JPH09232845A - 自動車用ガラスアンテナ - Google Patents

自動車用ガラスアンテナ

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JPH09232845A
JPH09232845A JP3840396A JP3840396A JPH09232845A JP H09232845 A JPH09232845 A JP H09232845A JP 3840396 A JP3840396 A JP 3840396A JP 3840396 A JP3840396 A JP 3840396A JP H09232845 A JPH09232845 A JP H09232845A
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antenna
defogger
antenna conductor
capacitive coupling
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耕司 田畑
Goshi Yamamoto
剛資 山本
Fumitaka Terajima
文貴 寺島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】FM帯で車両前後方向に受信感度低下がなく、
略楕円形特性で無指向性の指向特性を得る。 【解決手段】後部窓のガラス板1にアンテナ導体4を設
け、バスバ3a、3cから延長される容量結合用導体5
a、5bをアンテナ導体4と近接させて容量結合させ
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、AM放送、FM放
送及びテレビ放送等の受信に適した自動車用ガラスアン
テナに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、AM放送、FM放送用の自動車用
ガラスアンテナとして図4に示すものが提案されてい
た。この従来の自動車用ガラスアンテナは、図4に示す
ように、自動車の後部窓のガラス板1にヒータ線2とヒ
ータ線2に給電するバスバ3a、3b、3cとを有する
通電加熱式のデフォッガを設け、バスバ3a、3bとデ
フォッガ用の直流電源9間にチョークコイル7を挿入
し、後部窓のガラス板1にアンテナ導体4を設け、デフ
ォッガの横方向の略中央から引き出した近接線15をア
ンテナ導体4と容量結合させていた。
【0003】なお、図4において、6は同軸ケーブル、
8はコンデンサ、10a、10bは高周波チョークコイ
ルである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図4に示す従来の自動
車用ガラスアンテナで、FM放送を受信したときの水平
偏波の指向特性を図5に示す。図5において、車両前後
方向における受信感度が下がっている。つまり、車両の
前後方向に送信塔がある場合、放送を良好に受信できな
いという問題があった。なお、図5において、0°は車
両の前方向であり、90°は車両の左方向であり、この
条件は後述する図3でも同様とする。
【0005】本発明は、従来の自動車用ガラスアンテナ
に見られた上記問題点を解決し、FM放送等の送信塔が
車両前後にあっても良好に受信できる自動車用ガラスア
ンテナを新規に提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、自動車の後部
窓のガラス板にヒータ線とヒータ線に給電する左右両側
のバスバとを有する通電加熱式のデフォッガを設け、バ
スバとデフォッガ用の直流電源間にチョークコイルを挿
入し、後部窓のガラス板のデフォッガが設けられていな
い部位にアンテナ導体を設け、バスバ又はバスバ近傍の
ヒータ線から延長される容量結合用導体をアンテナ導体
と所定間隔をおいて近接させて容量結合させてなる自動
車用ガラスアンテナであって、デフォッガは左右両側に
バスバを有し、左右両側のバスバ又は左右両側のバスバ
近傍のヒータ線から延長されるようにそれぞれ第1及び
第2の容量結合用導体が設けられており、第1の容量結
合用導体とアンテナ導体との間の結合容量をCa 、第2
の容量結合用導体とアンテナ導体との間の結合容量をC
b とするとき、|Ca −Cb |/MAX(Ca ,Cb
≦0.5とすることを特徴とする自動車用ガラスアンテ
ナを提供する。ただし、|Ca −Cb |はCa とCb
の差、MAX(Ca ,Cb )はCa とCb との最大値を
示す。
【0007】また、本発明はアンテナ導体のパターンが
ループ状の導体を含むパターンである上記自動車用ガラ
スアンテナを提供する。
【0008】また、本発明は自動車の後部窓のガラス板
にヒータ線とヒータ線に給電する左右両側のバスバとを
有する通電加熱式のデフォッガを設け、バスバとデフォ
ッガ用の直流電源間にチョークコイルを挿入し、後部窓
のガラス板のデフォッガが設けられていない部位にアン
テナ導体を設け、バスバ又はバスバ近傍のヒータ線から
延長される容量結合用導体をアンテナ導体と所定間隔を
おいて近接させて容量結合させてなる自動車用ガラスア
ンテナであって、アンテナ導体のパターンをループ状の
導体を含むパターンとすることを特徴とする自動車用ガ
ラスアンテナを提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に従って詳細
に説明する。本発明の自動車用ガラスアンテナの代表例
の基本的構成を図1に示す。
【0010】図1において、5aは第1の容量結合用導
体、5bは第2の容量結合用導体で、11は給電点であ
る。また、20、21は複数本のヒータ線2のバスバ以
外の部分を短絡する短絡線であり、20は第1の短絡
線、21は第2の短絡線である。また、図1において、
図4と同番号、同符号の部分の名称は図4と同名称とし
た。
【0011】アンテナ導体4の形状は特に限定されず、
1又は複数の直線状、曲線状のパターンからなるもので
もよく、さらに、ループ状の導体を含むパターンでもよ
い。しかし、受信感度向上のためには、ループ状の導体
を含むパターンであることが好ましい。アンテナ導体4
の形状がループ状の導体を含むパターンである場合に
は、アンテナ導体4の形状がループ状の導体を含まない
パターンである場合と比較して、0.5〜2dB程度受
信感度がよい。
【0012】アンテナ導体4のループ形状は電気的な意
味におけるループを意味する。「電気的な意味」とは、
直流又は交流電流を通過させるループをいう。したがっ
て、アンテナ導体4の形状自身が完全なループでなくと
もよい。ループの一部が途切れており、途切れた部分を
開口部と名づけた場合、開口部で容量結合していること
を必要とする。中波またはそれ以上の高周波の場合、こ
の開口部は短絡される。開口部の幅は、通常、0.1〜
30mm程度で容量結合される。
【0013】また、アンテナ導体4のループ形状は、給
電点と直接接続されていてもよく、また、接続用の線条
を介して給電点と接続されていてもよい。
【0014】また、図1に示すアンテナ導体4には補助
アンテナ導体は付設されていないが、これに限定され
ず、位相調整及び指向性調整のために、アンテナ導体4
の導体パターン又は給電点に、接続導体を介して又は介
さずに、略T字状、略L字状、ループ等の補助アンテナ
導体が付設されていてもよい。
【0015】また、図1ではアンテナ導体4の形状を略
長方形のループ状のパターンとした。このとき、このル
ープ状のパターンの略縦方向の寸法は、所望の受信周波
数の波長をλ、ガラスアンテナの短縮率をKとすると
き、 (λ/100)×K〜(λ×1/10)×K の範囲が好ましい。なお、ガラス短縮率Kは、通常、
0.64である。
【0016】また、このループ状のパターンの略横方向
の寸法は、(λ/4)×K〜λ×Kの範囲が好ましい。
この範囲以外であると数dB受信感度が悪くなる。な
お、λは、通常、放送帯の中心周波数に設定する。
【0017】アンテナ導体4のパターン決定について
は、自動車の形状、ガラス板の形状、寸法、構成等によ
りAM放送、FM放送、AM放送とFM放送の両ラジオ
放送共用又はテレビその他の放送等用のアンテナとして
最適な性能が得られるパターンが適宜選択、設計され
る。
【0018】本発明では、アンテナ導体4とデフォッガ
とが両者間で直流電流の送受は行われないが、中波、高
周波電流の送受は行われるように容量結合されているこ
とを前提にしている。
【0019】アンテナ導体4については、図1の場合、
ガラス板1のデフォッガより上部の余白部にアンテナ導
体4が設けられている。アンテナ導体4のループ下部と
容量結合用導体5a、5bとは、所定間隔をおいて近接
されており、この近接によりアンテナ導体4とデフォッ
ガとは、両者間で直流電流の送受は行われないが、中
波、高周波電流の送受は行われるように容量結合されて
いる。
【0020】アンテナ導体4のループ下部と容量結合用
導体5a、5bとは、通常、容量結合の範囲である0.
1〜30mm程度の所定間隔をおいて離間されている。
デフォッガは、この容量結合によって見かけ上、アンテ
ナの一部として機能するようになる。特にAM放送帯
(以下、AM帯)に対しては、デフォッガもAM放送用
アンテナの一部として機能して、AM放送用アンテナの
実効長が長くなるため、受信電波を多く受けられ受信感
度が向上する。
【0021】図1の場合、容量結合用導体は、容量結合
用導体5a、5bの2本としたが、これに限定されず、
1本又は3本以上であってもよい。ただし、1本より複
数本とする方が好ましく、左右両側のバスバに容量結合
用導体を設ける方が受信感度が向上の面で好ましい。片
側のバスバに容量結合用導体を1本設ける場合より、左
右両側のバスバに容量結合用導体を設ける方が受信感度
が数dB向上する。また、容量結合用導体の形状は図1
の形状に限定されず、1本又は複数本の直線状、曲線状
のパターンからなるものであってもよい。
【0022】また、図1の場合、容量結合用導体は、バ
スバから延長させているが、これに限定されず、バスバ
近傍のヒータ線2から延長させてもよい。
【0023】また、図1に示すように左右両側のバスバ
に容量結合用導体5a、5bを設ける場合であって、容
量結合用導体5aとアンテナ導体4との間の結合容量を
a、容量結合用導体5bとアンテナ導体4との間の結
合容量をCb とするとき、 |Ca −Cb |/MAX(Ca ,Cb )≦0.5 とすることをが好ましい。この範囲内であるとFM帯全
域の受信感度の平坦性がよくなり、最高受信感度と最低
受信感度との差が通常10dB程度以下になる。
【0024】より好ましくは、 |Ca −Cb |/MAX(Ca ,Cb )≦0.2 とする。この範囲内であるとFM帯全域の最高受信感度
と最低受信感度との差が通常7dB程度以下となる。
【0025】また、容量結合用導体自体は容量結合とし
ての機能ばかりでなく、アンテナとしても機能する。容
量結合用導体の略横方向の寸法は、(λ/100)×K
〜λ×Kの範囲が好ましく、(λ/50)×K〜(λ/
2)×Kの範囲がより好ましい。略横方向の寸法は、
(λ/100)×K〜λ×Kの範囲以外であるとこの範
囲以内と比較して0.5〜1.0dB程度受信感度が悪
くなり、(λ/50)×K〜(λ/2)×Kの範囲以外
であるとこの範囲以内と比較して0.5〜1.0dB程
度受信感度が悪くなる。
【0026】図1に示す本発明において、アンテナ導体
4の設けられるガラス板1の位置については、図1で
は、ガラス板1のデフォッガより上部の余白部にアンテ
ナ導体4を設けた例について示したが、図1に示す位置
に限定されず、ガラス板1のデフォッガより下部の余白
部であってもよい。また、デフォッガの上下部にそれぞ
れ設けてもよく、又はその他の余白部に設けてもよい。
【0027】換言すると、図1に示す本発明において、
ガラス板1のデフォッガより上下左右部の余白部のどこ
にアンテナ導体を設けてもよく、ガラス板1に設けられ
るアンテナ導体の数は限定されない。
【0028】また、ガラス板1に設けられるアンテナ導
体4は、AM、FMラジオ用に限定されず、テレビVH
F帯用、テレビUHF帯用及び電話用等に応用できる。
【0029】また、本発明においては、自動車に設けら
れるアンテナ導体の数は、限定されず、また、ポールア
ンテナと後部窓のガラス板に設けられたアンテナ導体と
の間でダイバーシティ受信を行ってもよい。
【0030】給電点11は図1では後部窓のガラス板1
の左周縁部に配設されているが、これに限定されず、後
部窓のガラス板1のどの位置に配設されていてもよく、
例えば、後部窓のガラス板1の左右中央の上下周縁部に
配設されていてもよい。
【0031】また、図1に示したデフォッガでは、デフ
ォッガの両側のバスバの右側のバスバを所望のところか
ら上下に2つに分割し、下側部のバスバ3b、上側部の
バスバ3aを設けている。上側部のバスバ3aには車体
アースのリード線を接続し、下側部のバスバ3bには電
源側のリード線を接続している。給電された電流は下側
部のバスバ3bからバスバ3cを通って上側部のバスバ
3aへとコの字状に流れる。
【0032】図1に示したデフォッガは、いわゆるコの
字状であるが、本発明にかかるデフォッガはこれに限定
されず、後述する図2に示すようないわゆるハの字状デ
フォッガであっても、本発明に利用できる。
【0033】図2には図1とは別のタイプの基本的構成
を示す。図2において、3aは左側のバスバ、3bは右
側のバスバ、5は容量結合用導体、22は第1の短絡
線、23は第2の短絡線である。また、図2において、
図1又は図4と同番号、同符号の部分の名称は同名称と
した。
【0034】図2では、図1に示したチョークコイル
7、コンデンサ8、直流電源9及び高周波チョークコイ
ル10a、10bは省略した。バスバ3aには車体アー
スのリード線を接続し、バスバ3bには電源側のリード
線を接続する。
【0035】図2では、アンテナ導体4はデフォッガの
下部の余白に設けられており、容量結合用導体5はバス
バ3bから延長されて、アンテナ導体4と近接して容量
結合している。また、デフォッガ形状はハの字形状であ
り、必要に応じて、後部窓のガラス板1の中央部縦方向
に第1の短絡線22及び/又は第2の短絡線23を設け
る。
【0036】第1の短絡線22と第2の短絡線23と
は、デフォッガをアンテナとして利用する場合に、デフ
ォッガのインピーダンスを安定させる機能を有する。ま
た、第1の短絡線22と第2の短絡線23は高帯域化機
能をも有する。
【0037】また、図2には示されていないが、第1の
短絡線22、第2の短絡線23は、ともに、短絡された
各ヒータ線2との接続箇所(クロス箇所)から突出、延
長されていてもよい。デフォッガをアンテナとして最大
限に利用するには、第1の短絡線22の長さZ1 と第2
の短絡線23の長さZ2 の比を0.1≦Z2 /Z1 ≦3
とすることが好ましい。この範囲外であると受信感度
が、通常、2〜5dB下がる。さらに、Z1 とZ2 の長
さをこの比率で調整することによって、高帯域化の効果
も促進できる。
【0038】第1の短絡線22と第2の短絡線23と
は、デフォッガの水平方向における中央に位置する必要
はないが、良好にインピーダンスマッチングさせるため
にはデフォッガの水平方向におけるほぼ中央に第1の短
絡線22と第2の短絡線23とを配設されることが好ま
しい。また、第1の短絡線22と第2の短絡線23とは
ヒータ線2に略直角にクロスすることが好ましい。第1
の短絡線22と第2の短絡線23に極力ヒータ電流を流
さないためである。
【0039】また、第1の短絡線22と第2の短絡線2
3とによりすべてのヒータ線2を短絡しなくともよい。
また、第1の短絡線22と第2の短絡線23とを1本の
短絡線としてもよく、この1本の短絡線により、すべて
のヒータ線2を短絡しなくともよい。また、短絡線を第
1の短絡線22と第2の短絡線23とに分割せずに1本
としても使用できる。
【0040】図1、2に示す本発明の代表例において
は、バスバ3a、3bとデフォッガ用の直流電源9間に
チョークコイル7及び高周波チョークコイル10a、1
0bを挿入し、高周波帯域にてチョークコイル7及び高
周波チョークコイル10a、10bのインピーダンスを
大きくすることによって、直流電源9からデフォッガへ
の直流電流は流すが放送周波数帯域等の高周波帯域の電
流は遮断するようにしている。
【0041】このようにして、チョークコイル7及び高
周波チョークコイル10a、10bによりデフォッガの
ヒータ線2とバスバとを車体アースから高周波的に絶縁
でき、ヒータ線2及びバスバに誘起されたラジオ放送周
波数帯域等の高周波帯域の受信電流が車体アースへ流れ
るのを防止できて、この受信電流を漏れなく受信機に送
ることができる。
【0042】また、中波帯、例えば、AM帯のみを受信
する場合であれば、高周波チョークコイル10a、10
bは、通常、不要であり、チョークコイル7のみでよ
く、FM放送周波数帯のみを受信する場合であれば、高
周波チョークコイル10a、10bのみでよい。また、
中波帯及びFM放送帯(以下、FM帯)両方を受信する
場合であっても、チョークコイル7、高周波チョークコ
イル10a、10b両方の機能を満足するコイルがあれ
ば、かかるコイルのみでよい。
【0043】高周波チョークコイル10a、10bは、
FM帯において、高インピーダンスとなるもので、通
常、磁気コアを使用しないソレノイド又は磁気コアを使
用する。これらはFM帯及びFM帯の近傍では誘導性の
インダクタンスを有する。また、高周波チョークコイル
10a、10bとして、適当な長さのリード線も使用可
能な場合もある。
【0044】チョークコイル7はFM帯では自己共振周
波数が低く、インダクタンスを失ってしまうので、高周
波チョークコイル10a、10bがこれを代行する。チ
ョークコイル7がFM帯でインダクタンスを失わない場
合には、高周波チョークコイル10a、10bは、不要
である。
【0045】アンテナ導体4、ヒータ線2とバスバ3
b、5b、5cとは、通常、導電性銀ペースト等の導電
性金属含有ペーストを窓のガラス板1の車内側表面にプ
リントし、焼付けて形成する等により製造するが、かか
る形成方法に限定されず、銅線等の導電性の線状体又は
箔状体を窓のガラス板1の車内側又は車外側表面に形成
してもよく、窓のガラス板1の内部に設けてもよい。
【0046】なお、本発明のガラスアンテナをポールア
ンテナ等の他のアンテナと組み合わせて、ダイバーシテ
ィ受信を行ってもよい。
【0047】
【実施例】
(例1)図1に示すような自動車用ガラスアンテナを作
製した。アンテナ導体4のループ部の略縦方向の寸法は
100mm、略横方向の寸法は600mmとした。
【0048】また、容量結合用導体5aの略横方向の寸
法は、400mm、容量結合用導体5bの略横方向の寸
法は、500mmとした。
【0049】アンテナ導体4のループ下部と容量結合用
導体5a、5bとは、ほぼ10mmの間隔をおいて近接
されており、この近接によりアンテナ導体4とデフォッ
ガとは、両者間で直流電流の送受は行われないが、中
波、高周波電流の送受は行われるように容量結合されて
いる。結合容量Ca と結合容量Cb とを測定し比較した
ところ、ほとんど同じであった。
【0050】チョークコイル7と高周波チョークコイル
10a、10bとの直列接続のインピーダンスは、AM
帯、かつ、FM帯で10kΩ以上の高インピーダンスと
なるようにした。
【0051】FM帯の受信感度については、アンテナ導
体4と容量結合用導体5a、5bの長さを調整したこと
で、FM帯に最適に同調し、受信感度は高くなった。ま
た、水平偏波の指向特性は車両前後方向に受信感度低下
のない略楕円形の特性(図3)が得られた。その結果、
AM放送、及びFM放送とも良好に受信できた。また、
FM帯全域の最高受信感度と最低受信感度との差は5d
B程度以下であった。
【0052】(例2)容量結合用導体5bの略横方向の
寸法を260mmとする以外は他の仕様において例1と
同じものを製作した。この場合、Ca >Cb であって、
(Ca −Cb)/Ca =0.6であり、FM帯全域の最
高受信感度と最低受信感度との差は12dB程度であっ
た。
【0053】(例3)図2に示すような自動車用ガラス
アンテナを作製した。ヒータ線2は35mm等間隔であ
り、全14本とした。第1の短絡線22と第2の短絡線
23とは設けなかった。アンテナ導体4のループ部の略
縦方向の寸法は100mm、略横方向の寸法は600m
mとした。
【0054】また、容量結合用導体5の略横方向の寸法
は、600mmとした。アンテナ導体4のループ上部と
容量結合用導体5とは、ほぼ10mmの間隔をおいて近
接されており、この近接によりアンテナ導体4とデフォ
ッガとは、両者間で直流電流の送受は行われないが、中
波、高周波電流の送受は行われるように容量結合されて
いる。
【0055】例3のガラスアンテナのFM放送を受信し
たときの水平偏波の指向特性は、図3に示す図1の代表
例の指向特性と同様、略楕円形であり、車両前後での受
信感度低下は見られなかった。ただし、FM帯全域の最
高受信感度と最低受信感度との差は12dB程度であっ
た。
【0056】(例4)例3のガラスアンテナにさらに第
1の短絡線22と第2の短絡線23とを設ける以外は、
例3と同様のガラスアンテナを製作した。第1の短絡線
22と第2の短絡線23の長さはそれぞれ350mm、
70mm、第1の短絡線22と第2の短絡線23との間
隔を35mmとした。
【0057】例3と例4との76〜108MHzの周波
数帯域における平均受信感度を比較した。偏波面が垂
直、水平の両偏波において、例4は例3に対して約1.
3dBの向上がみられた。
【0058】
【発明の効果】本発明では、バスバ又はバスバ近傍のヒ
ータ線から延長される容量結合用導体をアンテナ導体と
容量結合させるようにさせているため、FM帯で車両前
後方向に受信感度低下がない、略楕円形特性で無指向性
の指向特性が得られる。
【0059】また、AM帯の受信感度は容量結合用導体
とアンテナ導体の容量結合により、デフォッガもアンテ
ナの一部として機能するため、受信感度は高くなり、優
れた放送波受信を行いうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の代表例の基本的構成図
【図2】図1とは別のタイプの構成図
【図3】例1のFM帯での水平偏波の指向特性図
【図4】従来例の基本的構成図
【図5】従来例のFM帯での水平偏波の指向特性図
【符号の説明】
1:後部窓のガラス板 2:ヒータ線 3a、3b、3c:バスバ 4:アンテナ導体 5、5a、5b:容量結合用導体 6:同軸ケーブル 7:チョークコイル 8:コンデンサ 9:直流電源 10a、10b:高周波チョークコイル 20、22:第1の短絡線 21、23:第2の短絡線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自動車の後部窓のガラス板にヒータ線とヒ
    ータ線に給電する左右両側のバスバとを有する通電加熱
    式のデフォッガを設け、バスバとデフォッガ用の直流電
    源間にチョークコイルを挿入し、後部窓のガラス板のデ
    フォッガが設けられていない部位にアンテナ導体を設
    け、バスバ又はバスバ近傍のヒータ線から延長される容
    量結合用導体をアンテナ導体と所定間隔をおいて近接さ
    せて容量結合させてなる自動車用ガラスアンテナであっ
    て、 デフォッガは左右両側にバスバを有し、左右両側のバス
    バ又は左右両側のバスバ近傍のヒータ線から延長される
    ようにそれぞれ第1及び第2の容量結合用導体が設けら
    れており、第1の容量結合用導体とアンテナ導体との間
    の結合容量をCa 、第2の容量結合用導体とアンテナ導
    体との間の結合容量をCb とするとき、|Ca −Cb
    /MAX(Ca ,Cb )≦0.5とすることを特徴とす
    る自動車用ガラスアンテナ。ただし、|Ca −Cb |は
    a とCb との差、MAX(Ca ,Cb )はCa とCb
    との最大値を示す。
  2. 【請求項2】アンテナ導体のパターンがループ状の導体
    を含むパターンである請求項1の自動車用ガラスアンテ
    ナ。
  3. 【請求項3】自動車の後部窓のガラス板にヒータ線とヒ
    ータ線に給電する左右両側のバスバとを有する通電加熱
    式のデフォッガを設け、バスバとデフォッガ用の直流電
    源間にチョークコイルを挿入し、後部窓のガラス板のデ
    フォッガが設けられていない部位にアンテナ導体を設
    け、バスバ又はバスバ近傍のヒータ線から延長される容
    量結合用導体をアンテナ導体と所定間隔をおいて近接さ
    せて容量結合させてなる自動車用ガラスアンテナであっ
    て、 アンテナ導体のパターンをループ状の導体を含むパター
    ンとすることを特徴とする自動車用ガラスアンテナ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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