WO2005050781A1 - ガラスアンテナ - Google Patents

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WO2005050781A1
WO2005050781A1 PCT/JP2004/013790 JP2004013790W WO2005050781A1 WO 2005050781 A1 WO2005050781 A1 WO 2005050781A1 JP 2004013790 W JP2004013790 W JP 2004013790W WO 2005050781 A1 WO2005050781 A1 WO 2005050781A1
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antenna
glass
heater
heater wires
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French (fr)
Inventor
Masao Tomiyama
Masashi Wakui
Masakazu Ikeda
Original Assignee
Nippon Antena Kabushiki Kaisha
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • H01Q1/1278—Supports; Mounting means for mounting on windscreens in association with heating wires or layers

Definitions

  • the present invention relates to a glass antenna that shares a heater wire formed as an anti-fog on a rear window glass of an automobile as an antenna.
  • a heater wire formed as an anti-fog on a rear window glass of an automobile is commonly used as an antenna, and an example of a configuration of such a glass antenna is shown in FIG.
  • a plurality of heater wires 110 are formed on a rear glass 100 of an automobile. Further, the first bus bar 111 to which the left ends of the plurality of heater wires 110 are connected together and the right end thereof are connected to form a second bus bar 112 on the rear glass 100 together with the plurality of heater wires 110. ing.
  • the plurality of heater wires 110, the first bus bar 111, and the second bus bar 112 are formed by baking a silver paste layer formed on the rear glass 100 on the filament.
  • the plurality of heater wires 110, the first bus bar 111, and the second bus bar 112 constitute a glass heater antenna 102, and are shared as an antenna element.
  • the power supply 113 is supplied to the first bus bar 111 via the first choke coil 114, and the second bus bar 112 is grounded via the choke coil 115 to form a closed circuit. I will do it.
  • the power supply 113 is supplied from the first bus bar 111 to the plurality of heater wires 110, so that the plurality of heater wires 110 generate heat.
  • the rear glass 100 is warmed to prevent fogging.
  • the first choke coil 114 and the second choke coil 115 function as elements that cut off high-frequency signals, and the first bus bar 111 is high-frequency by the first choke coil 114 and the second bus bar 112 is high-frequency by the second choke coil 115.
  • the earth power is also floating! This makes it possible to use the glass heater antenna 102 from which the ground force has been cut off at a high frequency as an antenna, and a signal received by the glass heater antenna 102 is guided to the receiver via the power supply line 116.
  • the heater wire 110 can be considered as a kind of transmission line.
  • the size of the rear glass 100 is determined by the size of the vehicle.
  • the size of the heater wire 110 is also determined by the size of the rear glass 100. Therefore, the impedance of the glass heater antenna 102 is naturally determined according to the size of the vehicle.
  • FIG. 12 shows the frequency characteristics of the impedance of the glass antenna shown in FIG. In FIG. 12, R is the real part of the impedance of the glass heater antenna 102 viewed from the connection point of the feed line 116, and X is the imaginary part thereof.
  • the glass heater antenna 102 is configured such that the horizontal length of the heater wire 110 is about lm. Looking at the impedance characteristics shown in Fig.
  • anti-resonance occurs in the frequency band of FM broadcasting (76 MHz-108 MHz), which is the operating frequency band, and the change in the imaginary part X of the impedance becomes large! / ⁇
  • the glass antenna is connected to the receiver via an active element-powered amplification circuit or a passive element-powered impedance matching circuit in order to improve the impedance matching and the sensitivity of the broadband reception system. It is difficult to match a glass antenna exhibiting such anti-resonance impedance in a wide band, and as a result, the mismatch loss increases, and the sensitivity of the receiving system as a whole deteriorates. There was a point.
  • Patent Document 1 U.S. Pat.No. 3,484,584
  • an object of the present invention is to provide a glass antenna capable of matching over a wide band.
  • the ends of the plurality of heater wires shared as the antenna element, which are not the antenna feed side, are grounded via the bus bar. This is the most important feature.
  • the ends of the plurality of heater wires, which are shared as the antenna element, are grounded via the bus bar, not the antenna feed side, so that the impedance of the glass antenna fluctuates. It becomes smaller and impedance matching can be performed in a wide band. Since impedance matching can be performed in a wide band, a wide band signal received by a glass antenna can be transmitted to a receiver without loss, and a reception system having high sensitivity in a wide band can be configured. become able to.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a glass antenna according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing frequency characteristics of impedance of a glass antenna according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a glass antenna according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing frequency characteristics of impedance of a glass antenna according to Example 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a glass antenna according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing the frequency characteristics of the impedance of the glass antenna of Example 3 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a glass antenna according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing the frequency characteristics of the impedance of the glass antenna of Example 4 of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a glass antenna for describing adjustment of a resonance frequency in the glass antenna of the present invention.
  • FIG. 10 is a graph showing the VSWR frequency characteristics of the glass antenna of the present invention shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional glass antenna.
  • FIG. 12 is a graph showing frequency characteristics of impedance of a conventional glass antenna. Explanation of symbols
  • FIG. 1 shows the configuration of the glass antenna according to the first embodiment of the present invention.
  • a plurality of heater wires 10 are formed on a rear glass 1 of an automobile. Further, the first bus bar 11 to which the left ends of the plurality of heater wires 10 are connected collectively and the second bus bar 12 to which the right end force is connected are combined on the rear glass 1 together with the plurality of heater wires 10. Is formed.
  • the plurality of heater wires 10, the first bus bar 11, and the second bus bar 12 are formed by, for example, baking a silver paste layer formed on the rear glass 1 on the filament.
  • the electric resistance per unit length of the heater wire 10 is preferably about 0.35 ⁇ inch, and the number of the heater wires 10 is, for example, 14 and the interval between them is about 20 mm to 25 mm. You.
  • the plurality of heater wires 10, the first bus bar 11, and the second bus bar 12 constitute a glass heater antenna 2, and are shared as an antenna element.
  • the first bus bar 11 is connected to a power supply 13 for causing the heater wire 10 to generate heat via a yoke coil 14 and a switch (not shown).
  • the other end of the power supply 13 is grounded to the vehicle body.
  • the second bus bar 12 is grounded to the vehicle body.
  • the power 13 is supplied to the closed circuit of the power supply 13 choke coil 14 first bus bar 11 heater wire 10 second bus bar 12 ground.
  • the power 13 is supplied from the first bus bar 11 to the plurality of heater wires 10 and the plurality of heater wires 10 generate heat, and as a result, the rear glass 1 is warmed to prevent fogging .
  • the first choke coil 14 functions as an element that blocks a high-frequency signal, and In the case of 11, the first choke coil 14 causes the ground force to float at a high frequency as well, resulting in a state of falling! In this way, the grounding force is also cut off at the first bus bar 11 side of the heater wire 10 and the second bus bar 12 side of the heater wire 10 is grounded, so that the glass heater antenna 2 can be used as an antenna. Then, the signal received by the glass heater antenna 2 is connected to the first bus bar 11 and is guided to the receiver via the feed line 15.
  • the heater wire 10 viewed from the first bus bar 11 can be regarded as a transmission line with a short-circuited end, and its impedance shows a simple impedance in a series resonance state.
  • the second busbar 12 is grounded to the nearest vehicle body, thereby preventing the impedance from shifting.
  • FIG. 2 shows the frequency characteristics of the impedance of the glass antenna shown in FIG.
  • R is the real part of the impedance of the glass heater antenna 2 as viewed from the connection point of the feed line 15, and X is its imaginary part.
  • the horizontal length of the heater wire 10 is about lm, and the frequency band used for the glass heater antenna 2 is 76 MHz to 108 MHz for FM broadcasting.
  • the real part R of the impedance is almost constant in the frequency band of FM broadcasting from 76MHz to 108MHz, and the change of the imaginary part X of the impedance near the resonance frequency is small.
  • the glass heater antenna 2 can easily perform impedance matching in the operating frequency band by using an active element power amplifier circuit or a passive element power impedance matching circuit. Therefore, the wideband signal received by the glass heater antenna 2 can be transmitted to the receiver without loss, and a wideband and highly sensitive receiving system can be configured. It should be noted that by changing the position of the second bus bar 12 that faces the vehicle body, the effective length of the glass heater antenna 2 changes, and the resonance frequency can be adjusted. As a result, the change in the resonance frequency of the glass heater antenna 2 due to the vehicle size can be absorbed by selecting the position of the second bus bar 12 that is grounded to the vehicle body. Further, since the choke coil is required only for the first bus bar 11, the glass antenna can be made inexpensive. Example 2
  • FIG. 3 shows the configuration of the glass antenna according to the second embodiment of the present invention.
  • Example 2 The na has no choke coil.
  • a plurality of heater wires 20 are formed on a rear glass 1 of an automobile. Further, a first bus bar 21 to which the left ends of the plurality of heater wires 20 are connected collectively, and a plurality of heater wires which are divided into two by dividing the plurality of heater wires 20 into an upper half and a lower half. A second bus bar 22 and a third bus bar 24 to each of which the right ends of 20 are connected are formed on the rear glass 1 together with a plurality of heater wires 20.
  • the plurality of heater wires 20, the first bus bar 21, the second bus bar 22, and the third bus bar 24 are formed, for example, by baking a silver paste layer formed on the rear glass 1 on the wire.
  • the electric resistance per unit length of the heater wires 20 is preferably about 0.35 ⁇ Z inches, and the number of the heater wires 20 is, for example, 14 and the interval is about 20 mm to 25 mm. You.
  • the plurality of heater wires 20, the first bus bar 21, the second bus bar 22, and the third bus bar 24 constitute the glass heater antenna 3, and are shared as an antenna element.
  • the first bus bar 21 is connected to a power supply line 25 for guiding a reception signal to a receiver.
  • a power supply 23 for causing the heater wire 20 to generate heat is connected between the second bus bar 22 and the third bus bar 24 via a switch (not shown).
  • the third bus bar 24 is grounded to the vehicle body.
  • the power supply 23 second bus bar 22 heater wire 20 (upper half) first bus bar 21 heater wire 20 (lower half) third bus bar 24 The power 23 is supplied to the closed circuit.
  • the power supply 23 is supplied from the second bus bar 22 to the plurality of heater wires 20 (upper half), and further supplied to the plurality of heater wires 20 (lower half) via the first bus bar 21, and
  • the two heater wires 20 generate heat, and as a result, the rear glass 1 is heated to prevent fogging.
  • the bus bar to which the right ends of the plurality of heater wires 20 are connected is divided into a second bus bar 22 and a third bus bar 24, and the second bus bar 22 Since the power supply 23 for heating is connected between the third bus bars 24, the glass heater antenna 3 can be used as an antenna without using a choke coil, and the signal received by the glass heater antenna 3 1 It is led to the receiver via the feeder line 25 connected to the bus bar 21.
  • the heater wire 20 viewed from the first bus bar 21 is It can be regarded as a transmission line with a shorted end, and its impedance shows a simple impedance in a series resonance state.
  • the third bus bar 24 is grounded to the nearest vehicle body
  • the second bus bar 22 is grounded to the nearest vehicle body at high frequency by the capacitor C, thereby preventing the impedance from shifting. .
  • FIG. 4 shows the frequency characteristics of the impedance of the glass antenna of the second embodiment shown in FIG.
  • R is the real part of the impedance of the glass heater antenna 3 viewed from the connection point of the feed line 25, and X is its imaginary part.
  • the horizontal length of the heater wire 20 is about lm
  • the frequency band used for the glass heater antenna 3 is 76 MHz to 108 MHz for FM broadcasting.
  • the glass heater antenna 2 can easily perform impedance matching in the operating frequency band by an amplifier circuit composed of active elements or an impedance matching circuit composed of passive elements. Therefore, the broadband signal received by the glass heater antenna 2 can be transmitted to the receiver without loss, and a receiving system with high sensitivity over a wide band can be configured.
  • the effective length of the glass heater antenna 3 is changed, and its resonance frequency is adjusted. Will be able to As a result, the change in the resonance frequency of the glass heater antenna 3 due to the vehicle size can be absorbed by selecting the positions of the second bus bar 22 and the third bus bar 24 that are grounded to the vehicle body. Further, since a choke coil is not required, an inexpensive glass antenna can be obtained.
  • FIG. 5 shows the configuration of the glass antenna according to the third embodiment of the present invention.
  • the glass antenna according to the third embodiment is a glass antenna according to the second embodiment that is designed to be broadband.
  • a plurality of heater wires 30 are formed on a rear glass 1 of an automobile.
  • the second bus bar 32 and the third bus bar 34 to which the right ends of the 30 are respectively connected are formed on the rear glass 1 together with the plurality of heater wires 30.
  • a first short-circuit line 36 that short-circuits almost the center of the upper half heater wire 30 to each other, and a lower half heater wire 30 And a second short-circuit line 37 that short-circuits substantially the center of each other.
  • the plurality of heater wires 30 including the first short wire 36 and the second short wire 37, the first bus bar 31, the second bus bar 32, and the third bus bar 34 are formed, for example, of silver formed on the rear glass 1 in a line. It is formed by baking the paste layer.
  • the electric resistance per unit length of the heater wire 30 is preferably about 0.35 ⁇ inch, and the number of the heater wires 30 is, for example, 14 and the interval between them is about 20 mm to 25 mm. Is done.
  • the plurality of heater wires 30 including the first short-circuit line 36 and the second short-circuit line 37, the first bus bar 31, the second bus bar 32, and the third bus bar 34 constitute a glass heater antenna 4. Shared as an element.
  • the first bus bar 31 is connected to a power supply line 35 for guiding a reception signal to a receiver.
  • a power supply 33 for generating heat from the heater wire 30 is connected between the second bus bar 32 and the third bus bar 34 via a switch (not shown).
  • the third bus bar 34 is grounded to the vehicle body.
  • power supply 33 second bus bar 32 heater wire 30 (upper half) first bus bar 31 heater wire 30 (lower half) third bus bar 34 ground closed circuit The power 33 is supplied to the power supply.
  • the power supply 33 is supplied from the second bus bar 32 to the plurality of heater wires 30 (upper half), and further supplied to the plurality of heater wires 30 (lower half) via the first bus bar 31.
  • the plurality of heater wires 30 generate heat, and as a result, the rear glass 1 is heated to prevent fogging.
  • the bus bar to which the right ends of the plurality of heater wires 30 are connected is divided into a second bus bar 32 and a third bus bar 34, and the second bus bar 32 Since the power supply 33 for heat generation is connected between the third busbars 34, the choke coil
  • the glass heater antenna 4 can be used as an antenna without using the antenna, and the signal received by the glass heater antenna 4 is guided to the receiver via the power supply line 35 connected to the first bus bar 31.
  • the heater wire 30 viewed from the first bus bar 31 can be regarded as a transmission line with a short-circuited end, and its impedance shows a simple impedance in a series resonance state.
  • the third bus bar 34 is grounded to the nearest vehicle body, and the second bus bar 32 is grounded to the nearest vehicle body at high frequency by the capacitor C, thereby preventing the impedance from shifting. .
  • FIG. 6 shows the frequency characteristics of the impedance of the glass antenna of the third embodiment shown in FIG.
  • R is the real part of the impedance of the glass heater antenna 4 viewed from the connection point of the feed line 35, and X is its imaginary part.
  • the length of the heater wire 30 in the horizontal direction is about lm, and the frequency band used for the glass heater antenna 4 is 76 MHz to 108 MHz for FM broadcasting.
  • the glass heater antenna 4 can easily perform impedance matching in the operating frequency band by an amplifier circuit composed of active elements or an impedance matching circuit composed of passive elements. Therefore, a wideband signal received by the glass heater antenna 4 can be transmitted to the receiver without loss, and a wideband and high sensitivity receiving system can be configured.
  • the first short-circuit line 36 that short-circuits substantially the center of the upper half heater wire 30 to each other and the second short-circuit line 37 that short-circuits substantially the center of the lower half heater wire 30 to each other cause an out-of-band operation. Therefore, occurrence of anti-resonance can be prevented, and the usable frequency band of the glass antenna of the third embodiment can be widened. Further, by changing the position of the second bus bar 32 to which the power supply 33 is supplied and the position of the third bus bar 34 to be grounded to the vehicle body, the effective length of the glass heater antenna 4 is changed, and its resonance frequency is adjusted. Will be able to do it.
  • the change in the resonance frequency of the glass heater antenna 4 due to the vehicle size can be absorbed by selecting the positions of the second bus bar 32 and the third bus bar 34 that are grounded on the vehicle body.
  • the choke coil is not Since it becomes necessary, an inexpensive glass antenna can be obtained.
  • FIG. 7 shows the configuration of the glass antenna according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the glass antenna of the fourth embodiment differs from the glass antenna of the third embodiment in that another glass antenna used in a different frequency band is provided.
  • a glass antenna 5 used in a different frequency band such as a car phone or a television is formed above a glass heater antenna 4 on a rear glass 1 of a car.
  • the glass antenna 5 is composed of at least one or more wires, and both ends thereof are respectively connected to bus bars.
  • the glass antenna 5 is formed, for example, by baking a silver paste layer formed on the rear glass 1 on a striated wire.
  • a space may be provided below the glass heater antenna 4, and the glass antenna 5 may be provided below the glass heater antenna 4.
  • FIG. 8 shows the frequency characteristics of the impedance of the glass antenna of the fourth embodiment shown in FIG.
  • R is the real part of the impedance of the glass heater antenna 4 viewed from the connection point of the feed line 35, and X is its imaginary part.
  • the length of the heater wire 30 in the horizontal direction is about lm, and the frequency band used for the glass heater antenna 4 is 76 MHz to 108 MHz for FM broadcasting.
  • the impedance characteristics of the glass heater antenna 4 in the fourth embodiment are slightly degraded due to the influence of the glass antenna 5, the impedance characteristic of the amplifier circuit composed of active elements or the impedance matching circuit composed of passive elements is obtained. Impedance matching can be easily performed in the operating frequency band. Therefore, the wideband signal received by the glass heater antenna 4 can be transmitted to the receiver without loss, and a wideband and highly sensitive receiving system can be configured.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the glass antenna of the fourth embodiment.
  • VSWR voltage standing wave ratio
  • FIG. 10 shows the frequency characteristics of the VSWR of the glass heater antenna 4 at the feed point of the feed line 35 of FIG.
  • FIG. 10 shows the frequency characteristics of the VSWR of the glass heater antenna 4 at the feed point of the feed line 35 of FIG.
  • the force described as a glass antenna used for a vehicle is not limited to this.
  • the present invention can be applied to a glass antenna used for other than a vehicle.

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Abstract

　広帯域で整合させることを目的として、自動車のリアガラス１上に複数本のヒータ線１０と、複数本のヒータ線１０の左端がまとめて接続される第１バスバー１１と、右端がまとめて接続されている第２バスバー１２とがリアガラス１上に形成されている。第１バスバー１１にはチョークコイル１４を介して発熱用の電源１３が接続され、第２バスバー１２は車体にアースされる。これにより、広帯域で整合することのできるガラスアンテナとなる。

Description

明 細 書
ガラスアンテナ
技術分野
[0001] 本発明は、自動車の後部窓ガラスに曇り止めとして形成されているヒータ線をアン テナとして共用するガラスアンテナに関する。
背景技術
[0002] 従来、自動車の後部窓ガラスに曇り止めとして形成されているヒータ線がアンテナと して共用されており、このようなガラスアンテナの構成の一例を図 11に示す。
図 11に示すガラスアンテナでは、自動車のリアガラス 100上に複数本のヒータ線 1 10が形成されている。さらに、この複数本のヒータ線 110の左端がまとめて接続され る第 1バスバー 111と右端がまとめて接続されて 、る第 2バスバー 112とが複数本の ヒータ線 110と共にリアガラス 100上に形成されている。複数本のヒータ線 110,第 1 バスバー 111および第 2バスバー 112は、線条にリアガラス 100上に形成した銀ぺー スト層を焼付けることにより形成している。
[0003] 複数本のヒータ線 110,第 1バスバー 111および第 2バスバー 112は、ガラスヒータ アンテナ 102を構成しており、アンテナエレメントとして共用されている。リアガラス 10 0の曇り止めを行う際には、電源 113が第 1チョークコイル 114を介して第 1バスバー 1 11に供給され、第 2バスバー 112はチョークコイル 115を介してアースされて閉回路 を構成するようになる。これにより、電源 113が第 1バスバー 111から複数本のヒータ 線 110に供給されて複数本のヒータ線 110が発熱するようになり、この結果リアガラス 100が暖められて曇り止めされるようになる。
第 1チョークコイル 114および第 2チョークコイル 115は高周波信号を遮断する素子 として機能しており、第 1バスバー 111は第 1チョークコイル 114により、第 2バスバー 112は第 2チョークコイル 115により高周波的にアース力も浮 、て 、る状態となって!/ヽ る。これにより、高周波的にアース力も切り離されたガラスヒータアンテナ 102をアンテ ナとして用いることが可能となり、ガラスヒータアンテナ 102により受信された信号が給 電線 116を介して受信機に導かれるようになる。 [0004] ところで、このようなガラスアンテナのインピーダンスを単純化して考えればヒータ線 110をある種の伝送線路と考えることができる。ヒータ線 110をアンテナとして使用す る場合、リアガラス 100のサイズは車輛のサイズで決まることから、ヒータ線 110のサイ ズもリアガラス 100のサイズに応じて決まるようになる。従って、ガラスヒータアンテナ 1 02のインピーダンスも自ずと車輛のサイズに応じて決まってしまうことになる。ここで、 図 11に示すガラスアンテナのインピーダンスの周波数特性を図 12に示す。図 12に おいて Rは給電線 116の接続点から見たガラスヒータアンテナ 102のインピーダンス の実数部であり、 Xはその虚数部である。ただし、ヒータ線 110の水平方向の長さが lm程度とされてガラスヒータアンテナ 102が構成されている。図 12に示すインピーダ ンス特性を見ると、使用周波数帯である FM放送の周波数帯（76MHz— 108MHz) にお 、て反共振が生じてインピーダンスの虚数部 Xの変化が大きくなつてしまって!/ヽ る。ガラスアンテナはインピーダンス整合と広帯域ィ匕ゃ受信システムの感度向上を行 うために、能動素子力 なる増幅回路あるいは受動素子力 なるインピーダンス整合 回路を介して受信機に接続されるが、図 12に示すような反共振のインピーダンスを 呈するガラスアンテナを広帯域で整合させることは困難であって、結果的に不整合損 失が増大するようになり、全体としての受信システムの感度を劣化させてしまうという 問題点があった。
特許文献 1 :米国特許第 3, 484, 584号明細書
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] そこで、本発明は広帯域で整合させることのできるガラスアンテナを提供することを 目的としている。
課題を解決するための手段
[0006] 上記目的を達成するために、本発明のガラスアンテナは、アンテナエレメントとして 共用される複数本のヒータ線のアンテナ給電側でな ヽ端部をバスバーを介してァー スするようにしたことを最も主要な特徴として ヽる。
発明の効果 [0007] 本発明によれば、アンテナエレメントとして共用される複数本のヒータ線のアンテナ 給電側でな 、端部をバスバーを介してアースするようにしたことにより、ガラスアンテ ナのインピーダンスの変動が小さくなり広帯域でインピーダンス整合できるようになる 。そして、広帯域でインピーダンス整合することができることから、ガラスアンテナで受 信した広帯域の信号がロスされることなく受信機に伝達できるようになり、広帯域で感 度の高 、受信システムを構成することができるようになる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]本発明の実施例 1のガラスアンテナの構成を示す図である。
[図 2]本発明の実施例 1のガラスアンテナのインピーダンスの周波数特性を示すダラ フである。
[図 3]本発明の実施例 2ガラスアンテナの構成を示す図である。
[図 4]本発明の実施例 2のガラスアンテナのインピーダンスの周波数特性を示すダラ フである。
[図 5]本発明の実施例 3のガラスアンテナの構成を示す図である。
[図 6]本発明の実施例 3のガラスアンテナのインピーダンスの周波数特性を示すダラ フである。
[図 7]本発明の実施例 4のガラスアンテナの構成を示す図である。
[図 8]本発明の実施例 4のガラスアンテナのインピーダンスの周波数特性を示すダラ フである。
[図 9]本発明のガラスアンテナにおいて共振周波数の調整を説明するためのガラスァ ンテナの構成を示す図である。
[図 10]図 9に示す本発明のガラスアンテナの VSWRの周波数特性を示すグラフであ る。
[図 11]従来のガラスアンテナの構成を示す図である。
[図 12]従来のガラスアンテナのインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。 符号の説明
[0009] 1 リアガラス
2 ガラスヒータアンテナ ガラスヒータアンテナ ガラスヒータアンテナ ガラスアンテナ ヒータ線
第 1バスバー 第 2バスバー 電源
チョークコィノレ 給電線
ヒータ線
第 1バスバー
2ノ スノ ー 電源
第 3ノ スノ ー 給電線
ヒータ線
第 1バスバー 第 2バスバー 電源
第 3バスバー 給電線
短絡線
短絡線
リアガラス
ガラスヒータアンテナ ヒータ線
第 1バスバー 第 2バスバー 113 電源
114 チョークコイル
115 チ 3—クコィノレ
116 給電線
発明を実施するための最良の形態
[0010] 広帯域で整合させることのできるガラスアンテナを提供すると!/、う目的を、アンテナ エレメントとして共用される複数本のヒータ線のアンテナ給電側でない端部をバスバ 一を介してアースすることにより実現した。
実施例 1
[0011] 本発明の実施例 1のガラスアンテナの構成を図 1に示す。
この図に示す本発明の実施例 1のガラスアンテナにおいては、自動車のリアガラス 1上に複数本のヒータ線 10が形成されている。さらに、この複数本のヒータ線 10の左 端がまとめて接続される第 1バスバー 11と右端力 ¾とめて接続されている第 2バスバ 一 12とが複数本のヒータ線 10と共にリアガラス 1上に形成されている。複数本のヒー タ線 10,第 1バスバー 11および第 2バスバー 12は、例えば、線条にリアガラス 1上に 形成した銀ペースト層を焼付けることにより形成されている。この場合、ヒータ線 10の 単位長さ当たりの電気抵抗は約 0. 35 Ω Ζインチとするのが好適であり、ヒータ線 10 の本数は例えば 14本とされその間隔は約 20mm— 25mmとされる。
[0012] 複数本のヒータ線 10,第 1バスバー 11および第 2バスバー 12は、ガラスヒータアン テナ 2を構成しており、アンテナエレメントとして共用されている。第 1バスバー 11はチ ヨークコイル 14と図示しないスィッチを介してヒータ線 10を発熱させるための電源 13 に接続されている。電源 13の他端は車体にアースされている。また、第 2バスバー 12 は車体にアースされている。このようなガラスアンテナによりリアガラス 1の曇り止めを 行う際には、電源 13 チョークコイル 14 第 1バスバー 11 ヒータ線 10 第 2バスバー 12 アースの閉回路に電源 13が供給されるようになる。これにより、電源 13が第 1バ スバー 11から複数本のヒータ線 10に供給されて複数本のヒータ線 10が発熱するよう になり、この結果リアガラス 1が暖められて曇り止めされるようになる。
[0013] 第 1チョークコイル 14は高周波信号を遮断する素子として機能しており、第 1バスバ 一 11は第 1チョークコイル 14により高周波的にアース力も浮 、て 、る状態となって!/ヽ る。このように、ヒータ線 10の第 1バスバー 11側はアース力も高周波的に切り離され、 ヒータ線 10の第 2バスバー 12側がアースされていることから、ガラスヒータアンテナ 2 をアンテナとして用いることが可能となり、ガラスヒータアンテナ 2により受信された信 号が第 1バスバー 11に接続されて!、る給電線 15を介して受信機に導かれるようにな る。なお、第 1バスバー 11から見たヒータ線 10は先端短絡の伝送線路と見なすことが でき、そのインピーダンスは直列共振状態の単純なインピーダンスを示すようになる。 この場合、第 2バスバー 12は直近の車体にアースさせており、これによりインピーダン スがずれることを防止して 、る。
[0014] ここで、図 1に示すガラスアンテナのインピーダンスの周波数特性を図 2に示す。図 2において Rは給電線 15の接続点から見たガラスヒータアンテナ 2のインピーダンス の実数部であり、 Xはその虚数部である。ただし、ヒータ線 10の水平方向の長さが約 lm程度とされてガラスヒータアンテナ 2は使用周波数帯が 76MHz— 108MHzの F M放送の周波数帯とされている。図 2に示すインピーダンス特性を見ると、 76MHz 一 108MHzの FM放送の周波数帯においてインピーダンスの実数部 Rはほぼ一定 となり、共振周波数付近でのインピーダンスの虚数部 Xの変化は小さくなつている。 これにより、ガラスヒータアンテナ 2は、能動素子力 なる増幅回路あるいは受動素子 力 なるインピーダンス整合回路により使用周波数帯において容易にインピーダンス 整合することができるようになる。従って、ガラスヒータアンテナ 2で受信した広帯域の 信号がロスされることなく受信機に伝達できるようになり、広帯域で感度の高い受信シ ステムを構成することができるようになる。なお、第 2バスバー 12における車体にァー スする位置を変化させることにより、ガラスヒータアンテナ 2の実効長が変化して、その 共振周波数を調整することができるようになる。これにより、車輛サイズによるガラスヒ ータアンテナ 2の共振周波数の変化を第 2バスバー 12における車体にアースする位 置を選ぶことで吸収することができるようになる。さらに、チョークコイルは第 1バスバ 一 11だけに必要となることから安価なガラスアンテナとすることができるようになる。 実施例 2
[0015] 本発明の実施例 2のガラスアンテナの構成を図 3に示す。実施例 2のガラスアンテ ナはチョークコイルを不要としたものである。
この図に示す本発明の実施例 2のガラスアンテナにおいては、自動車のリアガラス 1上に複数本のヒータ線 20が形成されている。さらに、この複数本のヒータ線 20の左 端がまとめて接続される第 1バスバー 21と、複数本のヒータ線 20が上半分と下半分 に 2分割されて 2分割された複数本のヒータ線 20の右端がそれぞれ接続されている 第 2バスバー 22と第 3バスバー 24とが複数本のヒータ線 20と共にリアガラス 1上に形 成されている。複数本のヒータ線 20,第 1バスバー 21、第 2バスバー 22および第 3バ スバー 24は、例えば、線条にリアガラス 1上に形成した銀ペースト層を焼付けることに より形成されている。この場合、ヒータ線 20の単位長さ当たりの電気抵抗は約 0. 35 Ω Zインチとするのが好適であり、ヒータ線 20の本数は例えば 14本とされその間隔 は約 20mm— 25mmとされる。
[0016] 複数本のヒータ線 20,第 1バスバー 21、第 2バスバー 22および第 3バスバー 24は、 ガラスヒータアンテナ 3を構成しており、アンテナエレメントとして共用されている。第 1 バスバー 21は受信機へ受信信号を導くための給電線 25が接続されている。第 2バス バー 22と第 3バスバー 24との間には図示しないスィッチを介してヒータ線 20を発熱さ せるための電源 23が接続されている。第 3バスバー 24は車体にアースされている。こ のようなガラスアンテナによりリアガラス 1の曇り止めを行う際には、電源 23 第 2バス バー 22 ヒータ線 20 (上半分) 第 1バスバー 21 ヒータ線 20 (下半分) 第 3バスバ 一 24 アースの閉回路に電源 23が供給されるようになる。これにより、電源 23が第 2 バスバー 22から複数本のヒータ線 20 (上半分）に供給され、さらに、第 1バスバー 21 を介して複数本のヒータ線 20 (下半分）に供給されて、複数本のヒータ線 20が発熱 するようになり、この結果リアガラス 1が暖められて曇り止めされるようになる。
[0017] 図 3に示す実施例 2のガラスアンテナにおいては複数本のヒータ線 20の右端が接 続されるバスバーを第 2バスバー 22と第 3バスバー 24に 2分割して、第 2バスバー 22 と第 3バスバー 24の間に発熱用の電源 23を接続していることから、チョークコイルを 用いることなくガラスヒータアンテナ 3をアンテナとして用いることが可能となり、ガラス ヒータアンテナ 3により受信された信号が第 1バスバー 21に接続されている給電線 25 を介して受信機に導かれるようになる。なお、第 1バスバー 21から見たヒータ線 20は 先端短絡の伝送線路と見なすことができ、そのインピーダンスは直列共振状態の単 純なインピーダンスを示すようになる。この場合、第 3バスバー 24を直近の車体にァ ースさせていると共にコンデンサ Cにより高周波的に第 2バスバー 22を直近の車体 にアースさせており、これによりインピーダンスがずれることを防止している。
[0018] ここで、図 3に示す実施例 2のガラスアンテナのインピーダンスの周波数特性を図 4 に示す。図 4において Rは給電線 25の接続点から見たガラスヒータアンテナ 3のイン ピーダンスの実数部であり、 Xはその虚数部である。ただし、ヒータ線 20の水平方向 の長さが約 lm程度とされてガラスヒータアンテナ 3は使用周波数帯が 76MHz— 10 8MHzの FM放送の周波数帯とされている。図 4に示すインピーダンス特性を見ると 、 76MHz— 108MHzの FM放送の周波数帯においてインピーダンスの実数部 R
in はほぼ一定となり、共振周波数付近でのインピーダンスの虚数部 Xの変化は小さく なっている。これにより、ガラスヒータアンテナ 2は、能動素子からなる増幅回路あるい は受動素子力 なるインピーダンス整合回路により使用周波数帯において容易にィ ンピーダンス整合することができるようになる。従って、ガラスヒータアンテナ 2で受信 した広帯域の信号がロスされることなく受信機に伝達できるようになり、広帯域で感度 の高 、受信システムを構成することができるようになる。
[0019] なお、実施例 2のガラスヒータアンテナ 3のインピーダンス特性では、帯域外におい て反共振が生じており使用可能な周波数帯域は実施例 1のガラスアンテナより狭くな つている。また、第 2バスバー 22における電源 23を供給する位置、および、第 3バス バー 24における車体にアースする位置を変化させることにより、ガラスヒータアンテナ 3の実効長が変化して、その共振周波数を調整することができるようになる。これによ り、車輛サイズによるガラスヒータアンテナ 3の共振周波数の変化を第 2バスバー 22 および第 3バスバー 24における車体にアースする位置を選ぶことで吸収することがで きるようになる。さらに、チョークコイルが不要となることから安価なガラスアンテナとす ることがでさるよう〖こなる。
実施例 3
[0020] 本発明の実施例 3のガラスアンテナの構成を図 5に示す。実施例 3のガラスアンテ ナは実施例 2のガラスアンテナの広帯域ィ匕を図るようにしたものである。 この図に示す本発明の実施例 3のガラスアンテナにおいては、自動車のリアガラス 1上に複数本のヒータ線 30が形成されている。さらに、この複数本のヒータ線 30の左 端がまとめて接続される第 1バスバー 31と、複数本のヒータ線 30が上半分と下半分 に 2分割されて 2分割された複数本のヒータ線 30の右端がそれぞれ接続されている 第 2バスバー 32と第 3バスバー 34とが複数本のヒータ線 30と共にリアガラス 1上に形 成されている。さらに、上半分と下半分の 2つに分割された複数本のヒータ線 30にお いて、上半分のヒータ線 30のほぼ中央を互いに短絡する第 1短絡線 36と、下半分の ヒータ線 30のほぼ中央を互いに短絡する第 2短絡線 37とが形成されている。第 1短 絡線 36および第 2短絡線 37を備える複数本のヒータ線 30,第 1バスバー 31、第 2バ スバー 32および第 3バスバー 34は、例えば、線条にリアガラス 1上に形成した銀ぺー スト層を焼付けることにより形成されている。この場合、ヒータ線 30の単位長さ当たり の電気抵抗は約 0. 35 Ω Ζインチとするのが好適であり、ヒータ線 30の本数は例え ば 14本とされその間隔は約 20mm— 25mmとされる。
[0021] 第 1短絡線 36および第 2短絡線 37を備える複数本のヒータ線 30,第 1バスバー 31 、第 2バスバー 32および第 3バスバー 34は、ガラスヒータアンテナ 4を構成しており、 アンテナエレメントとして共用されている。第 1バスバー 31は受信機へ受信信号を導 くための給電線 35が接続されている。第 2バスバー 32と第 3バスバー 34との間には 図示しな!、スィッチを介してヒータ線 30を発熱させるための電源 33が接続されて 、る 。第 3バスバー 34は車体にアースされている。このようなガラスアンテナによりリアガラ ス 1の曇り止めを行う際には、電源 33 第 2バスバー 32 ヒータ線 30 (上半分) 第 1 バスバー 31 ヒータ線 30 (下半分) 第 3バスバー 34 アースの閉回路に電源 33が 供給されるようになる。これにより、電源 33が第 2バスバー 32から複数本のヒータ線 3 0 (上半分）に供給され、さらに、第 1バスバー 31を介して複数本のヒータ線 30 (下半 分）に供給されて、複数本のヒータ線 30が発熱するようになり、この結果リアガラス 1 が暖められて曇り止めされるようになる。
[0022] 図 5に示す実施例 3のガラスアンテナにおいては複数本のヒータ線 30の右端が接 続されるバスバーを第 2バスバー 32と第 3バスバー 34に 2分割して、第 2バスバー 32 と第 3バスバー 34の間に発熱用の電源 33を接続していることから、チョークコイルを 用いることなくガラスヒータアンテナ 4をアンテナとして用いることが可能となり、ガラス ヒータアンテナ 4により受信された信号が第 1バスバー 31に接続されている給電線 35 を介して受信機に導かれるようになる。なお、第 1バスバー 31から見たヒータ線 30は 先端短絡の伝送線路と見なすことができ、そのインピーダンスは直列共振状態の単 純なインピーダンスを示すようになる。この場合、第 3バスバー 34を直近の車体にァ ースさせていると共にコンデンサ Cにより高周波的に第 2バスバー 32を直近の車体 にアースさせており、これによりインピーダンスがずれることを防止している。
[0023] ここで、図 5に示す実施例 3のガラスアンテナのインピーダンスの周波数特性を図 6 に示す。図 6において Rは給電線 35の接続点から見たガラスヒータアンテナ 4のイン ピーダンスの実数部であり、 Xはその虚数部である。ただし、ヒータ線 30の水平方向 の長さが約 lm程度とされてガラスヒータアンテナ 4は使用周波数帯が 76MHz— 10 8MHzの FM放送の周波数帯とされて 、る。図 6に示すインピーダンス特性を見ると 、 76MHz— 108MHzの FM放送の周波数帯においてインピーダンスの実数部 R
in はほぼ一定となり、共振周波数付近でのインピーダンスの虚数部 Xの変化は小さく なっている。これにより、ガラスヒータアンテナ 4は、能動素子からなる増幅回路あるい は受動素子力 なるインピーダンス整合回路により使用周波数帯において容易にィ ンピーダンス整合することができるようになる。従って、ガラスヒータアンテナ 4で受信 した広帯域の信号がロスされることなく受信機に伝達できるようになり、広帯域で感度 の高 、受信システムを構成することができるようになる。
[0024] なお、上半分のヒータ線 30のほぼ中央を互いに短絡する第 1短絡線 36と、下半分 のヒータ線 30のほぼ中央を互いに短絡する第 2短絡線 37との作用により、帯域外に おいて反共振が生じることを防止することができ実施例 3のガラスアンテナにおける 使用可能な周波数帯域を広帯域とすることができる。また、第 2バスバー 32における 電源 33を供給する位置、および、第 3バスバー 34における車体にアースする位置を 変化させることにより、ガラスヒータアンテナ 4の実効長が変化して、その共振周波数 を調整することができるようになる。これにより、車輛サイズによるガラスヒータアンテナ 4の共振周波数の変化を第 2バスバー 32および第 3バスバー 34における車体にァー スする位置を選ぶことで吸収することができるようになる。さらに、チョークコイルが不 要となることから安価なガラスアンテナとすることができるようになる。
実施例 4
[0025] 本発明の実施例 4のガラスアンテナの構成を図 7に示す。実施例 4のガラスアンテ ナは実施例 3のガラスアンテナに異なる周波数帯で使用する他のガラスアンテナを 設けるようにしたものである。
この図に示す本発明の実施例 4のガラスアンテナにおいては、自動車のリアガラス 1上のガラスヒータアンテナ 4の上部に自動車電話やテレビ等の異なる周波数帯で使 用するガラスアンテナ 5が形成されている。ガラスアンテナ 5は少なくとも 1本以上の線 からなり、その両端はそれぞれバスバーに接続されている。ガラスアンテナ 5は、例え ば、線条にリアガラス 1上に形成した銀ペースト層を焼付けることにより形成されて ヽ る。また、ガラスヒータアンテナ 4の構成は上述したとおりであるので、その説明は省 略する。なお、ガラスヒータアンテナ 4の下部にスペースを設けて、ガラスアンテナ 5を ガラスヒータアンテナ 4の下部に設けるようにしても良!、。
[0026] ここで、図 7に示す実施例 4のガラスアンテナのインピーダンスの周波数特性を図 8 に示す。図 8において Rは給電線 35の接続点から見たガラスヒータアンテナ 4のイン ピーダンスの実数部であり、 Xはその虚数部である。ただし、ヒータ線 30の水平方向 の長さが約 lm程度とされてガラスヒータアンテナ 4は使用周波数帯が 76MHz— 10 8MHzの FM放送の周波数帯とされて 、る。図 8に示すインピーダンス特性を見ると 、 76MHz— 108MHzの FM放送の周波数帯においてインピーダンスの実数部 R
in はほぼ一定となり、共振周波数付近でのインピーダンスの虚数部 Xの変化は小さく なっている。図 8に示すように、実施例 4におけるガラスヒータアンテナ 4はガラスアン テナ 5の影響を受けて若干インピーダンス特性は劣化しているものの、能動素子から なる増幅回路あるいは受動素子力 なるインピーダンス整合回路により使用周波数 帯において容易にインピーダンス整合することができるようになる。従って、ガラスヒー タアンテナ 4で受信した広帯域の信号がロスされることなく受信機に伝達できるように なり、広帯域で感度の高い受信システムを構成することができるようになる。
[0027] 次に、実施例 4のガラスアンテナを例に挙げてガラスヒータアンテナ 4において共振 周波数を調整できることを図 9および図 10を参照して説明する。 図 9は実施例 4のガラスアンテナの構成を示す図であり、図 7に示すように第 2バス バー 32および第 3バスバー 34を車体にアースした場合の給電線 35の給電点におけ るガラスヒータアンテナ 4の電圧定在波比 (VSWR)の周波数特性と、さらにカ卩えて第 2バスバー 32の上端の位置 Aをコンデンサ Cにより高周波的に車体にアースした際
1
の給電線 35の給電点におけるガラスヒータアンテナ 4の VSWRの周波数特性を図 1 0に示す。図 10を参照すると、位置 Aを車体にアース（ショート）することにより VSWR の最良点が高域にずれるようになり共振点が変化していることが分かる。すなわち、 車輛サイズによるガラスヒータアンテナ 4の共振周波数の変化を第 2バスバー 32およ び第 3バスバー 34における車体にアースする位置を選ぶことで吸収することができる ようになる。
産業上の利用可能性
以上の説明では車輛に用いるガラスアンテナとして説明した力 これに限ることはな く車輛以外に使用されるガラスアンテナに適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] ガラス板上に形成されている複数本のヒータ線と、
該複数本のヒータ線の一方の端部の全てが接続されている第 1バスバーと、 前記複数本のヒータ線の他方の端部の全てが接続されて 、ると共に、アースに接 続されている第 2バスバーと、
前記第 1バスバーにチョークコイルを介して接続された電源手段とを備え、 前記第 1バスバーに給電線を接続することにより、前記複数本のヒータ線、前記第 1 バスバーおよび前記第 2バスバーをアンテナエレメントとして共用するようにしたことを 特徴とするガラスアンテナ。
[2] ガラス板上に形成されている複数本のヒータ線と、
該複数本のヒータ線の一方の端部の全てが接続されている第 1バスバーと、 前記複数本のヒータ線の他方の端部の約半分が接続されている第 2バスバーと、 前記複数本のヒータ線の残る他方の端部が接続されて 、ると共に、アースに接続さ れている第 3バスバーと、
前記第 2バスバーとアース間に接続された電源手段とを備え、
前記第 1バスバーに給電線を接続することにより、前記複数本のヒータ線、前記第 1 バスバーな 、し前記第 3バスバーをアンテナエレメントとして共用するようにしたことを 特徴とするガラスアンテナ。
[3] ガラス板上に形成されている複数本のヒータ線と、
該複数本のヒータ線の一方の端部の全てが接続されている第 1バスバーと、 前記複数本のヒータ線の他方の端部の約半分が接続されている第 2バスバーと、 前記複数本のヒータ線の残る他方の端部が接続されて 、ると共に、アースに接続さ れている第 3バスバーと、
前記第 2バスバーに他方の端部が接続されている前記複数のヒータ線の略中央を 互いに短絡する第 1短絡線と、
前記第 3バスバーに他方の端部が接続されている前記複数のヒータ線の略中央を 互 ヽに短絡する第 2短絡線と、
前記第 2バスバーとアース間に接続された電源手段とを備え、 前記第 1バスバーに給電線を接続することにより、前記複数本のヒータ線、前記第 1 バスバーな 、し前記第 3バスバーをアンテナエレメントとして共用するようにしたことを 特徴とするガラスアンテナ。
[4] 前記ガラス板の上部あるいは下部に少なくとも 1本の線力 なる前記アンテナエレメ ントとは異なる周波数帯で動作する第 2アンテナエレメントが形成されていることを特 徴とする請求項 1記載のガラスアンテナ。
[5] 前記ガラス板の上部あるいは下部に少なくとも 1本の線力 なる前記アンテナエレメ ントとは異なる周波数帯で動作する第 2アンテナエレメントが形成されていることを特 徴とする請求項 2記載のガラスアンテナ。
[6] 前記ガラス板の上部あるいは下部に少なくとも 1本の線力 なる前記アンテナエレメ ントとは異なる周波数帯で動作する第 2アンテナエレメントが形成されていることを特 徴とする請求項 3記載のガラスアンテナ。
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