KR100456435B1 - 차량용유리안테나및그설정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 차량 등의 글라스윈도우에 설치되는 유리안테나 및 그 설정방법에 관한 것으로서, 운전자의 시계를 확보하면서 수신감도가 높은 유리안테나를 제안하는 것을 목적으로 한것이며, 그 구성에 있어서, 윈도우글라스위에 있어서, 급전부로부터의 상기 유리안테나의 패턴의 세로방향길이 y가, 수신주파수의 파장을 λ, 유리단축률을 α라고 하면, y≤λ/4·α로 설정되고, 가로방향길이 x가, 60cm-y≥x로 설정된 것을 특징으로 한 것이다.

Description

유리안테나 및 그 설정방법
본 발명은, 예를들면 차량 등의 글라스윈도우(glass window pane)에 설치되는 예를들면 유리안테나(glass antenna) 등의 안테나, 및 그 안테나의 윈도우글라스위에 설정하는 방법에 관한 것이다. 특히, 안테나형상의 개량에 관한 것이다.
차량용 글라스윈도우는 운전자의 시게를 규제하는 것이기 때문에, 그 윈도우에 설치되는 유리안테나에는, 운전자의 시계를 확보하기 위하여, 여러 가지의 법규제가 가해지고 있다. 그 때문에, 유리안테나의 크기, 폭, 길이에 자유로운 설계가 허용되는 것이 아니고 일정한 제한이 있다.
유리안테나는 그렇지않아도 로드형안테나에 비해서 감도가 불리해지기 때문에, 상기 법규제는 안테나성능에 커다란 영향을 준다.
특히 법규제를 의식한 것은 아니지만, 형상에 머리를 짠 유리안테나에 관한 종래 기술에, 예를들면 일본국 특공평 3-74845호의 차량용 안테나장치나, 일본국 특개평 3-1703호의 루프형상유리안테나나, 논문 「광대역, 전체방향성원판모노폴안테나」Mono-Pole type Antenna with wide Range and Directivity-less Reception Performance(이토유켄, 세키카즈공저)등이 있다.
일본국 특공평3-74845호의 차량용 안테나장치는, 금속제필러와 안테나와의 관계에 착안하여, 필러길이를 λ/2(λ는 수신전파의 파장)이하로, 안테나길이를 λ/4이하로 설정하고 있다. 이 선행기술은 필러와의 관계에 관심이 있기 때문에 기본적으로는 모노폴형안테나를 개시하는 것이고, 따라서 폭방향에 대해서의 언급이 없고, 그러므로, 현상황의 차량의 크기에서는 고작해야 FM주파수대에밖에 적용할 수가 없다.
일본국 특개평3-1703호의 유리안테나는 총길이 200~1500mm의 루프형상을 가지고, 또, 급전점까지의 도전선을 차량의 종축방향중심선에 대해서 대략 평행하게 설정하고 있는 것이다. 그러나, 이 선행기술도, 루프안테나의 전체길이에는 관심이 있으나, 그 안테나의 세로방향길이와 폭방향길이의 관계에 관심이 없다. 따라서 법률상의 규제를 없애고 높은 수신성능을 달성하기 위해서는, 200~1500mm의 범위내에서 세로와 가로의 길이를 여러 가지로 바꾸는 시행착오를 반복하지 않으면 안된다.
또, 상기 논문에 표시된 원판모노폴안테나는, 원형의 원판에 의해 광대역화를 도모한 것이고, 그 때문에, 이 안테나를 차량용유리안테나에 적용하면 시계의 방해가 된다. 시계를 확보하기 위하여, 크기를 작게하면, 목표의 성능을 달성할 수 없는 경향이 있다.
그래서, 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점에 비추어 이루어진 것으로서, 그 목적은, 시계를 확보하면서 또한 높은 성능을 확보한 유리안테나 및 그 유리안테나를 설계하는 설정방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 유리안테나는 실질적으로 급전점으로서 기능하는 급전부로부터의 상기 유리안테나의 패턴의 세로방향최대길이y가 수신주파수의 파장을λ, 유리단축률을 α라고 하면,
y≤λ/4·α
로 설정되고,
상기 유리안테나의 패턴의 가로방향최대길이 x가
β-y≥x
로 설정된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 유리안테나의 설정방법은, 실질적으로 급전점으로서 기능하는 급전부로부터의 상기 유리안테나의 패턴의 세로방향최대길이y를, 수신주파수의 파장을 λ, 유리단축률을 α라고 하면,
y≤λ/4·α
로 설정하고,
상기 유리안테나의 패턴의 가로방향의 최대길이에 의해 대역의 넓이를 조정하고, 상기 패턴의 세로방향길이에 의해 수신주파수대를 결정하는 것을 특징으로 한다. x와 y의 관계는, β를 상한으로서 한쪽을 증가시키면, 다른쪽은 감소하도록 조정하게 된다. 이상의 유리안테나 또는 그 설정방법에 의하면, 조정이 용이하므로, 유리위에 걸려있는 시계확보 등의 조건을 간단히 없앨 수 있고, 그러므로, 고성능의 수신특성을 유지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기β의 상한은 대략 60cm이다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 8≤y≤40cm, x≤30cm에서 실용감도를 얻을 수 있고, 또 설정이 그다지 곤란해지지는 않고 시계도 제한하지 않는 크기의 유리안테나가 된다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 윈도우글라스는 자동차의 프런트윈도우글라스이고, 상기 안테나의 패턴은, 상기 유리의 시계를 방해하지 않는 부분의 상단부로부터 아래쪽으로 소정거리만큼 이간한 위치보다도 아래쪽에 있어서, 상기 가로치수x는 6.6cm이하이므로, 운전자의 시계를 확보한 유리안테나를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 윈도우글라스는 자동차의 프런트윈도우글라스이고, 상기 안테나의 패턴은,
상기 유리의 시계를 방해하지 않는 부분의 하단부로부터 소정거리만큼 위쪽으로 이간한 위치보다도 위쪽에 있어서, 상기 가로치수 x는 6.6cm이하이므로, 운전자의 시계를 확보한 유리안테나를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 소정거리는 약 10cm이다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 유리안테나의 패턴은 x>y인 직사각형 형상을 하고 있고, 이 안테나의 급전부가 상기 직사각형의 상변 또는 하변에 형성되어 있다. 이와 같은 급전부의 설정에 의해서 수신감도가 향상한다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 5cm≤x≤140cm, 3cm≤y≤10cm로 하므로써, 수신대역이 UHF가 된다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 유리안테나의 패턴의 크기는 실내뒤쪽미러보다도 크다. 미러가 유리에 장착하는 타입일때는, 그 장착이 용이해진다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 안테나는 접지형안테나이고, 이 안테나에 접속하는 접지부재는 차체의 금속제부재와 용량결합한다. 용량결합에 의해서 접지성을 확보하므로, 공장출하후에 있어서, 접지정밀도를 확보할 수 없는 일반사용자라도 장착이 가능하게 된다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 접지부재는, 자성을 띤 부분을 가지고, 이 부분이 상기 차체의 금속제부재와 서로 끌어당김으로써, 상기 접지부재와 상기 차체의 금속제부재와의 거리를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 유리안테나는, 그 표면에 펴붙여진 점착성층에 의해 상기 유리표면에 펴붙여진다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 급전부는 안테나패턴의 단부에 형성되어 있다. 이와 가은 급전위치에 의해, 높은 수신성능을 확보할 수 있다.
본 발명은 유리이외에도 적용할 수 있다. 본 발명의 안테나에 의하면, 밑바탕이 되는 물질에 의해서 안테나패턴의 크기를 바꿀 수 있다. 예를들면, 밑바탕에 단축률이 큰 물질을 선택하면 안테나패턴의 크기를 작게할 수 있고, 안테나를 소형화할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 디포거(defogger)내에 설치된 종형도체를 사용해서 용량결합형안테나를 리어글라스위에 설정할 수 있는 동시에, 또 다른 주파수대역(예를들면 VICS용)의 안테나를 설정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 급전부는 윈도우글라스의 상부 또는 하부에 형성되고, 또
7cm≤x≤30cm
7cm≤y≤10cm
로 설정되어 있다. 특히 TV용전파의 수신에 적합하다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 급전부는 윈도우글라스의 상부 또는 하부에 형성되고, 또
x≥30cm
7cm≤y≤10cm
로 설정함으로써, 특히, VICS용 전파의 수신에 적합하게 된다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 패턴은, 차량의 윈도우글라스의 상부의 시계를 방해하지 않는 상기 영역의 상단부로부터 소정거리의 범위내에 설치되어 있으므로, 차량승차인의 시계를 방해하지 않고 TV전파 또는 VICS전파를 수신할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일태양에 의하면, 상기 패턴은, 복수의 별개독립된 안테나선을 포함하고, 이들 안테나선이 디버시티시스템을 구성한다.
이하, 본 발명의 안테나를 유리위에 설치한 예를, 그리고 특히 자동차의 윈도우글라스에 적용한 실시예 도면에 의거해서 설명한다. 이하에 설명하는 실시예에서는, 프런트윈도우글라스에 적용한 유리안테나(제 1실시예)와, 리어윈도우글라스에 적용한 유리안테나(제 2실시예)와, 사이드글라스에 적용한 유리안테나(제 3실시예)가 개시된다.
이들 실시예의 유리안테나의 각각에 대해서는 설치된 유리위치에 특유의 과제(프런트글라스의 안테나에서는 앞쪽시야를 확보할 것, 리어글라스의 안테나에서는 디포거의 영향을 없앨것)를 달성하는 것이 설명되는 동시에, 또, 그들의 변형예(접지판(grounding plate)을 사용한 접지형안테나와 접지선(ground wire)을 사용한 접지형안테나)가 설명되게 된다.
<제 1실시예>
도 1에 본 발명의 제 1실시예에 관한 유리안테나가, 적용된 프런트윈도우글라스(100)가 차량의 앞쪽외부로부터 본 상태에서 표시되고 있다. 즉, 도 1의 오른쪽은 차내의 운전자의 왼쪽에, 왼쪽은 운전자의 오른쪽에 상당한다.
이 윈도우글라스(100)에는, 그 유리의 차량내부쪽의 표면에 붙여진 3개의 안테나(10, 20, 30)가 설치되어 있다. 안테나(10)는 주로 FM전파 및 TV전파를 수신하기 위한 안테나이고, 도 3에 표시된 세로로긴 루프직사각형형상이고, 가로방향(차폭방향)길이가 X1(일예로서 예를들면 10cm), 세로방향의 길이 y1(일예로서 예를들면 20cm)을 가진다. 안테나(20)는 도 4에 표시된 바와같이 가로로 긴 루프직사각형형상의 안테나이다. 또, 윈도우(100)의 가장오른쪽에 설치된 안테나(30)는 도 5에 표시한 바와 같이, 원형의 루프형상의 안테나이다. 이들 3개의 안테나(10, 20, 30)에 의해서 디버시티안테나시스템을 구성한다.
이들 3개의 안테나의 가로방향길이 x와 세로방향길이y에는 다음과 같은 관계가 있다. 즉, 수신주파수의 파장을λ, 유리단축률을 α라고 하면,
y≤λ/4·α …①
60cm-y≥x …②
이다. 식②가 의미하는 바(x와 y의 합이 60cm를 넘지않는 것)는 후술하나, 식①, ②에 따라서 안테나의 크기를 설정함으로써 적정한 수신감도를 확보할 수 있다.
도 1에 있어서, 파선으로 구획된 글라스윈도우(100)의 주변의 띠영역과, 파선으로 둘러싸인 글라스윈도우(100)의 중앙의 띠영역은, 그 영역에 불투명한 것을 형성해서, 일본에서는 규제에 위반되지 않는 영역이다. 따라서, 이 영역내에 안테나를 설치 또는 설정해도 문제는 없다.
즉, 프런트윈도우글라스(100)가 차체에 장착되는 상태에서는, 글라스(100)의 주위에는 세라믹코트나 몰이 존재하게 된다. 세라믹코트나 몰은 불투명하므로, 윈도우글라스위의 첨부물에 대한 규제는, 그들 코트나 몰이 해결해서 투명한 글라스(100)의 일부가 운전자의 시계에 들어오는 위치가 「기준」이 된다. 코트나 몰이 글라스(100)의 위쪽에 있는 경우는, 기준선(100T)보다도 아래쪽에 투명한 유리영역이 있고, 코트나 몰이 글라스(100)의 아래쪽에 있는 경우에는, 기준선(100B)보다도 위쪽에 투명한 유리영역이 있고, 코트나 몰이 글라스(100)의 오른쪽(도 1에 있어서)에 있는 경우에는, 기준선(100R)보다도 왼쪽에 투명한 유리영역이 있고, 코트나 몰이 글라스(100)의 왼쪽(도 1에 있어서)에 있는 경우에는, 기준선(100L)보다도 오른쪽에 투명한 유리영역이 있다. 글라스(100)의 주변영역은, 운전자의 시계를 방해하는 것은 아니다. 따라서, 도 1에 있어서, 기준선(100T, 100B, 100R, 100L)으로부터 글라스윈도우(100)의 중앙방향을 향해서 폭 10cm의 띠형상영역에 대해서는, 첨부물에 대한 규제는 없으므로, 이 띠형상영역에서는 유리안테나의 폭에 대해서는 법상의 규제는 없다.
이하에 더욱 구체적으로 안테나형상에 대해서 설명을 한다. 먼저, 안테나(10)의 형상에 대해서 설명한다.
안테나(10)는 세로방향이 가로방향에 비해서 긴형상의 안테나이다. 도 1에 표시한 바와 같이, 프런트글라스에 이와 같은 안테나(10)를 설치하는 경우, 운전수(미국에서는 왼쪽좌석, 일본에서는, 오른쪽좌석에 있다)의 앞쪽시야의 방해가 되지 않도록 프런트글라스의 중심선(105)에 대칭으로 폭 66mm로 설치된 띠형상부분의 속에 들어가도록 설치한다.
안테나(20)(30)는, 세로방향길이가 10cm미만의 안테나이다. 따라서, 이와같은 안테나(20)(30)를 윈도우의 위쪽(또는 아래쪽)에 설치하는 경우에는 세로방향길이에 대해서는 문제는 안된다. 따라서, 안테나(20)(30)의 폭방향의 안테나의 크기는, 규제와는 관계없이 목적의 주파수대 및 수신감도에 따라서 결정할 수 있다. 또한, 안테나(20)(30)의 유리면위의 상하방향을 따른 길이가 상기 기준선으로부터 아래쪽(또는 위쪽)으로 10cm를 넘는 경우에는, 그 안테나를 상기 유리중앙부의 폭 66mm의 범위내에 들어가도록 한다. 즉, 안테나(20)(30)의 상기 기준선(100T)(또는 100B)로부터 아래쪽(또는 위쪽)에서 10cm를 넘는 위치보다도 더욱 아래쪽(또는 위쪽)의 안테나부분의 폭을 66mm로 하는 것이 바람직하다.
안테나(20)(도 4)에 대해서는, x, y를 상기 식①, ②를 만족하는 범위에서, 또, 운전수의 시계가 방해가 안되도록 Y2가 100mm이내에 들어가도록 설정한다. 예를들면 X2=15cm, Y2=65mm로 한다.
마찬가지로, 안테나(30)(도 5)에 대해서도 100mm의 띠형상영역에 들어가도록 그 직경X3=Y3을 100mm이내(일예로서 예를들면 80mm)로 설정한다.
또, 안테나(10)에 대해서는, 세로방향의 길이Ly를 100mm이내에 들어가게하고, 가로방향의 길이Lx를 66mm이내에 들어가도록(예를들면 정확히 66mm)한다. 이와같이 하면, 3개의 안테나(10, 20, 30)는 전부 운전수의 시계가 방해가 안되도록 설치되게 된다. 또한, 안테나(10, 20, 30)에 대해서는 선폭이 일정한 것을 사용한다.
안테나(10)는 윈도우(100)의 대략 중앙에 설치된다. 이 위치에는 통상(예를들면 일본에 있어서) 「차검증」시일이 붙여진다. 차검증시일은 명목상 70mm×70mm의 크기를 가지나, 도 3에 표시한 바와 같이 안테나루프의 개구부안쪽의 치수를 X1'Ly'라고 하면,
X1'>70mm …③
Ly'>70mm …④
로 설정하면, 차검증시일은 안테나(10)의 루프내에 들어가게 된다. 차검증시일은 정기적으로 교환하는 것이 의무화되어 있으나, 식③,④를 만족하면, 안테나(10)의 도선이 차검증시일을 붙이는 위치와 겹치는 일이 없어지고, 사용자가 시일을 교환할때에 안테나선이 예기치않게 벗겨지는 일은 없다.
윈도우(100)의 (바깥쪽으로부터 보아서)오른쪽은 일본에서는 정기점검시일을 붙이는 장소이기도하다. 정기점검시일은 원형형상을하고 있다. 따라서, 안테나루프의 개구부안쪽의 치수를 X3', Y3'로 하고, 이 시일의 크기를 S라고 하면, 도 5에 표시한 바와 같이,
X3'=Y3'>S
이면, 정기점검시일의 바꿔붙이기가 안테나(30)의 도선을 부주의하게 벗기는 일이 없어진다.
실제로 차검증시일, 정기점검시일이 붙여진 차량에 안테나패턴을 설정하면 도 2와 같이된다.
<안테나의 펴붙이기>…제 1실시예
제 1실시예의 유리안테나는 프런트글라스에 설치되기 때문에, 쉽게 장착되는 것이 바람직하다. 이 목적을 위해서는 안테나(10, 20, 30)는 점착시일로부터 벗겨서 윈도우글라스에 장착하도록 한다.
도 3~도 5에 표시된 3개의 안테나의 윈도우글라스면에의 펴붙이기방법에는 여러가지 수법이 있다. 형상 및 펴불이기위치가 고정이면, 윈도우글라스공장에 있어서, 주지한 방법에 의해서, 박판형상의 도선을 부착시킨다. 이 경우에는 급전을 위한 도선의 배선은 시계의 방해가 안되는 최량의 위치에 설정하는 것이 가능하게 된다. 또, 접지선도 접지저항이 가장 적게 차체에 접속하는 것이 가능하다.
이 제 1실시예와 같이 안테나를 프런트글라스에 설정하는지 아닌지는 다분히 운전자의 기호에 의존하는 부분이 크다. 따라서, 제 1실시예에서는, 공장출하후에 있어서, 통상의 운전자가 간단히 안테나선을 윈도우글라스에 펴붙이는 수법을 채용한다. 그러기위해서는, 점착층이 도포된 시일을 안테나선에 설치하는 것이 바람직하다.
도 6은 이와 같은 안테나가 시판되는 시점에서의 그 안테나의 단면형상을 표시한다. 즉, 안테나(10)∼(30)는 시판될때에는 도 6에 표시한 바와 같이, 기지층(63)의 위에 점착제층(62)이 형성되고, 점착제층(62)과 안테나도선층(61)과의 사이에는, 접착제층이 형성되고, 접착제층에 의해서 점착제층(62)와 안테나도선층(61)이 고착되어 있다. 안테나도선의 위에 보호막(60)이 형성되어 있다. 보호막(60)은 도선의 표면에만 형성되고, 도선의 산화를 방지하여 손상으로부터 지킨다. 사용자가 기지층(63)을 잡아당기면, 기지층(63)과 점착제층(62)이 괴리해서, 점착제층(62)이 노출한 노출한다. 사용자는 점착제층(62)이 안테나를 소망의 유리위의 위치에 첨부한다. 안테나는 내후성을 고려해서 윈도우의 안쪽에 붙이는 것이 바람직하다.
<접지방법>…제 1실시예
제 1실시예의 유리안테나는 3개 모두 접지가 필요한 안테나이다. 일반 사용자가 안테나를 설치할때에는 접지의 장착방식이 문제가 된다. 통상, 자동차의 차체를 구성하는 철판은 비도전성도료에 의해서 보호되고 있기 때문이다. 그래서, 이 제 1실시예에서는, 자동차의 지붕의 철판과 천정쿠션재와의 사이에 약간의 틈새가 있는 것을 이용해서 도 7에 표시한 바와 같은 접지판(40)을 삽입하는 것을 제안한다. 이 접지판(40)을 도 8에 표시한 바와 같이, 자동차의 지붕의 철판과 천정쿠션재와의 사이에 삽입한다. 도 8에 있어서는 설명의 편의상 안테나(10)만을 도시하고 있으나, 접지판(40)은 어댑터(50)를 개재해서 이 안테나(10)에 접속되어 있다.
도 9에 어댑터(50)의 구성을 표시한다. 어댑터(50)는, 케이스(51)와, 저임피던스의 와이어(54)와, 이 와이어(54)의 선단부에 설치된 도전성클립(52)과, 시일드와이어(53)와, 동축커넥터(55)로 이루어진다. 안테나의 접속편(11, 21, 31)은 어댑터에 접속된다. 커넥터(55)의 심선은 안테나의 튜너 등에 접속된다. 또, 시일드와이어(53)의 시일드선과 와이어(54) 및 클립(52)은 전기적으로 (직류적으로)접속되어 있다. 클립(52)은 접지판(40)의 설편(41)에 접속된다.
도 10에 접지판(40)의 구성을 표시한다. 즉, 접지판(40)은, 자석층(43)과 도전성의 금속층(42)으로 이루어진다. 접지판(40)을 도 8에 표시한 바와 같이 지붕트림과 지붕패널과의 사이에 삽입하고, 클립(52)을 설편(41)에 접속하면, 도 11에 표시한 바와 같은 관계에서, 접지판(40)이 지붕의 금속과 접한다. 접지판(40)의 금속층(42)과 지붕의 금속과의 사이에는 틈새(46)(공기층 또는 도장층)이 있으므로, 접지판(40)과 차체는 용량결합하게 된다. 본 실시예에서는 결합용량을 10pF가 되도록, 접지판(40)의 면적을 설정한다. 용량10pF는 안테나(10)가 FM전파대역에서 실용적인 감도를 표시하는 용량이기 때문이다. 또 도 12에 표시한 바와 같이, 직접자석에 의해 지붕에 장착해도 된다.
또한, 차량의 종류에 따라서는, 접지판을 삽입할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 어댑터의 접지선을 직접차체에 접속하는 것이 접지판을 사용할 필요가 없으므로 코스트면에 유리하다. 도 13은 그러기위한 클립의 구조를 표시한다. 도 13의 클랩을 예를들면 차체의 플런저부에 결합함으로써, 용량10pF를 얻을 수 있다.
<치수 x와 치수y의 관계>…제 1실시예
도 14, 도 16, 도 18, 도 20, 도 22, 도 24, 도 26, 도 28은 안테나(10)를 예로 들어서, 안테나(10)의 높이(=y)를 어떤 값으로 설정해서, 폭x를 여러 가지로 바꾸었을때의 FM라디오대 및 TV의 VHF대에 있는 수신전파에 대한 수신감도를 표시한다. 마찬가지로, 도 15, 도 17, 도 19, 도 21, 도 23, 도 25, 도 27, 도 29는 평균수신감도를 표시한다.
예를들면, 도 14는 높이y를 5m로 고정해서, 폭x를 0.5m로 설정했을때의 수신감도를 곡선I에 의해서 표시하고, 폭x를 2cm로 설정했을때의 수신 감도를 곡선II에 의해서 표시하고, 폭 x를 5cm로 설정했을때의 수신감도를 곡선III에 의해서 표시하고, 폭 x를 10cm로 설정했을때의 수신감도를 곡선IV에 의해서 표시하고, 폭 x를 15cm로 설정했을때의 수신감도를 곡선V에 의해서 표시하고, 폭 x를 25cm로 설정했을 때의 수신감도를 곡선VI에 의해서 표시하고, 폭 x를 30m로 설정했을때의 수신감도를 곡선VII에 의해서 표시하고, 폭x를 40m로 설정했을때의 수신감도를 곡선VIII에 의해서 표시하고, 폭x를 50cm로 설정했을때의 수신감도를 곡선VIIII에 의해서 표시하고, 폭 x를 60cm로 설정했을때의 수신감도를 곡선X에 의해서 표시한다. 또 도 15는, 상기 10개의 테스트수신감도치를 평가주파수범위내에서 평균화한 것이다.
도 16의 그래프(y=10cm)에 대해서 도 17의 평균수신감도의 표가 대응한다. 도 18의 그래프 (y=15cm)에 대해서 도 19의 평균수신감도의 표가 대응한다. 도 20의 그래프(y=20cm)에 대해서 도 21의 평균수신감도의 표가 대응한다. 도 22의 그래프(y=25cm)에 대해서 도 23의 평균수신감도의 표가 대응한다. 도 24의 그래프(y=30cm)에 대해서 도 25의 평균수신감도의 표가 대응한다. 도 26의 그래프(y=35cm)에 대해서 도 27의 평균수신감도의 표가 대응한다. 도 28의 그래프(y=40cm)에 대해서 도 29의 평균수신감도의 표가 대응한다.
이들 도면이 표시하는 것은, 안테나(10)(또는 안테나(20)나 (30))는, 그 높이 y가, 대략 40cm정도까지, 일반적으로는,
의 길이까지는 실용적인 감도를 얻을 수 있는 것이다.
또, 도 14~도 29의 경향을 개괄하면, x≒y에서는 수신감도는 낮으나, x>y 또는 x<y일때(즉, 가로세로의 길이를 다르게한다)는 상대적으로 높은 수신감도를 얻을 수 있다. 즉 세로방향길이(높이 y)가 0~λ/4·α의 범위에 있고, 또한 가로방향길이 x에 비해서 상대적으로 짧을 때(y<x)는, 높은 주파수영역에서 양호한 수신감도를 얻을 수 있고, 또한 이 고수신감도특성은 넓은 범위의 폭x에 대해서 얻을 수 있다. 한편, y가 0~λ/4·α의 범위에서 x에 대해서 상대적으로 길 때(y>x)는, 상대적으로 낮은 주파수영역에서 양호한 수신감도를 얻을 수 있고, 또한 이 고수신감도특성은, 넓은 범위의 폭 x에 대해서 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 또,
8cm≤y≤40cm
x≤30cm
의 범위에서는, TV의 VHF대를 중심으로 하는 주파수대에 있어서 이상적인 수신감도를 얻을 수 있는 것, 또, 폭 x를 변화시킴으로써 수신감도를 확보할 수 있는 대역이 변화하고 있는 것을 알 수 있다. x와 y의 합이 60cm를 넘으면, 수신감도가 저하하고 있는 것을 알 수 있다.
또한, 도 1에 표시한 법규제범위를 고려하면,
7cm≤x≤30cm,
7cm≤y≤10cm
가 더욱 바람직하다.
도 51~도 56는 수신전파가 UHF주파수대일때에 안테나폭 40cm이하이면, 수신감도가 -20dB를 달성할 수 있는 것을 표시하고 있다. 도 51, 도 52는, y=3cm로 고정해 두고, 안테나폭길이x를 여러 가지로 바꾸었을때의 결과를 표시한다. 즉, 안테나 폭길이x를
5cm로 했을 때 곡선 I,
10cm로 했을 때 곡선II,
15cm로 했을 때 곡선III,
20cm로 했을 때 곡선IV,
25cm로 했을 때 곡선V,
30cm로 했을 때 곡선VI,
35cm로 했을 때 곡선VII,
40cm로 했을 때 곡선VIII
이다. 또 도 53, 도 54는, y=5cm일 때, 도 55, 도 56은 y=10cm일때를 표시한다.
상기한 식①에 있어서 α를 0.6(유리의 안테나단축률)으로 하면, 식①은, UHF주파수대를 수신하기 위해서는 y를 10cm이하(450MHz이상의 전파에 대해서)로 하는 것이 바람직하다는 것을 표시하고 있으나, 이 길이는 차량의 프런트윈도우글라스에 설치되는 안테나로서는, 운전자의 시계를 방해하지 않는 영역, 즉, 윈도우단부(또는, 상기 기준선)로부터 안쪽으로 10cm까지의 영역에 설치할 수 있어 안성마춤이다. 따라서, UHF주파수대에 적합한 안테나로서는,
5cm≤x≤40cm
y≤10cm
의 설정이 바람직하게는, 수신감도를 확보하기 위하여 y의 하한으로서,
3cm≤y≤10cm
로 하는 것이 좋다.
도 30은 도 14∼도 29 및 도 51~도 56에 표시된 결과를 정리하여, x와 y의 관계를 그래프로서 표시한 것이다. 동도면에 있어서, 선분AB는 1차 직선
x+y=60cm
이다. 이것은 상기한, 수신감도를 확보하기 위한 폭x와 높이y의 합의 임계치가 60cm인 것을 식으로 표시한 것으로서, 선분AB와 x축, y축에 둘러싸인 영역은,
x+y≤60cm
로 표시된다.
도 30에 있어서, 3각형영역 ABO는 안테나(10, 20, 30)로 이루어진 안테나시스템이 종래의 유니폴형안테나보다도 좋은 성능을 발휘하는 영역이다. 또, 영역 CDEHJKL은, FM주파수대, VHF주파수대에 걸쳐서 실용적인 고감도가 얻어지는 영역이다. 영역HFGLKJ는, TV용 VHF주파수대에 있어서 실용적인 고감도를 얻을 수 있는 영역이다. 영역PQRS는 TV용 UHF주파수대에 있어서 실용적인 고감도를 얻을 수 있는 영역이다. 또한, 선분CG가 표시하는 x=2cm는 실용적인 효과가 인정되는 최저한의 안테나폭이다. 또, 선분GF가 표시하는 y=8cm는 VHF를 중심으로한 TV용 안테나로서 실용적인 효과가 인정되는 최적한의 안테나높이이다.
<급전점의 영항>…제 1실시예
도 31~도 50은, 급전점의 위치를 안테나변의 중앙에 두었을때와 단부에 두었을 때에 수신감도가 어떻게 변화하는지를 표시한 것이다. 도 31∼도 50의 각그래프에 있어서, 실선은 급전점을 단부에, 파선은 급전점을 중앙부에 둔 것을 표시한다. 또, 그래프중의 숫자는 평가주파수범위 내에서의 평균감도를 표시한다.
또한, 본 발명에 있어서의 안테나의 급전점이란, 안테나로서 작용하는 부분의 가장 수신기쪽의 점을 말한다. 본 발명의 모든 실시예(상기 및 후술하는 실시예)의 루프형 안테나에서는, 그 루프형상의 부분과 피더까지의 인출선과의 접합부는 안테나로서 작용하므로, 이 인출선과의 접합부분이 실시예에 있어서의 급전점이라고 정의된다.
제 1실시예의 안테나시스템은 목표인 -20dB를 달성하고 있으나, 특히, 급전점을 단부에 설치하면, x>y로서 설정되는 안테나에 있어서는, UHF대에서 감도가 향상하고 있는 것을 알 수 있다.
<안테나치수의 설정>…제 1실시예
다음에, 제 1실시예의 안테나를 실제의 차량의 프런트윈도우글라스에 설치하기 위한 설계방법에 대해서 설명한다. 이 설계방법은 상기한 운전수 시계의 확보요건 및 수신감도와 대역의 넓이의 양립요건을 만족시키는 것이 아니면 안된다.
먼저, 세로치수 y를 결정한다. 안테나의 세로길이y는 수신주파수의 파장을λ, 유리단축률을 α라고 하면, λ/4·α에 의해서 거의 결정된다.
제 1실시예에서는 도 1에 있어서의 안테나(10, 20, 30)를 다른 주파수대의 전파수신으로 설정하고 있으므로, 이들 안테나의 각각의 세로길이y는 α=0.6으로서 각각 225MHz를 목표로 한 20cm, 562.5MHz를 목표로 한 8cm, 692.3MHz를 목표로 한 6.5cm로 각각 설정하고 있다(도 3~도 5).
계속해서 가로치수x를 설정한다.
가로치수는 상기한 바와 같이 수신감도를 확보할 수 있는 대역의 넓이에 영향준다. 경향으로서 폭을 넓힐수록 대역은 넓어지나, 지나치게 넓어지면 수신감도는 내려간다. 그 한계는 세로치수y와 가로치수x의 합이 60cm(x+y=60)가 되는 길이이다.
TV 전파는 주파수대가 넓기 때문에 (VHF90MHz-UHF770MHz)1개의 안테나로는 커버할 수 없다. 그 때문에, (10)(20)(30)의 3개의 안테나중, 안테나(10)에 의해서 90MHz∼230MHz의 주로 TV의 VHF대를, 안테나(20)에 의해서 500MHz~770MHz, 안테나(30)에 의해서 470MHz~600MHz의 주로 TV의 UHF대를 각각 커버하도록 가로폭을 설정하고 있고, 각각의 가로 치수는 도 3∼도 5에 표시한 바와 같이 10cm, 15cm, 8cm로 한다. 또, 안테나(20)와 안테나(30)는 커버할 수 있는 대역을 오버랩시키고, 각각의 안테나에 의해 형성되는 안테나시스템을 효과적인 디버시티시스템으로 한다.
그런데, 윈도우중앙에 설치되는 안테나(10)는, 상기한 바와 같이 운전수의 시계를 확보하기 위하여, 하부의 폭을 6.6cm이하로 억제할 필요가 있기 때문에, 도 3과 같은 형상이 된다. 또, 안테나(30)는, 8cm×8cm로서 정기점검시일을 포위할 수 있는 크기이고, 수신대역은 세로치수와 가로치수의 최대치에 의해서 결정되고, 형상에는 의존하지 않으므로 둥근형으로 하고, 정기점검시일을 둘러싸는 위치에 설치한다.
안테나(20)는 안테나(10)와 안테나(30)와의 사이에 설치한다. 운전수의 시계를 확보하기 위해서는, 윈도우중앙부를 제외하고, 상기한 바와 같은 윈도우의 시계를 방해하지 않는 부분의 단부로부터 10cm보다 안쪽의 부분에는 안테나를 설치하지 않는 것이 요망되기 때문에, 윈도우중앙부에 세로치수가 긴 비교적 저주파수(VHF)를 수신하는 안테나는, 그밖의 부분에 세로치수가 짧은 높은주파수를 수신하는 안테나를 설치한다.
<제 1실시예의 제 1변형예>
제 1실시예의 프런트글라스에 설치된 안테나(10)는, VHF주파수대의 수신을 주목적으로, 도 3과 같이 세로로 긴 볼록형상을 하고 있었다. 이제부터 설명하는 제 1변형예는, 동일 주파수대의 전파수신을 목적으로 해서 도 57과 같이 가로로 긴 오목형형상을 하고 있는 안테나(110)이다. 즉, 이 안테나(110)의 치수는
x1=22cm
y1=9cm
Ly=8cm
로 하고 있다.
이 변형예의 안테나(110)는 도 58에 표시한 바와 같이, 룸미러(101)가 프런트윈도우글라스의 위에 직접 설치된 베이스(103)에 장착되어 있는 차량에 유효하다. 세로방향길이는 상기 제 1실시예와 동일한 이유(차검중을 포위할 수 있는 것과 시계확보할 수 있는 것)에 의해 7cm이상의 10cm미만인 9cm로 했다. 오목형의 잘린부분(102)(도 57)이 형성되어 있는 것은, 안테나선이 베이스(103)와 간섭하는 것을 방지하기 위해서이다.
이 제 1변형예의 안테나의 치수에 대해서 기본적인 설계사상은, 세로길이y에 대해서는, 시계확보와 차검증을 둘러쌀 것의 요청으로부터, 7cm~10cm의 범위로 설정한다. 만약 y를 y=7~10cm로 설정하면, 이 길이에 적응하는 주파수대λ는, 유리의 단축률을 α라고 하면,
에 상당하고, 이 파장은 UHF대의 TV전파이다. 제 1변형예의 안테나는 루프형상안테나의 일종이고, 루프형상안테나의 특성으로서, 그 가로길이x를 길게 취함으로써 주파수대의 대역을 넓힐 수 있다는 성질이 있다. 그래서, 제 1변형예에서는, 가로길이x를 충분히 길게, 예를들면, 22cm로 설정함으로써, VHF대역에도 수신대역을 확장하는데 성공하고 있다.
도 59~도 64는, 제 1변형예에 관한 오목형안테나의 각각 FM주파수대(88~110 MHz), VHF주파수대(170~225MHz), UHF주파수대(470~770MHz)의 전파(수평편파)를 수신했을때의 감도특성(도 59, 도 61, 도 63에 있어서 곡선 I에 의해)을 표시한다. 또한, 비교대상으로서, 제 1실시예의 안테나(20)(즉 가로로긴 루프형상의)안테나의 특성(도 59, 도 61, 도 63에 있어서 곡선II)과 제 1실시예의 안테나(30)(즉 둥근루프형상의)안테나의 특성(도 59, 도 61, 도 63에 있어서 곡선III)을 동도면에 표시한다.
도 59∼도 64는 제 1변형예의 오목형안테나가, 각 주파수대역에서 -13.7~-16.2dB(도 60, 도 62, 도 64참조)로서 실용상 지장이 없는 안테나감도를 보이고 있는 것을 표시하고 있다.
또한 도 59∼도 64의 실험에 대해서는, 각 안테나의 접지로서, 뒤에 설명하는 「개방형접지선」을 사용했다. 그리고, 안테나(20)의 「개방형접지선」의 길이를 30cm로, 안테나(30)의 접지선의 길이를 15cm로 했다.
<제 1실시예의 제 2변형예>
이 제 2변형예는, FM대역을 대상으로 한 안테나(120)이다. 제 1실시예에서는 TV용과 FM용안테나로서 안테나(10)가 있었으나, 이 제 2변형예에서는 라디오의 FM전파나 VICS(Vehicle Information & Communication System)용 전파를 디버시티로 수신하는 것을 목적으로 하고 있다.
제 2변형예의 안테나(120)의 형상을 도 65에 표시한다. FM대역의 수신감도의 향상을 도모해서 제 1변형예(y=22cm)보다도 가로방향으로 더욱 길게(35cm)하고 있다. 도 66에 표시한 바와 같이, 2개의 안테나(120)를 설치함으로써 디버시티시스템을 구성하고 있다.
이 제 2변형예의 설계사상은, 제 1변형예의 설계사상과 기본적으로 동일하나, FM수신을 주목으로하기 때문에, 가로폭x를 식①,②(또, x=7~10cm)를 만족하는 범위에서 최대한으로 길게하고 있다.
또한, 도 66에 표시한 바와 같이, 안테나(120)가 베이스(103)와 간섭하지 않으면, 잘린부분은 제 2변형예에 있어서는 불필요하게 된다.
도 67에, 제 2변형예의 안테나(120)의 FM전파영역에서의 수신감도특성을 표시한다. 이때, 평균감도Pw-AV는 -10.5dB를 표시하고, VICS용 안테나로서 충분한 성능을 가지고 있는 것을 알 수 있다.
또한, 도 1에 표시한 법적규제를 고려한 제 2변형예의 바람직한 범위는,
x≥30cm,
7cm≤y≤10cm
가 된다.
<접지판의 개량>
제 1실시예의 접지판은 클립에 의해서 끼우는 방법을 채용하고 있기 때문에, 접지판과 클립이 빠지기 쉽다. 이 단점을 개량한 것이 도 68의 접지판으로서, 접지의 리드선과 접지판을 용접하고 있다.
도 68의 접지판은 제 1실시예뿐만 아니라, 이제부터 설명하는 제 2, 제 3실시예의 안테나의 접지에 또한, 모든 종류의 접지형 안테나에 적용가능하다.
<단부개방형접지선>…제 1실시예~제 3실시예에 공통으로 적용가능
제 1실시예의 안테나는 전부 도 7과 같은 형상의 접지판, 또는 도 68의 접지판을 사용하고 있었다. 그러나, 이와 같은 접지판은, 사용자가 간단히 장착가능하다는 장점을 가진 반면, 그 장착에 공정수를 요하고, 또, 모든 차량에 가능한 것도 아니다.
이제부터 설명하는 단부개방형접지선은, 접지판 등을 전혀 사용하지 않고, 절곡자재한 도체선만으로 이루어진 접지이다. 이 개방형 접지선은 본 실시예의 안테나에 한정되지 않고 모든 접지형 안테나에 적용가능하다.
도 69에 개방형 접지선을 사응한 피더조체를 표시한다. 도면중, (150)은 조인트박스이고, 제 1실시예의 안테나(10, 20, 30) 등의 단부(11, 21, 31)가 삽입되는 슬릿(155)을 가진다. 이 박스(150)에는 피더선(152)과 접지선(151)이 접속되어 있다. 피더선에는 노이즈제거 등의 목적을 위한 페라이트코어(153)와 커넥터(154)가 장착되어 있다. 커넥터(154)는 목적에 따라서 FM라디오 또는 TV튜너 또는 VICS용 단말기(도시생략)에 접속된다.
피더선(152)은, 도 70, 도 71에 표시한 바와 같이, 신호용 심선(156)의 주위에 그물형상의 시일드가 감겨 있다. 박스(150)내에는, 상기 안테나의 단부가 걸어두기위한 탄성을 가진 탄성체(158)가 설치되고, 이 탄성체(158)에 상기 심선(156)이 접속되어 있다. 또, 시일드는 합쳐져서 접지리드선(157)이 되고, 리드선(157)은 더욱 굵은 접지심선(159)에 접속되어 있다. 접지심선(159)은 절연성의 피복에 의해서 덮이고, 전체로서 접지선(151)이 된다.
이와 같은 접지선조체가 안테나(10)에 접속되어 프런트글라스에 장착된 모양을 도 116에 표시한다.
단부개방형접지는, 그 단부(160)가 해방되어 있는 것이 특징이고, 특히 차체에 접지되어 있는 일은 없다. 단부가 해방되어 있어도 접지로서의 기능을 가진다. 그 이유를 도 72∼도 75를 사용해서 설명한다.
도 72는 통상의 종래의 접지형안테나의 구조를 표시하고, 도시한 바와 같이, 피더선의 접지선은 차체에 접지되어 있다.
한편, 도 73~도 75는 본 발명의 실시예로서의 단부개방형접지선의 원리를 설명한다. 도 73과 같이 임의의 길이의 단부개방형접지선의 일단부를 해방하면, 접지선(151)과 차체금속은 전송선로를 형성한다. 이때의 접지선상의 전압분포는, 접지(151)를 따라서 도 73의 곡선(170)과 같은 커브를 가진다. 즉, 접지선상의 전위는, 점차로 저하하는 경향을 가진다. 여기서, 도 74에 표시한 바와 같이, 접지선(151)의 길이를 수신전파의 파장λ의 1/4로 설정하면, 선로상의 전압분포는 커브(173)(도 74)와 같이 되고, 전송선로의 성질로부터 점(172)으로부터 본 이 전송선로의 임피던스는 0이 되고 점(172)에 있어서의 전위는 차체전위와 동등하게 된다. 즉, 도 75에 표시한 바와 같이, 길이를 λ/4로 설정한 단부개방형접지선은, 점(172)에 있어서 차체에 직접 접지한 접지선과 등가가 된다.
도 73∼도 75의 예에서는, 전송선로를 형성하는 접지선과 차체와의 사이에는 공기층이 존재하나, 임의의 재질(선로단축률δ라고 한다)의 절연체가 사이에 개재하면, 단부개방형접지선의 바람직한 길이는
가 된다.
여기서 중요한 것은, 단부개방형접지선은 피더선에 평행할 필요는 없고, 차체보디와 전송선로를 형성할 목적을 위하여 차체보디의 금속부분에 접촉하지 않아도 주위에 있으면 되게 된다. 또, 단부개방형접지선은, 만약 접지선을 설정해야할 위치가 틈새가 좁은 장소인 경우에는, 차체보디에 따르게 하기 위하여 절곡자재한 도체인 것이 바람직하다.
또, 단부개방형접지선을 차체보디내에 짜넣는 것의 용이성을 생각하면, 도 69에 있어서, 피더선(152)과 접지선(151)을 서로 절연하고, 또 양쪽의 선을 차체보디와 절연되도록 절연피복에 의해서 덮는 것이 바람직하다.
이렇게 해서, 단부개방형 접지선은, 나사고정, 접착, 접지패턴 등의 어느 하나의 구성이 필요했던 종래의 접지방법 또는 본 실시형태의 접지판(도 11)에 비해서 접지를 취하는 것이 매우 용이해진다는 효과가 있다.
조립상 매우 유리한 구성을 가진 단부개방형접지선의 접지로서의 성능을 이하에 설명한다.
도 76~도 81은, 제 1실시예의 볼록형안테나(10)에 단부개방형접지선을 접속해서, 90MHz~230MHz의 대역의 TV 전파를 수신했을때에, 단부개방형 접지선의 길이를 여러 가지로 바꾸었을때의 VSWR특성을 표시한다. 비교를 위하여, 도 82에 동 안테나(10)와 도 11의 접지판을 조합했을때의 VSWR특성도를, 도 83에 동안테나(10)에 접지를 설치하지 않을때의 VSWR특성도를, 도 84에 동 안테나(10)를 차체에 직접 접지(접지선의 길이는 15cm정도)했을때의 VSWR특성도를 표시한다. 보디에의 직접 접지 또는 접지판을 설치하는 것이 접지의 기능을 최대한으로 발휘시킬 수 있다는 관점에서 보아서 가장 바람직하다고 하면, 도 82 또는 도 84에 표시한 VSWR특성이 안테나(10)(도 3)를 위한 접지로서는 이상적이고, 따라서, 이 VSWR특성에 가장 가까운 도 80 또는 도 81의 특성을 가진 단부개방형 접지선, 즉, 길이 50cm~60cm의 접지선이 바람직하다는 것이 된다.
이와 같이, 단부개방형접지선의 길이를 수신전파의 파장에 따라서, δ·λ/4(여기서, δ는 접지선과 차체와의 사이에 개재하는 물질의 선로단축률)로 설정함으로써, 설정이 간단하고 가장 적합한 수신성능의 접지선을 제공할 수 있다.
다음에, 단부개방형접지선의 수신감도에 주는 영향에 대해서 설명한다.
도 85~도 92는, 도 3에 표시한 볼록형안테나(10)(도면상에는 T형 안테나라고도 부름)의 수신감도를 표시한다. 도 85, 도 87, 도 89, 도 91에 있어서, 곡선I은 단부개방형접지선을 안테나(10)에 접속했을때의 안테나(10)의 특성을, 파선II는 비교대상의 접지판(도 7)을 안테나(10)에 접속했을때의 안테나(10)의 특성을 표시한다. 특히, 도 85, 도 86은 88~110MHz대의 전파를 수신하기 위하여 단부개방형접지선의 길이를 90cm로 설정했을때의 수신감도를 표시하고, 도 86으로부터 감도로서는 충분한 평균감도-13.3dB를 얻고 있는 것을 알 수 있다. 또, 87, 도 88는 170~225MHz대의 전파를 수신하기 위하여 단부개방형 접지선의 길이를 53.5cm로 설정했을때의 수신감도를 표시하고, 도 88로부터 감도로서는 충분한 평균감도 -12.3dB를 얻고 있는 것을 알 수 있다. 또 89, 도 90은 170~225MHz대의 전파를 수신하기 위하여 단부개방형접지선의 길이를 30cm로 설정했을때의 수신감도를 표시하고, 도 90으로부터 감도로서는 충분한 평균감도 -12.3dB를 얻고 있는 것을 알 수 있다. 또 도 91, 도 92는 470∼770MHz대의 전파를 수신하기 위하여 단부개방형접지선의 길이를 20cm로 설정했을때의 수신감도를 표시하고, 도 92로부터 감도로서는 충분한 평균감도 -17.4dB를 얻고 있는 것을 알 수 있다.
또, 도 85, 도 87, 도 89, 도 91의 그래프는 단부개방형접지선이 그 길이를 적절하게 설정하면 접지판에 손색이 없는 특성을 발휘하는 것을 말하고 있다.
도 95는 470~770MHz대의 전파를 도 4의 긴루프형상의 안테나(20)에 의해 수신한 경우의 감도를 표시하고, 도면중, 실선I는 단부개방형접지선의 길이를 10cm로 설정하고, 파선II는 접지판을 사용했을때의 특성을 표시한다.
이상의 여러 가지의 실험으로부터, 단부개방형접지선을 안테나(10)와 같은 볼록형안테나에 적용한 경우에는, 그 가로방향최대길이x와 세로방향의 최대길이y에 대해서,
y≤α·λ/4
x≤60cm-y
를 만족하도록 설정하고, 또 윈도우글라스의 시계범위상단부(상기한 기준선)로부터 10cm위치보다도 아래쪽위치에 있는 부분의 폭을 6.6cm이하로 설정하면 바람직한 안테나장치로 할 수 있는 것을 알 수 있다.
또, 단부개방형접지선을 도 4와 같은 직사각형형상의 안테나에 대해서 적용한 경우에는, 그 안테나의 가로방향최대길이x와 세로방향의 최대길이y는,
5cm≤x≤40cm
3cm≤y≤10cm
인 것이 바람직한 결과를 얻었다.
또, 단부개방형접지선을 도 5의 7cm내경의 둥근형안테나에 적용한 경우에는, 그 안테나의 가로방향최대길이x와 세로방향의 최대길이y를,
y≤α·λ/4
x≤60cm-y
인 것이 바람직한 결과를 얻었다.
<제 2실시예>사이드글라스안테나
이 제 2실시예는, 본 발명의 유리안테나를 사이드글라스에 적용하는 것이다. 특히 왜곤형차량일 경우에는 사이드글라스는 개폐되는 일이 없고, 거기에 유리안테나를 설치해도 문제는 없다. 또, VICS용 안테나는 TV용 안테나와는 별개로 설치할 필요가 있기 때문에, VICS용 안테나를 제 1실시예(도 57)와 같이 프런트글라스에 설치하면, 프런트글라스는 많은 안테나선이 차지해버려, 차량의 종류에 따라서는 바람직하지 않은 경우가 있다. 제 2실시예의 안테나는 VICS용 안테나를 사이드글라스에 설치하는 것이다.
제 2실시예의 유리안테나는 루프형상의 안테나를 채용하고, 또 제 1실시예의 유리안테나의 설계방법(식 ①, ② 및 도 30의 설계조건)을 적용했다.
도 97은 제 2실시예의 루프형상유리안테나(200)의 사이드글라스에의 장착상태를 표시한다. 도 97의 안테나(200)에는 제 1실시예의 단부개방형접지선(도 69)을 접속했다. 도 97의 안테나(200)는, 제 1실시예의 루프형상안테나의 특징을 전부 구비하게 된다. 또, 안테나(200)를 단부개방형접지선에 접속함으로써, 제 1실시예의 단부개방형접지선의 특징으로 전부 이어받게 된다.
제 2실시예의 유리안테나에 상기 식①, ② 및 도 30의 설계조건을 적용하면,
x≤30cm
20cm≤y≤40cm
가 제 2실시예의 유리안테나에 바람직한 치수가 된다.
제 2실시예의 루프형상유리안테나는, 상기 설계조건을 만족하면, 그 접지를 특별히 단부개방형접지선에 한정하는 것은 아니다. 도 98에 안테나(200)를 접지판에 접속했을때의 장착상태를 표시한다.
도 100~도 110은 제 2실시예의 VICS용 루프형안테나(200)에 단부개방형접지선을 접속해서, 76MHz~108MHz의 대역의 TV전파를 수신했을때에, 단부개방형접지선의 길이를 여러 가지로 바꾸었을때의 VSWR특성을 표시한다. 비교를 위하여, 도 99에 접지없음일때의 안테나특성을, 도 111에 동안테나(200)와 접지판을 조합한 안테나의 VSWR특성도를 도 112에 동 안테나(200)을 차체에 직접 접지한 안테나의 VSWR특성도를 표시한다.
도 111의 VSWR특성은, 접지판을 설치한 제 2실시예의 안테나(200)는 VICS대역의 FM전파의 수신에 바람직한 것을 말하고 있다.
또, 도 100∼도 110의 그래프로부터, 단부개방형접지선에 접속한 제 2실시예의 안테나(200)를 VICS대역의 FM전파의 수신에 사용하는 경우에는, 단부개방형접지선의 길이를 80cm(도 107) 또는 90cm(도 108)로 설정하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
도 113, 도 114에, 단부개방형접지선의 길이를 90cm로 설정해서 VICS용 안테나(200)를 사이드글라스에 설치했을때의 수신감도특성을 표시한다. 또한, 도 113에 있어서, 파선은 비교대상의 접지를 직접 보디에 했을때의 특성을 표시한다.
<제 3실시예>
본 발명의 제 3실시예로서, 리어윈도우글라스에 설치한 유리안테나를 제안한다. 이 제 3실시예의 유리안테나는, 제 1, 제 2실시예에 사용된 루프형안테나를 리어윈도우글라스에 펴붙이는 것이다.
도 115에 본 발명의 제 3실시예의 유리안테나(270)를 리어윈도우글라스에 펴붙인 차량을, 차량의 안쪽아래로부터 본 차내의 도면을 표시한다. 도면중, (250)은 프런트글라스, (251)(252)는 사이드글라스, (253)은 리어글라스이다.
리어글라스(253)에는 디포거(254)가 펴불여지고, 디포거(254)의 차폭방향의 중앙에는 수직으로 안테나도체선(262)이 붙여져 있다. 이 도체(262)는, 디포거(254)의 각 열선과 수직으로 교차하는 동시에 직류적으로 접속되어 있다.
리어윈도우글라스(253)의 상부에는 디포커열선이 붙어있지 않은 영역이 있고, 이 공백영역에, 라디오(또는 TV)용 안테나(260)(261)와, VICS용 안테나(270)가 펴붙여져 있다. 또한, 도 115에 있어서, 안테나(260)(261)의 형상은 目자 형상, VICS용 안테나 (262)는 루프형상을 하고 있다.
안테나(260)(261)의 최하위의 폭방향의 도체선은, 디포커(254)의 최상위의 열선(254t)에 근접하고 있다. 따라서, 안테나(260)(261)의 각각은, 디포거내에 수직방향으로 설치된 도체선(262)과, 디포거열선(254t)을 개재해서 용량결합하고 있다.
마찬가지로, VICS용 안테나(270)도 도체안테나(262)와 용량결합하고 있다.
3개의 안테나선의 안테나도체(262)와 용량결합하기 위해서는 다음과 같이 한다.
즉, 안테나(270)(260)(261)의 수직방향의 길이를 일반적으로 y라고 하고, 길이L의 안테나도체(262)에 의한 안테나단축률을 ω라고 하면,
20cm≤y+ω·L≤70cm
를 만족하도록, 각각의 안테나의 세로방향y의 길이를 조정한다.
또한, 용량결합이 단부개방형접지선에 대해서의 상세한 것은 본 발명의 발명자들에 의한 일본국 특원평6-205767호에 상세하게 설명되고 있다. 이 경우 특히 VICS용 안테나(270)에 대해서는, 상기한 식①,②를 만족시키는 동시에, 도 30에 표시된 설계조건도 만족시키는 것이 필요하게 된다. 그러면, 안테나(270)에 대해서는,
x≤30cm
20cm≤y+ωL≤40cm
가 바람직한 치수가 된다.
VICS용 안테나(270)의 접지는, 상기한 단부개방형접지선을 사용했다.
제 3실시예의 안테나시스템에 의하면, 라디오용 및 TV용 전파 및 VICS용 전파를 수신하는 디버시티시스템을 제공할 수 있다.
이 제 3실시예의 안테나시스템에서는, 제 1실시예의 안테나의 장점 및 단부개방형접지선의 장점을 전부 이어받게 된다.
<또 다른 변형>
상기 제 1~제 3실시예는, 본 발명의 취지에 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변형할 수 있다.
①:제 1실시예∼제 3실시예의 유리안테나의 형상은, 볼록형(T형), 긴루프형, 둥근형이었으나, 본 발명은 루프형상인 안테나이면 적용가능하다. 이 경우, 그 루프는 급전점근처에 존재하면 된다.
②:제 1실시예~제 3실시예의 루프형유리안테나에 적용되는 식②는 유리가 밑바탕이기 때문에 60cm를 임계치로 하고 있었으나, 만약 밑바탕이 유리이외의 소재(선로단축률γ)이면, 식②의 60cm는 일반적으로 소정의 100×γcm가 된다. 밑바탕의 단축률γ가 유리의 단축률(α≒0.6)보다도 작으면, 100×γ는 60cm보다도 작은 값이되고, 이 경우, 안테나자체의 크기를 소형화할 수 있다.
③:제 1실시예∼제 3실시예에 사용되는 단부개방형접지선은, 피더선과 함께 묶여지는 형태로 사용되는 것이었으나, 본 발명에 적용되는 접지선은 그것에 한정되지 않고, 예를들면, 단부개방형접지선을 얇고 가는 시이트상의 도체를 사용해서, 이 도체를 단부개방형접지선으로서 피더선과 떨어뜨려서 유리면위에 펴붙여도 된다. 또한, 피더선의 시일드와 도체의 접속은 조인트박스내에서 행해진다. 이 경우, 접지선과 차체의 보디와의 사이에는 유리(단축률α)가 존재하게 되므로, 식⑤에 따라서, 이 단부개방형접지선의 최적길이는 (λ/4)·α가 된다.
④:상기 실시예의 안테나는, 일본고유의 제도인 「차검증」이나 「정기점검증」이 윈도우글라스에 붙여진 경우를 고려해서 특수한 형상을 가지고 있었다. 한편, 예를들면 미국등과 같이 이들 증서시일의 붙임이 불필요한 나라도 있다. 따라서, 본 발명의 유리안테나의 형상은, 적용국 또는 주(州)의 법률 또는 규제에 따라서, 「차검증」이나 「정기점검증」에 대신하는 약간의 증서를 붙이는 것이 의무화되어 있는 경우에는, 그 증서의 형상에 따라서 변경해야 한다.
⑤:운전자의 시계를 확보해야 하는 명목에서, 윈도우글라스에 사용자 또는 자동차메이커가 시계를 가로막는 것을 첨부하는 것의 규제도, 나라 또는 주 또는 지역에 따라서 다양하다. 따라서, 증서의 경우와 마찬가지로, 본 발명의 유리안테나의 형상은, 적용국 또는 주의 시계에 관한 법률 또는 규제에 따라서 변경해야 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 시계를 확보하면서 또한 높은 성능을 확보한 유리안테나를 제공하고, 또, 그와 같은 유리안테나를 간단히 설계할 수 있다.
또, 안테나밑바탕의 선택에 의해서 안테나의 크기를 제어할 수 있다.
또, 리어디포거를 유효이용함으로써 여러 가지의 주파수대역의 안테나를 설정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시형태의 안테나시스템이 적용된 차량의 프런트글라스를 표시한 도면
도 2는 도 1의 안테나를 자동차에 장착했을때의 그 자동차의 외관도
도 3은 도 1의 시스템에 적용되는 안테나(10)의 구성을 표시한 도면
도 4는 도 1의 시스템에 적ㅛ되는 안테나(20)의 구성을 표시한 도면
도 5는 도 1의 시스템에 적용되는 안테나(30)의 구성을 표시한 도면
도 6은 도 1의 안테나가 펴붙여지기 전의 안테나제품의 구조를 표시한 단면도
도 7은 도 1의 안테나의 접지판의 구성을 표시한 도면
도 8은 도 1의 안테나시스템을 어떻게 설치하는지를 차내에 있어서 바라본 도면
도 9는 안테나를 접지판에 접속하기 위한 어댑터의 구성을 표시한 도면
도 10은 접지판의 구성을 표시한 도면
도 11은 접지판이 차체와 용량결합하는 모양을 설명하는 도면
도 12는 접지판이 차체와 용량결합하는 모양을 설명하는 도면
도 13은 접지를 접속하기 위한 부재의 변형예를 표시한 도면
도 14는 y=5cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평균수신감도의 변화를 표시한 도면
도 15는 y=5cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평가주파수범위내에서 평균을 취한 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 16은 y=10cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평균수신감도의 변화를 표시한 도면
도 17은 y=10cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평가주파수범위내에서 평균을 취한 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 18은 y=15cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평균수신감도의 변화를 표시한 도면
도 19는 y=15cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평가주파수범위내에서 평균을 취한 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 20은 y=20m로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평균수신감도의 변화를 표시한 도면
도 21은 y=20cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평가주파수범위내에서 평균을 취한 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 22는 y=25cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평균수신감도의 변화를 표시한 도면
도 23은 y=25cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평가주파수범위내에서 평균을 취한 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 24는 y=30cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평균수신감도의 변화를 표시한 도면
도 25는 y=30cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평가주파수범위내에서 평균을 취한 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 26은 y=35cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평균수신감도의 변화를 표시한 도면
도 27은 y=35cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평가주파수범위내에서 평균을 취한 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 28은 y=40cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평균수신감도의 변화를 표시한 도면
도 29는 y=40cm로 했을때의 x를 여러 가지로 바꾸었을때의 평가주파수범위내에서 평균을 취한 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 30은 실시예의 안테나시스템의 높이 x와 폭 y와의 관계를 표시한 그래프
도 31은 x=10cm, y=10cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 32은 x=15cm, y=10cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 33은 x=20cm, y=10cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 34는 x=25cm, y=10cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 35는 x=30cm, y=10cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 36은 x=10cm, y=3cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 37은 x=15cm, y=3cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 38은 x=20cm, y=3cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 39는 x=25cm, y=3cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 40은 x=30cm, y=3cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 41은 x=35cm, y=3cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 42는 x=40cm, y=3cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 43은 x=5cm, y=5cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 44는 x=10cm, y=5cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 45는 x=15cm, y=5cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 46은 x=20m, y=5cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 47은 x=25cm, y=5cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 48은 x=30cm, y=5cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 49는 x=35cm, y=5cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 50은 x=40cm, y=5cm로서 급전위치를 바꾸었을때의 수신감도의 변화를 표시한 도면
도 51은 도 1의 안테나시스템에 있어서, y=3cm로서 안테나폭을 변화시켰을때의 UHF수신특성을 표시한 도면
도 52는 도 1의 안테나시스템에 있어서 안테나폭을 변화시켰을때의 UHF수신특성(평가주파수에 있어서의 평균수신감도)을 표시한 도면
도 53은 도 1의 안테나시스템에 있어서, y=5cm로서 안테나폭을 변화시켰을때의 UHF수신특성을 표시한 도면
도 54는 도 1의 안테나시스템에 있어서 안테나폭을 변화시켰을때의 UHF수신특성(평가주파수에 있어서의 평균수신감도)을 표시한 도면
도 55는 도 1의 안테나시스템에 있어서, y=10cm로서 안테나폭을 변화시켰을때의 UHF수신특성을 표시한 도면
도 56은 도 1의 안테나시스템에 있어서의 안테나폭을 변화시켰을때의 UHF수신특성(평가주파수에 있어서의 평균수신감도)을 표시한 도면
도 57은 상기 제 1변형예의 안테나의 형상을 설명하는 도면
도 58은 제 1실시예의 제 1변형예에 관한 안테나를 적용한 차량프런트글라스를 표시한 도면
도 59는 상기 제 1변형예의 안테나의 88~110MHz대의 전파에 대한 수신특성을 설명하는 도면
도 60은 상기 제 1변형예의 안테나의 88∼110MHz대의 전파에 대한 수신특성을 설명하는 도면
도 61은 상기 제 1변형예의 안테나의 170~225MHz대의 전파에 대한 수신특성을 설명하는 도면
도 62는 상기 제 1변형예의 안테나의 170~225MHz대의 전파에 대한 수신특성을 설명하는 도면
도 63은 상기 제 1변형예의 안테나의 470~770MHz대의 전파에 대한 수신특성을 설명하는 도면
도 64는 상기 제 1변형예의 안테나의 470~770MHz대의 전파에 대한 수신특성을 설명하는 도면
도 65는 상기 제 2변형예의 안테나의 형상을 설명하는 도면
도 66은 제 1실시예의 제 2변형예에 관한 안테나를 적용한 차량프런트글라스를 표시한 도면
도 67은 상기 제 2변형예에 관한 안테나의 FM전파에 대한 수신특성을 표시한 도면
도 68은 제 1실시예의 안테나에 사용되는 접지판의 변형예를 설명하는 도면
도 69는 본 발명의 제 1실시예~제 3실시예의 안테나에 사용되는 단부개방형접지선의 구성을 설명하는 도면
도 70은 도 69의 단부개방형접지선의 일부를 상세하게 설명하는 도면
도 71은 도 69의 단부개방형접지선의 일부를 상세하게 설명하는 도면
도 72는 통상의 접지형안테나(ground plane antenna)의 보디접지를 설명하는 도면
도 73은 실시예의 단부개방형접지선의 원리를 설명하는 도면
도 74는 실시예의 단부개방형접지선의 원리를 설명하는 도면
도 75는 실시예의 단부개방형접지선의 원리를 설명하는 도면
도 76은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 VSWR특성(접지선의 길이 10cm)을 표시한 도면
도 77은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 VSWR특성(접지선의 길이20cm)을 표시한 도면
도 78은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 VSWR특성(접지선의 길이 30cm)을 표시한 도면
도 79는 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 VSWR특성(접지선의 길이 40cm)을 표시한 도면
도 80은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 VSWR특성(접지선의 길이50cm)을 표시한 도면
도 81은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 VSWR특성(접지선의 길이 60cm)을 표시한 도면
도 82는 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 VSWR특성(접지판을 사용한다)을 표시한 도면
도 83은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 VSWR특성(접지없음)을 표시한 도면
도 84는 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 VSWR특성(접지를 보디에 직결)을 표시한 도면
도 85는 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 수신특성(88~110MHz대)을 표시한 도면
도 86은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 수신특성(88~110MHz대)을 표시한 도면
도 87은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 수신특성(170~225MHz대, 접지길이=53.5cm)을 표시한 도면
도 88은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 수신특성(170~225MHz대, 접지길이=53.5cm)을 표시한 도면
도 89는 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 수신특성(170∼225MHz대, 접지길이=30cm)을 표시한 도면
도 90은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 수신특성(170∼225MHz대, 접지길이=30cm)을 표시한 도면
도 91은 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 수신특성(470∼770MHz대, 접지길이=20cm)을 표시한 도면
도 92는 제 1실시예의 볼록(T)형루프형상안테나의 수신특성(470~770MHz대, 접지길이=20cm)을 표시한 도면
도 93은 제 1실시예의 긴루프형상안테나의 수신특성(170~225MHz대, 접지길이=30cm)을 표시한 도면
도 94는 제 1실시예의 긴루프형상안테나의 수신특성(170~225MHz대, 접지길이=30cm)을 표시한 도면
도 95는 제 1실시예의 긴루프형상안테나의 수신특성(470~770MHz대, 접지길이=10cm)을 표시한 도면
도 96은 제 1실시예의 긴루프형상안테나의 수신특성(470~770MHz대, 접지길이=10cm)을 표시한 도면
도 97은 본 발명의 제 2실시예의 유리안테나(단부개방형접지선장착)가 적용된 차량의 사이드글라스를 표시한 도면
도 98은 본 발명의 제 2실시예의 유리안테나(접지판장착)가 적용된 차량의 사이드글라스를 표시한 도면
도 99는 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지없음)특성도
도 100은 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=10cm)특성도
도 101은 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=20cm)특성도
도 102는 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=30cm)특성도
도 103은 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=40cm)특성도
도 104는 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=50cm)특성도
도 105는 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=60cm)특성도
도 106는 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=70cm)특성도
도 107는 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=80cm)특성도
도 108는 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=90cm)특성도
도 109는 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=100cm)특성도
도 110는 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지선길이=110cm)특성도
도 111은 제 2실시예의 안테나의 VSWR(접지판장착)특성도
도 112는 제 2실시예의 안테나의 VSWR(보디에 직접)특성도
도 113은 제 2실시예의 안테나의 수신특성을 표시한 도면
도 114는 제 2실시예의 안테나의 수신특성을 표시한 도면
도 115는 본 발명의 제 3실시예에 관한 안테나를 장착한 차량의 리어윈도우글라스를 설명하는 도면
도 116은 상기 제 1실시예에 관한 안테나를 단부개방형접지선을 사용해서 프런트글라스에 장착했을때의 장착상태를 표시한 도면
도 117은 본 발명의 제 1실시예~제 3실시예에 관한 안테나에 적용가능한 단부개방형접지선의 다른 형태를 설명하는 도면
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 20, 30: 안테나 40: 접지판
41: 설편 42: 금속층
43: 자석층 50: 어댑터
51: 케이스 52: 도전성클립
53: 시일드와이어 55, 154: 커넥터
60: 보호막 61: 안테나도선층
62: 점착제층 63: 기지층
100: 프런트윈도우글라스 150: 조인트박스
151: 접지선 152: 피더선
153: 페라이트코어 155: 슬릿
156: 심선 157: 접지리드선
158: 리드선 159: 접지심선
160: 단부

Claims (23)

  1. 90MHz 내지 225MHz의 수신주파수대역을 가지는 차량용 유리안테나로서,
    안테나패턴은, 차량의 전면윈도우유리의 상부 영역위에 배치되고, 전면윈도우유리는 디포거를 포함하지 않으며,
    상기 안테나패턴은,
    급전점(feeding point)으로서 실질적으로 기능하는 급전부로부터 측정된, 상기 유리안테나의 상기 안테나패턴의 세로방향의 최대길이 y로서, 수신주파수의 파장을 λ, 유리단축률을 α라고 하면, y≤λ/4·α를 만족하도록 설정된 길이 y와,
    상기 유리안테나의 상기 안테나패턴의 가로방향의 최대길이 x로서 60cm-y≥x를 만족하도록 설정된 길이 x
    를 가지는 안테나패턴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 길이 x, y는 각각 8cm≤y≤40cm, x≤30cm를 만족하도록 설정된 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 윈도우유리는 차량용전면윈도우유리이고,
    상기 안테나의 안테나패턴은, 폭방향으로 최대길이x가 6.6cm이고, 아래쪽으로 연장하는 부분을 가지며, 상기 패턴의 연장부분은, 윈도우유리가 차량에 설치되어 있는 경우 운전자의 시계를 방해하지 않는 윈도우유리의 영역의 상단부로부터 아래쪽으로 소정의 거리만큼 이간한 위치보다 아래쪽으로 연장되는 부분인 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유리안테나의 상기 안테나패턴은 차량용 내부미러보다 큰 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 윈도우유리는 차량용전면윈도우유리이고,
    상기 유리안테나의 안테나패턴은, 폭방향으로 최대길이x가 6.6cm이고 아래쪽으로 연장하는 부분을 가지며, 상기 패턴의 연장부분은, 윈도우유리가 차량에 설치되어 있는 경우 운전자의 시계를 방해하지 않는 윈도우유리의 영역의 하단부로부터 위쪽으로 소정의 거리 만큼 이간한 위치보다 위쪽으로 연장되는 부분인 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 유리안테나의 상기 안테나패턴은 직사각형상이고, 상기 길이x와 y는 x>y의 관계가 있으며, 상기 유리안테나의 급전점을 직사각형상의 상단부 또는 하단부에 배치하는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 길이 x와 y는 각각 5cm≤x≤40cm, 3cm≤y≤10cm를 만족하도록 설정하고, 상기 수신주파수대역은 UHF대역인 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 유리안테나는 접지형안테나이고,
    상기 유리안테나와 접속하는 접지부재는 차량본체의 금속부분과 용량결합하는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 접지부재는 차량본체의 금속부분을 끌어당기는 자성부분을 구비함으로써 상기 접지부재와 차량본체의 금속부분 사이에 소정의 갭을 얻는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 유리안테나는 차량본체의 금속부분과 용량결합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 유리안테나는, 상기 유리안테나의 표면위에 형성된 접착층에 의하여 유리윈도우의 표면위에 부착되는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 유리안테나는 차량용 사이드 윈도우유리위에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 급전부는 윈도우유리의 상부 부분 또는 하부 부분에 배치되고, 상기 길이 x와 y는 각각 7cm≤x≤30cm, 7cm≤y≤10cm를 만족하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 안테나패턴은, 운전자의 시계를 방해하지 않는 영역의 상단부로부터 소정의 거리의 범위내에서, 전면윈도우유리의 상부영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  15. 윈도우유리는 디포거를 가지지 않고, 90MHz 내지 225MHz의 수신주파수대역에서 전파를 수신하기에 적합한 유리안테나를 차량의 윈도우유리위에 설계하는 차량용 유리안테나의 설계 방법으로서,
    급전점으로서 실질적으로 기능하는 급전부로부터 측정된, 상기 유리안테나의 안테나패턴의 세로방향의 최대길이 y로서, 수신주파수의 파장을 λ, 상기 수신주파수파장 λ로부터 상기 유리안테나의 수신주파수대역을 시프트하도록 하는 유리단축률을 α라고 하면, y≤λ/4·α를 만족하도록 설정된 길이 y를 결정하는 단계와,
    길이 x와 y가 60cm-y≥x를 만족하도록 상기 유리안테나의 상기 안테나패턴의 가로방향의 최대길이 x를 조정하는 단계와,
    상기 유리안테나의 상기 안테나패턴을 상기 전면윈도우유리의 상부영역위에 배치되는 단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나의 설정방법,
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 윈도우유리는 차량용전면윈도우유리이고,
    상기 안테나의 안테나패턴은, 폭방향으로 최대길이x가 6.6cm이고, 아래쪽으로 연장하는 부분을 갖도록 설계되며, 상기 패턴의 연장부분은, 윈도우유리가 차량에 설치되어 있는 경우 운전자의 시계를 방해하지 않는 윈도우유리의 영역의 상단부로부터 아래쪽으로 소정의 거리만큼 이간한 위치로부터 아래쪽으로 연장되는 부분인 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나의 설정방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 소정의 거리는 10cm인 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나의 설정방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 윈도우유리는 차량용전면윈도우유리이고,
    상기 안테나의 안테나패턴은, 폭방향으로 최대길이x가 6.6cm이고, 아래쪽으로 연장하는 부분을 갖도록 설정되며, 상기 패턴의 연장부분은, 윈도유유리가 차량에 설치되어 있는 경우 운전자의 시계를 방해하지 않는 윈도우유리의 영역의 하단부로부터 위쪽으로 소정의 거리만큼 이간한 위치보다 위쪽으로 연장되는 부분인 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나의 설정방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 소정의 거리는 10cm인 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나의 설정방법.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 길이 x와 y는 각각 5cm≤x≤40cm, 3cm≤y≤10cm를 만족하도록 결정함으로써 수신주파수대역을 UHF대역으로 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나의 설정방법.
  21. 76MHz 내지 108MHZ의 수신주파수대역을 가지는 차량용 유리안테나로서,
    안테나패턴은, 차량의 전면윈도우유리의 상부 영역위에 배치되고, 전면윈도우유리는 디포거를 포함하지 않으며,
    상기 안테나패턴은, 급전점으로서 실질적으로 기능하는 급전부로부터 측정된, 상기 유리안테나의 상기 안테나패턴의 세로방향의 최대길이 y로서, 수신주파수의 파장을 λ, 유리단축률을 α라고 하면, y≤λ/4·α를 만족하도록 설정된 길이 y와,
    상기 유리안테나의 상기 안테나패턴의 가로방향의 최대길이x
    를 가지는 차량용유리안테나에 있어서,
    상기 급전부는 윈도우유리의 상부부분 또는 하부부분에 설치되고,
    상기 길이 x와 y는, 각각 60cm-y≥x, x≤30cm 및 7cm≤y≤10cm를 만족하도록, 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 안테나패턴은 운전자의 시계를 방해하지 않는 영역의 상단부로부터 소정의 거리의 범위내에서, 차량용윈도우유리위에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 안테나의 패턴은, 각각 주파수대역이 다르도록 프론트윈도우에 복수개 형성되어 있고, 이들 복수개의 안테나패턴으로 다이버시티안테나를 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용유리안테나.
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