KR20100024382A - 자동차용 고주파 유리 안테나 - Google Patents

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KR20100024382A
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마사토 구보타
겐이치 이시이
야스히토 호리에
겐이치로 시모
미츠로 와타나베
가즈요시 노다
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아사히 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

디포거의 형상을 변경하지 않아도 안테나 이득을 향상시킬 수 있는 자동차용 고주파 유리 안테나를 제공한다.
디포거와, 안테나 도체와, 안테나 도체용의 급전부와, 어스 도체와, 어스 도체용의 어스측 급전부가 자동차의 후부 창 유리판에 형성되어 있고, 디포거가 어스 도체의 적어도 일부이고, 어스측 급전부는 디포거와 전기적으로 접속되어 있다.
고주파 유리 안테나, 디포거

Description

자동차용 고주파 유리 안테나{HIGH FREQUENCY GLASS ANTENNA FOR AUTOMOBILES}
본 발명은, 300 MHz ∼ 2 GHz 의 주파수대, 일본 국내 지상파 디지털 텔레비전 방송 (470 ∼ 770 MHz), UHF 대의 아날로그 텔레비전 방송 (473 ∼ 767 MHz) 또는 미국의 디지털 텔레비전 방송 (698 ∼ 806 MHz) 의 수신에 적합한 자동차용 고주파 유리 안테나 및 그 후부 창 유리판에 관한 것이다.
종래, 도 21 에 나타낸 디지털 텔레비전 방송대 (帶) 수신용의 자동차용 고주파 유리 안테나가 국제 공개 제2006/001486호 팜플렛에 보고되어 있다. 이 종래예에서는, 후부 창 유리판 (14) 에 다수 개의 히터 선 (33) 및 버스 바 (35) 로 이루어지는 디포거 (defogger) 가 형성되어 있고, 안테나 도체 (31) 및 급전점 (32) 이 형성되어 있다. 안테나 도체 (31) 의 바로 아래의 최고 위치의 히터 선 (34) 이 미엔더 (meander) 형상을 하고 있다. 이 양태에 의해, 디지털 텔레비전 방송대에 있어서, 안테나 도체 (31) 에 대한 히터 선 (33, 34) 의 영향을 경감시켜, 디지털 텔레비전 방송대에 있어서의 안테나 이득이 향상된다.
그러나, 이 종래예에서는, 히터 선 (34) 이 미엔더 형상을 하고 있기 때문에, 외관이 나쁘고, 또 시야를 손상시킨다는 문제가 있었다.
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은, 종래 기술이 갖는 전술한 결점을 해소하는 자동차용 고주파 유리 안테나의 제공을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명은, 이하의 요지를 갖는다.
(1) 다수 개의 히터 선과 그 히터 선에 급전하는 복수의 버스 바를 갖는 통전 가열식의 디포거와, 안테나 도체와, 그 안테나 도체용의 급전부와, 어스 도체와, 그 어스 도체용의 어스측 급전부가 자동차의 후부 창 유리판에 형성되어 있고, 상기 어스측 급전부를 접지 기준으로 하여 상기 안테나 도체에 의한 수신 신호가 상기 급전부로부터 취출 (取出) 가능한 자동차용 유리 안테나에 있어서, 상기 디포거가 상기 어스 도체의 적어도 일부이고, 상기 어스측 급전부는, 상기 디포거에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 고주파 유리 안테나.
(2) 상기 어스측 급전부는, 상기 복수의 버스 바 중 상기 급전부에 가장 가까운 버스 바에 형성된 상기 (1) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(3) 상기 어스측 급전부는, 디포거 접속 도체를 통해 상기 디포거와 직류적으로 접속된 상기 (1) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(4) 상기 어스측 급전부는, 용량 결합을 통해 상기 디포거와 전기적으로 접속된 상기 (1) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(5) 상기 어스 도체는, 상기 디포거에 접속되는 조정 엘리먼트를 포함하는 상기 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(6) 상기 조정 엘리먼트는, 상기 디포거 및 상기 어스측 급전부의 적어도 일방을 기점으로 상기 안테나 도체와 근접하여 용량 결합되도록 부설되어 있는 용량 결합 도체를 갖는 상기 (5) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(7) 상기 어스 도체는, 상기 용량 결합 도체가 상기 히터 선을 기점으로 부설되어 있고, 상기 용량 결합 도체와 상기 히터 선의 접속부를 기점 (起点) 또는 기점 근방으로 상기 다수 개의 히터 선 중 적어도 2 개를 종단하도록 신장되는 단락 선을 갖는 상기 (6) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(8) 상기 안테나 도체와 상기 용량 결합 도체의 용량 결합되어 있는 부분의 평균 간격이 0.1 ∼ 30 mm 인 상기 (6) 또는 (7) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(9) 원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여, k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때, 상기 용량 결합 도체의 상기 히터 선과의 접속부로부터 상기 복수의 버스 바 중 그 접속부에 가장 가까운 버스 바까지의 상기 히터 선의 도체 길이가 (1/8)·(λg/4) ∼ (5/4)·(λg/4) 인 상기 (6) ∼ (8) 중 어느 하나에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(10) 상기 용량 결합 도체의 상기 히터 선과의 접속부로부터 상기 복수의 버스 바 중 그 접속부에 가장 가까운 버스 바까지의 상기 히터 선의 도체 길이가 10 ∼ 100 mm 인 상기 (6) ∼ (9) 중 어느 하나에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(11) 상기 조정 엘리먼트는, 상기 어스측 급전부에 가장 가까운 버스 바에 부설되고, 후부 창 유리판의 형상을 따라 상방을 향해 신장되는 상방 연신 엘리먼트를 갖는 상기 (5) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(12) 원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여, k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때, 상기 상방 연신 엘리먼트의 도체 길이가 (7/8)·(λg/4) ∼ (15/8)·(λg/4) 인 청구항 11 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(13) 상기 상방 연신 엘리먼트의 도체 길이가 70 ∼ 150 mm 인 상기 (11) 또는 (12) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(14) 상기 조정 엘리먼트는, 상기 어스측 급전부에 가장 가까운 버스 바에 부설되고, 근접하는 버스 바를 따라 하방을 향해 신장되어 그 버스 바와 용량 결합되는 하방 용량 결합 엘리먼트를 갖는 상기 (5) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(15) 원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여, k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때, 상기 하방 용량 결합 엘리멘트의 도체 길이가 (7/8)·(λg/4) ∼ (15/8)·(λg/4) 인 상기 (14) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(16) 상기 하방 용량 결합 엘리먼트의 도체 길이가 70 ∼ 150 mm 인 상기 (14) 또는 (15) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(17) 상기 조정 엘리먼트는, 상기 어스측 급전부에 가장 가까운 버스 바에 부설되고, 그 버스 바는, 접속하는 최상 위치의 히터 선과의 접속부보다 상방으로 연장되어 있고, 그 버스 바의 상단 또는 상단 근방으로부터 상기 히터 선과 평행하게 신장되는 측방 연신 엘리먼트를 갖는 상기 (5) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(18) 원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여, k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때, 상기 측방 연신 엘리먼트의 도체 길이가 (5/8)·(λg/4) ∼ (19/16)·(λg/4) 인 상기 (17) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(19) 상기 측방 연신 엘리먼트의 도체 길이가 50 mm ∼ 95 mm 인 상기 (17) 또는 (18) 에 기재된 자동차용 고주파 유리 안테나.
(20) 상기 (1) ∼ (19) 의 어느 하나에 기재되어 있는 자동차용 고주파 유리 안테나가 형성되어 있는 후부 창 유리판.
발명의 효과
본 발명에서는, 상기 서술한 구성을 채용하고 있으므로, 안테나 도체에 대한 히터 선의 영향을 경감시켜, 300 MHz ∼ 2 GHz 의 주파수대, 특별하게는, 디지털 텔레비전 방송대에 있어서의 안테나 이득이 향상된다. 또, 히터 선의 형상을 변경하지 않아도 안테나 이득을 향상시킬 수 있기 때문에, 외관을 손상시키지 않고, 시야를 양호하게 확보할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 자동차용 고주파 유리 안테나의 제 1 실시형태를 나타내는 평면도.
도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 평면도.
도 3 은 본 발명의 어스측 급전부의 다른 실시형태를 나타내는 평면도.
도 4 는 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내는 평면도.
도 5 는 본 발명의 제 4 실시형태를 나타내는 평면도.
도 6 은 본 발명의 제 5 실시형태를 나타내는 평면도.
도 7 은 예 1 의 실시예를 나타내는 평면도.
도 8 은 예 1 에 있어서의 안테나 이득-최고 위치 히터 선 간격의 특성도.
도 9 는 예 2 의 실시예를 나타내는 평면도.
도 10 은 예 2 에 있어서의 안테나 이득-용량 결합 도체와의 간격의 특성도.
도 11 은 예 3 의 실시예를 나타내는 평면도.
도 12 는 예 3 에 있어서의 안테나 이득-상방 연신 엘리먼트 길이의 특성도.
도 13 은 예 4 의 실시예를 나타내는 평면도.
도 14 는 예 4 에 있어서의, 안테나 이득-측방 연신 엘리먼트 길이의 특성도.
도 15 는 예 5 의 실시예를 나타내는 평면도.
도 16 은 예 5 에 있어서의 어스측 접속 유무에 관한 안테나 이득-주파수의 특성도.
도 17 은 예 5 에 있어서의 하방 용량 결합 엘리먼트 유무에 관한 안테나 이득-주파수의 특성도.
도 18 은 예 6 의 실시예를 나타내는 평면도.
도 19 는 예 6 에 있어서의 어스측 DEF 용량 결합 유무에 관한 안테나 이득-주파수의 특성도.
도 20 은 예 6 에 있어서의 용량 결합 도체 유무에 관한 안테나 이득-주파수의 특성도.
도 21 은 종래예를 나타내는 평면도.
부호의 설명
1 : 안테나 도체
1a : 안테나 도체 용량 결합부
2 : 안테나 도체의 급전부
3 : 용량 결합 도체
3a : 용량 결합 도체 용량 결합부
3b : 용량 결합 도체 부설부
4 : 용량 결합 영역
5a : 우측의 버스 바
7 : 히터 선
7a : 최고 위치의 히터 선
8 : 필요에 따라 형성되는 단락 선
9 : 어스측 급전부
10 : 창의 차체 개구 가장자리
12 : 디포거 접속 도체
13 : 상방 연신 엘리먼트
14 : 후부 창 유리판
22 : 디포거 용량 결합 도체
23 : 하방 용량 결합 엘리먼트
33 : 측방 용량 결합 엘리먼트
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명에 있어서, 다수 개의 히터 선과, 그 히터 선에 급전하는 복수의 버스 바를 갖는 통전 가열식의 디포거가 자동차의 후부 창 유리판에 형성되어 있다. 그 디포거 영역 이외의, 후부 창 유리판의 상부 여백 영역에 안테나 도체가 형성되어 있다.
본 발명에서는, 디포거가 어스 도체의 적어도 일부로 되어 있고, 어스측 급 전부가 디포거에 전기적으로 접속되고, 어스측 급전부를 접지 기준으로 하여 안테나 도체에 의한 수신 신호가 급전부로부터 취출된다.
안테나 도체는, 300 MHz ∼ 2 GHz 의 주파수대에 포함되는 주파수의 수신 기능을 갖도록 형상 및 치수가 구성되어 있다. 그 주파수 범위에 대해서는, 400 MHz ∼ 1 GHz 의 주파수대로 하는 것이 안테나 이득을 향상시킬 수 있어 바람직하다. 보다 바람직한 범위는 400 ∼ 850 MHz 이고, 특히 바람직한 범위는 450 ∼ 820 MHz 이며, 가장 바람직한 범위는 470 ∼ 770 MHz 이다.
이하, 본 발명의 자동차용 고주파 유리 안테나를 첨부하는 도면에 나타나는 바람직한 실시형태에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1 (차 내에서 볼 때 또는 차 밖에서 볼 때) 은 본 발명의 자동차용 고주파 유리 안테나의 일 실시형태를 나타내는 자동차용 고주파 유리 안테나의 평면도이고, 자동차용의 후부 창 유리판의 오른쪽 상측 영역을 나타낸다. 이하의 설명에 있어서 특별히 기재하지 않는 경우, 상하 좌우는 도면 상에서의 방향을 말하는 것으로 한다.
도 1 에 있어서, 1 은 안테나 도체, 2 는 안테나 도체의 급전부, 5a 는 우측의 버스 바, 7 은 히터 선, 7a 는 최고 위치의 히터 선, 8 은 필요에 따라 형성되는 단락 선, 9 는 어스측 급전부, 10 은 창의 차체 개구 가장자리, 12 는 디포거 접속 도체, 14 는 후부 창 유리판이다. 여기에서, 창의 차체 개구 가장자리 (10) 는 후부 창 유리판 (14) 이 끼워 넣어지는 차체 개구부의 둘레 가장자리로서 차체 어스가 되어야 하는 것을 말하고, 예를 들어, 금속 등의 도전성 재료로 구성되어 있다.
도 1 에 나타내는 예에서는, 다수 개의 히터 선 (7) 과, 히터 선 (7) 에 급전하는 복수의 버스 바를 갖는 통전 가열식의 디포거가 자동차의 후부 창 유리판 (14) 에 형성되어 있다. 디포거 영역 이외의 후부 창 유리판 (14) 의 상부 여백 영역에는, 안테나 도체 (1) 와 급전부 (2) 가 형성되어 있다. 또, 디포거에는 어스측 급전부 (9) 가 형성되어 있다. 어스측 급전부 (9) 를 접지 기준으로 하여 안테나 도체 (1) 에 의한 수신 신호가 급전부로부터 취출되어 수신기 (도시 생략) 에 보내진다.
도 1 에 나타내는 예에서는, 어스측 급전부 (9) 는 디포거 접속 도체 (12) 를 통해 버스 바 (5a) 에 직류적으로 접속되어 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 디포거 접속 도체 (12) 없이 어스측 급전부 (9) 가 급전부 (2) 에 가장 가까운 버스 바에 부설되어 있어도 된다 (도 1 에 있어서, 디포거 접속 도체 (12) 의 길이가 0 「제로」인 버스 바 (5a) 자체에 부설되어 있는 양태). 또한 도 3 에 나타내는 바와 같이, 어스측 급전부 (9) 에 디포거 용량 결합 도체 (22) 가 접속되어, 디포거 용량 결합 도체 (22) 가 원하는 주파수대의 전송로로서 기능하는 도체 길이로 디포거에 근접하여 용량 결합되고, 이 용량 결합을 통하여 어스측 급전부 (9) 와 디포거가 전기적으로 접속되어 있어도 된다. 또한, 어스측 급전부를 디포거에 직류적으로 접속시키는 경우에는, 직류 전류가 수신기에 흐르지 않도록 필요에 따라 콘덴서를 형성하는 등의 처치가 이루어진다.
종래, 디포거가 안테나 도체의 수신 감도에 악영향을 미치기 때문에, 안테나 도체 (1) 와 최고 위치의 히터 선 (7a) 의 거리를 떨어뜨리거나, 또는 안테나 도체 (1) 의 바로 아래의 최고 위치의 히터 선 (7a) 의 형상을 미엔더형으로 하여 디포거의 영향을 줄일 필요가 있었다. 그러나 본 실시형태는, 어스측 급전부 (9) 와 디포거를 전기적으로 접속시켜 종래 악영향을 미치던 디포거를 안테나 도체 (1) 의 어스 도체로서 적극적으로 이용하는 것으로 하였다. 이로써, 디포거가 어스 도체로서 기능하고 있으므로, 안테나 도체 (1) 에 악영향을 미치는 경우는 없다. 또, 디포거의 형상을 변형시킬 필요가 없기 때문에, 외관도 좋고, 후부 창 유리판 (14) 의 한계가 있는 상부 여백 영역을 유효하게 활용할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 안테나 도체 (1) 와 최고 위치의 히터 선 (7a) 의 평균 간격은 10 ∼ 80 mm, 특히 15 ∼ 60 mm 인 것이 안테나 이득을 향상시켜 바람직하다.
다음으로 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 2 는 본 발명의 자동차용 고주파 유리 안테나의 일 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 2 에 있어서, 도 1 과 동일한 부위에 대해서는 설명을 생략한다. 1a 는 안테나 도체 용량 결합부, 3 은 용량 결합 도체, 3a 는 용량 결합 도체 용량 결합부, 3b 는 용량 결합 도체 부설부, 4 는 용량 결합 영역이다.
본 발명에 있어서, 디포거를 어스 도체로서 활용하고 있지만, 디포거의 도체 면적은 안테나 도체 (1) 와 비교하여 꽤 크다. 그 때문에, 안테나 도체 (1) 의 형상을 변경해도 수신 감도를 변화시키기 어려워, 새로운 성능 향상을 위한 튜닝은 어렵다. 그래서 본 발명에서는, 어스 도체로서 기능하고 있는 디포거에 조정 엘리먼트를 접속함으로써, 수신 감도를 용이하게 변화시킬 수 있게 되어, 튜닝이 용이해진다. 도 2 에 나타내는 예에서는, 조정 엘리먼트로서의 일 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.
본 실시형태에서는, 최고 위치의 히터 선 (7a) 에 용량 결합 도체 (3) 가 부설되어 있고, 안테나 도체 (1) 와 용량 결합 도체 (3) 가 서로 소정 간격에 의해 근접하여 용량 결합되어 있다. 이 용량 결합 도체 (3) 와 안테나 도체 (1) 의 근접 거리, 및 용량 결합 도체 (3) 와 최고 위치의 히터 선 (7a) 의 접속 위치에 의해, 수신 감도를 용이하게 변화시킬 수 있게 된다. 또한, 이것에 한정되지 않고, 디포거 (예를 들어, 버스 바 (5a)) 에 용량 결합 도체 (3) 가 부설되어 있어도 된다.
안테나 도체 (1) 의 용량 결합되어 있는 부분을 안테나 도체 용량 결합부 (1a) 로 하고, 용량 결합 도체 (3) 는 용량 결합되어 있는 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 와, 디포거에 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 를 부설하고 있는 용량 결합 도체 부설부 (3b) 를 구비하고 있다. 안테나 도체 용량 결합부 (1a) 와 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 사이의, 후부 창 유리판 (14) 의 영역을 용량 결합 영역 (4) 으로 한다.
본 실시형태에 있어서, 용량 결합 영역 (4) 의 안테나 도체 (1) 와 디포거의 평균 간격은 0.1 ∼ 35 mm, 특히 0.1 ∼ 30 mm, 나아가서는 2 ∼ 10 mm 인 것이 안테나 이득을 향상시켜 바람직하다.
또, 원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라 고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여 k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로서 용량 결합 도체 (3) 와 히터 선 (7) 의 접속부로부터, 이 접속부에 가장 가까운 버스 바까지의 히터 선의 도체 길이가 (1/8)·(λg/4) ∼ (5/4)·(λg/4) 인 것이 안테나 이득을 향상시키게 되어 바람직하다. 도 2 의 예에 있어서는, 용량 결합 도체 부설부 (3b) 와 최고 위치 히터 선 (7a) 의 접속점으로부터 버스 바 (5a) 까지의 히터 선 (7a) 의 도체 길이이다.
용량 결합 도체 (3) 와 히터 선 (7) 의 접속부로부터, 이 접속부에 가장 가까운 버스 바까지의 히터 선 도체 길이의 보다 바람직한 범위는 (1/4)·(λg/4) ∼ (λg/4) 이고, 가장 바람직한 범위는 (1/2)·(λg/4) ∼ (3/4)·(λg/4) 이다. 구체적으로는 10 ∼ 100 mm, 보다 바람직한 범위는 20 ∼ 80 mm, 가장 바람직한 범위는 40 ∼ 60 mm 이다.
또, 용량 결합 도체 (3) 에 의해 안테나 도체 (1) 와 디포거를 전기적으로 접속하는 경우는, 용량 결합 도체 (3) 와 히터 선 (7) 의 접속부를 기점으로 다수 개의 히터 선 중 적어도 2 개를 종단하도록 신장되는 단락 선 (8) 을 형성하는 것이 안테나 이득을 향상시키게 되어 바람직하다. 그러나 이것에 한정되지 않고, 용량 결합 도체 (3) 가 최고 위치의 히터 선 (7a) 에 부설되어 있는 지점과, 최고 위치의 히터 선 (7a) 과 단락 선 (8) 의 접속 지점 사이의 간격이 0.323·λ0·k 이하, 특히 0.097·λ0 ·k 이하인 것이 안테나 이득을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
또 동일한 이유로, 단락 선 (8) 은 세로 방향 또는 대략 세로 방향으로 신장되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 단락 선 (8) 으로부터 버스 바 (5a) 와는 반대 방향의 영역에 다수 개의 히터 선 중 적어도 2 개를 종단하도록 신장되는 동일한 단락 선을 형성해도 된다.
일반적으로, 디지털 텔레비전 방송 등의 고주파수대의 전파를 수신하는 안테나 도체는, AM 방송대, FM 방송대와 비교하여 도체 길이는 짧다. 디포거의 히터 선은 좌우 방향으로 긴 도체이기 때문에, 그 상태로라면 디지털 텔레비전 방송대의 수신에 이용하기에는 부적합하여, 종래에는 이용되지 않았다. 요컨대, 본 발명과 같이 단락 선으로 히터 선을 분할하는 것에 의해, 도체 길이를 가상적으로 짧게 함으로써, 안테나 이득을 향상시킬 수 있다.
도 2 에 나타내는 예에서는, 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 와 용량 결합 도체 부설부 (3b) 의 접속 지점에서 보아, 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 가 급전부 (2) 로부터 멀어지는 방향으로 신장되고 있다. 이와 같이, 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 와 용량 결합 도체 부설부 (3b) 의 접속 지점에서 보아, 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 가 급전부 (2) 로부터 멀어지는 방향으로 신장되어 있는 부분을 갖는 것이 안테나 이득을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
또, 안테나 도체 용량 결합부 (1a) 및/또는 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 의 좌우 방향의 최대 폭이 50 ∼ 150 mm, 특히 70 ∼ 120 mm 인 것이 안테나 이득을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
다음으로 본 발명의 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 도 4 는 본 발명의 자동차용 고주파 유리 안테나의 일 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 4 에 있어서, 도 1 과 동일한 부위에 대해서는 설명을 생략한다. 13 은 상방 연신 엘리먼트, 13a 는 상방 연신 엘리먼트 부설부이다. 도 1 과 비교하여 안테나 도체 (1) 의 형상이 상이하지만, 본 발명에 있어서는 안테나 도체 (1) 의 형상은 원하는 주파수대의 전파를 수신할 수 있는 형상이면 되고, 도 1 에 나타내는 안테나 도체 (1) 와 같은 형상이어도 된다.
본 실시형태는, 도 2 에 나타내는 제 2 실시형태와 동일하게, 디포거를 어스 도체로서 활용하고, 조정 엘리먼트를 상방 연신 엘리먼트 (13) 로 한 일 실시형태에 대해 상세하게 설명하는 것이다.
상방 연신 엘리먼트 (13) 는, 버스 바 (5a) 의 상단 근방으로부터 히터 선의 반대측을 향해 신장되는 상방 연신 엘리먼트 부설부 (13a) 를 개재하여 상방으로 신장되어 있다. 이 상방 연신 엘리먼트 (13) 의 도체 길이에 의해, 수신 감도를 용이하게 변화시킬 수 있게 되어, 튜닝이 용이해진다. 또, 상방 연신 엘리먼트 (13) 는 차체 개구 가장자리 (10) 를 따라 상방으로 신장되는 것이 안테나 이득을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
본 실시형태에 있어서, 원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여 k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때, 상방 연신 엘리먼트 (13) 의 도체 길이가 (7/8)·(λg/4) ∼ (15/8)·(λg/4), 특별하게는 (7/8)·(λg/4) ∼ (7/4)·(λg/4), 나아가서는 (λg/4) ∼ (3/2)·(λg/4) 인 것이 안테나 이득을 향상시키게 되어 바람직하다.
또, 상방 연신 엘리먼트 (13) 의 도체 길이가 70 ∼ 150 mm, 특히 70 ∼ 140 mm, 나아가서는 80 ∼ 120 mm 인 것이 안테나 이득을 향상시키게 되어 바람직하다. 도 4 에 나타내는 예와 같이 상방 연신 엘리먼트 부설부 (13a) 는 도체 길이가 짧아 영향을 무시할 수 있는 경우에는, 상방 연신 엘리먼트 (13) 의 상방으로 신장되어 있는 도체의 길이만을 고려해도 된다.
또한, 도 4 에 나타내는 예에 한정되지 않고, 상방 연신 엘리먼트 (13) 는 버스 바 (5a) 의 상하 방향에 있어서의 중앙 부근 또는 하단 부근으로부터 상방으로 신장되어 있어도 되고, 그 경우, 필요에 따라 버스 바 (5a) 와 근접시켜 용량 결합시켜도 된다. 또 도 4 에 나타내는 예에서는, 버스 바 (5a) 의 바로 위 방향에 급전부 (2) 가 있지만, 급전부 (2) 가 다른 영역에 형성되어 있고 버스 바 (5a) 의 바로 위가 공백 영역이면, 상방 연신 엘리먼트 부설부 (13a) 를 개재하지 않고 상방 연신 엘리먼트 (13) 를 버스 바 (5a) 의 상단으로부터 상방으로 신장시켜도 된다.
다음으로 본 발명의 제 4 실시형태에 대해 설명한다. 도 5 는 본 발명의 자동차용 고주파 유리 안테나의 일 실시형태를 나타내는 평면도이다. 도 5 에 있어서, 도 4 와 동일한 부위에 대해서는 설명을 생략한다. 23 은 하방 용량 결합 엘리먼트, 23a 는 하방 용량 결합 엘리먼트 부설부이다.
본 실시형태는, 도 2 에 나타내는 제 2 실시형태와 동일하게, 디포거를 어스 도체로서 활용하고, 조정 엘리먼트를 하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 로 한 일 실시형태에 대해 상세하게 설명하는 것이다.
하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 는, 버스 바 (5a) 의 상단 근방으로부터 히터 선의 반대측을 향해 신장되는 하방 용량 결합 엘리먼트 부설부 (23a) 를 개재하여 하방으로 버스 바 (5a) 를 따라 신장시키고, 버스 바 (5a) 와 근접시켜 용량 결합시키고 있다. 이 하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 의 도체 길이, 요컨대 용량 결합의 길이에 의해, 수신 감도를 용이하게 변화시킬 수 있게 되어, 튜닝이 용이해진다. 또, 하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 는 차체 개구 가장자리 (10) 를 따라 하방으로 신장되므로, 안테나 이득의 향상에 바람직하다.
본 실시형태에 있어서, 원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여 k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때, 하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 의 도체 길이가 (7/8)·(λg/4) ∼ (15/8)·(λg/4), 특별하게는 (7/8)·(λg/4) ∼ (7/4)·(λg/4), 나아가서는 (λg/4) ∼ (3/2)·(λg/4) 인 것이 안테나 이득을 향상시키게 되어 바람직하다.
또, 하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 의 도체 길이가 70 ∼ 150 mm, 특히 70 ∼ 140 mm, 나아가서는 80 ∼ 120 mm 인 것이 안테나 이득을 향상시키게 되어 바람직하다. 하방 용량 결합 엘리먼트 부설부 (23a) 는 도체 길이가 짧아 영향을 무시할 수 있으므로, 하방 용량 결합 엘리먼트 (13) 의 하방으로 신장되어 있는 도체의 길이만을 고려한다. 또한, 도 5 에 나타내는 예에 한정하지 않고, 하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 는 버스 바 (5a) 의 상하 방향에 있어서의 중앙 부근으로부터 하방으로 신장되어 있어도 된다.
다음으로 본 발명의 제 5 실시형태에 대해 설명한다. 도 6 은 본 발명의 자동차용 고주파 유리 안테나의 일 실시형태를 나타내는 평면도이다. 도 6 에 있어서, 도 1 과 동일한 부위에 대해서는 설명을 생략한다. 33 은 측방 연신 엘리먼트, 7a 는 최고 위치의 히터 선, 7b 는 볼록형 히터 선이다. 최고 위치 히터 선 (7a) 은, 버스 바 (5a) 와 접속하는 히터 선 (7) 중 최고 위치에 있고, 볼록형 히터 선 (7b) 은 버스 바 (5a) 로부터 떨어진 위치에서 최고 위치 히터 선 (7a) 에 접속되는 볼록형 형상을 갖는 히터 선이다. 버스 바 (5a) 는, 최고 위치의 히터 선 (7a) 과의 접속부보다 상방으로 연신되어 있다.
본 실시형태는, 도 2 에 나타내는 제 2 실시형태와 동일하게, 디포거를 어스 도체로서 활용하고, 조정 엘리먼트를 측방 연신 엘리먼트 (13) 로 한 일 실시형태 에 대해 상세히 설명하는 것이다.
측방 연신 엘리먼트 (33) 는, 최고 위치의 히터 선 (7a) 과의 접속부보다 상방의 버스 바 (5a) 의 상단 근방으로부터 히터 선이 형성되어 있는 측으로 신장되어 있다. 이 측방 연신 엘리먼트 (13) 의 도체 길이에 의해, 수신 감도를 용이하게 변화시킬 수 있게 되어, 튜닝이 용이해진다. 또, 측방 연신 엘리먼트 (33) 는 히터 선 (7) 과 평행 또는 대략 평행하게 신장되는 것이 외관을 손상시키지 않아 바람직하다.
본 실시형태에 있어서, 원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중 의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여 k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때, 측방 연신 엘리먼트 (13) 의 도체 길이가 (5/8)·(λg/4) ∼ (19/16)·(λg/4), 특별하게는 (3/4)·(λg/4) ∼ (19/16)·(λg/4), 나아가서는 (13/16)·(λg/4) ∼ (9/8)·(λg/4) 인 것이 안테나 이득을 향상시키게 되어 바람직하다. 또, 측방 연신 엘리먼트 (13) 의 도체 길이가 50 ∼ 95 mm, 특히 60 ∼ 95 mm, 더욱 특히 65 ∼ 90 mm 인 것이 안테나 이득을 향상시키게 되어 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기에서 나타낸 실시형태를 각각 조합해도 된다. 요컨대, 용량 결합 도체 (3), 상방 연신 엘리먼트 (13), 하방 용량 결합 엘리먼트 (23), 및 측방 연신 엘리먼트에서 선택되는 복수의 요소, 또는 모두를 구비하는 자동차용 고주파 유리 안테나여도 된다.
안테나 도체는, 급전부 (2) 를 기점으로 하여 안테나 도체 (1) 의 주요부가 어스측 급전부 (9) 로부터 멀어지는 방향으로 신장되어 있다. 여기에서, 안테나 도체 (1) 의 주요부란, 안테나 도체 (1) 의 모든 도체 길이의 70% 이상을 차지하는 부분을 말한다.
디포거는, 후부 창 유리판 (14) 의 좌측 영역 및 우측 영역에 적어도 각각 버스 바를 1 개씩 갖는 것이 후부 창 유리판 (14) 의 중앙 영역이 흐려지는 것을 방지하여 시야를 양호하게 확보하기 때문에 바람직하다. 동일한 이유에서, 이들 2 개의 버스 바는 각각 세로 방향 또는 대략 세로 방향으로 신장되어 있고, 다 수 개의 히터 선 (7) 에 의해, 이들 2 개의 버스 바는 접속되어 있는 것이 바람직하고, 다수 개의 히터 선 (7) 은, 가로 방향 또는 대략 가로 방향으로 신장되어 있는 것이 바람직하다. 안테나 도체 (1) 가 그 2 개의 버스 바 중 어느 일방의 근방에 배치 형성되어 있는 것이 실장상의 편의를 위해서 바람직하다.
본 발명에 있어서, 급전부 (2) 의 면적 및 어스측 급전부 (9 ; 디포거 자체에 형성되는 경우를 제외한다) 의 면적이 각각 49 ∼ 400 ㎟, 특별하게는, 81 ∼ 225 ㎟ 인 것이 실장상의 편의를 위해서 바람직하다. 급전부 (2) 와 어스측 급전부 (9) 사이의 간격이 5 ∼ 100 mm, 특별하게는 10 ∼ 80 mm 인 것이 실장상의 편의를 위해서 바람직하다.
본 발명에 있어서, λ0 이 원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장인 것이 안테나 이득을 향상시킬 수 있어 바람직하다. 일본 국내 지상파 디지털 텔레비전 방송의 전체역을 수신하고자 하는 경우에는, λ0 을 620 MHz 의 주파수에 있어서의 공기 중의 파장으로 하는 것이 바람직하다. 일본 국내 지상파 디지털 텔레비전 방송의 현행 방송역 (域) (470 ∼ 600 MHz) 을 수신하고자 하는 경우에는, λ0 을 535 MHz 의 주파수에 있어서의 공기 중의 파장으로 하는 것이 바람직하다. 일본 국내 지상파 디지털 텔레비전 방송의 주요역 (470 ∼ 710 MHz) 을 수신하고자 하는 경우에는, λ0 을 590 MHz 의 주파수에 있어서의 공기 중의 파장으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 동축 케이블 (도시 생략) 을 사용하여 수신 신호를 수신 기에 보내도록 하는 경우에는, 동축 케이블의 내부 도체가 급전부 (2) 에 접속되고, 동축 케이블의 외부 도체가 어스측 급전부 (9) 에 접속된다. 이 동축 케이블은 수신기의 입력단 (端) 에 접속된다. 또한, 동축 케이블을 급전부 (2) 및 어스측 급전부 (9) 에 접속하는 수단은, 납땜 등에 의해 직접 접속하는 수단에 한정되지 않고, 커넥터를 통해 접속해도 된다.
안테나 도체 (1) 의 수신 신호가 안테나 주변 회로를 통하여 수신기에 보내지도록 하는 경우에는, 안테나 주변 회로의 2 개의 입력단 중의 일방이 급전부 (2) 에 접속되고, 남은 타방이 어스측 급전부 (9) 에 접속된다. 안테나 주변 회로의 2 개의 출력단 중의 일방이 수신기의 입력단에 접속되고, 남은 타방이 수신기의 그라운드 단자에 접속된다. 안테나 주변 회로는 S/N 비를 향상시키기 위해, 후부 창 유리판 (14) 의 차 내측 면에 장착되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 후부 창 유리판 (14) 의 면 상에 유전체 막인 은폐막을 형성하고, 이 은폐막 상에 안테나 도체 (1), 급전부 (2), 디포거 및 어스측 급전부 (9) 로부터 선택되는 적어도 1 개의 일부분 또는 전체를 형성해도 된다. 은폐막은 흑색 세라믹 막 등의 세라믹스를 들 수 있다. 이 경우, 후부 창 유리판 (14) 의 차외측에서 보았을 경우, 은폐막에 의해 은폐막 상에 형성되어 있는 안테나 도체 (1) 등의 부분이 차폐되므로, 차 밖에서 보아, 본 발명에 있어서의 안테나 장치가 보이지 않는 디자인이 우수한 후부 창 유리판 (14) 이 된다.
안테나 도체 (1), 급전부 (2), 어스측 급전부 (9) 및 디포거는, 통상적으로 는 페이스트 등의 도전성 금속을 함유하는 페이스트를 후부 창 유리판 (14) 의 차 내측 표면에 프린트하고 베이킹하여 형성된다. 그러나, 이 형성 방법에 한정되지 않고, 구리 등의 도전성 물질로 이루어지는 선 형상체 또는 박 형상체를 후부 창 유리판 (14) 의 차 내측 표면 또는 차외측 표면에 형성해도 되고, 후부 창 유리판 (14) 자체의 내부에 형성해도 된다. 또, 그 내부 또는 그 표면에 도체층을 형성한 합성 수지제 필름을 후부 창 유리판 (14) 의 차 내측 표면 또는 차외측 표면에 형성하여 안테나 도체 (1) 및 급전부 (2) 로 해도 된다.
실시예
이하에 실시예를 사용하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에는 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 손상시키지 않는 한, 각종 개량이나 변경도 본 발명에 포함된다. 이하, 도면에 따라, 실시예를 상세하게 설명한다.
예 1 (실시예)
자동차에 장착된 후부 창 유리판을 사용하고, 도 7 (차 내에서 볼 때) 에 나타내는 바와 같은 자동차용 고주파 유리 안테나를 제조하여, 안테나 이득을 측정하였다. 도 7 의 예는 조정 엘리먼트를 접속하지 않고, 디포거 접속 도체 (12) 를 통해 디포거의 버스 바 (5a) 에 어스측 급전부 (9) 를 접속시킨 예이다. 18 은 좌우 중앙 단락 선, 19 는 본 예에는 직접 관계가 없는 FM 방송대 수신 성능 조정용 도체, 20 은 본 예에는 직접 관계가 없는 AM·FM 방송대용의 안테나 도체, 14a 는 후부 창 유리판의 외형, D1 은 안테나 도체 (1) 와 최고 위치의 히터 선 (7a) 의 간격, D2 는 급전부 (2) 와 어스측 급전부 (9) 의 간격, L1 은 안테나 도체 용량 결합부 (1a ; 안테나 도체 (1)) 의 길이, L2 는 디포거 접속 도체 (12) 의 길이이다. 또, 치수를 나타내는 화살표 근방의 숫자는 치수를 나타내고, 단위는 mm 이다. 그 밖의 각 부의 치수는 이하대로이다.
L1 : 80 mm, D2 : 40 mm, 급전부 (2) (세로 × 가로): 12 × 13 mm, 어스측 급전부 (9) (세로 × 가로): 12 × 13 mm, 안테나 도체 (1) 의 선 폭 : 0.7 mm, 디포거 접속 도체 (12) 의 선 폭 : 0.7 mm, 안테나 도체 (20) 의 선 폭 : 0.7 mm, 좌우 중앙 단락 선 (18) 의 선 폭 : 1 mm, FM 방송대 수신 성능 조정용 도체 (19) 의 선 폭 : 1 mm, 각 히터 선 (7) 의 선 폭 : 1 mm.
측정은, 수평 편파 473 ∼ 767 MHz 의 범위에서 6 MHz 마다 주파수를 변화시키고, 이들 주파수마다의 평균 안테나 이득을 채용하였다. 안테나 이득은, 자동차 후방을 0 「제로」°로 하고, 자동차 오른쪽 방향을 ＋90°로 하고, 자동차 전방을 ＋180°로 하는 경우, 수평 방향의 ―90°∼ ＋90° (자동차 정배면 (Back)) 의 안테나 이득 평균값 (3°마다) 으로 하였다. 후부 창 유리판 (14) 은, 수평 방향에 대해 전방으로 27°경사져 있었다.
또, D1 및 L2 를 각각 1 mm, 15 mm, 30 mm, 60 mm 및 90 mm 로 변경하고, 473 ∼ 767 MHz 의 평균 안테나 이득, 473 ∼ 713 MHz 의 평균 안테나 이득, 473 ∼ 599 MHz 의 평균 안테나 이득을 각각 측정하였다. 그 결과를 도 8 에 나타낸다. 도 8 은, 안테나 이득-안테나 도체와 최고 위치 히터 선 간격의 특성도이고, 도 8 의 가로축은 안테나 도체와 최고 위치 히터 선의 간격 D1 이며, 세로축 은 안테나 이득이다. 지상파 디지털 방송의 우선 대역에 가까운 473 ∼ 599 MHz 에 안테나 이득이 높아지고 있고, 또한 간격 D1 이 15 ∼ 60 mm 에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있다.
예 2 (실시예)
예 1 과 동일하게, 도 9 (차 내에서 볼 때) 에 나타내는 바와 같은 자동차용 고주파 유리 안테나를 제조하고, 안테나 이득을 측정하였다. 도 9 의 예는 조정 엘리먼트로서 용량 결합 도체를 최고 위치의 히터 선에 접속시킨 예이다. D3 은 안테나 도체 용량 결합부 (1a) 와 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 의 간격 (양자는 평행), D4 는 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 와 최고 위치의 히터 선 (7a) 의 간격 (양자는 평행) 이다. 또, 치수를 나타내는 화살표 근방의 숫자는 치수를 나타내고, 단위는 mm 이다. 그 밖의 각 부의 치수는 이하대로이고, 이하에 기재되지 않은 치수는 예 1 과 동일하다.
용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 의 도체 길이 : 100 mm, D4 : 25 mm.
측정 방법은 예 1 과 동일하고, D3 을 1 mm, 5 mm, 35 mm 및 65 mm 로 변경하고, 473 ∼ 767 MHz 의 평균 안테나 이득, 473 ∼ 713 MHz 의 평균 안테나 이득, 473 ∼ 599 MHz 의 평균 안테나 이득을 각각 측정하였다. 또한, D3 의 간격은 안테나 도체 (1 ; 안테나 도체 용량 결합부 (1a)), 급전부 (2) 및 어스측 급전부 (9) 를 상방으로 이동시켜 변경하였다. 따라서, D3 의 간격의 변경과 함께 L2 도 동일 거리 상방으로 연신하였다.
이 결과를 도 10 에 나타낸다. 도 10 은, 안테나 이득-안테나 도체 용량 결합부와 용량 결합 도체 용량 결합부의 간격의 특성도이고, 도 10 의 가로축은 안테나 도체 용량 결합부 (1a) 와 용량 결합 도체 용량 결합부 (3a) 의 간격 D3 이고, 세로축은 안테나 이득이다. 지상파 디지털 방송의 우선 대역에 가까운 473 ∼ 599 MHz 에 있어서, 안테나 이득이 높아지고 있고, 또한 조정 엘리먼트로서 용량 결합 도체를 디포거에 접속하고, 안테나 도체와의 간격 D3 을 근접시켜 용량 결합시키면 우수한 성능을 나타낸다. 또, 간격 D3 의 거리를 변경시킴으로써 안테나 이득이 변화되기 때문에, 용이하게 최적화할 수 있다.
예 3 (실시예)
자동차에 장착된 후부 창 유리판을 사용하고, 도 11 (차 내에서 볼 때) 에 나타내는 바와 같은 자동차용 고주파 유리 안테나를 제조하여, 안테나 이득을 측정하였다. 도 11 은, 후부 창 유리판에 예 1 과는 상이한 지상파 디지털 텔레비전용 안테나 도체와 디포거 외에, 본 발명과 직접 관계가 없는 AM 방송용의 안테나 도체와 FM 방송용의 안테나 도체를 실제의 자동차와 동일하게 형성하였다. 또, 조정 엘리먼트로서 상방 연신 엘리먼트 (13) 를 버스 바 (5a) 에 접속하였다. 도 11 의 디포거에 형성된 단락 선 (18) 이 후부 창 유리판의 좌우 방향의 중심이다. 각 부의 치수는 이하대로이다.
T1 : 165 mm, T2 : 150 mm, T3 : 155 mm, T4 : 50 mm, T5 : 20 mm, T6 : 25 mm, T7 : 33 mm, H1 : 510 mm, H2 : 13 mm, H3 : 30 mm, A1 : 20mm, A2 : 100 mm, A3 : 40 mm, A4 : 50 mm, A5 : 10 mm, F1 : 420 mm, E2 : 10 mm, 안테나 도체의 선 폭 : 0.7 mm, AM·FM 방송용의 안테나 도체의 선 폭 : 0.7 mm, 각 히터 선 (7) 의 선 폭 : 1 mm, 상방 연신 엘리먼트 (13) 의 도체 폭 : 3 mm.
측정은, 수평 편파 473 ∼ 575 MHz (우선 대역) 를 6 MHz 마다, 587 ∼ 713 MHz (비우선 대역) 를 18 MHz 마다 주파수를 변화시켜 측정하고, 이들 주파수마다의 평균 안테나 이득을 채용하였다. 평균 안테나 이득은, 자동차 후방을 0 「제로」°로 하고, 자동차 오른쪽 방향을 ＋90°로 하고, 자동차 전방을 ＋180°로 하는 경우, 수평 방향의 ―90°∼ ＋90° (자동차 정 배면 (Back)) 로 자동차를 회전 (3°마다) 시켜 측정한 안테나 이득의 평균값으로 하였다.
도 11 에 있어서, 상방 연신 엘리먼트 (13) 의 세로 방향의 도체 길이 E1 의 길이를 60 ∼ 140 mm 사이를 10 mm 마다 변화시켜 상기의 측정을 하고, 그 결과를 도 12 에 나타낸다. 가로축이 상방 연신 엘리먼트의 세로 방향의 도체 길이, 세로축이 안테나 이득이다. 도 12 로부터 알 수 있는 바와 같이, 상방 연신 엘리먼트가 80 ∼ 140 mm 일 때에 우수한 성능을 나타낸다. 또 상방 연신 엘리먼트의 길이를 변화시킴으로써 안테나 이득이 변화되기 때문에 용이하게 최적화할 수 있다.
예 4 (실시예)
예 3 과 동일하게, 도 13 에 나타내는 같은 후부 창 유리판에 지상파 디지털 텔레비전용 안테나 도체, 디포거, AM 방송용의 안테나 도체 및 FM 방송용의 안테나 도체를 형성하고, 또한 조정 엘리먼트로서 측방 연신 엘리먼트 (33) 를 버스 바 (5a) 에 접속하였다. 예 3 과 동일한 것은 생략하고, 각 부의 치수를 이하에 나타낸다.
H4 : 150 mm.
측정은, 예 3 과 동일한 방법으로 하였다. 도 13 에 있어서, 측방 연신 엘리먼트 (33) 의 도체 길이 E3 의 길이를 60 ∼ 100 mm 사이를 5 mm 마다 변화시켜 측정하였다. 그 결과를 도 14 에 나타낸다. 가로축이 측방 연신 엘리먼트의 도체 길이, 세로축이 안테나 이득이다. 도 14 로부터 알 수 있는 바와 같이, 상방 연신 엘리먼트가 65 ∼ 90 mm 일 때에 우수한 성능을 나타낸다. 또 측방 연신 엘리먼트의 길이를 변화시킴으로써 안테나 이득도 변화되기 때문에, 용이하게 최적화할 수 있다.
예 5 (실시예)
자동차에 장착된 후부 창 유리판을 사용하고, 도 15 (차 내에서 볼 때) 에 나타내는 바와 같은 자동차용 고주파 유리 안테나를 제조하고, 안테나 이득을 측정하였다. 또, 본 발명과 직접 관계가 없는 AM·FM 방송용의 안테나 도체를 형성하였다. 도 15 는, 조정 엘리먼트로서 용량 결합 도체 (3) 를 지상파 디지털 텔레비전용 안테나 도체 (1) 에 근접시키고, 또한 히터 선에 단락 선 (8) 을 형성하였다. 또, 버스 바 (5a) 에 하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 을 접속하였다. 각 부의 치수는 이하대로이다.
E4 : 105 mm, E5 : 100 mm, E6 : 25 mm, E7 : 5 mm, E8 : 5 mm, T8 : 90 mm, T9 : 25 mm, T10 (안테나 도체 (1) 의 인접하는 상방 2 개의 도체 간격도 동일) : 5 mm, T11 : 130mm, T12 : 15 mm, T13 : 50 mm, H5 : 50 mm, H6 : 35 mm, A6 : 40 mm, A7 : 50 mm, A8 : 40 mm, A9 : 65 mm, A10 : 35 mm, 안테나 도체의 선 폭 : 0.7 mm, AM·FM 방송용의 안테나 도체의 선 폭 : 0.7 mm, 각 히터 선 (7) 의 선 폭 : 1 mm, 하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 의 도체 폭 : 3 mm, 안테나 도체 (1) 의 급전부 : 15 × 13 mm, AM·FM 방송용의 안테나 도체의 급전부 : 12 × 12 mm, 용량 결합 도체 (3) 와 안테나 도체 (1) 의 용량 결합 폭 : 45 mm.
측정은, 수평 편파 473 ∼ 713 MHz 의 범위에서 6 MHz 마다 주파수를 변화시키고, 이들 주파수마다의 평균 안테나 이득을 채용하였다. 그 외에는 예 1 과 동일한 방법이다.
도 15 에 있어서, 디포거에 전기적으로 결합하는 어스측 급전부 (9) 와 수신기의 어스측 단자를 접속시켰을 경우 (실시예) 와, 어스측 급전부 (9) 의 접속을 제외했을 경우 (비교예) 를 측정하여, 그 결과를 도 16 에 나타낸다.
도 16 은 가로축이 주파수, 세로축이 안테나 이득이다. 도 16 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 어스측 급전부와 수신기의 어스측 단자를 접속함으로써, 대폭 안테나 이득이 향상된다.
또 도 15 에 있어서, 하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 를 형성한 경우와, 하방 용량 결합 엘리먼트 (23) 를 형성하지 않은 경우를 측정하고, 그 결과를 도 17 에 나타낸다. 도 17 로부터 알 수 있는 바와 같이 하방 용량 결합 엘리먼트를 형성함으로써, 안테나 이득이 향상된다.
예 6 (실시예)
예 5 와 동일하게, 도 18 (차 내에서 볼 때) 에 나타내는 바와 같은 자동차용 고주파 유리 안테나를 제조하여, 안테나 이득을 측정하였다. 또, 본 발명과 직접 관계가 없는 AM·FM 방송용의 안테나 도체를 형성하였다. 도 18 은, 어스측 급전부 (9) 와 디포거의 전기적 접속을 버스 바 (5a) 와의 용량 결합으로 하고, 어스측 급전부 (9) 로부터 하방으로 연신시킨 디포거 용량 결합 도체 (22) 를 형성하였다. 또, 조정 엘리먼트로서, 안테나 도체에 근접시켜 최고 위치의 히터 선에 접속시킨 제 1 용량 결합 도체 (3) 와, 안테나 도체 (1) 에 근접시켜 어스측 급전부 (9) 에 접속시킨 제 2 용량 결합 도체 (36) 와, 디포거 용량 결합 도체 (22) 에 접속된 상방 연신 엘리먼트 (13) 의 3 개의 조정 엘리먼트를 형성하였다. 또한 제 1 용량 결합 도체 (3) 와 접속하는 히터 선에 단락 선 (8) 을 형성하였다. 각 부의 치수는 이하대로이다.
E1 : 70mm, E4 : 70 mm, E5 : 65 mm, E6 : 50 mm, E7 (제 2 용량 결합 도체 (36) 와 안테나 도체 (1) 의 간격도 동일) : 5 mm, E8 : 5 mm, E9 : 33 mm, E10 : 30 mm, T13 : 20 mm, T14 : 100 mm, T15 : 130 mm, T16 (안테나 도체 (1) 의 인접하는 각 도체 간격도 동일) : 5 mm, H5 : 50 mm, H6 : 35 mm, A8 : 40 mm, A10 : 35 mm, A11 : 124 mm, 안테나 도체의 선 폭 : 0.7 mm, AM·FM 방송용의 안테나 도체의 선 폭 : 0.7 mm, 각 히터 선 (7) 의 선 폭 : 1 mm, 상방 연신 엘리먼트 (13), 하방 용량 결합 엘리먼트 (23), 제 2 용량 결합 도체 (36) 부설부의 도체 폭 : 3 mm, 안테나 도체 (1) 의 급전부, 어스측 급전부 : 12 × 12 mm, AM·FM 방송용의 안테나 도체의 급전부 : 12 × 12 mm, 제 1 용량 결합 도체 (3) 와 안테나 도체 (1) 의 용량 결합 폭 : 55 mm.
측정은, 수평 편파 473 ∼ 713 MHz 의 범위에서 6 MHz 마다 주파수를 변화시키고, 이들 주파수마다의 평균 안테나 이득을 채용하였다. 그 외에는 예 1 과 동일한 방법이다.
도 18 에 있어서, 디포거 용량 결합 도체 (22) 와 상방 연신 엘리먼트 (13) 를 형성한 경우 (실시예 : DEF 용량 결합 있음) 와, 디포거 용량 결합 도체 (22) 와 상방 연신 엘리먼트 (13) 를 형성하지 않은 경우 (비교예: DEF 용량 결합 없음) 를 측정하고, 그 결과를 도 19 에 나타낸다.
도 19 는 가로축이 주파수, 세로축이 안테나 이득이다. 도 19 로부터 알 수 있는 바와 같이, 어스측 급전부 (9) 와 디포거 용량 결합 도체 (22) 와 상방 연신 엘리먼트 (13) 를 접속하고, 어스측 급전부 (9) 와 디포거의 버스 바 (5a) 를 용량 결합을 통하여 전기적으로 접속시킴으로써, 고주파측은 동등하지만, 지상파 디지털 텔레비전 방송의 우선 대역인 저주파측의 안테나 이득이 향상된다.
또 도 18 에 있어서, 제 1 용량 결합 도체 (3) 를 형성한 경우와, 제 1 용량 결합 도체 (3) 를 형성하지 않은 경우를 측정하고, 그 결과를 도 20 에 나타낸다. 도 20 으로부터 알 수 있는 바와 같이 제 1 용량 결합 도체 (3) 를 형성함으로써, 안테나 이득이 향상된다.
본 발명은, 지상파 디지털 텔레비전 방송, UHF 대의 아날로그 텔레비전 방송 및 미국의 디지털 텔레비전 방송, 유럽 연합 지역의 디지털 텔레비전 방송 또는 중화 인민 공화국의 디지털 텔레비전 방송을 수신하는 자동차용 유리 안테나에 이용된다. 그 외에 일본의 FM 방송대 (76 ∼ 90 MHz), 미국의 FM 방송대 (88 ∼ 108 MHz), 텔레비전 VHF 대 (90 ∼ 108 MHz, 170 ∼ 222 MHz), 자동차 전화용의 800 MHz 대 (810 ∼ 960 MHz), 자동차 전화용의 1.5 GHz 대 (1.429 ∼ 1.501 GHz), UHF대 (300 MHz ∼ 3 GHz), GPS (Global Positioning System), 인공 위성의 GPS 신호 (1575.42 MHz) 에도 이용할 수 있다.
또한, 전용 협역 통신 (DSRC : Dedicated Short Range Communication, 915 MHz 대) 및 자동차용 키리스 엔트리 시스템 (300 ∼ 450 MHz) 의 통신에도 이용할 수 있다.
또한, 2007 년 6 월 22 일에 출원된 일본 특허출원 2007-165077호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입한다.

Claims (20)

  1. 다수 개의 히터 선과 상기 히터 선에 급전하는 복수의 버스 바를 갖는 통전 가열식의 디포거와, 안테나 도체와, 상기 안테나 도체용의 급전부와, 어스 도체와, 상기 어스 도체용의 어스측 급전부가 자동차의 후부 창 유리판에 형성되어 있고, 상기 어스측 급전부를 접지 기준으로 하여 상기 안테나 도체에 의한 수신 신호가 상기 급전부로부터 취출 가능한 자동차용 유리 안테나로서,
    상기 디포거가 상기 어스 도체의 적어도 일부이고,
    상기 어스측 급전부는, 상기 디포거와 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 고주파 유리 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어스측 급전부는, 상기 복수의 버스 바 중 상기 급전부에 가장 가까운 버스 바에 형성된, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 어스측 급전부는, 디포거 접속 도체를 통해 상기 디포거와 직류적으로 접속된, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 어스측 급전부는, 용량 결합을 통해 상기 디포거와 전기적으로 접속 된, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어스 도체는, 상기 디포거 및 상기 어스측 급전부의 적어도 일방에 접속되는 조정 엘리먼트를 포함하는, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 조정 엘리먼트는, 상기 디포거 및 상기 어스측 급전부의 적어도 일방을 기점으로 상기 안테나 도체와 근접하여 용량 결합되도록 부설되어 있는 용량 결합 도체를 갖는, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 어스 도체는, 상기 용량 결합 도체가 상기 히터 선을 기점으로 부설되어 있고, 상기 용량 결합 도체와 상기 히터 선의 접속부를 기점 또는 기점 근방으로 상기 다수 개의 히터 선 중의 적어도 2 개를 종단하도록 신장되는 단락 선을 갖는, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 안테나 도체와 상기 용량 결합 도체가 용량 결합되어 있는 부분의 평균 간격이 0.1 ∼ 30 mm 인, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여, k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때,
    상기 용량 결합 도체의 상기 히터 선과의 접속부로부터 상기 복수의 버스 바 중 그 접속부에 가장 가까운 버스 바까지의 상기 히터 선의 도체 길이가 (1/8)·(λg/4) ∼ (5/4)·(λg/4) 인, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량 결합 도체의 상기 히터 선과의 접속부로부터 상기 복수의 버스 바 중 그 접속부에 가장 가까운 버스 바까지의 상기 히터 선의 도체 길이가 10 ∼ 100 mm 인, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 조정 엘리먼트는, 상기 어스측 급전부에 가장 가까운 버스 바에 부설되고, 후부 창 유리판의 형상을 따라 상방을 향해 신장되는 상방 연신 엘리먼트를 갖는, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  12. 제 11 항에 있어서,
    원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여, k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때,
    상기 상방 연신 엘리먼트의 도체 길이가 (7/8)·(λg/4) ∼ (15/8)·(λg/4) 인, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 상방 연신 엘리먼트의 도체 길이가 70 mm ∼ 150 mm 인, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 조정 엘리먼트는, 상기 어스측 급전부에 가장 가까운 버스 바에 부설되고, 근접하는 버스 바를 따라 하방을 향해 신장되어 그 버스 바와 용량 결합되는 하방 용량 결합 엘리먼트를 갖는, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  15. 제 14 항에 있어서,
    원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여, k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때,
    상기 하방 용량 결합 엘리멘트의 도체 길이가 (7/8)·(λg/4) ∼ (15/8)·(λg/4) 인, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 하방 용량 결합 엘리먼트의 도체 길이가 70 ∼ 150 mm 인, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  17. 제 5 항에 있어서,
    상기 조정 엘리먼트는, 상기 어스측 급전부에 가장 가까운 버스 바에 부설되고, 그 버스 바는, 접속하는 최상 위치의 히터 선과의 접속부보다 상방으로 연장되어 있고, 그 버스 바의 상단 또는 상단 근방으로부터 상기 히터 선과 평행하게 신장되는 측방 연신 엘리먼트를 갖는, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  18. 제 17 항에 있어서,
    원하는 주파수대의 중심 주파수에 있어서의 공기 중의 파장을 λ0 이라고 하고, 유리 파장 단축률을 k 라고 하여, k = 0.64 로 하고, λg = λ0·k 로 했을 때,
    상기 측방 연신 엘리먼트의 도체 길이가 (5/8)·(λg/4) ∼ (19/16)·(λg/4) 인, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 측방 연신 엘리먼트의 도체 길이가 50 mm ∼ 95 mm 인, 자동차용 고주파 유리 안테나.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 자동차용 고주파 유리 안테나가 형성되어 있는, 후부 창 유리판.
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