JPH07500466A - 車両の窓ガラス近傍の無線アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 車両の窓ガラス近傍の無線アンテナ装置技術分野 本発明は車両の窓ガラス近傍の無線アンテナ装置に関する。

従来技術 例えばＣ−ネットまたはＤ−ネット自動車電話用の無線アンテナはしばしば良好 なアンテナ作用のために棒形状または他の形状に形成されたアンテナとして後方 の屋根隅部に取り付けられているかまたは接着アンテナとして後部ガラス板に接 着されている。各々の場合においてアンテナは車両の外殻から外側に出ており、 それゆえ例えば窓ガラスアンテナに対して外部アンテナと称されている。

アンテナは送信状態において代表的には２５Ｗにまで作用される。簡単な取り付 けを可能にするためには後部ガラスに接着させかつアンテナ信号をガラスにより 容量的に結合させるアンテナが特に好都合である。車両の窓ガラスに接着させる かかるアンテナ装置は例えばドイツ連邦共和国特許第３９３１８０７Ａ］、号明 細書から公知である。

電磁放射線は電磁界を車両内部のアンテナに隣接するガラス開口部を通して捕ら える。後方の屋根隅部での普通の取り付は点においてはその取り付は点が電磁界 を捕らえ、後部ガラス上の接着アンテナにおいては後部ガラスが小さな大きさに おいて電磁界を捕らえ、しかしながらまた他の隣接するガラス開口部、例えば後 方サイドガラスは電磁界の結合のために車両内部に電磁界を分配させる。

今日の後部ガラスは普通ガラス加熱体を有し、該ガラス加熱体は印刷されかつ大 抵は水平に設けられた導体からまたは接続ガラス円板の周円板間に挿入される多 数の水平の個々の線からなる。このような導体構造は内部空間において、電磁界 の結合に関して確実な遮蔽作用を有しかつ電磁界強さを加熱領域を持たない後部 ガラスに比して減少する。しかしながら、加熱装置の形成に関して特別な構成を 施していない場合に、この作用は僅かである。

それは無線装置において垂直分極が利用されかつ無線アンテナが自動車の長手方 向軸線に対してほぼ中心に配置されることから生じる。発生する電磁界形状はそ の場合に、水平に配置された熱導体が電流をアンテナ垂線の足に戻すのに適さな いようになっている。それにより通常の加熱領域の遮蔽作用は僅かである。

送信状態においてまた最大ガラス寸法に対して垂直に配置された熱導体が母線に より上方および下方ガラス縁部において利用される。平らな蒸着された金属層を 備えたガラスが同様に今日の技術で実現し得る。電磁界形状に関してこのような 加熱ガラスにおいて好都合な前提条件が遮蔽作用に関して付与される。それにも 拘わらず従来技術により実施されるガラス加熱の接地関係は無線装置の周波数に 関して限定できない。

普通車両内部に発生する電磁界の強さは大きい。自動車無線に代表的に利用され る２５Ｗまでの送信導体において屋根外殻で後方屋根隅部の近傍に取り付けられ るアンテナにおいて後部座席の乗客の頭の範囲においてＤＩＮ−議案０８４８に よる限界値に達するかまたはそのうえさらにそれを超える電磁界強さを生じる。

ガラスに接着されたアンテナにおいてさらに問題を含んでいる。とくにアンテナ の垂線の足の近傍には非常に高い電界強さが生じるので、ＤＩＮ−議案０８４８ による限界値は座席の大部分の範囲において超過し、そのさいアンテナの特別な 構造形状がここでは電界分配にかなりの影響を及ぼす。

この場合に車両の乗客に対する危険は排除することができない。

発明の開示 本発明の目的は車両の座席中の電界を明らかに低下させることができ、外部アン テナの性能を無線操作に関して十分に保持させることができるアンテナ装置を提 供することにある。

この目的は請求の範囲第１項の特徴により解決することができる。

本発明の利点はとくに、座席室内に生じる電界強さが今日の普通の最大送信性能 においてＤＩＮ−議案０８４８の限界値以下に確実に保持され得るので、本発明 によるアンテナ装置によれば屋根アンテナにもまた接着アンテナにも、問題なく 組み込むことができる点にある。それにより本発明によるアンテナによれば乗客 の安全性に危険を及ぼす従来技術の欠点を回避することができる。

とくに大きな利点として、減少の範囲が構造体の大きさ、配置および形状の選択 により最大に利用する送信性能またはアンテナ型式のごときその場合の要件に適 合させることができ、その結果技術的な経費が必然的に増大させないようにする ことにある。

さらに他の実質的な利点は、本発明によるアンテナ装置を備えている車両におい て構造体を有する車両窓ガラスを同様に関連付けることができかつまた無線受信 用のアンテナ構造として適し、その結果従来の車両の窓ガラスの作用に関して制 限を生じない構造を有することができる。

図面の簡単な説明 第１ａ図は後部ガラス隅部の近くの屋根に取り付けられかつその電界が客室に広 がる外部アンテナを備えた従来技術のアンテナ装置の断面図、 第１ｂ図は接着アンテナを備えた従来技術のアンテナ装置の断面図である。

第２図は後部ガラス隅部の近くの屋根に取り付けられ第３図は第２図による本発 明のアンテナ装置の平面図である。

第４図は接着アンテナを備えると共にガラス開口部の全体に延伸する構造体を備 えた本発明によるアンテナ装置の断面図である。

第５図は構造体を格子網として形成し、アンテナの垂線の足の周囲において車両 内部の電界の減少に関してとくに高い効果を付与するようにした第４図による本 発明のアンテナ装置の平面図である。

第６図は接着アンテナとガラス開口部の一部分のみを覆う構造体とを備え、普通 の範囲において加熱区域を大きな部分にわたって延伸させ、構造体はそのインダ クタンスをコンデンサにより補償される接続線を介して車体と接続させた本発明 によるアンテナ装置の断面図である。

第７図は第６図による本発明のアンテナ装置の平面図である。

第８図は導体変換によって形成される構造体と車体との間の低い抵抗の接続を備 えた本発明によるアンテナ装置の平面図である。

第９図は同軸的に下方から供給されるダイポール特性を有する接着アンテナおよ びガラス隅部に沿ってのみ延伸させて車体と接続させた構造体を備え、ガラスの 下側範囲に加熱区域を配置させた本発明によるアンテナ装置の断面図である。

第１０図は構造体を主として半径方向に配置させた導体から形成させた第９図に よる本発明のアンテナ装置の平面図である。

第１１図は同時の無線信号を受信させる本発明によるアンテナ装置の平面図であ る。

発明を実施するための最良の形態 第１ａ図および第１ｂ図は従来技術によるアンテナ装置を示す。第１ａ図の例に おいて外部アンテナ１は車両の後方の屋根の隅部に取り付けられたアンテナであ り、該アンテナ１は窓ガラス２により閉じられたガラス開口部の近傍に取り付け られている。第１ｂ図の例において外部アンテナ１はそのアンテナの垂線の足１ ０が車両の窓ガラス２に外部で固定されているアンテナであり、その固定は一般 には接着アンテナを用いるために接着により行われている。

アンテナ１と無線装置２３との間の信号接続は、通常のように、同軸の導体１８ を介して行われる。第１ａ図の例において同軸の導体１８の外部導体は、通常の ように、アンテナの垂線の足の近傍において車体３と電気的に通じて接続されて いる。第１ｂ図の例において同軸の導体１８の外部導体はアンテナの垂線の足１ ０の近傍で車体と電気的に通じて接続されている。

送信状況において、外部アンテナ１から出て、金属車体に対して閉じ込められる 電界線１７を生じる。電界線１７により誘電性変位流れが結合される。この流れ はアンテナの垂線の足に対して金属車体３上で上面流れとして含まれる。さらに 、第１ａ図および第１ｂ図には示していないが、電界線１７に対して垂直である 磁界線が、図面の平面から現れる。

第１ａ図および第１ｂ図に示したように、従来技術によるアンテナ装置において 電界１ｔｉ１７の幾つかが生じ、それにより磁界線の幾つかは車体の開口部を通 って、例えば、窓開口部を通って客室に入りかつ金属車体３に対して内部空間内 に閉じ込められる。電界の範囲に留まる人間はそれにより電磁エネルギに曝され る。

とくに高い電界強さが必然的に外部アンテナ１のすぐ近くに生じる。第１ａ図の 例において窓ガラス２と一致するガラス開口部の外部アンテナに隣接する部分に 、また窓ガラスの上方範囲に、とくに高い電界集中が生じる。

後部ガラス板および後方の屋根隅部に取り付けられた外部アンテナの場合におい てそれにより後部座席乗客はとくに頭の範囲において危険にされる。危険は必然 的に送信性能の高さにより受容する。

接着アンテナの場合に、第１０図に示したように、従来技術によるアンテナ装置 においてアンテナの垂線の足１０の直接周囲に車体の電位について十分に大きな 金属対向面が存在しないので、内部空間に多くの電界線が捕らえられる。それゆ え実質上高い電界強さを車両内部に認めることができる。接着アンテナにおいて 簡単な取り付けのために金属車体３との同軸ケーブル１８の外部導体の電気接続 はアンテナの足１０の近傍で行うことができない。その場合に金属軸を同軸ケー ブル１８に接続させることにより、内部空間内の高い電界集中がアンテナの足か らの大きな距離において作用する。また「ラジアル」としてガラス上に配置させ た追加の導体を有するアンテナは車両内部の望ましくない電界強さに関して改善 を生じない。

第１ｂ図において後部窓ガラスの〕部分は、今日一般的であるように、熱光２０ で覆われている。加熱される範囲は窓ガラス２の下方範囲に配置されかつガラス 開口部の全体より小さく、その結果接着アンテナ１は加熱区域の上方で自由空間 に取り付けることができる。熱光の加熱導体は、直流を導く線２４がまず大きな 間隔において車体質量とまたはバッテリのプラス接続と接続されるので、無線通 信サービスの周波数に対して電気的に低く。

ない抵抗で車体３と接続されている。直流を供給する線２４の敷設および長さく 本発明によるアンテナ装置の場合に関しては第７図参照）はそのさい従来技術に より車両の特別な観点により決められかつ無線通信サービスの周波数に関する電 気的な作用に関して決められない。

通常の熱光の遮蔽作用は外部アンテナ１から内部空間に放出される電磁波の結合 について実際には僅かである。

電界は、第１ｂ図に示されるように、内部空間内の加熱領域２０によって実質上 弱められない。

さらに本発明によるアンテナ装置を説明し、それにより電磁波の結合が内部空間 においてはっきり減少できる。

第２図はかかるアンテナ装置を断面図で示し、第３図は後部の屋根の隅部に取り 付けられた外部アンテナｌの例に関して平面図で示す。

第１ａ図と比較して第２図または第３図の例において窓ガラス２は無線通信サー ビスの周波数範囲において低い表面抵抗を有する導電性材料からなる二次元の平 らな構造体４を備えている。本発明による利点を達成するために、無線通信サー ビスの周波数範囲のために構造体４によって自由空間の電界波抵抗より明らかに 低い抵抗である表面抵抗が有効である。その場合に構造体４は遮蔽して作用する のに適しかつ外部アンテナ１に発生する電磁界が車両内部に入り込むのをにそれ により有効に妨げることができる。

現在の技術的可能性において構造体４は例えば被覆の形式において平らに蒸着さ せることができる。この金属層は非常に薄く蒸着され、それにより光の透過が維 持されかつ同時に無線周波数に必要な低い抵抗性が達成される。

全く同様に本発明によるアンテナ装置に適するのはスクリーン印刷法において取 着される、印刷された熱光により知られるような、個々の導体からなる構造体で ある。

内部空間内の電磁界の結合の減少に関して所望の作用を達成するためには、構造 の利用されたジオメトリに関してその場合にさらに以下で説明する本発明の教示 に従うことにある。また印刷された導体構造体と蒸着された層の組み合わせた利 用が好都合であり得る。

金属導体中の表皮効果に基づいて高周波無線波の僅かな侵入深さのためにすなわ ち、直流に関して、例えばガラス加熱のために高い抵抗であるように非常に薄い 層で十分である。直流に必要な低い抵抗性はさらにその場合に印刷された導体に よって調整され得る。

本発明による利点を達成するために、少なくとも構造体４の境界を金属車体３と 低い抵抗で接続させねばならない。第２図または第３図の場合においてそれは構 造体４の４つのすべての境界であり、それにより本発明の意味においてとくに高 い作用の利点を生じる。窓ガラス２は第２図および第３図の例において車体３に 今日一般的な方法で組み込まれかつ接着キャタピラとして外側窓ガラス隅部に対 して平行に取り付けられるガラス接着剤１３によって車体と機械的に接続されて いる。

無線通信サービスの周波数に関する電気的に低い抵抗の接続は多くの場合にとく に簡単であり、それゆえ、第２図および第３図の例におけるように、車体のたい らな対向縁部および構造体の境界上に接着キャタピラを介して好都合に生じる。

結合の必要な低い抵抗性は例えば理想的には銀を含有し、それゆえ良好な導電性 の接着剤１３によって達成され得る。この方法で構造体４は車体の電位に置くこ とができる。車体３用の低い抵抗の接続は本発明によるアンテナによって基本的 に異なる方法で行うことができる。

上述した導電性接着剤の利用は電気的には理想的であるが、このような接着剤は コスト的に高いのが欠点である。

構造的基礎から車両の窓ガラス２ど車体３との間には接着されたガラスを有する モダンな車両において常に代表的には１ないし２ｃｍの幅の重なり区域がガラス の縁部に沿って存在する。代表的には３ないし４ｍｍの比較的僅かな距離のため に、接着キャタピラにより、構造体４と車体３の対向面との間に生じ、それによ り大きな表面の配置のために、この範囲に配置されたガラス接着剤が１より明ら かに大きい誘電率を有するとき、十分に低い抵抗の容量結合を具現する僅かでな い容量結合を生じる。それは現在利用されているガラス接着剤においてその場合 に代表的には５より大きいε、値を有する。

本発明によるアンテナ装置が好都合に組み込まれる無線通信サービスが一般にＵ ＨＦ−範囲またはそれより高い周波数において配置されているので、そのように 形成された容量は構造体４と車体３との間の十分に低い抵抗の接続の形成のため に確かに十分である。

現在利用されているガラス接着剤は一方で高周波において僅かな損失を有し、か つ他方でさらに高いカーボンブラック分担のために大きな損失を有し、その結果 容量結合に加えてさらに高い抵抗の導電率を生じる。またかかるガラス接着剤の 利用において、無線通信サービスの周波数に関して車体と構造体４との間の低い 抵抗の結合が確かに付与される。

本発明によるアンテナ装置に必要な構造体４と車体３との間の低い抵抗の結合は また魚形状に行うことができる。この可能性は第６図に断面図でかつ第７図に平 面図で示す。この例において、ガラスが、通常のように、ゴム密封体とともに車 体に組み込まれるものとする。車体３にたいする十分に低い抵抗の結合はそれに より構造体４および車体３の前面のみで対向する隅部のために各場合において付 与されない。構造体４と車体３との間のインピーダンスの測定により確認される 結合が十分に低くないと、独占的にまたは補助的に車体３に対する構造体４の１ またはそれ以上の線ブリッジによって低い抵抗の結合が保証される。

約１０ｎＨ／ｃｍの固有インダクタンスのために短い線ブリッジにおいて観察さ れる無線装置が運転される周波数範囲に関して、また実質上約４００ＭＨｚの上 方で、約１０ｃｍの難しいそれ以下にすべき範囲を有する線ブリッジがＣ−綱の 周波数範囲において約２８０オームの誘導インダクタンスを生じるので、線ブリ ッジの低抵抗性はまだ十分ではない。線の個々のインダクタンスの補償により直 列に接続された容量１２によってその場合に無線通信サービスの周波数に関して 低抵抗性が再び確立され得る。図示の例においてこれに対して約１．２ｐＦの容 量が必要である。この方法で車体上で有効に低い抵抗結合を生じる。

この接続点２５の位置は、電気的に非常に好都合な作用を生じるために、大きな 交流がアンテナの垂線の足１０に向かって流れるところに好都合に選ばれる。第 ６図の例においてそれは上方縁部で、またアンテナの垂線の足１０に直接近いガ ラスの対称軸線である。接続点３３は好ましくは車体上で接続点２５に対してで きるだけ僅かな距離に選ばれる。この結合の電気的特性は一方の直列共振である 。

線ブリッジによる低い抵抗の結合のこの実施における欠点は取り付けおよび接触 コストである。電気的等価かつそれゆえその作用から等価で接続点２５に関して 有効な車体３と構造体４との間の低い抵抗の結合はまた導体変換によって達成さ せることができる。それにより好都合な方法で線ブリッジ用の取り付はコストが 考慮されな、い。

このような本発明による実施例は第８図に示す。この導体特性はこの例によって 構造体４ａの上方境界と対向する金属車体３との間に生じ、そのさい構造体４ａ の左右側でこれは空いている。その場合の空きは長さ３６または３７に対応して 構造体４ａと車体３との間で対称線３８において有効でありかつ適宜に選択され た寸法３６または３７において直列共振特性を有する交流短絡を生じ、インピー ダンスに変換される。構造体４ａは好都合になり、それによりまた寸法３６また は３７は対称線３８に横たわる構造体４ａの左右の範囲に鏡像的に等し〈実施さ れる。構造４の全体の水平寸法はそれにより寸法３６および３７の合計として２ ７を生じる。寸法３６または３７はこの課題の履行のために、λ／４変換または 対応する同様な特性（λ／４の奇数の整数倍による）を生じるように実施される 。正確に必要な寸法３６または３７はそのさい好ましくは、導体変換がそれを介 して行われる導体の電界が一方でまた窓ガラス２のガラスに存在するので、対称 軸Ｍ２Ｓ上の構造体４と車体との間のインピーダンスの測定を介して決定され、 それにより自由空間波長により拒否する幾らか短い有効波長を生じる。

本発明によるアンテナ装置の結果は電界線が外部アンテナｌから到来し、構造体 ４上で終端しそして内部空間内に多くなくまたは非常に強く弱められて侵入する ようになる。磁界に関しても同様に生じる。この方法で車両の内部空間は無線ア ンテナの電磁界から広範囲に自由である。

車両の内部空間における電磁界のとくに大きな減少の利点を有する大きな有効性 はもちろん、構造体４がガラス開口部の表面全体にわたって延びるとき、本発明 によるアンテナ装置に際して生じる。しかしながら実際には十分に減少されるか 、又は僅かだけ減少された有効性は構造体４がガラスのとくに重要な範囲に延び ることにより達成され得る。

このとくに重要な範囲は本発明による利点の獲得のために、第２図のこの例にお いて、外部アンテナｌの垂線の足の近くからまた車両窓ガラス２の上方中央区域 にある。そこで周知のごとく最も高い電界集中が現れる。対応する方法において 接着アンテナとして実施（第４図および第５図）される外部アンテナ１の場合に おいて区域はアンテナの垂線の足１０のまわりでとくに重要である。

さらに、乗客の太った体の部分が窓ガラス２の範囲に近づくかも知れないことを 考慮する必要がある。それゆえ窓ガラスの上方範囲は後部座席乗客の頭が窓ガラ ス２に非常に接近するかも知れないので、非常に重要である。

それに比して、窓ガラス２の下方範囲は後部座席乗客の身体からさらに離れる。

それは、窓ガラス２が比較的平らに配置されるとき、とくに大きい範囲を生じる 。

それゆえ構造体４の有効性は外部アンテナｌが窓ガラス２の中心にまたは車体３ の近傍に取り付けられるとき、一般に窓ガラスの上方範囲においてかつ中心にお いてとくに大きい。同様な理由からそれについて実際に関連する欠点なしに、窓 ガラス２の下方範囲にまで構造体４を延長することができるかまたはそれは少な くとも僅かな技術的経費によりこの範囲において実施され得る。

第４図はこの点が考慮される接着アンテナ１用の本発明によるアンテナ装置を断 面図で示す。第５図は同様な配置をさらに平面図で示す。符号１０はアンテナの 垂線の足を、また接着アンテナ１が取着される窓ガラスの範囲を示す。この取り 付は点１０はそのさい本発明によるアンテナ装置において、アンテナ１の垂線の 足１０の範囲に再びとくに高い電界集中を生じるので、構造体４により覆われる 範囲の内部に横たわる。

それを介してまた窓ガラスに対する機械的な結合が作られる、接着アンテナ１の 窓ガラスと反対の面はこのようなアンテナにおいて代表的には金属導体で、容量 的に十分に低い抵抗結合が窓ガラス内部で金属対向面１４に対して窓ガラスを通 して付与されるように実施される。

この対向面１４には無線装置に対する信号結合を作る同軸導体１８の内部導体が 接続されている。同軸導体１８の外部導体は本発明によるアンテナ装置において 対向面１４の近傍で構造体４に接続されている。構造体４の遮蔽作用のためにま た同軸導体１８上の定常波は存在しない。

第４図または第５図の例において構造体４は接着アンテナ１に対する同軸導体１ ８の信号接続が窓ガラスによって行われる範囲を除いて窓ガラス全体を被覆する 。印刷された導体７の厚さは構造体４の種々の範囲において異なって実施され、 すなわち窓ガラス２の上方範囲でより厚い厚さをもって実施されそしてそこでさ らにとくに中心において、下方範囲においてかっそこでさらに縁部において導体 の厚さは明らかに小さい。

対向面１４のジオメトリおよびこの対向面に関する構造体４の開口部に関して同 中心的に配置された円（第５図）または長方形または正方形が考えられる。接着 アン例えばＣ−綱またはＤ−網無線電話の周波数が考察されるとき、代表的には ２ないし４ｃｍ”　となる。

もちろん、本発明によるアンテナ装置に関する接着アンテナ１の信号供給は利点 の保持において外部から、また、第４図および第５図において仮定されるように 、窓ガラスによる容量的だけでなく行うことができる。その場合に問題のケーブ ル敷設のためにこの技術は接着アンテナに際して実際にはしかしながらまったく 利用されない。

二次元の、光透過の、しかしながら無線通信サービスの周波数範囲中の無線波を さらに透過しない構造体４は種々の方法で実現され得る。薄い金属層を備えたガ ラス表面の既に言及された蒸着と並んで実際にはとくに、スクリーン印刷法によ り設けられる興味を引く線形状導体の実現がある。

本発明によるアンテナに必要な、無線通信サービスの周波数範囲における低い表 面抵抗特性の形成のために車両内部空間への侵入が阻止されねばならない電界の 特別な形状を考慮することができる。構造体４の形成に非常に良好な適性は無線 通信サービスの運転周波数に際しての侵入深さより大きい厚さを備えた平らな構 造を有する。

第５図に示したように、目の詰まった線絡子がその作用において等価である。平 らに蒸着された構造に対する差異は構造体４から非常に僅かな距離においてのみ 、また数センチメートルの範囲において生じる。一般に無線通信サービスの平均 運転波長の１７１０より実質上長くない詰まったメツシュ幅となる。それはまた 本発明によるアンテナ装置との関連において有効である。Ｃ−網の自動車電話の 周波数範囲に関してそれとともに約７ｃｍのメツシュ幅が、Ｄ−綱に関しては約 ３ｃｍのメシッシュ幅が生じる。より大きなメツシュ幅は効力がないだけでなく 、とくに格子の近傍で僅かな有効性を有する。無線通信サービスの平均波長の１ ／４をほぼ超えるメツシュ幅が本発明によるアンテナ装置に関して非常に固有に 引き起こされる。

上述した理由から、アンテナの垂線の足１０の近傍で大きくかつそれによりメツ シュ幅を十分に狭く選ぶことが重要である。アンテナの垂線の足１０からの大き な距離においてその場合にメツシュ幅は、それにより本発明の利点が損なわれる ことなしに、例えば第５図に示すような方法において導体の数を増加させるかま たは減少させることができる。

構造体４の他の好都合な実施例は第１０図に示され、この構造においてアンテナ の垂線の足１０上に星形に延びる導体によりアンテナの垂線の足に対する還流が 有効に検知される。この平面状のあまり延長されない構造体４ａは内部の電界を かなり減少する。第８図において実質上窓ガラス２上にアンテナ垂線の足１０の 近傍に延びる、第１０図に示されるのと同様な平面状の大きな構造がある。

本発明による課題の解決のための構造の有効性は構造体４により覆われた面がよ り小さくなるとき減少される。

垂線の足の近傍での電界強さが大きくかつそれからの増加する距離により迅速に 小さくなるので、また、車両の内部において電界強さを明らかに減少するような 位置において比較的小さい面の構造体４となる。構造体４の必要な平面の延長は 小さい送信性能に際してまた僅かな電界の減少のみが必要であるので、それに関 連してまた最大利用の送信性能に依存する。

本発明によるアンテナ装置は少なくとも平均の出力を有する無線装置に関する。

それによりり約５Ｗ以上の範囲に横たわるＨＦ−出力が存在し、それによりすな わち本発明による形成なしの客室の電界強さは少なくとも内部空間の範囲におい てＤＩＮ−議案０８４８による限界値を詔える。

例えば５ＷのＨＦ−出力性能においてもちろん構造体４により覆われた窓ガラス ２の面が例えば約２５Ｗの最大のＣ−網において車両に利用された出力に際して より小さい。垂線の足１０の近傍に示された電界を発生するアンテナ形状との組 み合わせにおいて約５Ｗの出力に関して本発明によるアンテナ装置の有効利用の ための下方限界として、測定に基づく構造体４の寸法に関して、寸法３６および ３７ならびに３５（第８図）がその場合に実質上無線通信サービスの周波数範囲 における平均運転波長のほば１／４より小さいことが必要であることが指摘され る。そのさい運転波長より非常に小さい高い周波数において、寸法２７および３ ５の場合においてほぼ１０ｃｍより小さくしないことが必要である。

実際には、少なくとも車両の後部窓ガラスに関連するとき、窓ガラス２上には少 なくとも他の構造、例えば加熱領域２０または無線受信アンテナ用の構造体３４ が存在する。

加熱領域２０と組み合わせた本発明によるアンテナ装置の例が第７図、第８図お よび第１０図に示されている。

第７図の実施例において、加熱領域２０は無線通信サービスの周波数範囲におけ る実施および電気的配線に関して構造体４の特徴を持たず、また例えば車体３に 低い抵抗で接続されることが出発点とされる。それゆえ無線アンテナから出てい る電磁界は加熱領域２０により弱められないかまたは僅かだけ弱められる。上記 の理由から加熱領域２ｏが配置される窓ガラスの下方範囲において、外部アンテ ナ１の電界が窓ガラスの上範囲におけるよりも小さくかつさらに窓ガラスの下方 部分での身体の部分の接近は実際にはまったく可能でないので、第７図に対応し て、十分に、窓ガラスの上方範囲においてのみ構造体４を配置することがしばし ば起こる。

第８図に示されるように、本発明によるアンテナ装置の例において、また車両窓 ガラス２の下方範囲において遮蔽が必要であることが出発点とされた。このため に加熱領域２０の構造と車体３との間の低い抵抗の接続は例えばさらに車体のブ リキに直接対向する加熱領域２０の母線３０を介してかつ接着剤キャタピラを介 して達成される。この方法で加熱領域２０は構造体４、部分範囲４ｂと同時であ りそしてそれにより本発明による課題は車両内部の電磁界の減少に関して満たさ れる。

第８図の例において母線３０と車体との間の直流接続を回避するために、この場 合に良好な誘電性であるが、僅かな抵抗の導電率を有する接着剤が好都合である 。

第１０図の例において熱光２０は同様に低い抵抗で母線の範囲とかつそれにより 同様に構造体４の構成部材と接続されている。熱光は、多くの場合におけるよう に、窓ガラスの開口部の範囲において水平導体からのみなり、遮蔽作用はそのよ うに存在するが、場合によっては十分でない。構造体４として作用する加熱領域 ２０の遮蔽作用はしかしながら追加の方策により有効性において本発明の意味に おいてさらに改善させることができる。これに対して第１０図の例において３つ のほぼ垂直に配置された追加の導体３１が設けられ、それらは電流をアンテナの 垂線の足１０の方向に導くことができかつ熱導体に関して等電位に配置され、そ の結果横方向への熱の流れがない。作用のさらに他の改善は構造体４ｂが構造体 ４外部アンテナとして種々のアンテナの型式が一般に用いられている。基面に対 して低い抵抗を有する垂線の足のインピーダンスを有する、λ／４．５／８λま たは３／４λ放射器のごときアンテナが流布されており、これらは垂線の足のイ ンピーダンスを５０Ωの通常の同軸ケーブルの波抵抗の近傍で有しかつその利点 は供給ケーブルでの簡単な適合にある。このアンテナ形状の利用はもちろん基面 上で大きな逆流に中へ達する。基面の電気的特性、またその表面インピーダンス に依存して、それゆえ外部アンテナ１の作用程度を望ましくない方法において低 減する偶発的な損失を生じる。

それは、外部アンテナが例えば車両の屋根の中心に配置されるとき、車体が非常 に低いかつ損失の少ない表面インピーダンスを示すので、技術的な問題を示さな い。

本発明によるアンテナにおいてはそれに反して外部アンテナ１が車両の窓ガラス ２により形成されたガラス開口部の近傍に設けられている。車両の窓ガラス２上 でその場合に完全にまたは部分的に無線通信サービスの周波数範囲において低い 表面抵抗を有する導電性材料からなる構造体４が設けられ、そこでアンテナの垂 線の足に対する流れの少なくとも１部分が構造体４の部分を介して流れる。本発 明による課題の解決のために、すなわち客室内の電界を明らかに低下するために は、構造の表面抵抗が自由空間の電界波抵抗に比して低い抵抗を有する、同様に ３７７Ωであるとき、十分である。量的に少なくとも５倍の低い抵抗の値が、内 部空間内の電界の明瞭な減少を、例えば約６ｄＢを達成するために十分であると 考察される。

減少された作用程度の結果とのアンテナ電流回路の損失の結合に関してしかしな がら場合によっては各々のアンテナの型式に依存する表面インピーダンスにおい てさらに他の要求を出すことがある。比較的大きな垂線の足の電流を有する上述 したアンテナの場合にそれゆえ表面インピーダンスをできるだけ導電性に例えば 金属車体のようにすることができる。それは例えば対応する高い特別な導電性ま たは対応する厚い厚さを有する平らな層を必要とし、それにより場合によっては 、光透過を許容できないように減退する。

同時にこの構造体４がまたガラス加熱の作用を引き受けるならば、さらに他の要 求が直流に対する抵抗を有する導電性に関して満足することができる。適切な層 の型式の選択はそれゆえ大きな垂線の足の電流を有する外部アンテナ１に対して とくに本発明によるアンテナ装置において重要な役割を与える。今日しかしなが ら非常に異なる電気的特性を有する層が自由になるので、本発明によるアンテナ 装置の利用の制限はそれから生じない。

印刷された導体構造の場合において導体の距離にわたって互いに表面抵抗が変更 され得る。さらに例えばメツさが高い周波数においてさらに僅かであるので、無 線通信サービスの周波数に関して広い制限が直流（加熱領域）に関して調整され 得る一方、直流に際して断面全体が満足される。

他のアンテナ型式において構造体４の表面インピーダンスでの要求に関して他の 状況が生じる。そのようなアンテナ形状は隣接する基面または構造体４上のまた 僅かな流れの結果によりアンテナの垂線の足における僅かな電流により特徴付け られる。その場合に特別な利点として３７７Ωに対して低い抵抗性により本発明 の課題から出ている要求に関して生じない。

このようなアンテナ形状は例えばもちろん普通の波抵抗の同軸ケーブルに費用を かけて適合させられ得る下方に供給されたλ／２−ダイポールである。本発明に よるアンテナ装置に関してとくに好都合であるのは主として接着アンテナに適す るドイツ連邦共和国特許Ｐ４００７８２４．８号（第９図）による垂線の足を通 って同軸的に供給されたアンテナの利用である。

実質上ダイポールの半体間で閉止する電界線を有する代表的な電界形状のために 構造体４上に非常に僅かな逆流のみが生じる。これはそれゆえ釣り合い重りの作 用を超えねばならず、その結果また構造が客室内の無線アンテナの電気的エネル ギの結合の防止の本発明による課題を満たすとき構造体４に取り立てて言うほど の損失を生じない。構造体４上の僅かな電流が構造体４上に発生する比較的少な い電界線から生じる。それゆえこのアンテナ型式において電気的エネルギを有す る客室の負荷は基本的に比較的僅かである。客室内の電界の減少の必要な大きさ はしたがって場合によっては垂線の足において大きな供給電流を有するアンテナ におけるよりも小さい。

乗客の危険を排除することができるように、構造体４を備えなければならない窓 ガラス２の表面の分担は、それゆえ場合によっては大きな垂線の足の電流を有す る外部アンテナにおけるよりも小さい。

最近の車両においては増加された窓ガラスアンテナが無線受信のために取り付け られる。このアンテナは部分的に加熱領域を、部分的に別個の構造体３４をアン テナ素子として利用している。本発明によるアンテナ装置は好都合に公知の無線 受信用アンテナ構造体３４と組み合わせることができる。それに関する例が第１ １図に示されている。構造体４はこの例において多数の範囲から形成されている 。アンテナの垂線の足１０の直接局部に延びる範囲４ａは例えば接着剤キャタピ ラを介して低い抵抗で構造体４ａの上方端境界において車体３と接続されている 。加熱領域２０は母線の範囲において低い抵抗の接続に基づいて構造体４の構成 部材、すなわち範囲４ｂである。構造体３４は公知の方法において無線受信用ア ンテナ素子として使用し、例えば能動アンテナの実施例にとくに好都合である。

構造体４の構成部材のために、アンテナ構造がそれにより補償インダクタンス２ ８および直列に接続されたコンデンサ１２を備えた直列共振回路の特徴を有する 無線通信サービスの周波数に対して補償された線ブリッジを介して低い抵抗で車 体と接続されている。コンデンサ１２の非常に小さい値のみのために、例えばＬ ＭＫおよびＵＫＷの無線範囲の低い周波数に関してその場合に構造体３４の無視 し得る容量的負荷を生じ、それにより無線受信アンテナの出力性能は許容できな いように損なわれない。

フロントページの続き り、ルドビクートマーストラ・ソセ　９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車両の窓ガラス上にまたは少なくとも車両の窓ガラスの近傍で金属車体上に アンテナの垂線の足を備えた電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置 において、該車両の窓ガラス（２）に光透過であって、無線通信サービスの無線 波に関して不透過の、少なくともアンテナの垂線の足のまわりの範囲において無 線通信サービスの周波数に関して低い表面抵抗を有する１つまたは複数の平らな 遮蔽体（４）を設け、この遮蔽体（４）によりアンテナ電流の実質的な逆流を導 き、該平らな遮蔽体（４）の縁部の少なくとも１側で無線通信サービスの周波数 範囲において金属車体（３）と低い抵抗で接続させたことを特徴とする電磁信号 の放出のための自動車用無線アンテナ装置。 ２）１つまたは複数の平らな遮蔽体（４）を導電性材料からなる平らな層（５） として形成したことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電磁信号の放出のた めの自動車用無線アンテナ装置。 ３）１つまたは複数の平らな遮蔽体（４）を構造体（６）として金属導体からな る構造体（６）として形成し、その遮蔽作用を無線通信サービスの周波数範囲に おいて一方の導電面に匹敵させたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電 磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置。 ４）構造体（４）を互いに平行に導くかまたは格子構造を形成する印刷させたま たはガラス窓間に挿入させた線形状の導体（７）からなる装置（６）として形成 したことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の電磁信号の放出のための自動車 用無線アンテナ装置。 ５）アンテナの垂線の足（１０）の近傍で線形状の導体（７）の距離を無線通信 サービスの平均の自由空間波長の１／１０より互いに小さくしたことを特徴とす る請求の範囲第４項に記載の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置 。 ６）遮蔽体（４）と金属車体（３）との間の低い抵抗の接続をガラス接着剤を介 して行うことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載 の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置。 ７）遮蔽体（４）と金属車体（３）との間の低い抵抗接続には無線通信サービス のほぼ中間の周波数に対応する共振周波数を備えた直列共振回路の特性を電気的 に備えたことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載 の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置。 ８）前記直列共振回路の特性を誘導的に作用するる線接続（１１）およびそれに 直列に接続されたコンデンサ（１２）とにより生じさせたことを特徴とする請求 項７に記載の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置。 ９）前記直列共振回路の特性が遮蔽体（４）の上方境界と僅かな距離において対 向する車体（３）の隅部との間の導体変換を介して遮蔽体（４）の縁部での有効 な接続点（２５）と車体（３）の対向する点との間で金属車体（３）と低い抵抗 の接続を生じることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項 に記載の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置。 １０）遮蔽体（４）と並んで車両窓ガラスの上にまた無線信号用のアンテナ構造 体（３４）を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか １項に記載の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置。 １１）前記アンテナ構造体（３４）を遮蔽体（４）の構成部材として利用させる ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の電磁信号の放出のための自動車用 無線アンテナ装置。 １２）遮蔽体（４）を窓ガラス上のアンテナの垂線の足（１０）の範囲を除いて ガラス表面全体に設け、それにより４つの境界すべてにおいてガラス開口部の縁 部に延伸させたことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項 に記載の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置。 １３）遮蔽体（４）を窓ガラス表面の部分範囲（９）にのみ設け、３つの境界に おいて窓ガラス開口部の縁部に延伸させたことを特徴とする請求の範囲第１項な いし第１１項のいずれか１項に記載の電磁信号の放出のための自動車用無線アン テナ装置。 １４）遮蔽体（４）を窓ガラス表面の部分範囲にのみ設け、１つの境界において のみ窓ガラス開口部の縁部に延伸させたことを特徴とする請求の範囲第１項ない し第９項のいずれか１項に記載の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ 装置。 １５）遮蔽体（４）を２つの部分範囲（４ａおよび４ｂ）から構成し、一方の部 分範囲（４ｂ）を同時に窓ガラス（２）のこの部分範囲の加熱用の加熱領域（２ ０）として利用することを特徴とする請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか １項に記載の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置。 １６）外部アンテナ（１）が高い垂線の足の電流およびそれゆえ前記アンテナの 垂線の足（１０）用の高い逆流を有するアンテナ型式であることを特徴とする請 求の範囲第１項ないし第１５項のいずれか１項に記載の電磁信号の放出のための 自動車用無線アンテナ装置。 １７）前記外部アンテナ（１）が前記アンテナの垂線の足（１０）用の僅かな逆 流を備えたアンテナ型式であることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１５ 項のいずれか１項に記載の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置。 １８）前記外部アンテナ（１）が車両窓ガラスに載置（接着アンテナ）しかつ信 号結合が前記窓ガラスにより容量的に行われることを特徴とする請求の範囲第１ ７項に記載の電磁信号の放出のための自動車用無線アンテナ装置。