JPWO2012073796A1 - 車両用ガラスアンテナ及び車両用窓ガラス - Google Patents

Abstract

低周波数帯と高周波数帯の２つの周波数帯に対応可能な受信特性を低周波数帯用のチョークコイルが無くても得ることができ、高周波数帯の指向性を丸形に一層近づけることができる、ガラスアンテナの提供。第１の周波数帯と該第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯に対応する共用アンテナ導体と、共用アンテナ導体に接続された給電部１６とを備え、共用アンテナ導体が、給電部１６を起点に延伸される第１のエレメント１と、第１のエレメント１を起点に延伸される第２のエレメント２とを含み、第１のエレメント１の少なくとも一部と第２のエレメント２とがループ形状の一部に切り欠き部１３を有する半ループ形状を形成するように、第１のエレメントの延伸の終端Ｃと第２のエレメントの延伸の終端Ｂとが近接して設けられ、第２の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ０２とし、ガラス波長短縮率をｋ２（ただしｋ２＝０．６４）とし、λｇ２＝λ０２・ｋ２としたとき、第１のエレメント１の導体長が０．６５λｇ２以上１．０λｇ２以下であり、窓ガラス１２に設けられるデフォッガ３０と共用アンテナ導体との最短距離が１５ｍｍ以上ある、ガラスアンテナ。

Description

本発明は、窓ガラスに設けられる車両用ガラスアンテナに関する。また、ガラスアンテナを備える車両用窓ガラスに関する。

従来技術として、ＦＭ放送波とＡＭ放送波の受信信号を一つの給電点から取り出すガラスアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のガラスアンテナでは、ＡＭ放送帯用のアンテナ導体がデフォッガのヒータ線に近接して接続され、デフォッガのヒータ線をＡＭ放送帯用のアンテナ導体の一部として兼用する構成を採用している（特許文献１の第４頁上段右欄及び第１図参照）。

デフォッガをＡＭ放送帯用のアンテナ導体として利用するためには、チョークコイルが必要となる。デフォッガは２つのバスバを有しており、一方が直流電源に、もう一方がグラウンドに接続され、チョークコイルは、デフォッガと直流電源との間、デフォッガとグラウンドとの間にそれぞれ挿入される。しかしながら、ＡＭ放送帯用に適用されるチョークコイルは、低周波数帯で高インピーダンスとなるようにインダクタンス値を大きく設定する必要があり、そのため、チョークコイル自体が非常に大きく、重量も重くなるという問題があった。

このチョークコイルを削除可能な構成として、特許文献２のガラスアンテナが存在する。特許文献２のガラスアンテナも、特許文献１のガラスアンテナ同様に、異なる２つの周波数帯の放送波の受信信号を一つの給電点から取り出すものであるが、特許文献２のガラスアンテナでは、低周波数帯用のアンテナ導体をデフォッガのヒータ線から離した構成を採用している（特許文献２の図１参照）。

さらに、特許文献２のガラスアンテナは、高周波数帯の指向性を丸形に近づけること（無指向性化）ができるという効果を有していた。

日本国特開昭６２−３８００１号公報 日本国特開２００８−１８２６８２号公報

しかしながら、特許文献２のガラスアンテナは、高周波数帯の指向性はほぼ丸形であるものの、ある特定の方向のアンテナ利得が他の方向のアンテナ利得に比べて低く、その特定の方向でのアンテナ利得を向上させる余地がある。

この点、ＦＭ放送帯用のガラスアンテナのアンテナ利得を向上させる手段として、アンテナ導体とデフォッガとを電気的に接続する構成を採用することが考えられる。アンテナ導体とデフォッガとを電気的に接続させる場合、チョークコイルが必要となるが、アンテナ導体が低周波数帯と高周波数帯を共用しているため、低周波数帯用のチョークコイルが必要となるため、前述したような問題が発生する。

そこで、本発明は、低周波数帯と高周波数帯の２つの周波数帯に対応可能な受信特性を低周波数帯用のチョークコイルが無くても得ることができるとともに、高周波数帯の指向性を丸形に一層近づけることができる、車両用ガラスアンテナ及び該ガラスアンテナを備える車両用窓ガラスの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るガラスアンテナは、
車両の窓ガラスに設けられる車両用ガラスアンテナであって、
第１の周波数帯と該第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯とに対応する共用アンテナ導体と、前記共用アンテナ導体に接続された給電部とを備え、
前記共用アンテナ導体が、前記給電部を起点に延伸される第１のエレメントと、該第１のエレメントを起点に延伸される第２のエレメントとを含み、
前記第１のエレメントの少なくとも一部と前記第２のエレメントとがループ形状の一部に切り欠き部を有する半ループ形状を形成するように、前記第１のエレメントの延伸の終端と第２のエレメントの延伸の終端とが近接して設けられ、
前記第２の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０２とし、ガラス波長短縮率をｋ_２（ただしｋ_２＝０．６４）とし、λ_ｇ２＝λ_０２・ｋ_２として、前記第１のエレメントの導体長が０．６５λ_ｇ２以上１．０λ_ｇ２以下であり、
前記窓ガラスに設けられるデフォッガと前記共用アンテナ導体との最短距離が１５ｍｍ以上ある、ことを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る車両用窓ガラスは、該車両用ガラスアンテナを備えるものである。

本発明によれば、低周波数帯と高周波数帯の２つの周波数帯に対応可能な受信特性を低周波数帯用のチョークコイルが無くても得ることができるとともに、高周波数帯の指向性を丸形に一層近づけることができる。

車両用ガラスアンテナ１００の平面図である。 車両用ガラスアンテナ２００の平面図である。 車両用ガラスアンテナ３００の平面図である。 車両用ガラスアンテナ４００の平面図である。 車両用ガラスアンテナ５００の平面図である。 第１のエレメントと第２のエレメントとの最短距離Ｌを変化させたときの、最小アンテナ利得の周波数特性図である。 第１のエレメントと第２のエレメントとの最短距離Ｌと最小アンテナ利得の最小値との関係図である。 車両用ガラスアンテナ６００の平面図である。 車両用ガラスアンテナＲＥＦの平面図である。 平均アンテナ利得の周波数特性図である。 最小アンテナ利得の周波数特性図である。 １０２ＭＨｚにおける指向性の方向特性図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。なお、形態を説明するための図面において、方向について特に記載のない場合には図面上での方向をいうものとし、各図面の基準の方向は、記号、数字の方向に対応する。また、平行、直角などの方向は、本発明の効果を損なわない程度のズレを許容するものである。また、各平面図は、ガラスの面を対向して見たときの図である。各平面図は、本発明に係る窓ガラスが車両に取り付けられた状態での車内視の図であるが、車外視の図として参照してもよい。各平面図上での上下方向が車両の上下方向に相当し、各図の下側が路面側に相当する。また、窓ガラスが車両の後部に取り付けられるリヤガラスである場合、図面上での左右方向が車両の車幅方向に相当する。

図１は、本発明の第１の実施形態である車両用ガラスアンテナ１００の平面図である。車両用ガラスアンテナ１００は、複数の並走するヒータ線を有するデフォッガ３０が設けられた窓ガラス１２に、共用アンテナ導体及び給電部が平面的に設けられたアンテナである。共用アンテナ導体及び給電部は、デフォッガ３０の上側に配置されている。

デフォッガ３０は、複数の並走するヒータ線（図１では、上側のヒータ線３０ａ，３０ｂ等を例示し、下方のヒータ線は省略）と該ヒータ線に給電する複数の帯状のバスバ（図１では、２つのバスバ３１Ａ，３１Ｂを例示）とを有する通電加熱式のパターンである。複数のヒータ線は、例えば、窓ガラス１２を車両に取り付けた状態で水平面（地平面）に対して平行な方向に並走するように窓ガラス１２に配置される。互いに並走するヒータ線は、２本以上あればよい。並走する複数のヒータ線は上下に延伸する短絡線（図１では不図示）により短絡されていてもよい。なお、短絡線はガラスアンテナのアンテナ利得の調整として利用されてもよく、その長さは適宜調整されてもよく、１本又は２本以上あってもよい。バスバ３１Ａ，３１Ｂは、図１の場合、窓ガラス１２の左側領域及び右側領域にそれぞれ少なくとも１本ずつ設けられており、窓ガラス１２の縦方向又は略縦方向に伸長されている。

ガラスアンテナ１００は、第１の周波数帯と該第１の周波数帯よりも帯域が高い第２の周波数帯の電波の受信に対応可能な共用アンテナ導体と、該共用アンテナ導体に接続された給電部１６を備える、１極タイプのアンテナである。すなわち、第１の周波数帯と第２の周波数帯との給電を一つの給電部１６で共用するアンテナである。例えば、第１の周波数帯として、ＡＭ放送帯が挙げられ、第２の周波数帯として、ＦＭ放送帯が挙げられる。

給電部１６は、共用アンテナ導体の給電点である。給電部１６は、窓ガラス１２が車体開口部に取り付けられたときに、その車体開口部の車幅方向の側縁に対向して位置するように窓ガラス１２に配置される。

ガラスアンテナ１００は、共用アンテナ導体のパターンとして、少なくとも、給電部１６を起点に延伸される第１のエレメント１と、第１のエレメント１を起点に（すなわち接続点Eから）延伸される第２のエレメント２とを有している。第１のエレメント１の少なくとも一部と第２のエレメント２とがループ形状の一部に切り欠き部１３を有する半ループ形状を形成するように、第１のエレメント１の延伸の終端Ｃと第２のエレメント２の延伸の終端Ｂとが近接して設けられる。そして、第２の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０２とし、ガラス波長短縮率をｋ_２（ただしｋ_２＝０．６４）とし、λ_ｇ２＝λ_０２・ｋ_２としたとき、第１のエレメント１の導体長が０．６５λ_ｇ２以上１．０λ_ｇ２以下となるように切り欠き部１３が形成されている。すなわち、第１のエレメント１は、給電部１６を起点に延伸し、接続点Eから分岐した二つのエレメントのうち接続点Eからの導体長が長い方のエレメントであり、端点Ａからの導体長が０．６５λ_ｇ２以上１．０λ_ｇ２以下であり、終端Ｃを開放端としている。

図１には、第１のエレメント１の一部と第２のエレメント２とで形成される半ループ形状が、デフォッガ３０に対向する下辺部と、下辺部に対向する上辺部と、給電部１６に対向する左辺部と、左辺部に対向する右辺部からなる方形状である例が示されている。

第１のエレメント１は、給電部１６と第２のエレメント２との接続点Ｅとを接続する接続エレメント１ａと、接続点Ｅを起点に右方に直線的に延伸し、半ループ形状の上辺部を構成する部分エレメント１ｂと、部分エレメント１ｂの右方への延伸の終端部を起点に下方に直線的に延伸し、半ループ形状の右辺部を構成する部分エレメント１ｃと、部分エレメント１ｃの下方への延伸の終端部を起点に左方に直線的に延伸し、半ループ形状の下辺部の一部を構成する部分エレメント１ｄとを備える。部分エレメント１ｄは、第１のエレメントの延伸の終端Ｃまで延伸する。

また、第２のエレメント２は、第１のエレメントとの接続点Ｅを起点に下方に直線的に延伸し、半ループ形状の左辺部を構成する部分エレメント２ａと、部分エレメント２ａの下方への延伸の終端部を起点に右方に直線的に延伸し、半ループ形状の下辺部の一部を構成する部分エレメント２ｂとを備える。部分エレメント２ｂは、第２のエレメント２の延伸の終端Ｂまで延伸する。

第１のエレメントの延伸の終端Ｃと第２のエレメントの延伸の終端Ｂとが接続させずに近接させることにより、半ループ形状の切り欠き部１３を形成している。図１には、半ループ形状の下辺部に切り欠き部１３が形成されている例が示されている。

また、第２の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０２とし、ガラス波長短縮率をｋ_２（ただしｋ_２＝０．６４）とし、λ_ｇ２＝λ_０２・ｋ_２として、第１のエレメントの導体長Ｌ１（図１の場合、エレメント１ａ〜１ｄの導体長の合計）が、０．６５λ_ｇ２以上１．０λ_ｇ２以下、より好ましくは０．７０λ_ｇ２以上０．９５λ_ｇ２以下であれば、第２の放送周波数帯のアンテナ利得向上の点で好ましい結果が得られる。

例えば、第２の放送周波数帯として日本のＦＭ放送帯（７６〜９０ＭＨｚ）を設定した場合、その中心周波数は８３ＭＨｚである。一方、米国のＦＭ放送帯（８８〜１０８ＭＨｚ）の中心周波数は９８ＭＨｚである。

したがって、例えば、米国のＦＭ放送帯のアンテナ利得を向上させたい場合、電波の速さを３．０×１０^８ｍ／ｓとすると、その中心周波数９８ＭＨｚにおけるλ_ｇ２は１．９５９ｍなので、第１のエレメントの導体長Ｌ１を、１２８０ｍｍ以上１９５０ｍｍ以下、より好ましくは１３８０ｍｍ以上１８６０ｍｍ以下に調整するとよい。

また、共用アンテナ導体は、デフォッガ３０との最短距離Ｈ２が１５ｍｍ以上（好ましくは、２５ｍｍ以上）確保されるようにデフォッガ３０の上側に配置されることによって、第１の放送周波数帯のアンテナ利得向上の点で好ましい結果が得られる。

図１の場合、最短距離Ｈ２は、デフォッガ３０の最上部に相当するヒータ線３０ａと半ループ形状の下辺部を構成する部分エレメント２ｂ（又は、部分エレメント１ｄ）との距離である。

このように、図１に例示したような形態のガラスアンテナであれば、給電部１６を外部の信号処理装置（例えば、車載アンプ）の信号経路に所定の導電性部材を介して電気的に接続することによって、低周波数帯と高周波数帯の２つの周波数帯に対応可能な受信特性を低周波数帯用のチョークコイルが無くても得ることができるとともに、高周波数帯の指向性を丸形に一層近づけることができる。

上記の導電性部材として、例えば、ＡＶ線や同軸ケーブルなどの給電線が用いられる。ＡＶ線を用いる場合には給電部１６に電気的に接続する。同軸ケーブルを用いる場合には、同軸ケーブルの内部導体を給電部１６に電気的に接続し、同軸ケーブルの外部導体を車体にアース接続すればよい。また、信号処理装置に接続されている導線等の導電性部材を給電部１６に電気的に接続するためのコネクタを、給電部１６に実装する構成を採用してもよい。このようなコネクタによって、ＡＶ線や同軸ケーブルの内部導体を給電部１６に取り付けることが容易になる。また、給電部１６に突起状の導電性部材を設置し、窓ガラス１２が取り付けられる車体のフランジにその突起状の導電性部材が接触、嵌合するような構成としてもよい。

「終端部」は、エレメントの延伸の終点であってもよいし、その終点手前の導体部分である終点近傍であってもよい。また、エレメント同士の接続部は、曲率を有して接続されていてもよい。

共用アンテナ導体及び給電部１６は、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストを、例えば窓ガラスの車内側表面にプリントし、焼付けて形成される。しかし、この形成方法に限定されず、銅等の導電性物質からなる、線状体又は箔状体を、窓ガラスの車内側表面又は車外側表面に形成してもよく、窓ガラスに接着剤等により貼付してもよく、窓ガラス自身の内部に設けてもよい。

給電部１６の形状は、上記の導電性部材又はコネクタの実装面の形状や、それらの実装面の間隔に応じて決めるとよい。例えば、正方形、略正方形、長方形、略長方形などの方形状や多角形状が実装上好ましい。なお、円、略円、楕円、略楕円などの円状でもよい。

各アンテナ導体からなる導体層を合成樹脂製フィルムの内部又はその表面に設け、導体層付き合成樹脂製フィルムを窓ガラス板の車内側表面又は車外側表面に形成してガラスアンテナとしてもよい。さらに、各アンテナ導体が形成されたフレキシブル回路基板を窓ガラスの車内側表面又は車外側表面に形成してガラスアンテナとしてもよい。

窓ガラス１２の面上に隠蔽膜を形成し、この隠蔽膜の上に給電部及びアンテナ導体の一部分又は全体を設けてもよい。隠蔽膜は黒色セラミックス膜等のセラミックスが挙げられる。この場合、窓ガラスの車外側から見ると、隠蔽膜により隠蔽膜上に設けられているアンテナ導体の部分が車外から見えなくなり、デザインの優れた窓ガラスとなる。図示の構成では、給電部とアンテナ導体の一部を隠蔽膜上に（隠蔽膜の縁と窓ガラス１２の縁との間に）形成させることで、車外視において導体の細い直線部分のみを見ることになり、デザイン上好ましい。

切り欠き部１３の第１のエレメント１と第２のエレメント２との最短距離Ｌは、２ｍｍ以上７５ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以上６０ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることが、高周波数帯のアンテナ利得向上及び高周波数帯の無指向性化の点で好ましい結果が得られる。最短距離Ｌの下限値「２ｍｍ」は、アンテナ導体を窓ガラスにプリントできる限界精度である。

図１に例示した半ループ形状は、方形状であるが、円状でも、楕円状でも、多角形状でも、両周波数帯のアンテナ利得向上及び高周波数帯の無指向性化の点で好ましい結果が得られる。また、図１に例示した切り欠き部１３は、方形状のデフォッガ３０に対向する下辺部に形成されているが、右辺部を構成する部分エレメント１ｃに形成されても、両周波数帯のアンテナ利得向上及び高周波数帯の無指向性化の点で好ましい結果が得られる。

図１に例示した半ループ形状の高さ（図１では、半ループ形状の左辺部に相当する部分エレメント２ａの導体長）Ｈ１は、６０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下、より好ましくは９０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが、低周波数帯のアンテナ利得向上の点で好ましい結果が得られる。半ループ形状の高さＨ１の下限値「６０ｍｍ」は、第１の周波数帯の最低限のアンテナ利得を確保するために必要な長さである。半ループ形状の高さＨ１の上限値「１５０ｍｍ」は、窓ガラス１２の上縁とデフォッガ３０の最上部との距離を考慮して決定される長さである。

図２は、本発明の第２の実施形態である車両用ガラスアンテナ２００の平面図である。上述のガラスアンテナと同様の部分については、その説明を省略する。

半ループ形状の切り欠き部１３は、図２に示されるように形成されてもよい。すなわち、共用アンテナ導体は、部分エレメント２ｂと部分エレメント１ｄとが上下方向に所定の間隔（例えば、１０ｍｍ）を保って、それぞれが互いに並走して延伸する並走部を備えている。このような並走部を設けることによって、アンテナの特性（インピーダンスなど）を調整することができる。

図３は、本発明の第３の実施形態である車両用ガラスアンテナ３００の平面図である。上述のガラスアンテナと同様の部分については、その説明を省略する。図３の場合、共用アンテナ導体は、半ループ形状の下辺部を起点に左方向に延伸する第１の延長エレメント３を含んでいる。第１の延長エレメントを含むことによって、高周波数帯の無指向性の点で好ましい結果が得られる。

図３に例示された第１の延長エレメント３は、下辺部を構成している部分エレメント２ｂと左辺部を構成している部分エレメント２ａとの接続点Ｆを起点として左方に直線的に延伸する。第１の延長エレメント３は、第１の延長エレメント３の左方への延伸の終端Ｄまで延伸する。

例えば、高周波数帯をＦＭ放送帯とすると、図３のガラスアンテナ３００の各部の寸法（単位：ｍｍ）を、
Ａ−Ｂ間の導体長：７１０
Ａ−Ｃ間の導体長：１５４０
Ａ−Ｄ間の導体長：７５０
とすると、指向性を丸形に近づけることができる。

図４は、本発明の第４の実施形態である車両用ガラスアンテナ４００の平面図である。上述のガラスアンテナと同様の構成については、その説明を省略する。図４の場合、図３の構成に加えて、共用アンテナ導体は、半ループ形状の右辺部と左辺部と給電部１６とに接続し、下辺部に平行又は略平行な第１の補助エレメント４を含んでいる。

第１の補助エレメント４の追加によって、Ａ−Ｃ間の抵抗値を下げることができ、高周波数帯の各周波数のアンテナ利得を平均して算出された平均アンテナ利得を向上させることができる。部分エレメント１ｂと第１の補助エレメント４との離間距離Ｈ３は、平均アンテナ利得向上の点で、２ｍｍ以上４０ｍｍ以下が好ましい。

図４に例示された第１の補助エレメント４は、右辺部を構成する部分エレメント１ｃと左辺部を構成する部分エレメント２ａと給電部１６とに接続される。第１の補助エレメント４は、給電部１６を起点として右方に直線的に延伸し、部分エレメント２aと交わって、部分エレメント１ｃ上の点Ｇまで延伸する。

例えば、高周波数帯をＦＭ放送帯とすると、図４のガラスアンテナ４００の各部の寸法（単位：ｍｍ）を、
Ａ−Ｂ間の導体長：７１０
Ａ−Ｃ間の導体長：１５４０
Ａ−Ｄ間の導体長：７５０
離間距離Ｈ３ ：３０
とすると、平均アンテナ利得を向上させることができる。

図５は、本発明の第５の実施形態である車両用ガラスアンテナ５００の平面図である。上述のガラスアンテナと同様の構成については、その説明を省略する。図５の場合、図３の構成に加えて、共用アンテナ導体は、第２の補助エレメント５、第２の延長エレメント６，７及び第３の補助エレメント８，９を含んでいる。

第２の補助エレメント５は、半ループ形状の右辺部を構成する部分エレメント１ｃ上の点Ｊを起点に左方に直線的に延伸し、左辺部を構成する部分エレメント２ａと接続して、部分エレメント２ａの左方の延伸の終端Ｋまで延伸する。第２の補助エレメント５を追加することによって、高周波数帯のアンテナ利得の特性に影響を与えないように、低周波数帯のアンテナ利得を向上させることができる。

また、第２の延長エレメントは、第１のエレメントを起点に上方に延伸した後、右方又は左方に延伸する。図５には、第２の延長エレメントとして、延長エレメント６，７が例示されている。延長エレメント６は、第１のエレメントである接続エレメント１ａを起点に上方に延伸した後に右方に延伸する。延長エレメント７は、半ループ状形状の上辺部を構成する部分エレメント１ｂを起点に上方に延伸した後に左方に延伸する。第２の延長エレメント６，７によって、高周波数帯のアンテナ利得の特性に影響を与えないように、低周波数帯のアンテナ利得を向上させることができる。

また、第３の補助エレメントは、下辺部と上辺部とに接続し、右辺部又は左辺部に平行又は略平行に延伸する。図５には、第３の補助エレメントとして、補助エレメント８，９が例示されている。補助エレメント８は、半ループ状形状の下辺部の一部を構成する部分エレメント２ｂ上の点Ｍを起点に上方に直線的に延伸し、半ループ状形状の上辺部を構成する部分エレメント１ｂと部分エレメント２ｂとを接続するエレメントである。補助エレメント９は、部分エレメント１ｂと第２のエレメント２の終端Ｂとを接続するエレメントである。第３の補助エレメント８，９によって、高周波数帯のアンテナ利得の特性に影響を与えないように、低周波数帯のアンテナ利得を向上させることができる。

上述のガラスアンテナの形態を実際の車両のリヤガラスに取り付けることにより作製された自動車用ガラスアンテナについて、その周波数特性などの実測結果について説明する。

本実施例における各エレメントの導体幅は０．８ｍｍである。また、給電部１６の大きさは、上下方向が２７ｍｍ、左右方向が１３ｍｍである。

アンテナ利得は、ガラスアンテナが形成された自動車用窓ガラスを、ターンテーブル上の自動車の窓枠に組みつけて実測した。給電部にはコネクタが取り付けられていて、コネクタにフィーダ線を接続し、フィーダ線を介して給電部１６とアンプとを接続させる。アンプは利得が８ｄＢのアンプである。また、アンプは、チューナとフィーダ線（１．５Ｃ−２Ｖ ４．５ｍ）によって接続される。窓ガラスには、水平方向から電波（周波数８８〜１０８ＭＨｚの偏波面が水平から４５度傾いた偏波）を照射し、ターンテーブルを回転させて、窓ガラスに対する電波の照射角度を変更する。

アンテナ利得の測定は、ターンテーブルの中心に、ガラスアンテナのガラスを組みつけた自動車の車両中心をセットして、所定の周波数の電波を発信しながら自動車を３６０°回転させて行われる。アンテナ利得のデータは、回転角度１°毎に、照射周波数帯８８〜１０８ＭＨｚにおいて１ＭＨｚ毎に測定される。電波の発信位置とアンテナ導体との仰角は略水平方向（地面と平行な面を仰角＝０°、天頂方向を仰角＝９０°とする場合、仰角＝０°の方向）で測定した。なお、以下に示すグラフでは、基準の半波長ダイポールアンテナに誘起されるアンテナ端子電圧が６０ｄＢμVになる電界雰囲気中で、被測定アンテナを測定した結果を表記している。

［例１］
図６，７は、図１に示すガラスアンテナ１００の形態を実際の車両のリヤガラスに取り付けたことにより作製された自動車用高周波ガラスアンテナについて、Ａ−Ｃ間の導体長及び半ループ形状の高さＨ１を一定にしたまま、Ｅ−Ｂ間の導体長を調整することにより切り欠き部１３の第１のエレメント１と第２のエレメント２との最短距離Ｌを変化させたときの、アンテナ利得の実測データである。図６，７のアンテナ利得を測定したときのガラスアンテナ１００の各部の寸法（単位：ｍｍ）は、
Ａ−Ｃ間の導体長：１５４０
Ｈ１ ：９０
とする。

図６の縦軸は、３６０°内の各方向のアンテナ利得の中で最も小さいアンテナ利得（最小アンテナ利得）を示している。つまり、最小アンテナ利得は、アンテナ利得が最も低い方向のアンテナ利得を示している。図６の表の上段は、最小アンテナ利得の８８〜１０８ＭＨｚでの平均値（最小アンテナ利得の平均値）を示している。図６の表の下段は、最小アンテナ利得の８８〜１０８ＭＨｚでの最小値（最小アンテナ利得の最小値）を示している。

図７は、最短距離Ｌと最小アンテナ利得の最小値との関係を示している。図７によれば、最短距離Ｌを１０ｍｍ以上７５ｍｍ以下に調整することによって、米国のＦＭ放送帯（８８〜１０８ＭＨｚ）の最小アンテナ利得の最小値を向上させることができる。

［例２］
図１０，１１は、本発明の実施例であるガラスアンテナ１００（図１），３００（図３），４００（図４），６００（図８）と、比較例である従来のガラスアンテナＲＥＦ（図９）のアンテナ利得の実測データである。図１２は、ガラスアンテナ１００とガラスアンテナＲＥＦの指向性の方向特性図である。ガラスアンテナ６００は、ガラスアンテナ５００（図５）の改良形である。ガラスアンテナＲＥＦは、上述の特許文献２に開示された２入力（給電部が２つ）のガラスアンテナを１入力化（給電部が１つ）したものである。

図１０〜１２のアンテナ利得を測定したときのガラスアンテナ１００（図１）の各部の寸法（単位：ｍｍ）は、
Ａ−Ｃ間の導体長：１５４０
Ａ−Ｂ間の導体長：７１０
Ｈ１ ：９０
Ｌ ：１０
とする。

図１０，１１のアンテナ利得を測定したときのガラスアンテナ３００（図３）の各部の寸法（単位：ｍｍ）は、
Ａ−Ｃ間の導体長：１５４０
Ａ−Ｂ間の導体長：７１０
Ｈ１ ：９０
Ｌ ：１０
Ａ−Ｄ間の長さ：７５０
とする。

図１０，１１のアンテナ利得を測定したときのガラスアンテナ４００（図４）の各部の寸法（単位：ｍｍ）は、
Ａ−Ｃ間の導体長：１５４０
Ａ−Ｂ間の導体長：７１０
Ｈ１ ：９０
Ｌ ：１０
Ａ−Ｄ間の導体長：７５０
Ｈ３ ：３０
とする。

図１０，１１のアンテナ利得を測定したときのガラスアンテナ６００（図８）の各部の寸法（単位：ｍｍ）は、
ｘ１：２００
ｘ２：５００
ｘ３：３０
ｘ４：５２５
ｘ５：２００
ｘ６：３５０
ｘ７：３６０
ｘ８：５００
ｙ１：３０
ｙ２：３０
ｙ３：３０
ｙ４：３０
ｙ５：４５
である。

図１０〜１２のアンテナ利得を測定したときのガラスアンテナＲＥＦ（図９）の各部の寸法（単位：ｍｍ）は、
ｘ２１：３２０
ｘ２２：４００
ｘ２３：４００
ｘ２４：４００
ｘ２５：４９０
ｘ２６：５２５
ｘ２７：１６０
ｘ２８：１７０
ｘ２９：２００
ｘ３０：３００
ｘ３１：４００
ｘ３２：４００
ｘ３３：５００
ｙ２１：１０
ｙ２２：２５
ｙ２３：１０
ｙ２４：２５
ｙ２５：２５
ｙ２６：２５
ｙ２７：４５
ｙ２８：９５
ｙ２９：１５
ｙ３０：１０
である。

なお、「ｘ＊＊」は（＊＊は数字を表す）、図８，９上で「ｘ＊＊」が矢印で示している点から、デフォッガ３０の中央線４０までの最短距離を示している。中央線４０は、上下方向に仮想的に引かれた直線である。「ｙ＊＊」は、上下方向での導体間の最短距離を示している。

図１０の縦軸は、３６０°内の各方向のアンテナ利得の平均値（平均アンテナ利得）を示している。図１１の縦軸は、３６０°内の各方向のアンテナ利得の中で最も小さいアンテナ利得（最小アンテナ利得）を示している。

図１０の平均アンテナ利得の観点では、各ガラスアンテナの利得差は小さいが、図１１の最小アンテナ利得の観点では、本発明に係るガラスアンテナは、ガラスアンテナＲＥＦに比べ、ＦＭ放送帯の約１００ＭＨｚ以上の帯域において、最小アンテナ利得を向上させることができる。その結果、図１２に示されるように、ある特定の方向でアンテナ利得が低下しているガラスアンテナＲＥＦに対し、ガラスアンテナ１００はその特定の方向でのアンテナ利得が上がる。したがって、本発明に係るガラスアンテナは、指向性を限りなく丸形に近づけることができるので、電波の到来方向によっては電波が受信しにくくなることを防ぐことができる。

本発明は、第１の周波数帯を、例えば、３００ｋ〜３ＭＨｚのＭＦ帯に利用されると好適である。ＭＦ帯の電波の用途として、ＡＭラジオ放送（５２０〜１７００ｋＨｚ）が挙げられる。また、本発明は、第２の周波数帯を、例えば、３０Ｍ〜０．３ＧＨｚのＶＨＦ帯に利用されると好適である。ＶＨＦ帯の電波の用途として、日本のＦＭ放送帯（７６〜９０ＭＨｚ）、米国のＦＭ放送帯（８８〜１０８ＭＨｚ）、テレビＶＨＦ帯（９０〜１０８ＭＨｚ、１７０〜２２２ＭＨｚ）が挙げられる。また、本発明は、第２の周波数帯を、例えば、０．３Ｇ〜３ＧＨｚのＵＨＦ帯の低域側に利用されると好適である。ＵＨＦ帯の低域側の電波の用途として、車両用キーレスエントリーシステム（３００〜４５０ＭＨｚ）、自動車電話用の８００ＭＨｚ帯（８１０〜９６０ＭＨｚ）が挙げられる。

本出願を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１０年１１月２９日出願の日本特許出願（特願２０１０-２６５６１９）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１ 第１のエレメント
２ 第２のエレメント
３ 第１の延長エレメント
４ 第１の補助エレメント
５ 第２の補助エレメント
６、７ 第２の延長エレメント
８，９ 第３の補助エレメント
１２ 窓ガラス
１３ 切り欠き部
１６ 給電部
３０ デフォッガ
１００〜６００，ＲＥＦ 車両用ガラスアンテナ

Claims (13)

1. 車両の窓ガラスに設けられる車両用ガラスアンテナであって、
   第１の周波数帯と該第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯とに対応する共用アンテナ導体と、前記共用アンテナ導体に接続された給電部とを備え、
   前記共用アンテナ導体が、前記給電部を起点に延伸される第１のエレメントと、該第１のエレメントを起点に延伸される第２のエレメントとを含み、
   前記第１のエレメントの少なくとも一部と前記第２のエレメントとがループ形状の一部に切り欠き部を有する半ループ形状を形成するように、前記第１のエレメントの延伸の終端と第２のエレメントの延伸の終端とが近接して設けられ、
   前記第２の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ_０２とし、ガラス波長短縮率をｋ_２（ただしｋ_２＝０．６４）とし、λ_ｇ２＝λ_０２・ｋ_２として、前記第１のエレメントの導体長が０．６５λ_ｇ２以上１．０λ_ｇ２以下であり、
   前記窓ガラスに設けられるデフォッガと前記共用アンテナ導体との最短距離が１５ｍｍ以上である、ことを特徴とする、車両用ガラスアンテナ。
2. 前記切り欠き部の前記第１のエレメントと前記第２のエレメントとの最短距離が、２ｍｍ以上７５ｍｍ以下である、請求項１に記載の車両用ガラスアンテナ。
3. 前記半ループ形状が、前記デフォッガに対向する下辺部と前記下辺部に対向する上辺部と前記給電部に対向する左辺部と前記左辺部に対向する右辺部からなる方形状である、請求項１又は２に記載の車両用ガラスアンテナ。
4. 前記切り欠き部が、前記下辺部に形成されている、請求項３に記載の車両用ガラスアンテナ。
5. 前記左辺部の長さが、６０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である、請求項３又は４に記載の車両用ガラスアンテナ。
6. 前記共用アンテナ導体が、前記下辺部を起点に左方に延伸する第１の延長エレメントを含む、請求項３から５のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
7. 前記共用アンテナ導体が、前記右辺部と前記左辺部と前記給電部とに接続し、前記下辺部に平行又は略平行な第１の補助エレメントを含む、請求項３から６のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
8. 前記共用アンテナ導体が、前記右辺部と前記左辺部とに接続し、前記下辺部に平行又は略平行な第２の補助エレメントを含む、請求項３から７のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
9. 前記共用アンテナ導体が、前記第１のエレメントを起点に上方に延伸した後、右方又は左方に延伸する第２の延長エレメントを含む、請求項３から８のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
10. 前記共用アンテナ導体が、前記下辺部と前記上辺部とに接続し、前記右辺部又は前記左辺部に平行又は略平行な第３の補助エレメントを含む、請求項３から９のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
11. 前記第２の周波数帯が、７６ＭＨｚから１０８ＭＨｚまでの間に存在する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
12. 前記第１の周波数帯が、５２０ｋＨｚから１７００ｋＨｚまでの間に存在する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナ。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の車両用ガラスアンテナが設けられた車両用窓ガラス。

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