘電率εsの
物質に埋設された場合に成立するもので、第１図
に示すようにガラス１０の表面にアンテナ部１６
を配置させた場合には成立しない。

そこで本考案者が、第１図のl₁を変化させてア
ンテナ利得Ｇが最大となるl₁の値から、逆に見か
け上の波長短縮率K′、見かけの比誘電率εs′を算
出したところ、ガラス１０の厚さｔ＝４〜15mm、
εs≒６のとき、εs′≒0.5εs、K′≒0.57であること
がわかつた。(1)式を書き直すと、 l₁＝（150／）（１／√２） …(2) となる。この(2)式に従つて、l₁の長さを設定すれ
ばよい。

次に、平衡・不平衡変換素子３４，３６の長さ
l₂は、通常、アンテナ全長の半分とされるので、
(2)式で求めたl₁の1/2とすればよい。

また、引出線２４の線幅l₃、引出線２６，３２
の間隔l₄、引出線２６，３２の線幅l₅は、ガラス
１０の比誘電率εs、引出線路３３の特性インピー
ダンス、VSWRに関係する。l₅をパラメータとし
てl₄／l₃とVSWRの大きさの関係を求めるとガラ
ス１０の厚さｔ＝４〜15mm、εs≒６の場合第２図
のようになる。

VSWRは小さい程アンテナ特性上好ましいの
で、第２図の最小となる条件に設定すればよい。
例えばl₄が視認性に影響を与えることを考慮して
l₅≒５mmとしたときl₄／l₃≒５とすればVSWR≦
1.5となる送受信兼用アンテナとしての実用性を
持つ。

また、この場合、引出線路３３の特性インピー
ダンスは同軸給電線１４と同じ50Ωとなる。

尚、平衡・不平衡変換素子３４，３６の線幅l₆
はl₅と同程度にしてある。

引出線路３３と同軸給電線１４を接続する接栓
１３は、特性インピーダンスが引出線路３３、同
軸給電線１４と等しくなるように構成されてお
り、ガラスアンテナのVSWRを悪化させないよ
うになつている。

第３図は接栓１３の具体的構成を示す。

まず、引出線路３３の端部には各引出線２４，
２６，３２にガラス１０より上方へ立上がつたの
ちガラス１０の端方向へ折曲されガラス１０と平
行に突出されたＬ字状の雄端子５０，５２，５４
が接続若しくは溶着などにより固着されている。
これら雄端子５０，５２，５４は自動車の電装に
通常用いられる端子を使うことができる。

一方、同軸給電線１４の先端には雌側の接栓１
３が装着されている。この接栓１３は上面中央部
に断面が半円形の溝５６を有する接栓本体５８
と、接栓本体５８の先端下側の段部６０に接着等
により固着された接触部材６２と、この接触部材
６２の上面に前記雄端子５０，５２，５４に対応
して接着などにより装着された雌端子６４，６
６，６８と、同軸給電線１４を固定するための固
定金具７０、止めネジ７２とから成る。

接栓１３は、同軸給電線１４の先端部を溝５６
に嵌込んだのち、上から固定金具７０を止めネジ
７２で接栓本体５８にネジ止めし同軸給電線１４
を接栓本体５８に押え付けて固定する。なお、雌
端子６４を同軸給電線１４の中心線２８とハンダ
付けし、雌端子６６，６８をシールド線３０とハ
ンダ付けすることで予め同軸給電線１４に取付け
ておく。

接触部材６２はガラス１０と同じ比誘電率を有
しており、接触部材６２の下面から雌端子６４，
６６，６８までの高さが、ガラス１０から雄端子
５０，５２，５４までの高さと一致している。

接触部材６２はガラス１０と同じガラス若しく
はプラスチツク材などから形成されている。又接
栓本体５８の材質は任意であるが、接触部材６２
と接栓本体５８をプラスチツク材などで一体的に
形成することもできる。

接触部材６２の前端は雌端子６４，６６，６８
の先端とほぼ面一になつている。

このように構成された接栓１３を引出線路３３
に組付ける場合、雄端子５０，５２，５４に雌端
子６４，６６，６８の先端を嵌めガラス面１０と
行に接栓１３を押込めばよい。雌端子６４，６
６，６８の内径は雄端子５０，５２，５４の外径
より僅かに小さく形成されており雌端子６４，６
６，６８に設けた割溝７４により確実に結合でき
るようになつている。

そして接栓１３が最後まで押込されると接触部
材６２の前端が雄端子５０，５２，５４の立上が
り部７６，７８，８０に接触する。一方、雌端子
６４，６６，６８の下側には予め接触部材６２が
接触しているので、引出線路３３に接栓１３を接
続したあとの接続部分を成す雄端子５０，５２，
５４及び雌端子６４，６６，６８の導体がガラス
１０と同じ比誘電率を有する接触部材６２と接触
することになる。

従つて導体である雄端子５０，５２，５４、雌
端子６４，６６，６８と接触部材６２との配置関
係が導体である引出線２４，２６，３２とガラス
１０との配置関係と近似した状態となり、かつ、
接触部材６２とガラス１０の比誘電率が等しいの
で端子における特性インピーダンスが引出線路３
３の特性インピーダンスと等しくなる。

このため、端子から見て引出線路３３側と同軸
給電線１４側の両者の整合が図られることにな
り、アンテナ側で設定したVSWRは悪化せず良
好なアンテナ特性を得ることができる。

接栓１３をガラス１０から取外したい場合は、
接栓１３を取付時とは逆方向に引けばよい。

尚、第３図ではガラス平面図と同一方向に同軸
給電線を引出す場合について説明したが、直角方
向に引出すように構成してもよい。

また、接触部材は上記実施例のように接栓側に
備える他、ガラス面側に備えてもよく、更に、接
栓側とガラス面側の両方に装備してもよい。

本考案とは別に、第３図における接栓側におい
て雌端子をガラス１０の比誘電率よりも小さい所
定の比誘電率を有する誘電体部材に埋設し又は挾
る込んで、等価的に雌端子を本考案の如く片面か
らガラスと同じ比誘電率を有する誘電体部材に接
触させたのと同じ特性を持たせることもできる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係るガラスアンテ
ナによれば、ガラス面上に形成したガラスアンテ
ナの引出線路の端部にアンテナ側端子を設け、一
方、給電線の端部に接栓を固定し、この接栓にア
ンテナ側端子と着脱自在に結合する給電線側端子
を設けたので、簡単に接栓の組付けや取外しを行
うことができ作業の手間が掛からず量産化に好適
である。

また、アンテナ側端子と接栓を嵌めたとき、ガ
ラスと同じ比誘電率を有する接触部材が、アンテ
ナ側端子及び給電線側端子と接触するので、導体
と誘電体が前記引出線路と同じ配置関係となり特
性インピーダンスが引出線路とほぼ等しくなる。

このため線路側と接栓側で特性インピーダンス
が整合しVSWRを悪化させることなく良好な値
に保つことができる。

更に、アンテナ側端子や給電線側端子には安価
な端子を流用でき、接栓の材質もプラスチツクや
ガラスなどを使用できるので材料コストが安いと
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る送受信兼用ガラスアンテ
ナの基本構成を示す概略図、第２図はアンテナパ
ターンの寸法諸元とVSWRとの関係を示す線図、
第３図は第１図中の接栓を拡大して示す斜視図で
ある。 １０……ガラス、１２……アンテナパターン、
１３……接栓、１４……同軸給電線、３３……引
出線路、５０，５２，５４……雄端子、６２……
接触部材、６４，６６，６８……雌端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガラス面上に形成したガラスアンテナの引出線
   路の端部にアンテナ側端子を設け、一方、給電線
   の端部に接栓を固定し、この接栓にアンテナ側端
   子と着脱自在に結合する給電線側端子を設け、こ
   の給電線側端子を給電線の導体と接続するととも
   に、ガラス面又は接栓に、アンテナ側端子と給電
   線側端子を嵌合した際アンテナ側端子及び給電線
   側端子に接触するガラスと同じ比誘電率を有す
   る、接触部材を備えたことを特徴とするガラスア
   ンテナ。