JPH04170102A

JPH04170102A - アンテナ結合回路

Info

Publication number: JPH04170102A
Application number: JP2296653A
Authority: JP
Inventors: Takuji Harada; 原田　卓二; Moriyoshi Kawasaki; 河崎　守良
Original assignee: Harada Industry Co Ltd
Current assignee: Harada Industry Co Ltd
Priority date: 1990-11-01
Filing date: 1990-11-01
Publication date: 1992-06-17
Anticipated expiration: 2011-07-10
Also published as: JP2515624B2; US5278572A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、容量結合によるアンテナ結合回路に関する。

［従来の技術］自動車の窓ガラスに穴を開けずにその窓ガラスを通して
高周波信号を伝送する手段としては種々知られている。

たとえば、ガラス等の絶縁体を挟んで両側にコイルを対
向させることによって誘導結合を行なう方法や、その絶
縁体を挟んで電極導体を対向させて容量を形成すること
によって容量結合を行なうコイル結合方法が知られてい
る。なお、これらの方法においては、伝送を効果的に行
なうために、目的周波数に同調させるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］上記従来方法のうち、コイルによる誘導結合を行なうと
きには、通常、結合度に＝１の付近で使用される（結合
度には結合係数にと同調係数Ｑとの積である）。自動車
電話で使用される９００ＭＨｚの周波数において、結合
度に＝１を得るために必要なコイル直径は、ガラス板厚
の関係から、少なくとも３０１１ＩＩｌｌ程度である。

また、この場合、コイル長もほぼ同じ（３０ｍｍ必要に
なる。そして、このコイルを収゛納するケース（場合に
よっては金属ケース）の寸法は上記の２倍程度になる。

したがって、コイルによる誘導結合を採用したアンテナ
結合回路を自動車用窓ガラスに取り付ける場合、上記コ
イル部分が目障りとなり、美観上からも好ましくなく、
洗車するときに障害になるという問題がある。

一方、容量を通じて信号を伝達する上記従来方法におい
ては、同調させるためには、結合容量と組み合わせるイ
ンダクタンス素子や同調キャビティを必要とする。した
がって、上記コイルによる誘導結合を採用したアンテナ
結合回路の場合と同様の問題が発生する。

また、容量を通じて信号を伝達する方法としては、ガラ
スを挟んで二対の電極を対向させる方法が存在する。こ
の方法において、同軸のような不平衡線を信号線として
使用した場合、二対の電極には極性が存在するので、室
内外のユニットの間で、対にすべき電極の取付方向を同
一にしなければらないという問題がある。つまり、もし
、対にすべき電極の取付方向を逆にする（構造的に逆に
取付ける）と、所定の性能がでないという問題がある。

ところで、上記方法の他に、分布定数（平面）回路によ
る共振回路をガラスの両面に対向させる方法が知られて
いる。しかし、この方法を採用した場合にも、目的とす
る結合度を得るためには、分布定数回路として広い面積
が必要となり、窓ガラスの視界を妨げるという問題があ
る。

本発明は、ガラスの面から大きく突出することがなく、
また視界の妨げが少ない容量結合によるアンテナ結合回
路を提供することを目的とするものである。

［課題を解決する手段］本発明は、蛇行導体の一端に接続された対向電極であっ
て、蛇行導体の面積よりも広い面積をもつ対向電極と、
蛇行導体の他端に接続された外周導体であって、蛇行導
体との間でインダクタンスを形成するとともに対向電極
との間で容量を形成する外周導体とを有するものである
。

［作用］本発明は、蛇行導体の一端に接続された対向電極であっ
て、蛇行導体の面積よりも広い面積をもつ対向電極と、
蛇行導体の他端に接続された外周導体であって、蛇行導
体との間でインダクタンスを形成するとともに対向電極
との間で容量を形成する外周導体とを有するので、ガラ
スの面から大きく突出することがな（、また視界の妨げ
が少ない。

［実施例］第１図は、本発明の一実施例を示す平面図である。

第１図に示すアンテナ結合回路ＣＩは、蛇行導体１０と
対向電極２０と外周導体３０とを有し、これらはプリン
ト基板で作られている。なお、蛇行導体１０の部分を長
円で囲んで示しである。

対向電極２０は、蛇行導体１０の一端１０ａに接続され
、この蛇行導体１０の面積よりも広い面積を有する電極
である。

外周導体３０は、蛇行導体１０の他端１０ｂに接続され
、この蛇行導体１０との間でインダクタンスＬを形成す
るとともに対向電極２０との間で容量Ｃを形成する導体
である。

また、外周導体３０と蛇行導体１０とによって形成され
たインダクタンスＬと、外周導体３０と　□対向電極２
０とによって形成された容量Ｃとによって受信周波数の
共振回路か形成される。

ところで、外周導体３０は第１図に示すように、上側の
横長部分３０ａと下側の横長部分３０ｂとの２つの横長
部分が設けられている。これら横長部分が２つ設けられ
ていると、その横長部分が１つのみ設けられている場合
（つまり、外周導体３０がＬ字状である場合）よりも、
蛇行導体ＩＯとの間で形成されるインダクタンスと対向
電極２０との間で形成される容量とが多くなり、それぞ
れ約２倍になる。そして、そのインダクタンスが並列に
なった分だけＱが増え、共振特性が向上する。

なお、第１図において、蛇行導体１０の線幅は、１．５
ｍｍ程度であり、この幅を広くするとインダクタンスＬ
が低下する。また、蛇行導体１０と外周導体３０との距
離は、蛇行導体ｌＯの線幅とほぼ同じに設定しである。

また、対向電極２０は、上記実施例においてはほぼ長方
形をなしているが、この形状は、丸、三角、四角等の他
の形状であってもよい。また、外周導体３０の線幅は、
蛇行導体ｌＯの線幅のほぼ倍に設定しであるが、通過ロ
スが最低になるように定めればよい。

上記数値は一例であって、他の値でもよく、受信周波数
、必要な結合度等によって、任意に変えることができる
。たとえば、第１図に示すようなアンテナ結合回路ＣＩ
を実際に作成したところ、インダクタシスＬが不足なら
ば、外周導体ｌＯをもっと長くすればよい。なお、より
低い周波数の信号を受信する場合には、インダクタンス
をより多く必要とする。

第２図は、上記実施例を同軸ケーブル４０に接続した例
を示す図である。

第２図において、同軸ケーブル４０の外被導体が外周導
体３０と接続され、同軸ケーブル４０の芯線が蛇行導体
１０に接続されている。なお、給電インピーダンス値が
高いときには、同軸ケーブル４０の芯線を対向電極２０
に接続するようにしてもよい。

第３図は、上記実施例において、ガラス５０を介して、
２つのアンテナ結合回路Ｃ１を互いに対向させた例を示
す図である。

第３図においてガラス５０の車外側にアンテナ結合回路
Ｃ１を貼り付け、第２図に示すように同軸ケーブル４０
を接続しその同軸ケーブル４０の他端にアンテナを結合
しである。そして、ガラス５０の車内側に別のアンテナ
結合回路Ｃ１を接続し、この車内側のアンテナ結合回路
Ｃ１と受信機とを同軸ケーブル４０によって接続する。

ところで、従来の平面回路（分布定数回路）においては
、自動車電話の周波数９００ＭＨｚ程度では、約１５０
Ｘ２５ｍｍの面積が必要であるが、上記実施例において
は、約４５Ｘ２５ｍｍの面積で足りる。このように上記
実施例において面積を狭くできるのは、共振回路に必要
なインダクタンスＬを得るために、蛇行導体１０のよう
に、その長手方向の長さを短くしであるためである。

第３図において、２つのアンテナ結合回路ＣＩは同じ方
向に向いてセットされている。つまり、車内側または車
外側から見た場合、１つのアンテナ結合回路ＣＩのみが
ガラス５０に張付けられているように見える。これを２
つのアンテナ結合回路ＣＩの互いのずれ角を０度とする
と、そのずれ角が約１８０度であれば０度の場合と同じ
結合度になる。２つのアンテナ結合回路ＣＩをガラス５
０に貼り付ける場合、そのずれ角は限定されないが、ず
れ角が９０度であると結合度が少なくなる。

また、２つのアンテナ結合回路Ｃ１をガラス５０を介し
て貼り付ける場合、両面接着テープ等を使用し、静電容
量を多くするためには、アンテナ結合回路Ｃ１を構成す
るプリント基板の銅箔面をガラス５０側に設定すること
が好ましい。しかし、防水性の点からは必ずしも銅箔面
をガラス５０側に設定する必要はない。すなわち、アン
テナ結合回路ＣＩはモールドされるが、両面接着テープ
は通常、吸湿性を有するので、雨水が両面接着テープに
浸透し、絶縁劣化等の問題を起こし、これを防止するた
めには、銅箔面をガラス５０と反対側に設定することが
好ましい。

さらに、結合回路ＣＩを両面プリント基板で構成し、そ
の両面プリント基板の一方の面（両面接着テープを貼る
側の面）に、蛇行導体１０、対向電極２０、外周導体３
０のうちの１つまたは２つを設け、その残りを上記両面
プリント基板の他方の面（両面接着テープを貼らない側
の面）に設けるようにしてもよい。もちろん、蛇行導体
１０と対向電極２０と外周導体３０とは、第１図に示す
ように電気的に接続される。

この場合、ガラス５０の車外側に設けられる結合回路Ｃ
１の対向電極２０と、車内側に設けられる結合回路Ｃ１
の対向電極２０との間の静電容量を増加させるためには
、上記両面プリント基板のガラス５０側の面（両面接着
テープを貼る側の面）に対向電極２０を設置することが
好ましい。

また、防水性の点からは、上記両面プリント基板のガラ
ス５０と反対側の面（両面接着テープを貼らない側の面
）に蛇行導体１０と外周導体３０とを設置することが好
ましい。

さらに、外周導体３０も静電容量に関係があるので、そ
の静電容量をより一層増加させる場合には、上記両面プ
リント基板のガラス５０側の面に対向電極２０と外周導
体３０を設置し、両面プリント基板のガラス５０と反対
側の面に蛇行導体１０を設置することが好ましい。

第４図は、上記実施例の変形例を示す図である。

同図（１）に示すように、ガラス５０の車内側は、第３
図に示す例と同様であるが、ガラス５０の車外側には対
向電極２０のみで構成されたアンテナ結合回路Ｃ２が取
り付けられ、このアンテナ結合回路Ｃ２にアンテナＡが
接続されている。第４図（２）は、アンテナ結合回路Ｃ
２の平面図である。第４図に示す場合においては、アン
テナＡは、λ／２（λは受信周波数の波長）の整数倍の
長さを有するアンテナ（電圧給電タイプ）である必要が
ある。

第５図は、本発明の他の実施例を示すアンテナ結合回路
の平面図である。

第５図に示す実施例においては、第１図に示す実施例の
外周導体３０を環状にした外周導体３１が設けられてい
る。蛇行導体ｌＯ１対向電極２０については第１図に示
す実施例と同じである。

第６図は、本発明のさらに他の実施例を示す平面図であ
る。

第６図（１）は、外周導体３２の中に蛇行導体１０と対
向電極２０とが設けられている点は、第５図に示す実施
例と同じであるが、外周導体３２と対向電極２０との間
に第２の蛇行導体１１が接続され、対向電極２０からみ
て蛇行導体ＩＯと反対側に第２の蛇行導体１１が設けら
れている。

第６図（２）は、第６図（１）に示す実施例の変形例を
示す図である。

第６図（１）に示す実施例は、第１図に示すアンテナ結
合回路Ｃ１を対向電極２０の中心で点対称にした回路を
、第１図に示すアンテナ回路Ｃｔに接続した回路である
が、第６図（２）に示す実施例は、第１図に示す実施例
を、対向電極２０の中央部分で線対称にした回路を、第
１図に示すアンテナ回路ＣＩに接続した回路である。

第７図は、本発明のさらに他の実施例を示す図である。

第７図（１）は、第１図に示すアンテナ結合回路ＣＩの
外周導体３０をＣ字状の外周導体３３にしたものであり
、同図（２）は、第６図（１）に示すアンテナ結合回路
Ｃ４の外周導体３２を円状にした外周導体３４を設けた
ものである。

なお、第５図、第６図に示した実施例のうち、外周導体
３１，３２を五角形、六角形等の他の形状の環状にして
もよい。

上記実施例においては、ガラス５０を介してアンテナ結
合回路を対向させているが、ガラス以外にも、プラスチ
ックボディー等の絶縁物を介してアンテナ結合回路を対
向させるようにしてもよい。

［発明の効果］本発明によれば、アンテナ結合回路が、ガラス面から大
きく突出することがなく、また視界の妨げが少ないとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す平面図である。第２図は、上記実施例に同軸ケーブルを接続した状態を
示す図である。第３図は、上記実施例において、ガラスを介して、２つ
のアンテナアンテナ結合回路を互いに対向させた例を示
す図である。第４図（１）、（２）は、第３図に示す実施例の変形例
を示す図である。第５図は、本発明の他の実施例を示す平面図である。第６図（１）、（２）は、本発明のさらに他の実施例を
示す平面図である。第７図（１）、（２）は、上記実施例のうち外周導体を
変形した例を示す図である。Ｃｌ−Ｃ７・・・アンテナ結合回路、１０Ｓ１１．１２・・・蛇行導体、２０・・・対向電極、３０〜３４・・・外周導体、４０・・・同軸ケーブル、５０・・・ガラス。特許出願人　　原田工業株式会社同代理人　　　用久保　　新　− Ｃ１：アンテナ結合回路がラス車外側　　　　　車内側

Claims

【特許請求の範囲】

（１）蛇行導体と；この蛇行導体の一端に接続された対向電極であって、上
記蛇行導体の面積よりも広い面積をもつ対向電極と；上記蛇行導体の他端に接続された外周導体であって、上
記蛇行導体との間でインダクタンスを形成するとともに
上記対向電極との間で容量を形成する外周導体と；を有することを特徴とする容量結合によるアンテナ結合
回路。
（２）請求項（１）において、上記外周導体は、コ字状、Ｌ字状、Ｃ字状、環状である
ことを特徴とする容量結合によるアンテナ結合回路。
（３）請求項（１）において、上記外周導体と上記対向電極との間に接続された第２の
蛇行導体であって、上記対向電極からみて上記蛇行導体
と反対側に、上記蛇行導体とは別の第２の蛇行導体が設
けられていることを特徴とする容量結合によるアンテナ
結合回路。
（４）請求項（１）において、上記蛇行導体と上記対向電極と上記外周導体とは、プリ
ント基板上に形成されていることを特徴とする容量結合
によるアンテナ結合回路。
（５）請求項（１）において、上記蛇行導体と上記対向電極と上記外周導体とが両面プ
リント基板上に形成され、上記両面プリント基板の一方
の面に、上記蛇行導体、上記対向電極、上記外周導体の
うちの１つまたは２つが設けられ、その残りが上記両面
プリント基板の他方の面に設けられていることを特徴と
する容量結合によるアンテナ結合回路。
（６）請求項（５）において、上記両面プリント基板の一方の面に両面接着テープが貼
り付けられ、上記両面プリント基板の上記両面接着テー
プ側の面に、上記対向電極が設けられ、上記両面プリン
ト基板の上記両面接着テープを貼らない側の面に上記蛇
行電極と上記外周導体とが設けられていることを特徴と
する容量結合によるアンテナ結合回路。
（７）請求項（５）において、上記両面プリント基板の一方の面に両面接着テープが貼
り付けられ、上記両面プリント基板の上記両面接着テー
プ側の面に、上記対向電極と上記外周導体とが設けられ
、上記両面プリント基板の上記両面接着テープを貼らな
い側の面に上記蛇行電極が設けられていることを特徴と
する容量結合によるアンテナ結合回路。
（８）蛇行導体と；この蛇行導体の一端に接続された対向電極であって、上
記蛇行導体の面積よりも広い面積をもつ第１の対向電極
と；上記蛇行導体の他端に接続された外周導体であって、上
記蛇行導体との間でインダクタンスを形成するとともに
上記対向電極との間で容量を形成する外周導体と；を有する平面回路と、上記対向電極とほぼ同じ第２の対
向電極とが設けられ、上記蛇行導体または上記第１の対
向電極と上記外周導体とに信号線が接続され、上記第２
の対向電極にアンテナが接続され、上記平面回路と上記
第２の対向電極とが絶縁物を介して対向して設置される
ことを特徴とする容量結合によるアンテナ結合回路。
（９）蛇行導体と；この蛇行導体の一端に接続された対向電極であって、上
記蛇行導体の面積よりも広い面積をもつ対向電極と；上記蛇行導体の他端に接続された外周導体であって、上
記蛇行導体との間でインダクタンスを形成するとともに
上記対向電極との間で容量を形成する外周導体と；を有する平面回路が２つ設けられ、上記蛇行導体または
上記対向電極と、上記外周導体とに信号線が接続され、
上記２つの平面回路は絶縁物を介して対向して設置され
ることを特徴とする容量結合によるアンテナ結合回路。