WO2009064003A1 - 車両用アンテナ装置 - Google Patents

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WO2009064003A1
WO2009064003A1 PCT/JP2008/070835 JP2008070835W WO2009064003A1 WO 2009064003 A1 WO2009064003 A1 WO 2009064003A1 JP 2008070835 W JP2008070835 W JP 2008070835W WO 2009064003 A1 WO2009064003 A1 WO 2009064003A1
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WO
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antenna
loop antenna
vehicle
loop
conductor
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PCT/JP2008/070835
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kazushige Ogino
Yoshio Umezawa
Original Assignee
Fujitsu Ten Limited
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Publication date
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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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/29—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle antenna device.
  • the present invention relates to a vehicular antenna apparatus comprising a plurality of loop antennas used by being attached to a peripheral portion of a front glass of a vehicle.
  • radio waves received by vehicles were mainly AM waves for medium radio waves (M W), FM radio and TV V ultra-short waves (V H F), and ultra-high frequency waves (U H F).
  • antennas for transmitting and receiving high-frequency radio waves such as antennas for GPS (Global Positioning System) and antennas for receiving terrestrial digital broadcasts, are also being installed in vehicles.
  • the terrestrial digital TV is hereinafter referred to as D TV.
  • the position of the three-way antenna is generally the front glass of a vehicle. If the antenna is attached to the glass, it is the art of the glass.
  • the antenna is formed on a transparent film sheet and is attached to the front glass with an adhesive (for example, a special 2 0 0 6 1 2 7 0 6 0 2 No.)
  • an adhesive for example, a special 2 0 0 6 1 2 7 0 6 0 2 No.
  • the conventional loop antenna mounted on the top of the windshield to receive DTV broadcasts has a directivity in the front of the vehicle, which makes it difficult to receive when the vehicle changes its direction of travel.
  • a diversity antenna device that installs a DTV antenna on the rear glass of the vehicle and selects and receives the radio wave with the better reception sensitivity.
  • this diversity antenna device requires an antenna switching circuit and a receiving wave synthesis circuit, and is difficult to install and has a high installation cost.
  • the present invention improves the reception directivity of DTV transmission by providing a minimum number of loop antennas that have a change in directivity on the windshield of the vehicle, regardless of the direction of travel of the vehicle.
  • the purpose is to provide an inexpensive and easy-to-install vehicle antenna device that can receive DTV broadcasts satisfactorily.
  • a vehicle antenna device that achieves the above object includes a loop antenna having directivity in a direction parallel to the front-rear direction of the vehicle, and directivity in a direction deviating from the direction parallel to the front-rear direction of the vehicle.
  • the loop antenna has a directivity in a direction parallel to the front-rear direction of the vehicle, and has two feed terminals to the left and right of the loop antenna.
  • the loop antenna which is located symmetrically with respect to the center line that bisects and has directivity in a direction away from the direction parallel to the longitudinal direction of the vehicle, has two feed terminals that bisect the loop antenna left and right It is characterized by being offset on either side with respect to the center line.
  • Such a vehicle antenna device has the following three forms.
  • a loop antenna having directivity in a direction parallel to the front-rear direction of the vehicle is a first loop installed at the upper left of the window as viewed from the passenger compartment.
  • the loop antenna which is composed of a loop antenna and a second loop antenna installed at the upper right of the window, has directivity in a direction away from the direction parallel to the front-rear direction of the vehicle.
  • the third loop antenna is installed adjacent to the right side of the second loop antenna, and the fourth loop antenna is installed adjacent to the left side of the second loop antenna.
  • a loop antenna having directivity in a direction parallel to the front-rear direction of the vehicle is installed at the upper right of the window and the first loop antenna installed at the upper left of the window when viewed from the passenger compartment.
  • the third loop antenna which has a directivity in a direction away from the direction parallel to the longitudinal direction of the vehicle, is installed in the lower left of the window as viewed from the passenger compartment. It consists of an antenna and a fourth loop antenna installed in the lower right of the window. The offset between the two feed terminals provided in the third loop antenna and the two feed terminals provided in the fourth loop antenna. It is characterized by different directions.
  • a loop antenna having directivity in a direction parallel to the front-rear direction of the vehicle has a first loop antenna installed at the lower left of the window as viewed from the passenger compartment, and the lower right of the window.
  • the second loop antenna installed at the top of the window with a directivity in a direction deviating from the direction parallel to the front-rear direction of the vehicle is installed at the upper left of the window as viewed from the passenger compartment.
  • 3 loop antennas and a fourth loop antenna installed at the upper right of the window. The offset between the two feed terminals provided in the third loop antenna and the two feed terminals provided in the fourth loop antenna. It is characterized by different directions.
  • a loop antenna having directivity in a direction parallel to the longitudinal direction of the vehicle is installed in either the upper left or upper right of the window when viewed from the passenger compartment. It consists of an antenna, in front of the vehicle A loop antenna having directivity in a direction deviating from a direction parallel to the rearward direction is a second loop antenna and a third loop installed in the direction along the upper edge of the window as viewed from the passenger compartment. It consists of an antenna and a fourth loop antenna installed at either the lower left or the lower right of the window. Two feed terminals provided in the second loop antenna and two feed terminals provided in the third loop antenna It is characterized by the difference in the offset direction.
  • the directivity of the plurality of loop antennas installed in the front glass of the vehicle is not only in the front-rear direction of the vehicle but also in the left-right direction of the vehicle. Even if the direction of travel changes, DTV radio waves can be received well, and the antenna reception performance improves.
  • FIG. 1A is a perspective view of a windshield of an automobile to which a vehicle antenna device according to a first embodiment of the present invention is attached and its surroundings as seen from the vehicle interior side.
  • FIG. 1B is an enlarged plan view showing one of the loop antennas constituting the vehicular antenna device shown in A.
  • FIG. 1B is an enlarged plan view showing one of the loop antennas constituting the vehicular antenna device shown in A.
  • FIG. 1C is an enlarged plan view showing another one of the loop antennas constituting the vehicular antenna device shown in FIG. 1A.
  • FIG. 1D is an enlarged plan view showing another one of the loop antennas constituting the vehicle antenna device shown in FIG. 1A.
  • FIG. 1E is an enlarged plan view showing a loop antenna of a modification of the loop antenna shown in FIG. 1C.
  • Fig. 2A is a perspective view showing the appearance of the connector and coaxial cable connected to the feed terminal of the loop antenna shown in Fig. 1A to IE.
  • FIG. 2B is an exploded perspective view of the connector shown in FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a view of the circuit board shown in FIG. 2B as viewed from the back side.
  • FIG. 3B is a block circuit diagram showing the internal configuration of the amplifier mounted on the circuit board shown in FIG. 3A.
  • Fig. 3C shows another example of the circuit board shown in Fig. 2B as seen from the back side.
  • FIG. 4A is a plan view showing a configuration of a double loop antenna that can be used in place of the loop antenna shown in FIG. 2B.
  • FIG. 4B is a perspective view showing the configuration of the connector connected to the feed terminal of the loop antenna shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing the connection between the vehicle antenna device of the first embodiment of the present invention and the navigation device mounted on the vehicle.
  • FIG. 6A is an explanatory diagram showing the directivity when the film antenna shown in FIG. 1D is installed in the vicinity of the dielectric.
  • FIG. 6B is an explanatory diagram showing the directivity when the film antenna shown in FIG. 1A is installed in the vicinity of the dielectric.
  • FIG. 6C is an explanatory diagram showing the directivity when the film antenna shown in FIG. 1D is installed in the vicinity of the dielectric.
  • FIG. 6D is an explanatory diagram showing the directivity in the vertical direction when the film antenna shown in FIGS. 6A to 6C is installed on the top of the windshield of an automobile.
  • FIG. 7A is a perspective view of a windshield of an automobile to which a vehicle antenna device according to a second embodiment of the present invention is attached and its surroundings as seen from the vehicle interior side.
  • FIG. 7B is a perspective view of only the windshield of the automobile showing the configuration of the modified example of the vehicle antenna device shown in FIG. 7A as seen from the vehicle interior side.
  • FIG. 7C is the vehicle antenna shown in FIG. 7B. It is a top view which expands and shows one of the loop antennas which comprise an apparatus.
  • FIG. 7D is an enlarged plan view showing another one of the loop antennas constituting the vehicular antenna device shown in FIG. 7A.
  • FIG. 8 is an explanatory view showing the directivity in the vertical direction by the film antenna installed in the lower part of the front glass of the automobile of the vehicle antenna device of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A is a perspective view of only the windshield of the automobile to which the vehicle antenna device of the third embodiment of the present invention is attached as viewed from the vehicle interior side.
  • FIG. 9B is a perspective view of only the windshield of the automobile showing the configuration of the modified example of the vehicle antenna device shown in FIG. 9A, as viewed from the vehicle interior side.
  • FIG. 9C is the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of only the windshield of an automobile to which a vehicle antenna device is attached as viewed from the vehicle interior side.
  • FIG. 9D is a perspective view of only the windshield of the automobile to which the vehicle antenna device of the fifth embodiment of the present invention is attached as viewed from the vehicle interior side.
  • FIG. 1 O A is a plan view of the automobile showing the directivity of the four antennas on the windshield of the automobile to which the vehicle antenna device of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1A is attached.
  • FIG. 10B shows four keys on the windshield of the automobile to which the vehicle antenna device of the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6A is attached. It is a top view of the motor vehicle which shows the directivity of an antenna.
  • FIG. 10C is a plan view of the automobile showing the directivity of the four antennas on the windshield of the automobile to which the vehicle antenna device of the third embodiment of the present invention shown in FIG. 7A is attached.
  • FIG. 10D is a plan view of the automobile showing the directivity of the four antennas on the windshield of the automobile to which the vehicle antenna device of the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7C is attached.
  • FIG. 10E is a plan view of the automobile showing the directivity of the four antennas on the windshield of the automobile to which the vehicle antenna device of the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 7D is attached.
  • FIG. 1A shows the configuration of a vehicular antenna device 50 according to a first embodiment of the present invention attached to the left and right upper parts of a windshield 1 of an automobile. The surroundings are viewed from inside the vehicle.
  • the antenna device 50 according to this embodiment is for receiving D TV transmission, and includes four film antennas 1 O A, 1 0 B, 1 0 C, and 1 0 D. Each of the four film antennas 1 O A, 10 B, 10 C, and 10 D is connected to a feeding circuit including a connector 20 and a coaxial cable 22.
  • the signals received by the film antennas 1 OA, 1 0 B, 1 0 C, and 1 0 D are input to the feeder circuit having the coaxial cable 2 2 through the connectors 20, respectively.
  • This coaxial cable 22 is arranged along the A-pillar 3 of the automobile, and is not shown in the figure.
  • Connected to. 8 is a car navigation device installed on the instrument panel 9 of the car, and receives image signals from the tuner.
  • FIG 1B shows an enlarged view of the film antenna 1 OA attached to the upper left side of the front glass 1 of the automobile shown in Figure 1A and the film antenna 10 D attached to the upper right side. is there.
  • a loop antenna having a rectangular antenna conductor 23 is used for the film antennas 1 O A and 1 0 D.
  • the loop antenna feeds power to the rectangular antenna conductor 2 3, which is formed of a conductive ink or conductor such as copper foil on a single transparent film 24, and the antenna conductor 2 3.
  • Power supply terminals 1 1 and 1 2 are provided.
  • the feeding terminals 1 1 and 12 are provided close to the symmetrical positions with respect to the center line that bisects the film antennas 10 A and 10 D. Yes.
  • Fig. 1C is an enlarged view of the film antenna 10 B installed adjacent to the right side of the film antenna 1 OA mounted on the upper left side of the front glass 1 of the automobile shown in Fig. 1A. It is.
  • a loop antenna having a rectangular antenna conductor 2 3 is used for the film antenna 1 0 B.
  • the loop antenna includes a rectangular antenna conductor 2 3 formed on a sheet-like transparent film 24 and feed terminals 11 and 12 for feeding power to the antenna conductor 23.
  • the feed terminals 1 1 and 1 2 are offset to the left with respect to the center line that bisects the film antenna 10 B to the left and right, and are provided close to the left end. Yes.
  • Fig. 1D is an enlarged view of the film antenna 10 C installed adjacent to the left side of the film antenna 10 D attached to the upper right side of the front glass 1 of the automobile shown in Fig. 1 A. It is.
  • Phi A loop antenna having a rectangular antenna conductor 23 is used for the room antenna 10C.
  • the loop antenna includes a rectangular antenna conductor 2 3 formed on a sheet-like transparent film 24 and power supply terminals 1 1 and 1 2 for supplying power to the antenna conductor 2 3.
  • the feeding terminals 1 1 and 1 2 are offset to the right with respect to the center line that bisects the film antenna 10 B to the left and right, and are provided close to the right end. Yes.
  • FIG. 1E shows a configuration of a film antenna 10 B M in which a modification of the film antenna 10 B is shown in FIG. 1C.
  • the antenna conductor 2 3 S in the short direction adjacent to the feeding terminal 1 1 of the film antenna 10 0 B and the antenna conductor 2 3 L in the longitudinal direction adjacent to the feeding terminal 1 2 are Each consists of two conductor wires. This is to achieve impedance matching.
  • FIG. 2A and 2B show the appearance of the connector 20 shown in FIG. 1A and a state where the connector 20 is disassembled.
  • the connector 20 is composed of an inner case 2 1 and a fan case 25.
  • the surface of the inner case 21 is fixed on the power supply terminals 1 1 and 1 2 of the antennas 1 OA, 1 0 B, 1 0 C, and 1 0 D by an adhesive such as double-sided tape. Is done.
  • FIG. 3A shows the general configuration of the circuit board 30 inside the connector 20 shown in FIG. 2B, except for the inner case 21 and the outer case 25.
  • FIG. The connection terminals 3 1 and 3 2 are attached to the back side of the circuit board 30, and are led to the front side of the circuit board 30 through the through holes 3 3 and 3 4.
  • the through hole 3 3 is connected to the input terminal of the integrated circuit 40 mounted on the front side of the circuit board 30, and the through hole 3 4 is the ground wire (outer conductor) of the coaxial cable 2 2.
  • the integrated circuit 40 performs processing such as amplification on the signal received by the antenna, and the processed signal is output to the center conductor (inner conductor) 2 2 A of the coaxial cable 22.
  • FIG. 3B shows the internal configuration of the integrated circuit 40 shown in FIG. 3A.
  • the integrated circuit 40 there is a filter 4 1 connected to the antenna 10 1, an amplifier 4 2 that amplifies the signal output from the filter 4 1, and a filter 4 that determines the signal band output from the amplifier 4 2.
  • This filter 4 3 is connected to the central conductor 2 2 A of the coaxial cable 2 2 through a capacitor 4 4 that blocks direct current.
  • the coaxial cable 2 2 is a power supply superimposed cable, and the superimposed power supply voltage (DC) is supplied to the amplifier 4 2 through a coil 45 that cuts off the AC component.
  • DC superimposed power supply voltage
  • FIG. 3C shows the configuration of the circuit board 30 different from the connector 20 shown in FIG. 3A, except for the inner case 21 and the case 25.
  • the connection terminal 3 1 is a terminal on the hot side (signal transmission side), and is connected to the input terminal of the integrated circuit 40 through the through hole 3 3.
  • the connection terminal 3 2 is a ground side terminal, and is connected to the ground wire 2 2 B of the coaxial cable 2 2 through the through hole 3 4.
  • the circuit board 30 of the connector 20 shown in Fig. 3C has the connection terminal 3 1 as the ground side terminal, and the connection terminal 3 2 Is the terminal on the hot side (signal transmission side).
  • connection terminal 3 1 is connected to the ground wire 2 2 B of the coaxial cable 2 2 through a sulfoll 3 4, and the connection terminal 3 2 is connected to the input terminal of the integrated circuit 40 through the through hole 3 3.
  • the connection terminal 3 1 can be a ground terminal
  • the connection terminal 3 2 can be a hot terminal.
  • FIG. 4A is a plan view showing a configuration of a film antenna 10 AM provided with a double loop antenna that can be used instead of the film antenna 1 O A shown in FIG. 1B.
  • the film antenna 10 AM is an integrated antenna, and is configured to include the antenna 13 for GPS inside the antenna conductor 23 of the loop antenna for DTV. This is because the GPS antenna 13 has a reception frequency higher than the frequency of DTV broadcasting, so the size of the antenna conductor 15 of the loop antenna is smaller than the size of the antenna conductor 23 of the film antenna 10 AM. It is because it can be made.
  • the GPS antenna 13 is composed of a rectangular antenna conductor 15 and a parasitic element 16 provided adjacent to the antenna conductor 15.
  • the antenna conductor 15 and the parasitic terminal 16 are also formed on the sheet-like transparent film 24 by a conductive ink or a conductor such as copper foil.
  • the two feeding terminals of the GPS antenna 13 of this embodiment are arranged in the vicinity of the two feeding terminals 1 1 and 1 2 of the DTV film antenna 10 AM. Is the film antenna 1 0 AM hot-side power supply terminal 1 1 and ground-side power supply terminal 1 2 are independent forces S, and the ground-side power supply terminal is the film antenna 1 OAM ground-side power supply terminal 1 Same as 1.
  • connection terminals 1 there are three connection terminals 1 as shown in Fig. 4B for the feeding terminals 1 1 and 1 4 of the GPS film antenna 1 3 and the film antenna 10 1 for the DTV 10 1 and 1 2.
  • 7 1 8, 1 9 One connector 2 7 can be connected.
  • Connector 27 connection terminals 1 7, 1 8 and 1 9 are connected to feed terminals 1 4 1 2 1 1 respectively.
  • the connector 27 is connected to the coaxial cable 28 for extracting the reception signal of the radio wave emitted from the GPS and the coaxial cable 29 for extracting the reception signal of the DTV broadcast.
  • the connection terminals 17, 18, 19 have panel characteristics, and double-sided adhesive tape is affixed around the connection terminals 17, 18, 19 of the connector 27.
  • the release paper of the double-sided adhesive tape is peeled off and the connection terminals 1 7, 18, 19 are connected to the power supply terminals 14, 1 Install it at the position of the two-dot chain line shown in Fig. 4A so that it overlaps 2, 1 1.
  • a mark or the like is applied to the position where the connector 27 is attached on the transparent film 24.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing the connection between the vehicle antenna device 50 of the first embodiment and the navigation device 8 mounted on the vehicle.
  • the antenna device 50 of this embodiment includes the film antenna 10 AM shown in FIG. 4A and the film antennas 10 D, 10 B, and 10 C shown in FIGS. 1B, 1 C, and ID. It shall be used.
  • the TV tuner 5 is built in the navigation device 8, but the TV tuner 5 may be separated from the navigation device 8.
  • the antenna conductor 2 3 in the film antenna 10 AM and the film antennas 10 B, 10 C, and 10 D are antennas that receive terrestrial digital TV radio waves, and the film antenna 1
  • the antenna conductor 15 in 0 AM is an antenna for GPS.
  • the DTV signals received by these film antennas 10 AM, 10 B, IOC, and 10 D are connected to the cable 2 2 through the integrated circuit 40 that performs amplification and the like built in the connector. Led to TV tuner 5 and The adjusted image is displayed on the display 6 when the navigation device 8 is in the TV mode.
  • the GPS signal received by the GPS antenna 13 (antenna conductor 15) mounted on the film antenna 10 AM is sent to the ECU of the navigation device 8 via the integrated circuit 40 and the cable 22.
  • the current position of the car is detected by being guided to 4 and displayed on the display 6 of the navigation device 8 together with the map information.
  • FIG. 6A shows the directivity when the film antenna 10 C shown in FIG. 1D is installed in the vicinity of the dielectric 7.
  • the dielectric 7 becomes the roof portion 2 of the automobile.
  • the feed terminals 1 1 and 1 2 are offset to the right with respect to the center line that bisects the left and right, and the feed terminals 1 1 and 1 2 are provided on the right side of the film antenna 10 C. Therefore, the directivity is directed to the left side L with respect to the traveling direction F of the vehicle. Note that the directivity indicated by the broken line in FIG. 6A indicates that the directivity is approximately in this direction, and is not an accurate directivity diagram.
  • FIG. 6B shows the directivity when the film antenna 10 A shown in FIG. 1A is installed in the vicinity of the dielectric.
  • the film antenna 1 OA is installed on the top of the windshield of the car, this figure is the car seen from above, and the dielectric 7 is the roof part 2 of the car. Since the film antenna 1 OA is provided with feed terminals 11 and 12 at positions symmetrical with respect to the center line that bisects the film antenna 1 OA to the left and right, its directivity is directed in the traveling direction F of the vehicle. The directivity indicated by the broken line indicates that the directivity is approximately in this direction. It is not an accurate directivity diagram.
  • FIG. 6C shows the directivity when the film antenna 10 B shown in FIG. 1A is installed in the vicinity of the dielectric.
  • the film antenna 10 B is installed on the upper part of the windshield of the automobile, this figure is that the automobile is viewed from above, and the dielectric 7 is the roof portion 2 of the automobile.
  • the feed terminals 11 and 12 are offset to the left with respect to the center line that bisects the left and right, and the feed terminals 1 1 and 12 are provided on the right side of the film antenna 10 B. Therefore, its directivity turns to the right R with respect to the traveling direction F of the vehicle.
  • Fig. 6D shows the film antenna shown in Fig. 6A to Fig. 6C in the vertical direction when 10 C, 1 OA, 1 OB is installed in the vicinity of the roof portion 2 on the upper windshield 1 of the automobile 60 It shows directivity.
  • the directivity indicated by the broken line indicates that the directivity is approximately in this direction, and is not an accurate directivity diagram. Since the film antennas 10 C, 10 A and 10 B are for DTV, the vertical directivity of these antennas is obliquely upward with respect to the traveling direction F of the vehicle.
  • the directivity of the antenna device 50 in which the film antennas 1 OA, 10 B, 10 C, and 10 D are arranged on the windshield 1 of the automobile 60 is the same as that of the automobile 60.
  • the range in which D TV broadcasting can be received extends in the left direction L and the right direction R with respect to the vehicle traveling direction F.
  • FIG. 7A is a view of the windshield 1 of the automobile on which the vehicle antenna device 50 according to the second embodiment of the present invention is mounted and its surroundings as viewed from the vehicle interior side. It is a thing.
  • the antenna device 5 0 of this embodiment is also for receiving radio waves radiated from the DTV, and is composed of four film antennas 1 OA, 1 0 B, 1 0 C, and 1 0 D .
  • Each of the four film antennas 1 OA, 10 B, 10 C, and 10 D is connected to a feeder circuit comprising a connector 20 and a coaxial cable 22, but the connector 20 and the coaxial cable 2 2 Is omitted in this embodiment.
  • the processing of the signals received by the film antennas 1 OA, 1 0 B, 1 0 C, and 1 0 D is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted here.
  • the arrangement of the film antennas 1 O A and 1 0 D is the same as in the first embodiment.
  • the film antennas 10 B and 10 C are provided not in the upper part of the front glass 1 of the automobile but in the vicinity of the left and right A-villars 3 in the lower part of the front glass 1.
  • the film antenna 10 B is rotated 90 degrees to the left from the mounting state of the first embodiment so that the longitudinal direction of the antenna element is along the A-bill 1-3. It is attached to the lower left side.
  • the film antenna 10 C is rotated by 90 degrees to the right from the mounting state of the first embodiment so that the longitudinal direction of the antenna element is along the A-biller 1 3. It is attached to the lower left part of 1.
  • the antenna device 50 in the vertical direction when the automobile 60 is viewed from the side due to the directivity of the film antennas IOC and 10 B described with reference to FIGS. 6A and 6C.
  • the directivity of is close to the vertical direction.
  • the directivity shown by the broken line is almost in this direction. This is not an accurate directivity diagram.
  • FIG. 7B is a view of only the windshield 1 of the automobile showing the configuration of the modified example of the vehicle antenna device 50 shown in FIG. 7A, as viewed from the vehicle interior side.
  • film antennas 10 E and 1 OF including a parasitic element 16 are used instead of the film antennas 10 C and 10 B described in FIG. 7A.
  • the film antennas 10 E and 10 F have the structure shown in FIGS. 7C and 7D.
  • the parasitic element 16 is composed of a portion 16 A parallel to the shorter (shorter) side of the antenna conductor 23 and a portion 16 B on the longer (longer) extension line. By adding the parasitic element 16, the directivity becomes sharper and the antenna sensitivity is improved.
  • the directivity of the antenna device 5 0 in which the film antennas 1 OA, 1 0 D, 1 0 E, 1 0 F are arranged on the windshield 1 of the automobile 60 is
  • FIG. 10B the range in which DTV broadcasting can be received spreads behind the vehicle in the traveling direction F of the vehicle as indicated by the broken line.
  • radio waves of the DTV broadcast from the rear of the vehicle can be received well, and the reception performance of the antenna device 50 is improved.
  • the directivity diagram indicated by a broken line in FIG. 10B is not an actual directivity diagram, but an image of the effect of the present invention.
  • FIG. 9A is a view of only the windshield 1 of the automobile to which the vehicle antenna device 50 of the third embodiment of the present invention is attached as viewed from the vehicle interior side.
  • the antenna device 50 of this embodiment is also shown in FIG. It is for receiving DTV broadcasts.
  • the antenna device 5 includes two film antennas 1 0 ⁇ 1 0 B and two film antennas 1 0 C. 0 is configured.
  • the illustration of the connector 20 and the coaxial cable 22 is also omitted in this embodiment. Further, since the processing of the signals received by the film antennas 10 B and 10 C is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
  • the arrangement of the film antennas 10 B and 10 C installed on the top of the windshield 1 of the automobile is the same as that of the first embodiment.
  • the arrangement of the film antennas 10 B and 10 C installed in the vicinity of the left and right A-bills 13 below the windshield 1 is the same as in the second embodiment. Therefore, in the antenna device 50 of the third embodiment, the directivity of the antenna device 50 when the automobile 60 is viewed from above is as shown in FIG. 10C. Note that the directivity diagram indicated by a broken line in FIG. 10C is not an actual directivity diagram, but an image of the effect of the present invention.
  • FIG. 9B shows only the windshield 1 of the automobile showing the configuration of the modified example of the vehicular antenna apparatus 50 of the third embodiment shown in FIG. 9A, as viewed from the vehicle interior side.
  • This modification differs from the third embodiment in that a parasitic element 16 is provided instead of the film antennas 10 B and 10 C provided near the left and right A pillars 3 below the front glass 1.
  • the parasitic element 16 is disposed adjacent to the antenna conductor 23.
  • FIG. 9C is a view of only the windshield 1 of the automobile to which the vehicle antenna device 50 of the fourth embodiment of the present invention is attached as viewed from the vehicle interior side.
  • the vehicle in the left half is viewed from the passenger compartment side.
  • the arrangement of the film antennas 1 OA and 1 OB is the same as in the first embodiment, and the arrangement of the two film antennas 10 C in the right half is the same as in the second embodiment.
  • the directivity of the antenna device 50 when the automobile 60 is viewed from above is as shown in FIG.
  • the directivity diagram indicated by a broken line in FIG. 10D is not an actual directivity diagram but an image of the effect of the present invention.
  • FIG. 9D is a view of only the front glass 1 of the automobile on which the vehicle antenna device 50 of the fifth embodiment of the present invention is mounted, as viewed from the vehicle interior side.
  • the arrangement of the film antennas IOC, 10 D in the right half is the same as in the first embodiment, and the two film antennas 1 in the left half 1
  • the arrangement of 0 B is the same as in the second embodiment. Therefore, in the antenna device 50 of the fifth embodiment, the directivity of the antenna device 50 when the automobile 60 is viewed from above is as shown in FIG. Note that the directivity diagram indicated by a broken line in FIG. 10E is not an actual directivity diagram, but an image of the effect of the present invention.

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Abstract

車両のフロントガラスに貼付する地上波デジタルテレビ放送受信用のループアンテナの受信性能を向上させるものであり、車両の前後方向に平行な方向に指向性を持つ少なくとも１つのループアンテナと、車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性を備えた少なくとも２つのループアンテナとを備え、これらのループアンテナは全て車両を構成する導体の近傍に設置する。車両の前後方向に平行な方向に指向性を持つループアンテナは、車室内から見て、フロントウインドウの左右の上端部近傍に設置し、車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性を備えた少なくとも２つのループアンテナは、このループアンテナに隣接して配置する。

Description

明 細 書 車両用アンテナ装置 技術分野
本発明は車両用アンテナ装置に関する。 本発明は特 ίこ、 車両のフ ロン トガラスの周囲の部分に貼り付けて使用される複数個のループ アンテナから構成される車両用アンテナ装置に関する。 背景技術
従来、 自動車等の車両には、 移動中にも電波の受信等を可能にす るアンテナが搭載されている。 車両が受信する電波は、 長年に渡つ て A Mラジオ用の中波 （M W ) と F Mラジオ用や T V用の超短波 （ V H F ) や極超短波 （U H F ) が主であった。 一方、 近年、 G P S (全地球測位システム） 用のアンテナや、 地上波デジタル放送を受 信するアンテナ等の高周波帯の電波を送受信するアンテナも車両に 搭載されるようになってきている。 地上波デジタル T Vは以後 D T Vとレ う。
これらのァンテナを 、 移動体である自動車に取り付ける ¾口のァ ンテナの 置場所は、 車両のフロン トガラスが一般的であ 。 ァン テナがフ □ン 卜ガラスに取り付けられる場合は 、 フロン 卜ガラスの art
上部に 5X置されるために 、 アンテナは透明なフィルムシ一卜の上に 形成され 、 粘着材でフ □ン トガラスに貼り付けられる （例えば 、 特 開 2 0 0 6 一 2 7 0 6 0 2号参照） 。 このようなフィルムァンテナ には横 のループアンテナが形成されることが多い。
発明の開示 しかしながら、 D T V放送を受信するためにフロントガラスの上 部に取り付けられる従来のループアンテナは、 その指向性が車両前 方であったので、 車両が進行方向を変更すると受信しにく くなると いう問題点があった。 この問題点を解消するために、 D T V用のァ ンテナを車両のリャガラスにも設け、 受信感度の良い方の電波を選 択して受信するダイバ一シティアンテナ装置もある。 しかし、 この ダイバーシティアンテナ装置は、 アンテナの切り換え回路や受信電 波の合成回路等が必要となり、 設置が困難であると共に設置コス ト 力 高力、つた。
そこで、 本発明は、 車両のフロントガラスに、 指向性に変化を持 たせたループアンテナを最小限の数だけ設けることにより D T V放 送の受信指向性を向上させ、 車両の進行方向の方位にかかわらず D T V放送を良好に受信することができる、 安価で設置が簡単な車両 用アンテナ装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成する本発明に係る車両用アンテナ装置は、 車両の 前後方向に平行な方向に指向性を備えたループアンテナと、 車両の 前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性を備えたループアン テナとを備え、 車両に設けられた固定窓に設置するアンテナ装置で あって、 車両の前後方向に平行な方向に指向性を備えたループアン テナは、 2つの給電端子がループアンテナを左右に二分する中心線 に対して対称に位置し、 車両の前後方向に平行な方向から外れた方 向に指向性を備えたループアンテナは、 2つの給電端子がル一プア ンテナを左右に二分する中心線に対して何れか一方の側にオフセッ 卜されて位置していることを特徴とするものである。 このような車 両用アンテナ装置には、 以下の 3つの形態がある。
第 1の形態は、 車両の前後方向に平行な方向に指向性を備えたル ープアンテナが、 車室内から見て、 窓の左上に設置された第 1 のル ープアンテナと、 窓の右上に設置された第 2のループアンテナとか ら構成され、 車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性 を備えたループアンテナが、 車室内から見て、 第 1 のループアンテ ナの右側に隣接して設置された第 3のループアンテナと、 第 2のル ープアンテナの左側に隣接して設置された第 4のループアンテナと から構成されることを特徴としている。
第 2の形態は、 車両の前後方向に平行な方向に指向性を備えたル ープアンテナが、 車室内から見て、 窓の左上に設置された第 1 のル ープアンテナと、 窓の右上に設置された第 2のループアンテナとか ら構成され、 車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性 を備えたループアンテナが、 車室内から見て、 窓の左下に設置され た第 3のループアンテナと、 窓の右下に設置された第 4のループア ンテナとから構成され、 第 3のループアンテナが備える 2つの給電 端子と、 第 4のループアンテナが備える 2つの給電端子との、 オフ セッ トされる方向が異なることを特徴としている。
第 3の形態は、 車両の前後方向に平行な方向に指向性を備えたル —プアンテナが、 車室内から見て、 窓の左下に設置された第 1 のル —プアンテナと、 窓の右下に設置された第 2のループアンテナとか ら構成され、 車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性 を備えたループアンテナが、 車室内から見て、 窓の左上に設置され た第 3のループアンテナと、 窓の右上に設置された第 4のループア ンテナとから構成され、 第 3のループアンテナが備える 2つの給電 端子と、 第 4のループアンテナが備える 2つの給電端子とのオフセ ッ 卜される方向が異なることを特徴としている。
また.、 第 4の形態は、 車両の前後方向に平行な方向に指向性を備 えたループアンテナが、 車室内から見て、 窓の左上及び右上の何れ か一方に設置された第 1のループアンテナから構成され、 車両の前 後方向に平行な方向から外れた方向に指向性を備えたループアンテ ナが、 車室内から見て、 窓の上縁部に沿った方向に設置された第 2 のループアンテナ及び第 3のループアンテナと、 窓の左下及び右下 の何れか一方に設置された第 4のループアンテナから構成され、 第 2のループアンテナが備える 2つの給電端子と、 第 3のループアン テナが備える 2つの給電端子とのオフセッ トされる方向が異なるこ とを特徴としている。
本発明に係る車両用アンテナ装置によれば、 車両のフロントガラ スに設置された複数個のループアンテナの指向性が、 車両の前後方 向ばかりではなく、 車両の左右方向にもあるので、 車両の進行方向 が変わっても D T V用の電波を良好に受信することができ、 アンテ ナの受信性能が向上する。 図面の簡単な説明
本発明の上記および他の目的、 特徴、 利点等を以下に添付図面に 示す実施例に従って詳細に説明する。
図 1 Aは本発明の第 1の実施例の車両用アンテナ装置が取り付け られた自動車のフロントガラスとその周囲を車室内側から見た斜視 図である。
図 1 Bは Aに示される車両用アンテナ装置を構成するループアン テナの 1つを拡大して示す平面図である。
図 1 Cは図 1 Aに示される車両用アンテナ装置を構成するループ アンテナの別の 1つを拡大して示す平面図である。
図 1 Dは図 1 Aに示される車両用アンテナ装置を構成するループ アンテナの更に別の 1つを拡大して示す平面図である。
図 1 Eは図 1 Cに示されるループアンテナの変形例のループアン テナを拡大して示す平面図である。 図 2 Aは図 1 Aから図 I Eに示されるループアンテナの給電端子 に接続するコネクタと同軸ケーブルの外観を示す斜視図である。 図 2 Bは図 2 Aに示したコネクタの分解斜視図である。
図 3 Aは図 2 Bに示した回路基板の一例を裏面側から見た図であ る。
図 3 Bは図 3 Aに示した回路基板に実装されたアンプの内部構成 を示すブロック回路図である。
図 3 Cは図 2 Bに示した回路基板の別の一例を裏面側から見た図 である。
図 4 Aは図 2 Bに示されるループアンテナの代わりに使用するこ とができる二重ループアンテナの構成を示す平面図である。
図 4 Bは図 4 Aに示すループアンテナの給電端子に接続するコネ クタの構成を示す斜視図である。
図 5は本発明の第 1の実施例の車両用アンテナ装置と車両に搭載 されたナビゲーシヨ ン装置との接続を示す回路図である。
図 6 Aは図 1 Dに示されるフィルムアンテナが誘電体の近傍に設 置された場合の指向性を示す説明図である。
図 6 Bは図 1 Aに示されるフィルムアンテナが誘電体の近傍に設 置された場合の指向性を示す説明図である。
図 6 Cは図 1 Dに示されるフィルムアンテナが誘電体の近傍に設 置された場合の指向性を示す説明図である。
図 6 Dは図 6 Aから図 6 Cに示されるフィルムアンテナが自動車 のフロントガラス上部に設置された場合の垂直方向の指向性を示す 説明図である。
図 7 Aは本発明の第 2の実施例の車両用アンテナ装置が取り付け られた自動車のフロントガラスとその周囲を車室内側から見た斜視 図である。 図 7 Bは図 7 Aに示される車両用アンテナ装置の変形例の構成を 示す自動車のフロントガラスのみを車室内側から見た斜視図である 図 7 Cは図 7 Bに示される車両用アンテナ装置を構成するループ アンテナの一つを拡大して示す平面図である。
図 7 Dは図 7 Aに示される車両用アンテナ装置を構成するループ アンテナの別の一つを拡大して示す平面図である。
図 8は本発明の第 2の実施例の車両用アンテナ装置の自動車のフ ロントガラス下部に設置されたフィルムアンテナによる垂直方向の 指向性を示す説明図である。
図 9 Aは本発明の第 3の実施例の車両用アンテナ装置が取り付け られた自動車のフロントガラスのみを車室内側から見た斜視図であ る。
図 9 Bは図 9 Aに示される車両用アンテナ装置の変形例の構成を 示す自動車のフロントガラスのみを車室内側から見た斜視図である 図 9 Cは本発明の第 4の実施例の車両用アンテナ装置が取り付け られた自動車のフロントガラスのみを車室内側から見た斜視図であ る。
図 9 Dは本発明の第 5の実施例の車両用アンテナ装置が取り付け られた自動車のフロントガラスのみを車室内側から見た斜視図であ る。
図 1 O Aは図 1 Aに示した本発明の第 1の実施例の車両用アンテ ナ装置が取り付けられた自動車のフロントガラスにおける 4つのァ ンテナの指向性を示す自動車の平面図である。
図 1 0 Bは図 6 Aに示した本発明の第 2の実施例の車両用アンテ ナ装置が取り付けられた自動車のフロントガラスにおける 4つのァ ンテナの指向性を示す自動車の平面図である。
図 1 0 Cは図 7 Aに示した本発明の第 3の実施例の車両用アンテ ナ装置が取り付けられた自動車のフロントガラスにおける 4つのァ ンテナの指向性を示す自動車の平面図である。
図 1 0 Dは図 7 Cに示した本発明の第 4の実施例の車両用アンテ ナ装置が取り付けられた自動車のフロントガラスにおける 4つのァ ンテナの指向性を示す自動車の平面図である。
図 1 0 Eは図 7 Dに示した本発明の第 5の実施例の車両用アンテ ナ装置が取り付けられた自動車のフロントガラスにおける 4つのァ ンテナの指向性を示す自動車の平面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下添付図面を用いて本発明に係る車両用アンテナ装置の実施の 形態を、 自動車のフロントガラスに設置される具体的な実施例に基 づいて、 詳細に説明する。
図 1 Aは、 自動車のフロントガラス 1の左右の上部に取り付けら れた本発明の第 1の実施例に係る車両用アンテナ装置 5 0の構成を 示すものであり、 自動車のフロントガラス 1 とその周囲を車室内側 から見たものである。 この実施例のアンテナ装置 5 0は、 D T V放 送を受信するためのものであり、 4つのフィルムアンテナ 1 O A, 1 0 B , 1 0 C , 及び 1 0 Dとから構成されている。 4つのフィル ムアンテナ 1 O A, 1 0 B , 1 0 C , 及び 1 0 Dにはそれぞれコネ クタ 2 0 と同軸ケーブル 2 2からなる給電回路が接続されている。
フィルムアンテナ 1 O A， 1 0 B , 1 0 C , 及び 1 0 Dで受信し た信号は、 それぞれコネクタ 2 0を介して同軸ケーブル 2 2を備え た給電回路に入力される。 この同軸ケーブル 2 2は自動車の Aピラ 一 3に沿って配設され、 本図には図示しないデジタル T Vチューナ に接続される。 8は自動車のィ ンス トルメン トパネル 9に設置され たカーナビゲーショ ン装置であり、 チューナからの画像信号が入力 される。
図 1 Bは、 図 1 Aに示した自動車のフロン トガラス 1の左側の上 部に取り付けられるフィルムァンテナ 1 O Aと、 右側の上部に取り 付けられるフィルムアンテナ 1 0 Dを拡大して示すものである。 フ イルムアンテナ 1 O A, 1 0 Dには、 アンテナ導体 2 3が矩形状を しているループアンテナが使用されている。 ループアンテナは、 シ 一卜状の透明フィルム 2 4の上に導電性イ ンク、 或いは銅箔等の導 体によって形成された、 矩形状のアンテナ導体 2 3 と、 アンテナ導 体 2 3 に給電を行う給電端子 1 1， 1 2を備えている。 フィルムァ ンテナ 1 0 A， 1 0 Dでは、 給電端子 1 1 , 1 2は、 フィルムアン テナ 1 0 A, 1 0 Dを左右に二分する中心線に対して対称な位置に 近接して設けられている。
図 1 Cは、 図 1 Aに示した自動車のフロン トガラス 1の左側の上 部に取り付けられるフィルムァンテナ 1 O Aの、 右側に隣接して設 けられるフィルムアンテナ 1 0 Bを拡大して示すものである。 フィ ルムアンテナ 1 0 Bには、 アンテナ導体 2 3が矩形状をしているル —プアンテナが使用される。 ループアンテナは、 シー ト状の透明フ イルム 2 4の上に形成された、 矩形状のアンテナ導体 2 3 と、 アン テナ導体 2 3に給電を行う給電端子 1 1 , 1 2を備えている。 フィ ルムアンテナ 1 0 Bでは、 給電端子 1 1 , 1 2は、 フィルムアンテ ナ 1 0 Bを左右に二分する中心線に対して左側にオフセッ 卜され、 左側の端部に近接して設けられている。
図 1 Dは、 図 1 Aに示した自動車のフロン トガラス 1の右側の上 部に取り付けられるフィルムアンテナ 1 0 Dの、 左側に隣接して設 けられるフィルムアンテナ 1 0 Cを拡大して示すものである。 フィ ルムアンテナ 1 0 Cには、 アンテナ導体 2 3が矩形状をしているル ープアンテナが使用される。 ループアンテナは、 シー ト状の透明フ イルム 2 4の上に形成された、 矩形状のアンテナ導体 2 3 と、 アン テナ導体 2 3 に給電を行う給電端子 1 1 , 1 2 を備えている。 フィ ルムアンテナ 1 0 Cでは、 給電端子 1 1 , 1 2は、 フィルムアンテ ナ 1 0 Bを左右に二分する中心線に対して右側にオフセッ 卜され、 右側の端部に近接して設けられている。
図 1 Eは、 図 1 Cにフィルムアンテナ 1 0 Bの変形例を示すフィ ルムアンテナ 1 0 B Mの構成を示すものである。 フィルムアンテナ 1 0 B Mでは、 フィルムアンテナ 1 0 Bの給電端子 1 1 に隣接する 短手方向のアンテナ導体 2 3 Sと、 給電端子 1 2に隣接する長手方 向のアンテナ導体 2 3 Lとが、 それぞれ 2本の導体線で構成されて いる。 これはイ ンピーダンスの整合をとるためである。
図 2 A、 2 Bは、 図 1 Aに示したコネクタ 2 0の外観、 及びコネ クタ 2 0を分解した状態を示すものである。 図 2 Aに示すように、 コネクタ 2 0は、 イ ンナケース 2 1 とァゥ夕ケース 2 5を合わせて 構成されている。 コネクタ 2 0のイ ンナケース 2 1の表面 （アンテ ナ 1 0への取り付け面） には 2つの開口部 2 1 A, 2 1 Bがあり、 ばね性を有する接続端子 3 1 , 3 2がこの開口部 2 1 A, 2 1 Bか ら突出している。 コネクタ 2 0は、 そのイ ンナケース 2 1の表面が 両面テープなどの粘着材によって、 アンテナ 1 O A, 1 0 B , 1 0 C , 及び 1 0 Dの給電端子 1 1 , 1 2の上にそれぞれ固定される。 接続端子 3 1 , 3 2は、 図 2 Bに示すように、 イ ンナケース 2 1 とァゥ夕ケース 2 5に内蔵された回路基板 （誘電体基板） 3 0の一 方の面上に取り付けられている。 回路基板 3 0には同軸ケーブル 2 2が接続している。 回路基板 3 0の他方の面上には後述する集積回 路 4 0が実装されている。 一般に、 接続端子 3 1がホッ ト側 （信号 伝達側） の端子であり， 接続端子 3 2がアース側の端子である。 図 3 Aは、 図 2 Bに示したコネクタ 2 0の内部にある回路基板 3 0 の一般的な構成を、 インナケース 2 1 とァゥ夕ケース 2 5を除い て示すものである。 接続端子 3 1 ， 3 2は回路基板 3 0の裏面側に 取り付けられており、 スルホール 3 3， 3 4で回路基板 3 0の表側 に導かれる。 この例では、 スルホール 3 3は、 回路基板 3 0の表側 に実装されている集積回路 4 0の入力端子に接続されており、 スル ホール 3 4は、 同軸ケーブル 2 2のアース線 （外側導体） 2 2 Bに 接続されている。 集積回路 4 0はアンテナで受信された信号に対し て増幅等の処理を施すものであり、 処理された信号は、 同軸ケープ ル 2 2の中心導体 （内側導体） 2 2 Aに出力される。
図 3 Bは、 図 3 Aに示した集積回路 4 0の内部構成を示すもので ある。 集積回路 4 0の内部にはアンテナ 1 0に接続するフィル夕 4 1、 フィル夕 4 1から出力される信号を増幅するアンプ 4 2、 アン プ 4 2から出力される信号帯域を定めるフィル夕 4 3がある。 この フィル夕 4 3は、 直流を阻止するコンデンサ 4 4を介して同軸ケ一 ブル 2 2の中心導体 2 2 Aに接続している。 この同軸ケーブル 2 2 は電源重畳ケーブルであり、 重畳された電源電圧 （直流） は、 交流 成分を遮断するコイル 4 5を通じてアンプ 4 2に供給される。
図 3 Cは、 図 3 Aに示したコネクタ 2 0 とは異なる回路基板 3 0 の構成を、 インナケース 2 1 とァゥ夕ケース 2 5を除いて示すもの である。 図 3 Aに示したコネクタ 2 0の回路基板 3 0では、 接続端 子 3 1がホッ ト側 （信号伝達側） の端子であり、 スルホール 3 3で 集積回路 4 0の入力端子に接続されており、 接続端子 3 2がアース 側の端子であって、 スルホール 3 4で同軸ケーブル 2 2のアース線 2 2 Bに接続している。 一方、 図 3 Cに示したコネクタ 2 0の回路 基板 3 0は、 接続端子 3 1がアース側の端子であり、 接続端子 3 2 がホッ ト側 （信号伝達側） の端子である。 接続端子 3 1 はスルホ一 ル 3 4で同軸ケーブル 2 2のアース線 2 2 Bに接続されており、 接 続端子 3 2はスルホール 3 3で集積回路 4 0の入力端子に接続され ている。 このように、 接続端子 3 1 をアース側の端子、 接続端子 3 2をホッ ト側の端子とすることも可能である。
図 4 Aは、 図 1 Bに示されるフィルムアンテナ 1 O Aの代わり に 使用することができる二重ループアンテナを備えたフィルムアンテ ナ 1 0 AMの構成を示す平面図である。 フィルムアンテナ 1 0 AM は統合アンテナであり、 D T V用のループアンテナのアンテナ導体 2 3の内側に、 G P S用のアンテナ 1 3 を備えて構成される。 これ は、 G P S用のアンテナ 1 3は、 その受信周波数が D T V放送の周 波数より高いので、 ループアンテナのアンテナ導体 1 5の大きさは フィルムアンテナ 1 0 AMのアンテナ導体 2 3の大きさより も小さ くすることができるからである。 G P S用のアンテナ 1 3は、 矩形 状のアンテナ導体 1 5 と、 このアンテナ導体 1 5に隣接して設けら れた無給電素子 1 6 とから構成される。 アンテナ導体 1 5 と無給電 端子 1 6 も導電性イ ンク、 或いは銅箔等の導体によってシー ト状の 透明フィルム 2 4の上に形成される。
この実施例の G P S用アンテナ 1 3の 2つの給電端子は、 D T V 用のフィルムアンテナ 1 0 AMの 2つの給電端子 1 1 , 1 2の近傍 に配置されるので、 ホッ ト側の給電端子 1 4はフィルムアンテナ 1 0 AMのホッ ト側の給電端子 1 1 とアース側の給電端子 1 2 とは独 立に設けられる力 S、 アース側の給電端子はフィルムアンテナ 1 O A Mのアース側の給電端子 1 1 と共通になっている。
このため、 G P S用のフィルムアンテナ 1 3の給電端子 1 1 , 1 4と D T V用のフィルムアンテナ 1 0 AMの給電端子 1 1 , 1 2に は、 図 4 Bに示すような 3つの接続端子 1 7， 1 8 , 1 9 を備えた 1つのコネクタ 2 7 を接続することができる。 コネクタ 2 7の接続 端子 1 7， 1 8， 1 9は、 それぞれ給電端子 1 4， 1 2， 1 1 に接 続される。 このコネクタ 2 7には、 前述の G P Sから放射された電 波の受信信号を取り出す同軸ケーブル 2 8 と、 D T V放送の受信信 号を取り出す同軸ケーブル 2 9が接続される。 接続端子 1 7， 1 8 ， 1 9はパネ性を備えており、 コネクタ 2 7の接続端子 1 7， 1 8 ， 1 9の周囲には両面接着テープが貼付されている。 よって、 コネ クタ 2 7 を給電端子 1 4 , 1 2， 1 1 に接続する際には、 両面接着 テープの剥離紙を剥がし、 接続端子 1 7 , 1 8 , 1 9が給電端子 1 4 , 1 2 , 1 1 に重なるように、 図 4 Aに示される二点鎖線の位置 に取り付ければ良い。 透明フィルム 2 4の上のコネクタ 2 7の貼り 付け位置には実際にはマーク等が施される。
図 5は、 第 1の実施例の車両用アンテナ装置 5 0 と、 車両に搭載 されたナビゲ一シヨ ン装置 8 との接続を示す回路図である。 この実 施例のアンテナ装置 5 0には、 図 4 Aに示したフィルムアンテナ 1 0 AM、 及び図 1 B、 1 C、 I Dに示したフィルムアンテナ 1 0 D 、 1 0 B、 1 0 Cが使用されているものとする。 また、 この実施例 では、 T Vチューナ 5がナビゲーシヨ ン装置 8に内蔵されているが 、 T Vチューナ 5はナビゲ一シヨ ン装置 8 と別体になっていても良 い。
この実施例では、 フィルムアンテナ 1 0 AMの中のアンテナ導体 2 3 と、 フィルムアンテナ 1 0 B， 1 0 C、 1 0 Dが地上波デジ夕 ル T V電波を受信するアンテナであり、 フィルムアンテナ 1 0 AM の中のアンテナ導体 1 5が G P S用のアンテナである。 これらのフ イルムアンテナ 1 0 AM, 1 0 B , I O C , 1 0 Dで受信された D T V用の信号は、 前述のコネクタに内蔵された増幅等を行う集積回 路 4 0を介してケーブル 2 2によって T Vチューナ 5に導かれ、 復 調された画像は、 ナビゲ一ショ ン装置 8が T Vモードの時にその表 示器 6 に表示される。 また、 フィルムアンテナ 1 0 AMに搭載され た G P S用のアンテナ 1 3 (アンテナ導体 1 5 ) で受信された G P S用の信号は、 集積回路 4 0、 ケーブル 2 2を介してナビゲーショ ン装置 8の E C U 4に導かれて自動車の現在位置が検出され、 地図 情報と共にナビゲーシヨン装置 8の表示器 6に表示される。
ここで、 図 1 Aのようにフィルムアンテナ 1 O A、 1 0 B、 1 0 C、 及び 1 0 Dが配置された車両用アンテナ装置 5 0の D T V放送 の受信時のアンテナ指向性について説明する。 図 6 Aは、 図 1 Dに 示されるフィルムアンテナ 1 0 Cが誘電体 7の近傍に設置された場 合の指向性を示すものである。 この図は、 例えば、 フィルムアンテ ナ 1 0 Cが自動車のフロントガラスの上部に設置されたときに、 こ れを自動車の上方から見たものである。 この場合の誘電体 7は自動 車のルーフ部 2 となる。 フィルムアンテナ 1 0 Cは、 これを左右に 二分する中心線に対して給電端子 1 1 , 1 2が右側にオフセッ トさ れ、 給電端子 1 1 , 1 2がフィルムアンテナ 1 0 Cの右側に設けら れているので、 その指向性は車両の進行方向 Fに対して左側 Lを向 く。 なお、 図 6 Aに破線で示す指向性は、 指向性がおよそこの方向 になるということを示すものであり、 正確な指向性図ではない。 図 6 Bは、 図 1 Aに示されるフィルムアンテナ 1 0 Aが誘電体の 近傍に設置された場合の指向性を示すものである。 ここでも、 フィ ルムアンテナ 1 O Aは自動車のフロントガラスの上部に設置された ものとし、 この図は自動車を上方から見たものとし、 誘電体 7は自 動車のルーフ部 2 とする。 フィルムアンテナ 1 O Aは、 これを左右 に二分する中心線に対して対称の位置に給電端子 1 1 , 1 2が設け られているので、 その指向性は車両の進行方向 Fを向く。 なお、 破 線で示す指向性は、 指向性がおよそこの方向になるということを示 すものであり、 正確な指向性図ではない。
図 6 Cは、 図 1 Aに示されるフィルムアンテナ 1 0 Bが誘電体の 近傍に設置された場合の指向性を示すものである。 ここでも、 フィ ルムアンテナ 1 0 Bは自動車のフロントガラスの上部に設置された ものとし、 この図は自動車を上方から見たものとし、 誘電体 7は自 動車のルーフ部 2 とする。 フィルムアンテナ 1 0 Bは、 これを左右 に二分する中心線に対して給電端子 1 1， 1 2が左側にオフセッ 卜 され、 給電端子 1 1 , 1 2がフィルムアンテナ 1 0 Bの右側に設け られているので、 その指向性は車両の進行方向 Fに対して右側 Rを 向く。
図 6 Dは図 6 Aから図 6 Cに示されるフィルムアンテナ 1 0 C , 1 O A, 1 O Bが自動車 6 0のフロントガラス 1の上部のルーフ部 2の近傍に設置された場合の垂直方向の指向性を示すものである。 ここでも破線で示す指向性は、 指向性がおよそこの方向になるとい うことを示すものであり、 正確な指向性図ではない。 フィルムアン テナ 1 0 C , 1 0 A, 1 0 Bは、 D T V用であるので、 これらのァ ンテナの垂直方向の指向性は、 車両の進行方向 Fに対して斜め上方 となる。
従って、 図 1 Aに示すようにフィルムアンテナ 1 O A, 1 0 B , 1 0 C , 1 0 Dを自動車 6 0のフロントガラス 1 に配置したアンテ ナ装置 5 0の指向性は、 自動車 6 0 を上方から見た場合に図 1 O A に示すようになり、 D TV放送を受信可能な範囲が車両の進行方向 Fに対して左方向 Lと右方向 Rに広がる。 この結果、 車両が進行方 向を変更しても D T V放送の電波が良好に受信できるようになり、 アンテナ装置 5 0の受信性能が向上する。
図 7 Aは本発明の第 2の実施例の車両用アンテナ装置 5 0が取り 付けられた自動車のフロントガラス 1 とその周囲を車室内側から見 たものである。 この実施例のアンテナ装置 5 0 も D T Vから放射さ れた電波を受信するためのものであり、 4つのフィルムアンテナ 1 O A, 1 0 B , 1 0 C , 及び 1 0 Dとから構成されている。 4つの フィルムアンテナ 1 O A， 1 0 B , 1 0 C , 及び 1 0 Dにはそれぞ れコネクタ 2 0 と同軸ケーブル 2 2からなる給電回路が接続される が、 コネクタ 2 0 と同軸ケーブル 2 2の図示はこの実施例では省略 してある。 また、 フィルムアンテナ 1 O A, 1 0 B , 1 0 C , 及び 1 0 Dで受信した信号の処理は第 1の実施例と同じであるので、 こ こではその説明を省略する。
第 2の実施例では、 4つのフィルムアンテナ 1 O A, 1 0 B , 1 0 C， 及び 1 0 Dのうち、 フィルムアンテナ 1 O Aと 1 0 Dの配置 は第 1の実施例と同じである。 ところが、 フィルムアンテナ 1 0 B と 1 0 Cは、 自動車のフロン トガラス 1の上部ではなく、 フロン ト ガラス 1の下部の左右の Aビラ一 3の近傍に設けられている。 この 時、 フィルムアンテナ 1 0 Bは、 アンテナ素子の長手方向が Aビラ 一 3に沿うように、 第 1の実施例の取付状態から左に 9 0度回転さ せた状態で、 フロン トガラス 1の左側下部に取り付けられている。 同様に、 この時、 フィルムアンテナ 1 0 Cは、 アンテナ素子の長手 方向が Aビラ一 3 に沿うように、 第 1の実施例の取付状態から右に 9 0度回転させた状態で、 フロン トガラス 1の左側下部に取り付け られている。
第 2の実施例のアンテナ装置 5 0では、 図 6 A、 6 Cで説明した フィルムアンテナ I O C , 1 0 Bの指向性から、 自動車 6 0 を側面 から見た場合の垂直方向のアンテナ装置 5 0の指向性が図 8 に示す ように垂直方向に近くなる。 この結果、 自動車 6 0の後方からの D T V放送の電波を受信し易くなり、 アンテナ装置 5 0の受信性能が 向上する。 なお、 破線で示す指向性は、 指向性がおよそこの方向に なるということを示すものであり、 正確な指向性図ではない。
図 7 Bは、 図 7 Aに示される車両用アンテナ装置 5 0の変形例の 構成を示す自動車のフロントガラス 1のみを車室内側から見た図で ある。 この実施例では、 図 7 Aで説明したフィルムアンテナ 1 0 C ， 1 0 Bの代わりに、 無給電素子 1 6を備えたフィルムアンテナ 1 0 E , 1 O Fが使用されている。 フィルムアンテナ 1 0 E， 1 0 F は、 図 7 C、 7 Dに示す通りの構成を備えるものであり、 透明フィ ルム 2 4上にある給電端子 1 1 , 1 2から遠い側のアンテナ導体 2 3の近傍に、 無給電素子 1 6が隣接配置されている。 無給電素子 1 6は、 アンテナ導体 2 3の短い方 （短手） に平行な部分 1 6 Aと、 長い方 （長手） の延長線上にある部分 1 6 Bとから構成されている 。 無給電素子 1 6を追加することにより、 指向性が鋭くなると共に アンテナ感度が向上する。
従って、 図 7 A、 7 Bに示すようにフィルムアンテナ 1 O A， 1 0 D, 1 0 E , 1 0 Fを自動車 6 0のフロントガラス 1 に配置した アンテナ装置 5 0の指向性は、 自動車 6 0を上方から見た場合に図 1 0 Bに示すようになり、 D T V放送を受信可能な範囲が、 破線で 示すように車両の進行方向 Fに対して車両の後方に広がる。 この結 果、 車両の後方からの D T V放送の電波が良好に受信できるように なり、 アンテナ装置 5 0の受信性能が向上する。 なお、 図 1 0 Bに 破線で示す指向性図は実際の指向性図を示すものではなく、 本発明 の効果のイメージを示すものである。
図 9 Aは本発明の第 3の実施例の車両用アンテナ装置 5 0が取り 付けられた自動車のフロントガラス 1のみを車室内側から見たもの であり、 この実施例のアンテナ装置 5 0 も D T V放送を受信するた めのものである。 第 3の実施例では、 2つのフィルムアンテナ 1 0· 1 0 Bと、 2つのフィルムアンテナ 1 0 Cととからアンテナ装置 5 0が構成されている。 コネクタ 2 0 と同軸ケーブル 2 2の図示はこ の実施例でも省略してある。 また、 フィルムアンテナ 1 0 B及び 1 0 Cで受信した信号の処理も第 1の実施例と同じであるので、 ここ ではその説明を省略する。
第 3の実施例では、 自動車のフロントガラス 1の上部に設置する フィルムアンテナ 1 0 B， 1 0 Cの配置は第 1の実施例と同じであ る。 また、 フロントガラス 1の下部の左右の Aビラ一 3の近傍に設 けるフィルムアンテナ 1 0 B， 1 0 Cの配置は第 2の実施例と同じ である。 従って、 第 3の実施例のアンテナ装置 5 0では、 自動車 6 0を上側から見た場合のアンテナ装置 5 0の指向性は図 1 0 Cに示 すようになる。 なお、 図 1 0 Cに破線で示す指向性図は実際の指向 性図を示すものではなく、 本発明の効果のイメージを示すものであ る。
図 9 Bは図 9 Aに示される第 3の実施例の車両用アンテナ装置 5 0の変形例の構成を示す自動車のフロントガラス 1のみを車室内側 から見たものである。 この変形例が第 3の実施例と異なる点は、 フ ロントガラス 1の下部の左右の Aピラー 3の近傍に設けるフィルム アンテナ 1 0 B， 1 0 Cの代わりに、 無給電素子 1 6を備えたフィ ルムアンテナ 1 0 E , 1 O Fを使用した点である。 フィルムアンテ ナ 1 0 E , 1 0 Fは、 図 7 C、 7 Dで既に説明した通り、 アンテナ 導体 2 3の近傍に、 無給電素子 1 6が隣接配置されている。 無給電 素子 1 6は、 アンテナ導体 2 3の短い方に平行な部分 1 6 Aと、 長 い方の延長線上にある部分 1 6 Bを備え、 無給電素子 1 6を追加す ることにより、 指向性が鋭くなると共にアンテナ感度が向上する。 図 9 Cは本発明の第 4の実施例の車両用アンテナ装置 5 0が取り 付けられた自動車のフロントガラス 1のみを車室内側から見たもの である。 第 4の実施例は、 車室側から見て、 左半分の部分にあるフ イルムアンテナ 1 O A, 1 O Bの配置が第 1の実施例と同じであり 、 右半分にある 2つのフィルムアンテナ 1 0 Cの配置が第 2の実施 例と同じである。 従って、 第 4の実施例のアンテナ装置 5 0では、 自動車 6 0 を上側から見た場合のアンテナ装置 5 0の指向性は図 1 0 Dに示すようになる。 なお、 図 1 0 Dに破線で示す指向性図は実 際の指向性図を示すものではなく、 本発明の効果のイメージを示す ものである。
図 9 Dは本発明の第 5の実施例の車両用アンテナ装置 5 0が取り 付けられた自動車のフロン トガラス 1 のみを車室内側から見たもの である。 第 5の実施例は、 車室側から見て、 右半分の部分にあるフ イルムアンテナ I O C , 1 0 Dの配置が第 1 の実施例と同じであり 、 左半分にある 2つのフィルムアンテナ 1 0 Bの配置が第 2の実施 例と同じである。 従って、 第 5の実施例のアンテナ装置 5 0では、 自動車 6 0を上側から見た場合のアンテナ装置 5 0の指向性は図 1 0 Eに示すようになる。 なお、 図 1 0 Eに破線で示す指向性図は実 際の指向性図を示すものではなく、 本発明の効果のイメージを示す ものである。

Claims

1. 車両の前後方向に平行な方向に指向性を備えた少なく とも 1 つのループアンテナと、
車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性を備えた少 なく とも 1つのループアンテナとを備え、
請
車両に設けられた固定窓に設置するアンテナ装置であって、 車両の前後方向に平行な方向に指向性を備えたループアンテナは
、 2つの給電端子がループアンテのナを左右に二分する中心線に対し て対称に位置し、 範
車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性を備えたル 囲
—プアンテナは、 2つの給電端子がループアンテナを左右に二分す る中心線に対して何れか一方の側にオフセッ トされて位置している ことを特徴とする車両用アンテナ装置。
2. 2つの給電端子がループアンテナを左右に二分する中心線に 対して対称に位置するループアンテナと、
2つの給電端子がループアンテナを左右に二分する中心線に対し て右側にオフセッ トされて位置するループアンテナと、
2つの給電端子がループアンテナを左右に二分する中心線に対し て左側にオフセッ トされて位置するループアンテナと、
車両に設けられた固定窓に設置する車両用アンテナ装置。
3. 前記車両の前後方向に平行な方向に指向性を備えた前記ルー プアンテナが、 車室内から見て、 前記窓の左上に設置された第 1の ループアンテナと、 前記窓の右上に設置された第 2のループアンテ ナとから構成され、
車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性を備えた前 記ループアンテナが、 車室内から見て、 前記第 1のループアンテナ の右側に隣接して設置された第 3 のループアンテナと、 前記第 2の ループアンテナの左側に隣接して設置された第 4のループアンテナ とから構成されることを特徴とする請求項 1 に記載の車両用アンテ ナ装置。
4. 前記第 3 のループアンテナが備える 2つの給電端子と、 前記 第 4のループアンテナが備える 2つの給電端子との、 前記オフセッ 卜される方向が異なることを特徴とする請求項 3 に記載の車両用ァ ンテナ装置。
5. 前記第 3 と第 4のループアンテナは、 前記窓の上縁部に沿つ た方向のアンテナエレメン トと平行に配置される導体と、
前記窓の上縁部に沿った方向に対して直角の方向のアンテナエレ メン トと平行に配置される導体とを備えることを特徴とする請求項 4に記載の車両用アンテナ装置。
6. 前記車両の前後方向に平行な方向に指向性を備えた前記ルー プアンテナが、 車室内から見て、 前記窓の左上に設置された第 1 の ループアンテナと、 前記窓の右上に設置された第 2のループアンテ ナとから構成され、
車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性を備えた前 記ループアンテナが、 車室内から見て、 窓の左下に設置された第 3 のループアンテナと、 窓の右下に設置された第 4のループアンテナ とから構成され、
前記第 3 のループアンテナが備える 2つの給電端子と、 前記第 4 のループアンテナが備える 2つの給電端子との、 前記オフセッ 卜さ れる方向が異なることを特徴とする請求項 1 に記載の車両用アンテ ナ装置。
7. 前記第 3のループアンテナの給電端子から遠い側のアンテナ エレメン トの外側に、 前記第 3 のループアンテナを構成するアンテ ナエレメン トに接続しない線状導体が隣接して配置され、
前記第 4のループアンテナの給電端子から遠い側のアンテナエレ メン トの外側に、 前記第 4のループアンテナを構成するアンテナェ レメン 卜に接続しない線状導体が隣接して配置されていることを特 徴とする請求項 6 に記載の車両用アンテナ装置。
8. 前記線状導体は、 前記第 3のループアンテナのァンテナエレ メン 卜に平行な導体と、 前記平行な導体の両端部に接続される導体 とから構成され、
前記線状導体は更に、 前記第 4のループアンテナのァンテナエレ ヽ
メノ 卜に平行な導体と、 前記平行な導体の両端部に接続される導体 とから構成されることを特徴とする請求項 7 に記載の車両用アンテ ナ装 ιΛ。
9. 前記車両の前後方向に平行な方向に指向性を備えた前記ルー プァンテナが、 車室内から見て、 前記窓の左下に設置された第 1 の ル一プアンテナと、 前記窓の右下に設置された第 2のル一プアンテ ナとから構成され、
車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性を備えた前 記ループアンテナが、 車室内から見て、 窓の左上に設置された第 3 のループアンテナと、 窓の右上に設置された第 4のループアンテナ とから構成され、
前記第 3のループアンテナが備える 2つの給電端子と、 前記第 4 のループアンテナが備える 2つの給電端子との、 前記オフセッ トさ れる方向が異なることを特徴とする請求項 1 に記載の車両用アンテ ナ装置。
10. 前記第 1 のループアンテナの給電端子から遠い側のアンテ ナエレメン トの外側に、 前記第 1 のループアンテナを構成するアン テナエレメン トに接続しない線状導体が隣接して配置され、 前記第 2のループアンテナの給電端子から遠い側のアンテナエレ メン 卜の外側に、 前記第 2 のループアンテナを構成するアンテナェ レメン 卜に接続しない線状導体が隣接して配置されていることを特 徴とする請求項 9 に記載の車両用アンテナ装置。
1 1. 前記線状導体は、 前記第 1 のループアンテナのアンテナェ レメン 卜に平行な導体と、 前記平行な導体の両端部に接続される導 体とから構成され、
前記線状導体は更に、 前記第 2のループアンテナのアンテナエレ メン トに平行な導体と、 前記平行な導体の両端部に接続される導体 とから構成されることを特徴とする請求項 1 0 に記載の車両用アン テナ装置。
12. 前記車両の前後方向に平行な方向に指向性を備えた前記ル ープアンテナが、 車室内から見て、 前記窓の左上及び右上の何れか 一方に設置された第 1 のループアンテナから構成され、
車両の前後方向に平行な方向から外れた方向に指向性を備えた前 記ループアンテナが、 車室内から見て、 窓の上縁部に沿った方向に 設置された第 2のループアンテナ及び第 3のループアンテナと、 前 記窓の左下及び右下の何れか一方に設置された第 4のループアンテ ナから構成され、
前記第 2のループアンテナが備える 2つの給電端子と、 前記第 3 のループアンテナが備える 2つの給電端子との、 前記オフセッ トさ れる方向が異なることを特徴とする請求項 1 に記載の車両用アンテ ナ装置。
13. 前記第 4のループアンテナが備える 2つの給電端子が、 前 記第 4のループアンテナを左右に二分する中心線に対して車両のボ ディ側にオフセッ 卜されて設けられていることを特徴とする請求項 1 2 に記載の車両用アンテナ装置。
14. 前記第 4のループアンテナの給電端子から遠い側のアンテ ナエレメン トの外側に、 前記第 4のループアンテナを構成するアン テナエレメン トに接続しない線状導体が隣接して配置されているこ とを特徴とする請求項 1 3 に記載の車両用アンテナ装置。
15. 前記線状導体は、 前記第 4のループアンテナのアンテナェ レメン 卜に平行な導体と、 前記平行な導体の両端部に接続される導 体とから構成されることを特徴とする請求項 1 4に記載の車両用ァ ンテナ装置。
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