JPH04298102A

JPH04298102A - 自動車用ガラスアンテナ

Info

Publication number: JPH04298102A
Application number: JP3086281A
Authority: JP
Inventors: Harunori Murakami; 治憲村上; Yuji Baba; 馬場　祐司; Kanta Uragami; 浦上　寛太; Shinya Niizaki; 新居崎　信也; Hirofumi Natsume; 夏目　弘文; Masato Arisawa; 有沢　正人
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1991-03-26
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1992-10-21
Also published as: EP0506334B1; EP0506334A1; DE69214697T2; DE69214697D1; KR920019004A; US5334988A

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のリアガラスな
どの曇り止めに用いられるヒータ線をアンテナとして用
いる自動車用ガラスアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人等は、特願平１−１８５７６０
号において、自動車のリアガラスの曇り止め用のヒータ
線をアンテナとして用いる自動車用ガラスアンテナを提
案している。図１は、この型の自動車用ガラスアンテナ
を示すもので、この図において、リアガラス１の曇り止
め領域２には、ＡＭアンテナとして機能する複数のヒー
タ線３がプリントされ、また、最上位のヒータ線３の上
部には、ＦＭアンテナ４がプリントされる。

【０００３】各ヒータ線３は、一端が給電バス５或は６
に接続され、他端が中継バス７に接続される。また、給
電バス５は電線８及びチョークコイル９を介して例えば
１２ボルトの電源＋Ｂに接続され、このチョークコイル
９はデカップリングコンデンサ２５を介して接地され、
給電バス６は、電線１０及びチョークコイル１１を介し
てスイッチ１２に接続される。これらチョークコイル９
及び１１は、ＡＭ周波に対して高インピーダンスを持つ
もので、各々が高周波用トロイダルコアに数回巻回され
ている。このヒータ線３をリアガラス１の曇り止めに使
用する場合は、スイッチ１２をオン状態にして、チョー
クコイル１１を接地することにより、例えば１２ボルト
の電圧をチョークコイル９及び１１と電線８及び１０と
を介して給電バス５及び６に供給することによって、給
電バス５及び中継バス７の間のヒータ線３と中継バス７
及び給電バス６の間のヒータ線３とを発熱させる。一方
、このヒータ線３をＡＭアンテナとして使用する場合は
、ＡＭ信号が電線８或いは１０から取り出される。

【０００４】また、図１には、本出願人のうちの一方が
出願した実開平２−６４２１９号において提案した自動
車用窓ガラスアンテナのように、リアガラス１面上に形
成されたインダクタンス性のＦＭアンテナ４に装荷され
たインピーダンス整合回路１３が設けられている。この
インピーダンス調整回路１３は、コイルと可変容量ダイ
オードから成るリアクタンス回路を備え、ラジオ受信機
から伝送ケーブルを介して印加される周波数選択信号を
用いて、ＦＭアンテナと伝送ケーブルを介して見たラジ
オ受信器用インピーダンス整合が任意の周波数でとれる
様に動作する。

【０００５】

【解決しようする課題】図１に示すＦＭアンテナ４の感
度の指向特性は８の字様の双指向性を持っている。特に
、最大感度の方向から約９０度ずれた方向の感度が極め
て低い。従って、アンテナに対する電波の到来方向が、
自動車の走行に伴って、時々、３６０度変化する、車載
アンテナとしては、アンテナ４はそれ単体では適切なも
のではない。

【０００６】このため、図１に示すＦＭアンテナ４をＦ
Ｍメインアンテナとして用い、曇り止め領域２内のＡＭ
専用アンテナをＦＭサブアンテナとして兼用し、これら
２つのアンテナを用いて、それらが互いに指向性を補間
し合う、指向性ダイバーシティシステムを構成すること
が必要となる。しかしながら、曇り止め用ヒータ線をそ
のままＦＭサブアンテナとして使用しようとした場合、
図１のバスバー５の最上部付近を給電点とするアンテナ
インピーダンスはＦＭ周波数帯域で、その抵抗成分が図
２の曲線Ａに示すように、そのリアクタンス成分が曲線
Ｂに示す様に変化する。すなわち、ＦＭ周波数帯域内で
並列共振特性を示す。この様なインピーダンスの周波数
特性を示すアンテナに、図１に示す従来の動的インピー
ダンス整合回路を装荷して、伝送ケーブルとの整合をと
ろうとしても、周波数に応じて非単調に変化するインピ
ーダンスに整合回路側が各周波数で正確にトラッキング
できず、ＦＭ周波数帯域全体では、整合回路を装荷した
際のアンテナシステム利得の帯域内平均値が、整合回路
を装荷しないアンテナシステム利得の帯域内平均を下ま
わるという問題が生じる。またチョークコイル９及び１
１は、通常６００〜１３００マイクロヘンリーのインダ
クタンスと、それに並列に入る数ｐＦ〜＋数ｐＦ程度の
浮遊容量を持っているから、ＡＭ帯域においては十分に
高いインピーダンスを持ちヒータ線に誘起したＡＭ信号
が車体に流れるのを阻止できるが、ＦＭ帯域においては
低インピーダンスとなり、ＦＭ信号は車体に流れる。そ
のため、十分なアンテナ開放端電圧が得られず、アンテ
ナシステムの利得が低くなるという問題が生じる。

【０００７】本発明は、上記問題に鑑み、ＦＭ帯域にお
いて、アンテナインピーダンスの抵抗成分とリアクタン
ス成分の両方が周波数に対して単調変化、即ち単純増加
或いは減少するガラスアンテナを提供する共に、ＦＭ帯
域以上の周波数範囲でその開放端電圧の大きいヒータ線
アンテナを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【０００８】従って、本発明による自動車用ガラスアン
テナは、ほぼ逆Ｔ状のメインアンテナと、曇り止めヒー
タ線から成るサブアンテナと、このヒータ線のバスに直
接取付けたコイルとを備え、上記コイル及び上記バスバ
ーを介して上記ヒータ線に電源が供給されるように構成
されている。

【０００９】

【実施例】図４は、本発明による自動車用ガラスアンテ
ナの一実施例を示している。この図において、図１の部
分と対応する部分には同一の符号が付してある。この図
４において、リアガラス１の曇り止め領域２には、ＡＭ
アンテナ及びＦＭサブアンテナとして機能する複数のヒ
ータ線３がプリントされ、また、上側のヒータ線３の上
部近傍には、逆Ｔ状のＦＭメインアンテナ４がプリント
される。

【００１０】この逆Ｔ状のＦＭメインアンテナ４は、車
両の左右方向に受信感度が高い双指向性に近い特性を持
っている。また、このＦＭメインアンテナ４のインピー
ダンスは、水平エレメントの長さと水平エレメントとヒ
ータ線との間の距離によって、ＦＭの周波数において、
単調変化したり、並列共振特性を持ったりする。ＦＭメ
インアンテナ４の水平エレメント即ち、ヒータ線３と平
行なアンテナ部分の長さをＬ１とし、その平行部分と最
も近いヒータ線３との間の距離をＬ２とすると、アンテ
ナインピーダンスが７６〜９０ＭＨｚの範囲で単調変化
する領域は、図５に示す斜線領域である。図５は、ＦＭ
メインアンテナ４におけるパターン寸法と、アンテナ４
に直接伝送ケーブルを接続し、ラジオ受信機に信号を伝
送した場合のアンテナシステム利得と、アンテナインピ
ーダンスの関係を示したものである。ＦＭアンテナ４に
動的インピーダンス整合回路を装荷した時のシステム利
得のピーク値及び整合利得の帯域幅を考慮した場合、図
５におけるＡ点での寸法が優れており、本実施例におい
てはＬ１が５００ｍｍに設定されＬ２が１０ｍｍに設定
されている。

【００１１】一方、ＡＭアンテナとＦＭサブアンテナと
を兼用するヒータ線３は、車両の前後方向に受信感度が
高く、コイル１４及び１５を備えること以外は、図１の
ＡＭアンテナと同じである。このコイル１４は、一端が
給電バスバー５に直接取付けられ他端が電線８に接続さ
れる。また、コイル１５は、一端が給電バスバー６に直
接取付けられ他端が電線１０に接続される。これらコイ
ル１４及び１５は、各々が０．５から１．６マイクロヘ
ンリーの値であってよい。

【００１２】ＦＭメインアンテナ４およびＡＭ／ＦＭ兼
用アンテナ３は、それぞれ、ガラス面上に設置された動
的インピーダンス整合回路１３に入力される。この動的
インピーダンス整合回路１３はラジオ受信機から伝送ケ
ーブルを介して伝えられる周波数選信号に基づいて、回
路内に持つ可変容量ダイオードの容量を変化させる事に
より、ＦＭ帯域内の任意の周波数でＦＭアンテナインピ
ーダンスと伝送ケーブルを介して見たラジオ受信機の入
力インピーダンスとのインピーダンス整合をとる機能と
、ＡＭ帯域内でＡＭアンテナと伝送ケーブルを含めたラ
ジオ入力回路との共振を制御する機能を有する。

【００１３】図２及び図３において、コイル１４及び１
５を用いない、従来のヒータ線３からなるアンテナのイ
ンピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分の周波数
変化が曲線Ａで示され、コイル１４及び１５（１．５マ
イクロヘンリー）を用いた本発明のにおけるヒータ線３
から成るインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成
分の抵抗成分及びリアクタンス成分の周波数変化が曲線
Ｂで示される。これらの図から明らかなように、従来で
は７６〜９０ＭＨｚのＦＭ帯域内に並列共振点を含み非
単調変化したアンテナインピーダンスを、コイル１４及
び１５を給電バスバー５及び６と電線８及び１０の間に
挿入したことにより、ＦＭ帯域内で単調変化する様にな
った事が解る。

【００１４】コイル１４及び１５を用いることによって
ＦＭサブアンテナ３のインピーダンスがＦＭ帯域内で図
２及び図３に示すように単調変化するようになれば、動
的インピーダンス整合回路が良好な周波数トラッキング
特性を持つ事ができるため、ＦＭ帯域内の任意の周波数
でサブアンテナと伝送ケーブルを介して見たラジオ受信
機側のインピーダンス整合が良好にとられ、サブアンテ
ナのシステム利得が向上する。さらに、コイル１４及び
コイル１５のインピーダンスはＦＭ帯域で十分に高くな
り、チョークコイルの９及び１１の浮遊容量によって車
体に流れるＦＭ信号が減少し、サブアンテナの開放端電
圧が上昇するために、サブアンテナのシステム利得はさ
らに向上する。

【００１５】以下の表１は、コイル１４及び１５を持た
ない曇り止めヒータ線アンテナ３に伝送ケーブルを直接
接続したシステムにおける、相対システム利得の実測値
をＡで示し、コイル１４及びコイル１５を備えた本発明
の曇り止めヒータ線アンテナ３に伝送ケーブルを直接接
続したシステムにおける、相対システム利得の実測値を
Ｂで示している。

【００１６】

【表１】

【００１７】この表１から分かる様に、コイル１４及び
１５を持つことによって、曇り止めヒータ線アンテナ３
を伝送ケーブルに直接接続した基本的なシステムの利得
は、ＦＭの全帯域に渡って増加し、特にＦＭ帯域の高域
側では大幅な増加を示している。

【００１８】以下の表２には、コイル１４及び１５を持
たない、曇り止めヒータ線アンテナ３と伝送ケーブルと
の間に動的インピーダンス整合回路１３を接続したシス
テムにおける、整合回路によるシステム利得の改善量の
計算値をＡで示し、コイル１４及びコイル１５を備えた
本発明の曇り止めヒータ線アンテナ３と伝送ケーブルと
の間に動的インピーダンス整合回路１３を接続したシス
テムによるシステム利得の改善量の計算値をＢで示して
いる。

【００１９】

【表２】

【００２０】この表２から分かる様に、コイル１４及び
コイル１５を持たない場合には、動的インピーダンス整
合回路１３による周波数トラッキングが適切に行えない
ため、ＦＭ帯域の一部では整合回路１３がない場合より
も利得が減少している。またＦＭ帯域のほぼ全域にわた
って、コイル１４及びコイル１５を持つ場合の、整合回
路１３によるシステム利得の改善量が、コイル１４及び
コイル１５を持たない場合の整合回路１３によるシステ
ム利得の改善量より大きくなっている。

【００２１】以上、表１及び表２から明らかな様に、コ
イル１４及びコイル１５を持つ曇り止めヒータ線アンテ
ナ３と、伝送ケーブルとの間に動的インピーダンス整合
回路を接続したシステムの利得は、コイル１４及びコイ
ル１５を持たない曇り止めヒータ線アンテナ３における
同様のシステム利得より、ＦＭ帯域全域で、より高い値
を持つことができる。

【００２２】図６は、本発明の自動車用のガラスアンテ
ナの別の実施例を示している。このガラスアンテナは、
ＦＭサブ信号の取り出し方法が図４に示すガラスアンテ
ナと異なっている。即ち、ＡＭ信号は給電バスバー５か
ら調整回路１３に供給されるが、ＦＭサブ信号は、給電
バスバー５及び６に平行に配置されるほぼ横Ｔ状のＦＭ
サブパターン１８を経由して調整回路１３に供給される
。このサブパターン１８は、給電バス５及び６との間隔
が５ｍｍ程度であってよく、実効長が１２５ｍｍ程度（
全長２５０ｍｍ）であってよい。また、ほぼ横Ｔ状のサ
ブパターン１８の中心から調整回路１３に至るフィーダ
線は、このフィーダ線とサブパターン１８との干渉を防
止するために、例えば７ｍｍ離されて配置される。一方
、ＦＭメインアンテナ４は、例えば３ｍｍ幅のフィーダ
線を経由して調整回路１３に供給される。このフィーダ
線は、ＦＭメインアンテナ４との干渉を防止するために
、メインアンテナと平行な部分がなるべく遠くなるよう
に配置されるが、リアガラス１の上辺との間隔は例えば
３５ｍｍである。

【００２３】図７は、本発明に用いられるコイル１４、
１５の一実施例を示している。各コイルは、例えば円筒
製の絶縁磁器の両端に金属キャップ２０、２１をかぶせ
、これらの金属キャップ２０、２１の間の磁器表面にエ
ナメル線等の線材２２を巻いたリードレス部品であって
よい。この線材２２の各端部は、ハンダ付け、ロウ付け
或は電気溶接によって金属キャップ２０、２１に接続さ
れる。このコイルの一端（金属キャップ２０）は、例え
ば、給電バスバー５又は６にハンダ付け等で直に接続さ
れ、他端の金属キャップ２１は、リアガラス１の表面に
プリントされたランド２２に直に接続される。このラン
ド２２には、ヒータ線３に電流を供給する線８又は１０
が接続される。

【００２４】このようなコイルの代りに、トロイダルコ
アに数回巻回したコイルも用いることができる。この場
合、コイルの両端が各々給電バスバー５又は６とランド
２２とに直接ハンダ付けされる。

【００２５】図８は動的インピーダンス整合回路の実施
例を示す。この図において端子３１はガラスアンテナに
接続され、端子３２は伝送ケーブルに接続される。整合
回路はコンデンサ３３を中心とした左右の技に、コンデ
ンサ３４、３５、３６、コイル３７、可変容量ダイオー
ド３８からなる可変リアクタンス回路と、コンデンサ３
９、４０、コイル４１、可変容量ダイオード４２からな
る可変リアクタンス回路から構成される。抵抗４３及び
４４は、抵抗４５を経由して可変容量ダイオード３６、
４２にバイアス電圧を印加するための比較的大きな接地
用抵抗である。

【００２６】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の自動車
用ガラスアンテナにおいては、曇り止めヒータ線上部余
白部分に形成した、ほぼ逆Ｔ状のメインアンテナのアン
テナインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を
、ＦＭの帯域内で周波数に対して単調に変化するように
できるため、メインアンテナに対する動的インピーダン
ス整合回路のトラッキング性が向上し、メインアンテナ
システムの利得を向上させることができる。また、曇り
止めヒータ線をＦＭサブアンテナとして用いたとき、そ
のバスバー上部の給電点における、アンテナ開放端電圧
を増大できかつそのインピーダンスをＦＭの帯域内で周
波数に対して単調に変化するようにできるため、基本的
なアンテナ利得の増大と、サブアンテナに対する動的イ
ンピーダンス整合回路のトラッキング性の向上により、
サブアンテナシステムの利得を大きく向上させる事がで
きる。またメインアンテナとサブアンテナとに互いに異
なる指向性を持たせてこれらが互いに補間する様にした
から、メインアンテナ及びサブアンテナをダイバシティ
ー構成に擦れば全方向に対する総合的な利得を更に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の自動車用リアガラスの概略図である。

【図２】従来及び本発明の場合のヒータ線から成るアン
テナのインピーダンスの抵抗成分の周波数特性を示すグ
ラフである。

【図３】従来及び本発明の場合のヒータ線から成るアン
テナのインピーダンスのリアクタンス成分の周波数特性
を示すグラフである。

【図４】本発明を適用した自動車用リアガラスの一実施
例の概略図である。

【図５】図４に示すＦＭメインアンテナの寸法、感度及
びインピーダンス特性を示すグラフである。

【図６】本発明を適用した自動車用リアガラスの別の実
施例の概略図である。

【図７】本発明に用いられるコイルの一実施例を示す斜
視図である。

【図８】動的インピーダンス整合回路の一実施例を示す
回路図である。

【符号の説明】

１　　　　　　リアガラス３　　　　　　ヒータ線（ＦＭサブアンテナ兼用のＡＭ
アンテナ）４　　　　　　ＦＭメインアンテナ５　　　　　　給電バスバー６　　　　　　給電バスバー８　　　　　　電線１０　　　　　　電線１４　　　　　　コイル１５　　　　　　コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼ逆Ｔ状のメインアンテナと、窓ガラス
のヒータ線から成るサブアンテナと、このヒータ線のバ
スに直接取付けたコイルとを備え、上記コイル及び上記
バスを介して上記ヒータ線に電源が供給されるように構
成した自動車用ガラスアンテナ。