JPS6231203A - ガラスアンテナ - Google Patents

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〕 本発明はパーソナル無線や自動車電話など自動車等にお
ける送受信兼用アンテナなどに用いられ、とくに、窓ガ
ラスのようなガラス面上に形成されるガラスアンテナに
関する。

〔従来の技術〕

従来、パーソナル無線（９０３〜９０５旧Ｉｚ　）や、
自動車電話（８７０〜９４０　Ｍｌｌｚ　）などのＵＨ
ＦＨＦ帯体受信兼用アンテナ殆ど垂直ロッドアンテナが
用いられている。

この垂直ロッドアンテナは自動車外部に突出しているの
で、洗車性・車庫入れ性が悪い、盗難・折損事故が起き
る、風切音・車両デザインへの悪影響があるなどの欠点
がある。

これらの欠点を除去するためにガラスアンテナを用いて
ＵＨＦＨＦ帯体受信兼用アンテナ成することが考えられ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

けれども、第３図、第４図に示す如く自動車用窓ガラス
ＩＯ上に形成した例えばλ／２の非接地アンテナ１２の
放射素子１４．１６に外部から直接平行給電線１８を接
続したり、第５図、第６図に示す如く自動車用窓ガラス
ＩＯ上に形成した例えばλ／４の接地アンテナ２０の放
射素子２２゜接地素子２４．２６に外部から直接同軸給
電線２ｇを接続しようとすると自動車用窓ガラス、１０
上に約５〜１０１ｍ以上の突起を生しる。このため自動
車用窓ガラス１０を通した視界が悪くなり、また美観が
損なわれるとともに、誤って手を掛けたときなどに平行
給電線１８．同軸給電線２日が外れ易く装置の信頼性が
低いという欠点がある。

本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、ガラス面上の
突起をなくし、視認性を改善し、見栄えを良くするとと
もに、装置の信頼性を向上させることが可能なガラスア
ンテナを提供することを、目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本第１発明に係るガラスアンテナでは、ガラスメ面上に
、アンテナパターンを設け、このアンテナパターンをア
ンテナ素子と引出線から形成し、引出線を平行給電線に
接続する場合には、引出線の中心間隔Ｓ、線幅Ｗ１、ガ
ラスの比誘電率ε８、給電線の特性インピーダンスｚ０
として、Ｚ。＝２７６１５］τ・Ｉｔ　ｏｇ　（２Ｓ　
／　Ｗ’、　　）を満たすようにＳ、Ｗ、を設定してい
る。

また、本第２発明に係るガラスアンテナでは、ガラス面
上に、アンテナパターンを設け、このアンテナパターン
をアンテナ素子と引出線から形成し、引出線を同軸で給
電線に接続する場合には、引出線の中心線幅ｄ、外部引
出線内幅Ｄ、外部線幅Ｗ２、ガラスの比誘電率ε５、給
電線の特性インピーダンスＺ０として、 ｚ；　　＝１３８　／ＦＴ−ｆｆｏｇ（Ｄ／ｄ）Ｗ、＝
５〜１０ を満たすようにｄ、Ｄ、Ｗ、を設定している。

〔一実施例〕

本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

第１図はフロント、リヤ、サイドなどの自動車用窓ガラ
ス１０に、引出線を含むＵＨＦＨＦ帯体受信兼用波長非
接地アンテナのアンテナパターン３０を設け、自動車用
窓ガラス１０の端部にて平行給電線１８と接続する場合
を示す。

アンテナパターン３０は、縦方向に配置された所定長さ
く半波長）を有するアンテナ素子３２と、このアンテナ
素子３２の中央部から直交方向へ自動車用窓ガラス１０
の端縁まで延設された引出部３４とから成る。

アンテナ素子３２は、直線状に設けられた一対の放射素
子３６．３８から成る。また、引出部３４は各放射素子
３６．３８に接続された二本の引出線４０．４２から成
る。

このように構成されたアンテナパターン３ｏは、貼付、
蒸着等により自動車用窓ガラス１０面上に固着されてお
り、その厚さは例えば０．０５］τ程度の非常に薄いも
のである。

前記一対の引出線４０．４２の端部には平行給電線４４
と接続されている。

引出部３４は、一対の引出線４０．４２の中心間隔Ｓ、
線幅Ｗ、が所定の寸法で形成されており、給電線側との
インピーダンス整合及びＶＳＷＲの最適化が図られてい
る。

次にＳ、Ｗ、について具体的に説明する。

まず、第３図（ａ）、（ｂ）に示す平行給電線１８自体
の特性インピーダンスＺ０は、ここで、εＳ　：外被の
比誘電率 Ｓｏ　：２つの平行導体の中心間隔 Ｗ′　：導体の直径 である。

、ガラスの比誘電率６１″４６．５を（１）に代入し、
ｚｏ＝ｓｏ（Ω〕のときのＳ’／Ｗ’　を求めると、Ｓ
　’／Ｗ　’　　＝　１．４５ となる。実験によると第１図のアンテナパターン３０の
引出部３４に於いて、Ｓ／　Ｗ、＝１．４５に設定して
も　Ｚ。−５０〔Ω］にはならず、Ｓ／　Ｗ、　　＝１
．２．５　（Ｓ　＝２．５　、Ｗ、　　＝２　）のとき
、ＶＳＷＲ≦１．５（送信可能な範囲）でＺ。＃５０〔
Ω〕となる。

これは、引出部３４の周囲全体が、自動車用窓ガラス１
０に被われていないところからずれが生じたものと考え
られる。そこで、このズレを比誘電率εよに繰込むと、
見かけ上のガラスの誘電率εよ１．は、真の比誘電率ε
５の７４％に相当することを発見した。

従って、引出部３４の特性インピーダンスＺ。

は、 となる。

この式で引出部３４のＳ　＋　、　Ｗ　＋　を設定する
ことにより、引出部３４は平行給電’４３４４と電気的
に等価になり、面き換えることができる。

次に本発明の第２実施例を第２図に基づいて説明する。

第２図は自動車用窓ガラスＩＯに引出線を含むＬＩＨＦ
体送受信兼用の１／４波長接地アンテナのアンテナパタ
ーン５０を設け、自動車用窓ガラス１０の端部にて同軸
給電線４８と接続する場合を示す。

アンテナパターン５０は、縦方向に配置された所定長さ
く　１　／’４波長）を有する放射素子５２と、この放
射素子５２の下端部近傍から左右の横方向に配置されて
所定長さく１７２波長）を存し擬似グランドプレインを
形成する一対の接地素子５４゜５６とから成るアンテナ
素子５８、及びこのアンテナ素子５日の中央から自動車
用窓ガラス１０の端縁まで延設された引出部６０とを備
えている。

引出部６０は放射素子５２．接地素子５４．５６の端部
から延設された三本の引出線６２．６４゜６６とから成
る。

このように構成されたアンテナパターン５０は、貼付、
蒸着等により自動車用窓ガラス１０面上に固着されてい
る。

三本の引出線６２，６４．６６には自動車用窓ガラス１
０の端縁部にて同軸給電線４６と接続されている。

引出部６０は、中心側の引出線６２の線幅ｄ、外側の引
出線６４．６６間の内幅Ｄ、外側の引出線６４．６６の
線幅Ｗ２が所定の大きさに形成されており、給電源側と
のインピーダンス整合及びＶＳＷＲの最適化が図られて
いる。

次に、ｄ、Ｄ、Ｗ、について具体的に説明する。

まず、第４図（ａ）、（ｂ）に示す同軸給電線２８自体
の特性インピーダンスＺ０は、ここで　ε８　：充填材
の比誘電率 Ｄ゛　：外部導体内径 ｄｏ　：内部導体外径 である。

引出部６０は、同軸給電線４６を平面形状化して構成さ
れている。

ガラスの比誘電率ε、　＃６．５を（４）式に代入しＺ
０°＝５０〔Ω〕のときのＤ’／ｄ’　を求めるとＤ’
／ｄ’　　＝８．３９ となる。実験によると、第２図の引出部６０に於いてＤ
／　ｄ　＝８．３９に設定してもＺ、＝５０ＣΩ〕には
ならず、Ｄ／　ｄ＝２　　（ｄ＝１重１、Ｄ＝　２ｓ■
）、かつ、Ｗ２　＝１０ｍに設定したときＶＳＷＲ≦１
．５の範囲内でＺ。嬌５０〔Ω〕となる。

これは、引出部６０の周囲全体が自動車用窓ガ゛ラス１
０に被われていないこと、・同軸給電線４６が平面形状
化されていることによる。

まず、特性インピーダンスの（４）式からのズレを比誘
電率ε３に繰込むと、見かけ上のガラスの比誘電率ε、
ｆ、ば真の比誘電率ε、の１０．６％に相当する。

従って、引出部６０の特性インピーダンスＺ０はとなる
。

この式で引出部６０のり、ｄを設定する。

更に、この引出部６０の場合、上述したように（４）式
の成立性にＷ２の大きさが大きく影響してくる。これは
、引出線６４．６６が平面的に設けられているため、同
軸給電線４６の外部導体と同様の接地効果を持つには大
きな面積を必要とするためである。

よって、（４）式の他に、 Ｗｚ／ｄ＝５〜１０　　　　　・・・　（５）の条件も
成立するように引出部６０のり、ｄ、Ｗ。

を設定することにより引出部６０は同軸給電線４６と電
気的に等価になる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、アンテナ素子から
ガラスエツジまで任意の長さだけ導体パターンの引出線
を配設し平行給電線又は同軸給電線の特性と同じ特性を
持たせたので、ガラス面上に引出部の突起が生じないた
め、視認性が改善され、また、美観が良好になるととも
に、誤って手などが触れても引出部が外れることはなく
信頼性が向上するという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本第１発明の実施例に係るガラスアンテナを示
す概略図、第２図は本第２発明の実施例に係るガラスア
ンテナを示す概略図、第３Ｖは引出線を設けない場合の
ガラスアンテナの一例を示す概略図、第４図は第３図の
ｒＶ−ｒＶ線に沿った断面拡大図、第５図は引出線を設
けないガラスアンテナの他の例を示す概略図、第６図は
第５図の■−ｖｒ線に沿った断面拡大図である。 １０・・・自動車用窓ガラス、 １８．４４・・・平行給電線、 ２８．４６・・・同軸給電線、 ３０．５０・・・アンテナパターン、 ３４．６０・・・引出部、 ４０．４２．６２，６４．６６・・・引出線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス面上に、アンテナパターンを設け、このア
   ンテナパターンをアンテナ素子と引出線から形成し、引
   出線を平行給電線に接続する場合には、引出線の中心間
   隔Ｓ、線幅Ｗ＿１、ガラスの比誘電率ε＿ｓ、給電線の
   特性インピーダンスＺ＿０として、 Ｚ＿０＝２７６／√Ｖαε＿ｓ・ｌｏｇ（２Ｓ／Ｗ＿１
   ）を満たすようにＳ、Ｗ＿１を設定することを特徴とす
   るガラスアンテナ。
2. （２）ガラス面上に、アンテナパターンを設け、このア
   ンテナパターンをアンテナ素子と引出線から形成し、引
   出線を同軸で給電線に接続する場合には、引出線の中心
   線幅ｄ、外部引出線内幅Ｄ、外部線幅Ｗ＿２、ガラスの
   比誘電率ε＿ｓ、電線の特性インピーダンスＺ＿０とし
   て、 Ｚ＿０＝１３８／√βε＿ｓ・ｌｏｇ（Ｄ／ｄ）Ｗ＿２
   ＝５〜１０ を満たすようにｄ、Ｄ、Ｗ＿２を設定することを特徴と
   するガラスアンテナ。