JPH0728170B2 - 自動車用窓ガラスアンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は窓ガラス絶縁体として使用した自動車用窓ガラ
スアンテナに関する。

〔発明の概要〕

窓ガラス面上に設けタアンテナ素子の受信出力の線巾の
太いストッリップ導体から成るフィーダ線条を介してガ
ラスコーナ部の給電端子に導出させ、フィーダ線条のガ
ラスエッジ（窓フレーム）からの距離を13〜25mmとする
ことにより、給電端子につなぐフィーダケーブルとの整
合性を得て、ガラスエッジと窓フレームとの結合部分で
の断線のおそれをなくしながら高い受信感度を得た自動
車用窓ガラスアンテナである。

〔従来の技術〕

自動車の窓ガラス条に除曇用ヒータ線条と共にラジオ又
はTV受信用のアンテナ用パターン導体を付設したものが
知られている。この種の自動車用の窓ガラスアンテナで
は、自動車の進行方向の変化による受信利得の変動を極
力少なくするために、無視向特性が得られるような導体
パターンのチューニングが行われている。従って一般に
は、窓ガラス上辺に沿った中央部に給電点（集電点）の
あるセンター給電形であり、導体パターンは給電点の左
右に概ね対称に配置されている。

ところがセンター給電の場合、アンテナからチューナま
での自動車内のフィーダケーブルを窓ガラスの上部又は
下部の中央まで配線しなければならないので、実装上不
利である。即ち、窓ガラスの上部又は下部のコーナに給
電端子があれば、配線長がかなり短くなるし、フィーダ
ケーブルと給電端子との間の接続具も目立たなくなる。

このためアンテナ導体のセンター集電点から窓ガラスコ
ーナの給電端子まで延びる単線の線条導体をガラス面上
に形成して、フィーダ線条として利用している。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に単線の空中フィーダ線の特性インピーダンスは数
百Ωあり、給電端子に接続する例えば50Ωの同軸フィー
ダケーブルと整合していない。このためFM放送などの超
短波帯では、アンテナ導体のセンター集電点に同軸フィ
ーダケーブルを直接に接続する場合と比較すると、約10
dBの感度低下が生じる欠点がある。

特開昭52−110550号公報には、ガラス中央からコーナま
で延びるフィーダ導体を自動車の窓フレーム（アース）
に近接して、即ちカラスエッジに沿わせて配置し、これ
によって特性インピーダンスを調整し、フィーダケーブ
ルと整合させた低損失線路にして利得低下を小さくする
ことが開示されている。

しかし自動車の窓フレームのフランジと窓ガラスとの間
には接着剤又はゴム製のウェザーストリップが介在され
ていて、上述のような特性インピーダンスの調整効果を
得るには、フィーダ線条を接着部又はウェザーストリッ
プの内側に入るほどエッジに近い所に配線する必要があ
る。このような配置では、長期にわたっては、ウェザー
ストリップ内に染み込んだ水分による電蝕作用や、窓フ
ランジとガラスとの間の接着剤による腐食作用を受け
て、フィーダ線条が断線するおそれがある。

本発明はこの点にかんがみ、コーナ給電式にしても利得
低下が無く、しかもガラスエッジからかなり離間させて
配線しても低損失フィーダ線として機能するフィーダ線
条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〕

本発明の窓ガラスアンテナは、窓ガラス面上に形成され
た線巾1mm以内のFM放送帯用アンテナ素子導体と、この
アンテナ素子導体の受信信号をガラスコーナ部の給電電
子に導出するフィーダ線条とを具備し、窓ガラスのエッ
ジから13〜25mmの範囲においてエッジに沿って付設され
た巾3mm以上のストリップ導体で上記フィーダ線条を構
成したことを特徴とする。

〔作用〕 フィーダ線条の線巾を太くすることにより、接地導体で
ある窓フレーム（ガラスエッジ）に近づけて配線しなく
ても、フィーダケーブルと整合する特性インピーダンス
の低損失フィーダ線路が得られる。窓フレームとガラス
エッジとの間には接着剤やゴム製のウェザーストリップ
が介在されているが、この部分に入らないようにエッジ
から十分遠ざけてフィーダ線条を配線することにより、
腐食又は電蝕作用による断線のおそれが無くなる。

〔実施例〕

第１図に本発明を適用した自動車のリア窓ガラスの正面
図を示す。リア窓ガラス１の中間領域には除曇用ヒータ
線条２が多数平行に印刷、焼成により形成されている。
各ヒータ線条２の両端を給電用母線３、４に結合し、バ
ッテリ５からスイッチ６を介して加熱電流を流す。なお
ヒータ線条２を上下二群に分けて折返し給電式にしても
よい。

ヒータ線条２はAM用受信アンテナとしても使用される。
このため母線３、４に連なる給電線7a、7bの途中に、互
に磁気結合したチョークコイル8a、8bを介在させ、ヒー
タ線条２のラジオ帯域での対地インピーダンスを高めて
いる。これらのチョークコイル8a、8bを負結合にするこ
とにより、磁気飽和レベルを下げてコアを小型にしてい
る。チョークコイル8aの一端に接続されたコンデンサ10
は電源ノイズを吸収するデカップリング用である。

ヒータ線条２の上部に単線のアンテナ素子11が形成され
ている。このアンテナ素子11は全長が約1200mmで、FM放
送帯域にチューニングしてあるが、ヒータ線条２に約5m
mの近さで近接させることにより、ヒータ線条２で受信
されたAM波の誘導も受けている。

アンテナ素子11の略中間の集電点11aが縦方向の結合線1
2を介して窓ガラス１の上辺に沿う水平方向のフィーダ
線条13の一端に結合されている。このフィーダ線条13の
他端は窓ガラス１のコーナ部まで伸び、更に縦方向の結
合線14を介してアンテナ給電端子15に結合されている。
給電端子15には、チューナに受信信号を供給する同軸フ
ィーダケーブル（図示せず）が接続される。

これらのアンテナ素子11、結合線12、14、フィーダ線条
13、給電端子15も印刷、焼成によりガラス面上に形成さ
れている。

第２図の詳細図に示すように、フィーダ線条13は、リア
窓ガラス１を自動車の窓フレームに取付けるときに介在
される接着剤16又はゴム製ウェザーストリップにかから
ないように、ガラス上辺のエッジ1aから13〜25mmの領域
に、例えばｄ＝約20mmの間隔で形成されている。フィー
ダ線条13の長さは約600mmである。

一般には接地導体が近傍に無い空中フィーダ線の特性イ
ンピーダンスは数百Ωを示し、端子15に接続される同軸
フィーダ線の特性インピーダンス（50Ω）と整合しない
ので、かなりの受信電力の減衰が生じると考えられる。
しかし発明者等の研究により、フィーダ線条13の線巾ｅ
を調整すれば、窓フレーム（接地導体）からかなり離し
てフィーダ線を配置しても特性インピーダンスの調整が
可能であることが明らかにされた。

第３図はフィーダ線条13の線巾ｅを変化させたときの受
信感度のグラフ（測定周波数80MHz）である。この図に
示されるように、線巾ｅを3mm以上にすることにより、
受信感度が向上することが分る。これは線巾を太くする
ことにより、車体（接地導体）に対する容量分が増加
し、窓フレームに近づけなくても、特性インピーダンス
がほぼ50Ωに近づくように改善されるためと考えられ
る。

第７図は、フィーダ線条13の窓ガラス１のエッジ1aから
の距離（第２図のｄ）と受信感度との関係を示すグラフ
である。このグラフに示されるように、窓ガラスのエッ
ジから13〜25mmの範囲Ｄにストリップ導体を設けてフィ
ーダ線条とした場合に良好な受信感度が得られる。13mm
未満では、窓ガラスの接着剤とフィーダ線条とが接触し
て誘電損失により感度が低下し、また25mmを越えると、
フィーダ線条と車体との間の容量が減少してインピーダ
ンスが高くなるので所望の効果が得られなくなる。従っ
て、フィーダ線条13の線巾を3mm以上とし、フィーダ線
条のエッジからの位置を13〜25mmの範囲で選択すること
により、アンテナの特性インピーダンスと同軸フィーダ
線の特性インピーダンスとを整合させることができ、FM
帯で高い受信感度が得られる。

なおアンテナ素子11、結合線12などの線巾は従来と同じ
く約1mmでよい。ストリップ状のフィーダ線条13は実際
には窓ガラス１の周縁に沿って約25mmの巾で形成された
セラミック焼付けの装飾用のマスキング17の内側に配置
されているので、3mm以上の線巾にしても外観上目立つ
ことはない。また車内側においては、フィーダ線条13は
窓ガラス周縁のピラーモールに隠れて見えない。製造時
にはマスキング17のセラミック材を印刷、塗布し、次に
銀ペーストなどの導電材から成るヒータ線条２、アンテ
ナ素子11、フィーダ線条13などを印刷し、更に焼上げ
る。

第４図は変形例を示し、この例では第１図のアンテナ素
子11を中間で素子11b、11cに分離し、分離した各素子の
端を縦方向の二本の結合線12a、12bを介してフィーダ線
条13と結合している。結合線12a、12bは間隔が約5mm
で、アンテナ素子11b、11cとフィーダ線条13との間のイ
ンピーダンス調整の機能を有している。アンテナ素子11
b、11cは二分されることによりダイポール様に動作し、
第１図の単線素子11よりもフィーダ線条13のインピーダ
ンスとの整合性が良い。

第５図は第１図の単線のアンテナ素子11と一本の結合線
12とを使用した例の受信感度Ａと、第４図のアンテナ素
子11b、11cと二本の結合線12a、12bとを使用した例の受
信感度Ｂとを比較したグラフである。70〜90MHzのFM放
送帯で、特性Ｂの方が特性Ａよりも利得が増大している
ことがこの図から分る。

第６図は、第１図又は第４図の結合線14を使用しない
で、フィーダ線条13の一端に給電端子15Eを直線接続し
た例である。

以上の実施例では、単素子のアンテナ素子11又は11b、1
1cを用いているが、折曲げ素子や平行素子を有する複雑
なアンテナパターンに適用することもできる。またアン
テナ素子11とヒータ線条２とを結合してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、自動車の窓ガラスのコーナ部に
アンテナの給電端子を設けた窓ガラスアンテナにおい
て、ガラス面上のアンテナ素子と給電端子との間をガラ
スエッジに沿った線巾の太いストリップ導体状のフィー
ダ線条で結合し、フィーダ線条をガラスエッジから13〜
25mmの範囲で十分に離間させて配置することにより、フ
ィーダケーブルと整合する特性インピーダンスをフィー
ダ線条に与えることができる。従って窓ガラスのエッジ
と自動車の窓フレームとの間に介在される接着剤やウェ
ザーストリップ部分を避けてフィーダ線条を引いても、
低損失フィーダ線路とし機能し、受信感度が大巾に低下
しない。このためウェザーストリップに染み込む水分や
接着剤等による腐食又は電蝕作用で断線するようなこと
がなく、長期にわたり安定に動作する高利得の受信アン
テナが得られる。

請求項２の発明は、上記フィーダ線条とアンテナ素子と
の間の接続に平行２線を用いたので、アンテナ素子とフ
ィーダ線との間の整合結合により、受信利得が改善され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した自動車のリア窓ガラスの導体
パターン図、第２図はフィーダ線条の詳細図、第３図は
フィーダ線条の線巾を変えたときのFM受信感度のグラ
フ、第４図はフィーダ線条とアンテナ素子との間の結合
線の別の態様を示す窓ガラスの導体パターン図、第５図
は第１図及び第４図の窓ガラスアンテナの受信感度を比
較するグラフ、第６図は給電端子の変形例を示す導体パ
ターン図、第７図はフィーダ線条の窓ガラスのエッジか
らの距離（第２図のｄ）と受信感度との関係を示すグラ
フである。 なお図面に用いた符号において、 １……リア窓ガラス ２……ヒータ線条 11……アンテナ素子 12a,12b……結合線 13……フィーダ線条 15……給電端子 16……接着剤 17……マスキング である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−100004（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−70647（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−110550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−48907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−43405（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】窓ガラス面上に形成された線巾1mm以内のF
   M放送帯用アンテナ素子導体と、このアンテナ素子導体
   の受信信号をガラスコーナ部の給電電子に導出するフィ
   ーダ線条とを具備し、 窓ガラスのエッジから13〜25mmの範囲においてエッジに
   沿って付設された巾3mm以上のストリップ導体で上記フ
   ィーダ線条を構成したことを特徴とする自動車用窓ガラ
   スアンテナ。
2. 【請求項２】上記アンテナ素子の集電点と上記フィーダ
   線条との間に、互いに接近した平行二線の結合線を備え
   ることを特徴とする請求頁１に記載の自動車用窓ガラス
   アンテナ。