WO2012011354A1 - 車両用アンテナ - Google Patents

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WO2012011354A1
WO2012011354A1 PCT/JP2011/064293 JP2011064293W WO2012011354A1 WO 2012011354 A1 WO2012011354 A1 WO 2012011354A1 JP 2011064293 W JP2011064293 W JP 2011064293W WO 2012011354 A1 WO2012011354 A1 WO 2012011354A1
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WO
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ground side
ground
hot
antenna
feeding point
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PCT/JP2011/064293
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮太 佐藤
Original Assignee
セントラル硝子株式会社
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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
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H01Q5/371—Branching current paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Definitions

  • the present invention relates to an ungrounded antenna suitable for receiving terrestrial digital television broadcast waves and UHF band analog television broadcast waves provided on a window glass of a vehicle.
  • terrestrial digital television broadcasting with a frequency of 698 to 806 MHz or the like has been put into practical use, and support for terrestrial digital broadcasting is also progressing as an antenna mounted on a car or a broadcasting wave transmission / reception device.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-229140 discloses a linear antenna disposed on a window glass surface of a moving body such as an automobile or a surface of an insulating member of a body, and 1 of transmission / reception radio waves extending from a first feeding point.
  • a first element having a length of / 4 wavelength or 3/4 wavelength and a second feeding point in the vicinity of the first feeding point so as to surround the first element from the second feeding point
  • a vehicular antenna having a closed loop-like second element having a length of one or more wavelengths of transmitted / received radio waves extended to is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-159657 discloses a first polygonal or arcuate closed loop shape extending from a first feeding point disposed on a window glass surface of a moving body such as an automobile or an insulating member surface of a body. And the second element provided closer to the first element than the second feeding point provided near the first feeding point inside the first element, and the first element Is longer than one wavelength of the transmission / reception radio wave and longer than the length of the second element, and the length of the second element is set to 3/4 wavelength or 5/4 wavelength of the transmission / reception radio wave.
  • a vehicular antenna is disclosed in which an external conductor and an internal conductor of a coaxial cable are connected to each of a first feeding point and a second feeding point.
  • the electric field at the tip of the hot-side element is stabilized by surrounding the hot-side element that is susceptible to external influences with a closed-loop ground-side element. Therefore, it is made difficult to be affected by the antenna performance due to the human body or the like, and a suitable receiving sensitivity is obtained.
  • the length of the ground side element is closed loop, making it difficult to adjust the length compared to the open loop filament, and free tuning There was a problem that the degree became small.
  • An object of the present invention is to provide an antenna suitable for improving antenna performance and receiving terrestrial digital television broadcast waves.
  • a typical embodiment of the present invention is an antenna provided with a hot side element and a ground side element and provided on a window glass of a vehicle, wherein the hot side element is connected to a hot side feeding point and has a body flange.
  • a ground-side first element extending clockwise from an earth-side feeding point provided in the vicinity of the hot-side feeding point; and the earth-side feeding point
  • a ground-side second element that extends further counterclockwise, and each of the tips of the ground-side first element and the ground-side second element is electrically connected at a high frequency.
  • a loop antenna having an opening so as to surround a side element is formed.
  • the antenna it is possible to make the antenna less susceptible to the antenna performance due to the antenna installation location or the human body.
  • FIG. 1 The front view of the antenna pattern of Example 1 of this invention.
  • FIG. 1 The front view of the antenna pattern of the comparative example 1.
  • FIG. 1 The front view of the antenna pattern of the comparative example 2.
  • a glass antenna according to an embodiment of the present invention is an antenna for transmitting and receiving terrestrial digital television broadcast waves in Japan and abroad disposed on a window glass 1 of an automobile, a hot side element 10 extending from a hot side feeding point, This is a non-grounded glass antenna including a ground side element 20 extending from the ground side feeding point.
  • the hot-side element 10 is an element that is on the glass surface and includes a filament 11 that extends from the hot-side feeding point 6 and extends away from the nearest side of the metal body flange 3.
  • the earth-side element 20 extends from the earth-side feeding point 7 provided in the vicinity of the hot-side feeding point 6 clockwise around the hot-side element 10 in a direction surrounding the hot-side element 10.
  • the ground side second element 22 extending in the direction surrounding the hot side element 10 counterclockwise from the ground side feeding point 7.
  • the ground-side element 20 has openings so that the tip ends of the ground-side first and second elements 21 and 22 are closely overlapped so as to be capacitively coupled to each other and surround the hot-side element 10. It is formed in a loop shape.
  • the earth-side element 20 Since the earth-side element 20 has a loop shape having an opening, the opening is in a non-conductive state opened in a direct current, but is in a conductive state when receiving high-frequency radio waves, At a high frequency, an effect equivalent to that of the conventional antenna pattern shown in FIG.
  • the tip of the ground side first element 21 and the tip of the ground side second element 22 are overlapped so that the ground side first element 21 and the ground side second element 22 of the ground side element 20 are capacitively coupled.
  • the overlap portion 24 is preferably provided at a location far from the ground-side feeding point 7, for example, a side facing the side where the ground-side feeding point 7 is located as shown in FIGS.
  • the clockwise ground side first element 21 and the counterclockwise ground side second element 22 of the ground side element 20 are stretched so that the tip ends of the elements do not overlap.
  • Auxiliary wire 23 is provided between the tips of each element, and one end of auxiliary wire 23 and the tip of ground side first element 21 are close and overlapped so as to be capacitively coupled.
  • the overlap portions 24 and 25 may be provided at a plurality of locations so that the other end portion of the first and second end portions of the ground side second element 22 are close and overlapped so as to be capacitively coupled.
  • the length of the line from the hot-side feeding point 6 to the tip of the hot-side element 10 is a quarter wavelength of the approximate center frequency of the transmission / reception frequency band.
  • the auxiliary filament 12 orthogonal to the hot-side filament 11 of the hot-side element 10 may be extended from the tip of the hot-side filament 11.
  • the resonance frequency and the impedance can be adjusted.
  • FIG. 2 shows an example in which the auxiliary filament 12 is bent at 90 ° from the hot filament 11, but this angle may be any number of times.
  • FIG. 2 shows an example in which the number of horizontal lines of the ground side first element 21 is three and the number of horizontal lines of the ground side second element 22 is four, but the number is not limited to this. Further, one horizontal line of the ground side first element 21 and the ground side second element 22 may be one, and the other horizontal line may be a plurality.
  • each line of the ground side element 20 having the ground side first element 21 and the ground side second element 22 is summed, and the length (electrical length) in which the overlap is regarded as one line. Is preferably 1 to 2 wavelengths of transmitted / received radio waves.
  • the length of the line where the tip of the ground side first element 21 of the ground side element 20 and the tip of the ground side second element 22 overlap is such that the VSWR of the antenna becomes low. It is preferable to adjust to. Specifically, the length of the portion where the tip of the ground side first element 21 and the tip of the ground side second element 22 are close to each other and capacitively coupled (A in FIG. 1) is 10 mm to one wavelength. There should be.
  • the length of the overlapping portion in the overlap portion 24 is set to 10 mm or more. If the length is less than 10 mm, the capacitive coupling becomes weak, and the ground side first element 21 and the ground side second element 22 are reduced. This is because the effect that can be regarded as a single filament is reduced.
  • the length of the overlapping portion is set to one wavelength or less because when it is set to one wavelength or more, preferable capacitive coupling is obtained, but the filaments become complicated.
  • one side connected to the ground-side feeding point 7 of the ground-side first element 21 is constituted by a plurality of filaments, and the plurality of filaments are arranged in parallel, You may make it connect the front-end
  • one side connected to the ground-side feeding point 7 of the ground-side second element 22 of the ground-side element 20 is constituted by a plurality of filaments, the plurality of filaments are arranged in parallel, and each tip You may make it connect parts.
  • the antenna pattern may be directly printed on the surface of the vehicle window glass 1 or a sheet on which the antenna pattern is printed may be attached.
  • the ground side element 20 As the shape of the ground side element 20, the rectangular shape shown in FIGS. 1, 2, and 5 is generally used. However, as shown in FIG. 3, the arcuate shape of the corner portion of the metal flange 3 is used. According to the shape, a part of the ground side element 20 may be arcuate, and may be elliptical as shown in FIG. Further, although not shown, the earth side element 20 may be formed in a square, rhombus, or polygonal shape.
  • an internal conductor and an external conductor of a coaxial cable are connected to the hot-side feeding point 6 and the ground-side feeding point 7, respectively.
  • the earth side element 20 branches from the tip of the earth side feeding point 7 via the lead wire 26 to the earth side first element 21 and the earth side second element 22 from the tip, and the wires are in opposite directions.
  • the ground side first element 21 and the ground side second element 22 may be directly connected to the ground side feed point 7 without passing through the lead wire 26 from the ground side feed point 7.
  • window glass 1 for automobiles it may be provided on any of window glass such as front window glass, rear window glass, side window glass and sunroof, and the window glass is not only a glass plate but also a transparent resin. A case of a plate or a composite of a glass plate and a transparent resin plate is also included.
  • the antenna of the present embodiment has a conductive pattern on the window glass surface such as the upper margin part, lower margin part, front window glass, side window glass, and roof window glass of the heating filament of the rear window glass. It may be printed directly by a paste, or may be printed on a transparent seal or transparent sheet having a small thickness and adhered to a portion made of an insulating material or an inner surface side of a window glass surface.
  • the said antenna 2 may be provided only in one place in the window glass of a motor vehicle, an antenna is provided in each of several places or each of several window glass in the same window glass, and these several antennas are used.
  • Diversity reception In this case, the plurality of antennas constituting the diversity antenna may be the same pattern or different patterns. The reception sensitivity can be further improved by performing diversity reception.
  • the ground side first element 21 extending so as to surround the hot side element 10 clockwise from the ground side feed point 7, and the left side from the ground side feed point 7.
  • the ground side element 20 is open and non-conducting in terms of direct current, but is in a conducting state in terms of high frequency, so that the ground area as shown in FIG. A reception characteristic equivalent to that of a conventional antenna in which the side element is a closed loop is obtained. That is, an antenna that has a simple configuration and does not impair the field of view can be provided.
  • the hot-side element 10 is surrounded by the open-loop shaped ground-side element 20, the electric field at the tip of the antenna that is susceptible to external influences can be stabilized, and the influence of adjacent conductors can be reduced. It is possible to make it less susceptible to the antenna performance due to the antenna installation location or the human body. Therefore, it is possible to obtain an antenna with stable characteristics in which the antenna impedance hardly changes depending on whether or not a person is in the vehicle.
  • the ground-side element 20 is regarded as a ground antenna by setting the total length of the loop-shaped filaments of the ground-side element 20 to 1 to 2 wavelengths of transmission / reception radio waves. Therefore, it is possible to obtain the same characteristics as the configuration in which the metal body is grounded at the frequency of the terrestrial digital broadcasting wave band.
  • FIG. 1 shows an antenna pattern according to the first embodiment of the present invention, and shows a non-grounded glass antenna provided in the vicinity of an upper corner portion of a rear window glass of an automobile.
  • a hot-side feeding point 6 is provided in the vicinity of the upper side near the upper left corner of the opening of the metal flange 3, connected to the hot-side feeding point 6, and substantially perpendicular to the lower side away from the upper side of the metal flange.
  • a ground side element 20 extended from the ground side feed point 7 provided in the vicinity of the hot side feed point 6.
  • the ground-side element 20 includes an inverted U-shaped ground-side first element 21 extending from the ground-side feed point 7 so as to surround the hot-side element 10 clockwise around the hot-side element 10, and a ground-side feed point. 7 and a U-shaped ground side second element 22 extending in the direction surrounding the hot side element 10 in the counterclockwise direction, and the tips of the two ground side elements 21 and 22 face each other.
  • the filaments at the tips of the earth side elements 21 and 22 are closely overlapped so that the earth side element 20 surrounds the hot side element 10. It was set as the substantially rectangular loop shape with the front-end
  • the ground side element 20 is branched from the ground side feed point 7 through the lead wire 26 to the ground side first element 21 and the ground side second element 22 from the tip, and the wires are opposite to each other. Extending the article.
  • Examples of the wire lengths of the antenna of Example 1 are as follows.
  • the length of the filament from the hot-side feeding point 6 to the tip of the hot-side element 10 is 1 ⁇ 4 wavelength of the radio wave at a substantially center frequency of 600 MHz of transmission / reception frequency, and the wavelength reduction rate (about 0.6) of the glass plate 1 To 60 mm.
  • the length of the horizontal line extending rightward from the upper end of the lead line 26 connected to the ground side feeding point of the first element 21 on the earth side is 50 mm, and the vertical line extending downward from its tip is 85 mm, Furthermore, the length of the folded line folded back in a U-shape from the lower end of the vertical line is 90 mm.
  • the length of the horizontal line extending from the upper end of the lead line 26 connected to the ground side feeding point of the ground side second element 22 to the left side (corner direction) is 100 mm, and the vertical line extending downward from the tip thereof.
  • the length of the strip is 90 mm, and the length of the folded strip that is folded back in a U-shape from the lower end of the vertical strip is 95 mm.
  • the overlap length (A in FIG. 1) of the folded line of the ground side first element 21 and the folded line of the ground side second element 22 is 35 mm, and the interval between the lines is 5 mm. .
  • each horizontal line of the ground side first line 21 and the ground side second line 22 and the top side of the flange opening is 5 mm
  • the vertical line of the ground side second line 22 and the flange opening are The distance from the vertical side is 10 mm.
  • the hot-side feeding point 6 and the ground-side feeding point 7 are each 10 mm in length and width, and the interval between the feeding points is 15 mm.
  • the antenna of the present embodiment is formed by printing a width of each line with a conductive ceramic paste at a predetermined position on the indoor surface side of the window glass plate with a width of 0.7 mm, and drying and baking in a heating furnace.
  • the center conductor of the coaxial cable (not shown) extending from the tuner (not shown) was connected to the hot-side feeding point 6 and the outer conductor was connected to the ground-side feeding point 7.
  • the antenna according to the first embodiment can provide an antenna that has almost no change in antenna impedance due to the human body and does not impair the field of view even when a person is on the vehicle, and that does not impair the field of view.
  • the antenna tuning is also easier than the conventional one.
  • the second embodiment is a modified pattern of the first embodiment as shown in FIG.
  • the ground-side first element 21 connected to the ground-side feeding point 7 includes three horizontal filaments, and the tips of the three horizontal filaments are connected to each other. Were connected by vertical filaments.
  • the ground-side second element 22 connected to the ground-side feeding point 7 includes four horizontal filaments, and the tips of the four horizontal filaments are connected by vertical filaments.
  • the auxiliary filament 12 refracted in the horizontal direction from the lower end of the hot filament 11 of the hot element 10 is provided. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations, and descriptions thereof are omitted.
  • Example 2 is characterized in that there are a plurality of horizontal filaments of the ground side first element 21 and the ground side second element 22 and a feature in which auxiliary filaments 12 that are bent from the hot side filament 11 and extended are provided.
  • these two features may be applied separately to the antennas of other embodiments.
  • the terrestrial digital television broadcast wave receiving antenna according to the second embodiment having the above-described configuration is provided on the rear window glass of the automobile and a radio wave in the terrestrial digital television broadcast wave band having a frequency of 470 to 710 MHz is received, the same as in the first embodiment. Good reception performance can be obtained.
  • the antenna of the second embodiment can provide an antenna that does not impair the field of view because it has a simple configuration with little change in antenna impedance due to the human body even when a person is in the vehicle.
  • the antenna tuning is also easier than the conventional one.
  • Example 3 The antenna of the third embodiment shown in FIG. 3 is different from the first embodiment in that the shape of the upper left corner of the ground side element is a substantially quadrant arc shape, and the other configuration is the same as that of the first embodiment described above. Since they are the same, the same reference numerals are given to the same components, and descriptions thereof are omitted.
  • the antenna of Example 3 is provided with an R-shaped antenna along the R-shape of the upper corner of the opening of the window glass flange, and the hot-side feeding point 6 and the ground-side feeding point 7 have an arc shape on the upper left side. It is an antenna arranged near the corner.
  • the antenna of the third embodiment is different from the first embodiment described above in that the ground side element 20 extends from the ground side feeding point 7 around the hot side element 10 in a clockwise direction so as to surround the hot side element 10.
  • the tips of the two ground-side elements 21 and 22 face each other, and the wires at the tip of the ground-side elements 21 and 22 are coupled to each other so that the ground-side elements 21 and 22 are capacitively coupled.
  • the ground side element 20 surrounds the hot side element 10 and the ground side element 20 is And the tip of each element is open to formed was substantially rectangular loop shape upper left corner becomes 1 arc shape of a quarter.
  • the terrestrial digital television broadcast wave receiving antenna according to the third embodiment having the above-described configuration is provided on the rear window glass of the automobile and a radio wave in the terrestrial digital television broadcast wave band having a frequency of 470 to 710 MHz is received, the same as in the first embodiment. Good reception performance can be obtained.
  • the antenna according to the third embodiment can provide an antenna that has almost no change in antenna impedance due to the human body and does not impair the field of view even when a person is on the vehicle, and has a reception gain.
  • the antenna tuning is also easier than the conventional one.
  • Example 4 The fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 4 differs from the first embodiment in that the shape of the ground side element is substantially circular, and the configuration of the hot side element 10 is the same as that of the first embodiment described above. For this reason, the same reference numerals are assigned to the same components, and descriptions thereof are omitted.
  • the earth-side element 20 is clockwise from the earth-side feeding point 7 around the hot-side element 10 and has a right-half ellipse (or circle, oval) -shaped earth-side first extending so as to surround the hot-side element 10.
  • the tip end portions face each other, the arc strips at the tip ends of the two elements are closely overlapped so as to be capacitively coupled to each other, and are arranged so as to surround the hot side element 10, 20 differs from the first embodiment in that it has a substantially circular shape in which a tip of each element 20 is open.
  • the terrestrial digital television broadcast wave receiving antenna according to the fourth embodiment having the above-described configuration is provided on the rear window glass of the automobile and a radio wave in the terrestrial digital television broadcast wave band having a frequency of 470 to 710 MHz is received, the same as in the first embodiment. Good reception performance can be obtained.
  • the antenna according to the fourth embodiment can provide an antenna that does not impair the field of view because the antenna impedance hardly changes even when a person is in the vehicle, and has a simple configuration, so that the reception gain can be reduced.
  • the antenna tuning is also easier than the conventional one.
  • Example 5 The fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 5 differs from the first embodiment described above in that a substantially rectangular ground side element 20 is replaced with an L-shaped ground side first element 21 and an inverted U-shaped ground side first element. 2 elements 22 and a part of each of the L-shaped auxiliary filaments 23 are overlapped in close proximity so as to be capacitively coupled to each other, and arranged so as to surround the hot element 10, A substantially rectangular loop shape in which the tip of each element 20 is open is used.
  • the structure of the hot side element 10 is the same as Example 1 mentioned above, the same code
  • the ground-side first element 21 is an L-shaped element that is connected to the ground-side feeding point 7 via a lead wire 26 and includes a horizontal wire extending to the right and a vertical wire extending downward from the tip. is there.
  • the ground side second element 22 is an inverted U-shaped element including a horizontal line, a vertical line, and a folded line connected to the ground side feeding point 7 via the lead line 26 as in the first embodiment. .
  • an L-shaped auxiliary wire 23 is provided between the ground side first element 21 and the ground side second element 22, and between the one end of the auxiliary wire 23 and the ground side first element 21, and the auxiliary wire Overlap portions 24 and 25 that are close to each other are provided between the other end of the strip 23 and the ground-side second element 22 so as to be capacitively coupled to each other.
  • the terrestrial digital television broadcast wave receiving antenna according to the fifth embodiment having the above-described configuration is provided on the rear window glass of the automobile and a radio wave in the terrestrial digital television broadcast wave band having a frequency of 470 to 710 MHz is received, the same as in the first embodiment. Good reception performance can be obtained.
  • the antenna according to the fifth embodiment can provide an antenna that does not impair the field of view because it has a simple configuration with little change in antenna impedance due to the human body even when a person is on the vehicle.
  • the antenna tuning is also easier than the conventional one.
  • Comparative Example 1 shown in FIG. 7 is an antenna having a pattern described in Patent Document 1, and is a substantially rectangular closed-loop earth-side element 20 ′ surrounding a hot-side element 10 ′ extending in the vertical direction. It is an antenna which has.
  • the earth side element 20 ′ is connected to the earth side feeding point 7 ′ via a lead wire 26 ′.
  • the line length of the hot-side element 10 ′ of the antenna 2 ′ of Comparative Example 1 is set to 1/4 wavelength of the radio wave at the substantially intermediate frequency 600 MHz in the reception frequency band, and the wavelength reduction rate of the glass plate 1 ′ is about 0.6
  • the length of the vertical side of the ground side element 20 ′ is 90 mm, and the length of the horizontal side is 150 mm.
  • the distance between the upper side of the ground side element 20 ′ and the upper side of the opening of the flange 3 ′ is 5 mm, and the distance between the vertical line of the ground side element 20 ′ and the vertical side of the opening of the flange 3 ′ is 10 mm. is there.
  • the hot-side feeding point 6 ′ and the ground-side feeding point 7 ′ are each 10 mm in length and width, and the interval between the feeding points 6 ′ and 7 ′ is 15 mm.
  • the antenna of Comparative Example 1 has a lower gain than the antenna of Example 1 in the band of 500 to 590 MHz and the band of 620 to 710 MHz. Further, since the antenna pattern of the closed loop shape of Comparative Example 1 has a closed loop shape, it cannot be adjusted to adjust only the length of one side during tuning, so that adjustment is not easy.
  • the antenna pattern of Comparative Example 2 shown in FIG. 8 includes a ground-side first element 21 "extending so as to surround the hot-side element 10" clockwise from the ground-side feeding point 7 "and a ground-side feeding point 7".
  • Two lines of an inverted U-shaped ground-side second element 22 "extending so as to surround the hot-side element 10" in a counterclockwise direction are arranged in a substantially rectangular shape, but the ground-side second element 22 " The end is bent downward before the tip of the ground side first element 21 "so that the tips of the ground side first element 21" and the ground side second element 22 "do not overlap each other (ie, In this pattern, the first element 21 "on the ground side and the second element 22" on the ground side are not capacitively coupled to each other, and an open substantially rectangular loop shape is used.
  • the end of the wire of the ground side second element 22 is bent downward so that the total length of the ground side second element 22" matches the total length of the ground side second element 22 (see FIG. 1) of the first embodiment. This is to make it happen.
  • the ground side first element 21 "and the ground side second element 22" are connected to the ground side feeding point 7 "via a lead wire 26".
  • the hot side element 10 is connected to the hot side feeding point 6".
  • the lengths of the vertical and horizontal lines of the substantially rectangular portion of the ground side element 20 ′′ of the antenna 2 ′′ of the comparative example 2 are the same as the lengths of the vertical sides of the ground side element of the comparative example 1 and example 1.
  • the length of the side is 90 mm
  • the length of the horizontal side is 150 mm
  • the length of the portion bent downward on the ground side second element 22 ′′ before the tip of the ground side first element 21 ′′ is 35 mm.
  • the lengths and intervals of the filaments other than the above are the same as those in Example 1 and Comparative Example 1.
  • the frequency characteristic of the antenna of Comparative Example 2 is compared with the frequency characteristic of the antenna of Example 1 indicated by the thick solid line in FIG. 6 in the band of 470 to 500 MHz, the band of 540 to 580 MHz, and the band of 620 to 710 MHz. Compared to the first embodiment, the reception gain is low.
  • the antenna of the comparative example 2 and the antenna of the first example are compared, in the antenna of the comparative example 2, the loop of the ground side first element 21 "and the ground side second element 22" of the ground side element 20 " Since the overlap portion is not provided in the opening of the shape, the reception gain is reduced as compared with Example 1. In the antenna of Example 1, the reception gain is reduced by overlapping two elements on the ground side. Can be suppressed.

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Abstract

　ホット側エレメントとアース側エレメントとを備え、車両の窓ガラスに設けられるアンテナであって、前記ホット側エレメントは、ホット側給電点に接続され、ボディフランジから離れる方向に延伸した線条を含み、前記アース側エレメントは、前記ホット側給電点の近傍に設けられたアース側給電点から右回りに延ばしたアース側第１エレメントと、前記アース側給電点より左回りに延ばしたアース側第２エレメントとを含み、前記アース側第１エレメントと前記アース側第２エレメントとの各先端部が高周波的に導通することによって、前記アース側エレメントが、前記ホット側エレメントを囲むように開口部を有するループ線条を形成した。

Description

車両用アンテナ
　本発明は、車両の窓ガラスに設けられる地上デジタルテレビ放送波、およびＵＨＦ帯のアナログテレビ放送波を受信するのに好適な非接地型のアンテナに関する。
　近年、日本国内におけるテレビジョン放送波は、周波数が９０～２２０ＭＨｚのＶＨＦ帯や４７０～７７０ＭＨｚのＵＨＦ帯の地上アナログテレビ放送から、周波数が４７０～７１０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送に移行されつつある。
　また、日本国外においても、周波数が６９８～８０６ＭＨｚ等の地上デジタルテレビ放送が実用化されており、自動車に搭載するアンテナや放送電波の送受信機器としても、地上デジタル放送への対応が進みつつある。
　このような地上デジタルテレビ放送波の送受信においては、地上アナログ放送の送受信に比べて特に受信感度を高感度とする必要があるため、アンテナシステムとして非接地型アンテナが採用されることが多い。
　例えば、特開２００５－２２９１４０号公報には、自動車等移動体の窓ガラス面またはボディの絶縁部材表面に配設される線条アンテナであって、第１の給電点より延ばした送受信電波の１／４波長または３／４波長の長さの第１のエレメントと、前記第１の給電点の近傍に第２の給電点とを設け、該第２の給電点より第１のエレメントを取り囲むように延ばした送受信電波の１波長以上の長さを有する閉ループ状の第２のエレメントとを有する車両用アンテナが開示されている。
　また、特開２００５－１５９６５７号公報には、自動車等移動体の窓ガラス面またはボディの絶縁部材表面に配設される第１の給電点より延ばした多角形状または円弧状の閉ループ形状の第１のエレメントと、第１のエレメントの内側で第１の給電点近傍に設けた第２の給電点より第１のエレメントに近接するように設けられる第２のエレメントとからなり、前記第１のエレメントの線条の長さは送受信電波の１波長以上、かつ第２のエレメントの線条の長さより長くし、第２のエレメントの線条長さを送受信電波の３／４波長または５／４波長として、第１の給電点と第２の給電点のそれぞれに同軸ケーブルの外部導線と内部導線を接続したことを特徴とする車両用アンテナが開示されている。
　前述したように、特許文献１、２に記載されたアンテナでは、いずれも外部の影響を受けやすいホット側エレメントを閉ループ状のアース側エレメントで取り囲むことによって、ホット側エレメントの先端部分の電界を安定化させ、人体等によるアンテナ性能への影響を受けにくくさせ、好適な受信感度を得ている。しかし、アンテナのインピーダンスの調節によってアンテナの共振周波数をチューニングする場合には、アース側エレメントが閉ループ状であるために、開放したループ線条に比べて、その長さが調整しにくく、チューニングの自由度が小さくなるという問題点があった。
　本発明は、アンテナ性能を向上させると共に地上デジタルテレビ放送波を受信するのに好適なアンテナの提供を目的とする。
　本発明の代表的な実施の形態は、ホット側エレメントとアース側エレメントとを備え、車両の窓ガラスに設けられるアンテナであって、前記ホット側エレメントは、ホット側給電点に接続され、ボディフランジから離れる方向に延ばした線条を含み、前記アース側エレメントは、前記ホット側給電点の近傍に設けられたアース側給電点から右回りに延ばしたアース側第１エレメントと、前記アース側給電点より左回りに延ばしたアース側第２エレメントとを含み、前記アース側第１エレメントと前記アース側第２エレメントとの各先端部が高周波的に導通することによって、前記アース側エレメントが、前記ホット側エレメントを囲むように開口部を有するループ線条を形成することを特徴とする車両用アンテナである。
　本発明の一実施の形態によれば、自動車内でアンテナの設置場所や人体等によるアンテナ性能への影響を受けにくくすることができる。
本発明の実施例１のアンテナパターンの正面図。 本発明の実施例２のアンテナパターンの正面図。 本発明の実施例３のアンテナパターンの正面図。 本発明の実施例４のアンテナパターンの正面図。 本発明の実施例５のアンテナパターンの正面図。 本発明の実施例１、比較例１、２のアンテナの周波数特性図。 比較例１のアンテナパターンの正面図。 比較例２のアンテナパターンの正面図。
　本発明の実施形態のガラスアンテナは、自動車の窓ガラス１に配設する日本国内及び国外の地上デジタルテレビ放送波を送受信するためのアンテナで、ホット側給電点から延ばしたホット側エレメント１０と、アース側給電点より延ばしたアース側エレメント２０を備える非接地のガラスアンテナである。
　ホット側エレメント１０は、ガラス面上にあって、ホット側給電点６から延ばし、金属ボディフランジ３の最も近い辺から遠ざかる方向に延ばした線条１１を含むエレメントである。
　一方、アース側エレメント２０は、ホット側給電点６の近傍に設けたアース側給電点７よりホット側エレメント１０を中心として右回りでホット側エレメント１０を囲む方向に延ばしたアース側第１エレメント２１と、同アース側給電点７より左回りでホット側エレメント１０を囲む方向に延ばしたアース側第２エレメント２２との２つの線条を有する。アース側エレメント２０は、アース側第１及び第２エレメント２１、２２の先端部同士を、互いに容量結合するように、近接してオーバーラップさせ、ホット側エレメント１０を取り囲むように、開口部を有するループ状に形成したものである。
　アース側エレメント２０は、開口部を有するループ状の形状であるので、該開口部は、直流的には開放された非導通状態であるが、高周波の電波を受信する場合には導通状態となり、高周波においては、図７に示した直流的に閉ループである従来のアンテナパターンと同等の効果が得られる。
　アース側エレメント２０のアース側第１エレメント２１とアース側第２エレメント２２とが容量結合するように、アース側第１エレメント２１の先端部とアース側第２エレメント２２の先端部とをオーバーラップさせたオーバーラップ部２４は、アース側給電点７から遠い箇所、例えば、図１～図４に示したようにアース側給電点７の位置する辺と対向する辺に設けることが好ましい。
　また、図５に示したように、アース側エレメント２０の右回りのアース側第１エレメント２１と左回りのアース側第２エレメント２２とを、各エレメントの先端部がオーバーラップしないように延伸し、各エレメントの先端部間に補助線条２３を設け、補助線条２３の一端部とアース側第１エレメント２１の先端部が容量結合するように近接かつオーバーラップさせ、さらに、補助線条２３の他端部とアース側第２エレメント２２の先端部も容量結合するように近接かつオーバーラップするように、複数個所にオーバーラップ部２４、２５を設けるようにしてもよい。
　ホット側給電点６から延ばしたホット側エレメント１０の先端までの線条の長さは、送受信周波数帯の略中心周波数の１／４波長の長さとするのが好ましい。
　また、図２に示すように、ホット側エレメント１０のホット側線条１１と直交する補助線条１２をホット側線条１１の先端より延伸してもよい。この補助線条１２の長さや延伸方向を変えることによって、共振周波数やインピーダンスの調整が可能になる。例えば、図２には、補助線条１２がホット側線条１１から９０°で屈曲する例を示すが、この角度は何度でもよい。
　また、図２には、アース側第１エレメント２１の水平線条を３本とし、アース側第２エレメント２２の水平線条を４本とした例を示すが、この本数に限らない。さらに、アース側第１エレメント２１と、アース側第２エレメント２２との一方の水平線条を１本とし、もう一方の水平線条を複数本としてもよい。
　さらに、アース側第１エレメント２１とアース側第２エレメント２２とを有するアース側エレメント２０の各線条の長さを合計し、オーバーラップ分を１本の線条とみなした長さ（電気長）は、送受信電波の１波長～２波長の長さとするのが好ましい。
　さらにまた、オーバーラップ部２４において、アース側エレメント２０のアース側第１エレメント２１の先端とアース側第２エレメント２２の先端とがオーバーラップする線条の長さは、アンテナのＶＳＷＲが低くなるように調整することが好ましい。具体的には、アース側第１エレメント２１の先端とアース側第２エレメント２２の先端とが互いに近接し容量結合する部分の長さ(図１におけるＡ)が、１０ｍｍ～１波長の長さであるとよい。
　前述したように、オーバーラップ部２４においてオーバーラップする部分の長さを１０ｍｍ以上としたのは、１０ｍｍ未満だと、容量結合が弱くなって、アース側第１エレメント２１とアース側第２エレメント２２とが電気的に１本の線条とみなせる効果が減少するためである。また、オーバーラップする部分の長さを、１波長以下としたのは、１波長以上とすると好ましい容量結合が得られるが、線条が煩雑になるためである。
　また、図２に示すように、アース側第１エレメント２１のアース側給電点７に接続される一辺を複数本の線条によって構成し、該複数本の線条を平行に配設し、それぞれの先端部同士を連結するようにしてもよい。
　また、アース側エレメント２０のアース側第２エレメント２２のアース側給電点７に接続される一辺を複数本の線条によって構成し、該複数本の線条を平行に配設し、それぞれの先端部同士を連結するようにしてもよい。
　さらに、アンテナパターンを車両の窓ガラス１の面に直接印刷して形成、あるいはアンテナパターンを印刷したシートを貼設してもよい。
　アース側エレメント２０の形状としては、図１、図２、図５に示した矩形状とするのが一般的であるが、図３に示したように、金属フランジ３のコーナー部の円弧状の形状に合わせて、アース側エレメント２０の一部を円弧状としてもよく、さらに図４に示したように、楕円形状としてもよい。さらに、図示はしてないが、アース側エレメント２０を、正方形、菱形、多角形状とすることもできる。
　なお、ホット側給電点６とアース側給電点７には、それぞれに図示しない同軸ケーブルの内部導線と外部導線とが接続される。
　さらにまた、アース側エレメント２０はアース側給電点７より引出線条２６を介し、その先端よりアース側第１エレメント２１と、アース側第２エレメント２２とに分岐して、互いに反対方向に線条を延ばしてもよく、また、アース側給電点７より引出線条２６を介さず、アース側第１エレメント２１およびアース側第２エレメント２２が直接アース側給電点７に接続されてもよい。
　自動車等の窓ガラス１としては、前部窓ガラス、後部窓ガラス、側部窓ガラス、サンルーフ等の窓ガラスのいずれに設けてもよく、また、該窓ガラスはガラス板のみならず、透明樹脂板、あるいはガラス板と透明樹脂板との複合体である場合も含まれる。
　また、本実施形態のアンテナは、後部窓ガラスの加熱線条の上部余白部、下部余白部、前部窓ガラス、側部窓ガラス、ルーフ窓ガラスなどの窓ガラス面に、アンテナパターンを導電性ペーストによって直接印刷する、または、厚みが薄い透明シールまたは透明シートに印刷し、窓ガラス面の内面側または絶縁材料からなる部位に貼着して使用してもよい。
　また、当該アンテナ２を自動車の窓ガラスに１箇所のみ設けてもよいが、同一窓ガラスに複数箇所、または複数の窓ガラスのそれぞれのそれぞれにアンテナを設けて、これらの複数個のアンテナを用いてダイバーシティ受信をしてもよい。この場合、ダイバーシティアンテナを構成する複数のアンテナは、同じパターンまたは異なるパターンであってもよい。ダイバーシティ受信を行うことによって、さらに受信感度を向上させることができる。
　以下、本発明の実施の形態の作用について説明する。
　本発明の実施の形態のアンテナでは、アース側エレメント２０として、アース側給電点７より右回りでホット側エレメント１０を囲むように延ばしたアース側第１エレメント２１と、アース側給電点７より左回りでホット側エレメント１０を囲むように延ばしたアース側第２エレメント２２との２つの線条の各先端部同士を互いに容量結合するように近接してオーバーラップさせ、ホット側エレメント１０を取り囲む形状の開口部を有したループ状とした。このため、アース側第１エレメント２１の先端およびアース側第２エレメント２２の先端が開放されているため、各線条のオーバーラップさせた部分の長さを調整することによって、アース側エレメント２０のインピーダンスを容易に調整でき、アンテナのチューニングを容易にすることができる。
　なお、アース側エレメント２０は、直流的には開放された非導通状態であるが、高周波的には導通状態となるので、実質的なアンテナエリアを小さくしつつ、図７に示したようなアース側エレメントを閉ループ状とした従来のアンテナと同等の受信特性が得られる。すなわち、単純な構成で、視界を損なうことのないアンテナを提供できることができる。
　ホット側エレメント１０を、開ループ形状のアース側エレメント２０で取り囲むようにしたので、外部の影響を受けやすいアンテナの先端部分の電界を安定させることができ、近接する導体の影響を小さくすることができ、アンテナの設置場所や人体等によるアンテナ性能への影響を受けにくくすることができる。このため、車両に人の乗車の有無によってもアンテナインピーダンスがほとんど変化しない、特性が安定なアンテナを得ることができる。
　また、本発明の実施の形態のアンテナは、アース側エレメント２０のループ形状の線条長さの合計を送受信電波の１波長～２波長とすることによって、アース側エレメント２０を接地アンテナとみなすことができるために、地上デジタル放送波帯の周波数において金属ボディに接地する構成と同等の特性を得ることができる。
　以下本発明の種々の実施例について、説明する。
　［実施例１］
　図１は、本発明の実施例１のアンテナパターンであり、自動車の後部窓ガラスの上部コーナー部近傍に設けた非接地のガラスアンテナを示す。
　実施例１のアンテナは、金属フランジ３の開口部の左上部コーナーに近い上辺近傍にホット側給電点６を設け、該ホット側給電点６に接続し、金属フランジの上辺から遠ざかる下方に略垂直に延ばしたホット側エレメント１０と、ホット側給電点６の近傍に設けたアース側給電点７より延ばしたアース側エレメント２０とを有する。
　該アース側エレメント２０は、アース側給電点７よりホット側エレメント１０を中心として右回りでホット側エレメント１０を囲むように延ばした逆コ字状のアース側第１エレメント２１と、アース側給電点７より左回りでホット側エレメント１０を囲む方向に延ばしたコ字状のアース側第２エレメント２２との二つのエレメントを含み、該二つのアース側エレメント２１、２２の先端部を互いに向かい合わせ、該アース側エレメント２１、２２が容量結合するように、該アース側エレメント２１、２２の先端部の線条同士を近接してオーバーラップさせ、アース側エレメント２０がホット側エレメント１０を取り囲むように配設して、アース側エレメント２０を構成する各エレメントの先端が開いた略長方形のループ形状とした。
　実施例１のアンテナでは、アース側エレメント２０はアース側給電点７より引出線条２６を介し、その先端よりアース側第１エレメント２１、アース側第２エレメント２２に分岐して互いに反対方向に線条を延ばしている。
　実施例１のアンテナの各線条長さを例示すると以下の通りである。ホット側エレメント１０のホット側給電点６から先端までの線条の長さは、送受信周波数の略中心周波数６００ＭＨｚにおける電波の１／４波長に、ガラス板１の波長短縮率（約０．６）を乗じて、６０ｍｍである。
　アース側第１エレメント２１のアース側給電点に接続した引出線条２６の上端より右側に延ばした水平線条の長さは５０ｍｍであり、その先端より下方に延ばした垂直線条は８５ｍｍであり、さらに垂直線条の下端よりコ字状に折り返した折り返し線条の長さは９０ｍｍである。
　また、アース側第２エレメント２２のアース側給電点に接続した引出線条２６の上端より左側（コーナー方向）に延ばした水平線条の長さは１００ｍｍであり、その先端より下方に延ばした垂直線条は９０ｍｍであり、さらに垂直線条の下端よりコ字状に折り返した折り返し線条の長さは９５ｍｍである。
　さらに、アース側第１エレメント２１の折り返し線条と、アース側第２エレメント２２の折り返し線条とがオーバーラップする長さ（図１のＡ）は３５ｍｍであり、各線条の間隔は５ｍｍである。
　アース側第１線条２１及びアース側第２線条２２の各水平線条とフランジ開口部の上辺との間隔は、５ｍｍであり、アース側第２線条２２の垂直線条とフランジ開口部の縦側辺との間隔は、１０ｍｍである。
　ホット側給電点６とアース側給電点７は、それぞれ縦横１０ｍｍの正方形状とし、各給電点間の間隔を１５ｍｍである。
　本実施例のアンテナは、窓ガラス板の室内面側の所定位置に導電性のセラミックペーストによって、各線条の幅を０．７ｍｍで印刷し、乾燥後、加熱炉によって焼付けして形成され、さらに、図示しないチューナーから延ばした図示しない同軸ケーブルの中心導体をホット側給電点６に、外被導体をアース側給電点７に接続した。
　前述した構成の実施例１の地上デジタルテレビ放送波受信用アンテナを自動車の後部窓ガラスの上部側コーナー近傍に設けて、周波数４７０～７１０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送波帯の電波を受信したところ、図６の太い実線で示すように平均利得で－６．８ｄＢとなる良好な周波数特性が得られ、図６の細い実線で示した後述する比較例１のアンテナ（図７参照）の平均利得－７．６ｄＢ、および、図６の点線で示した後述する比較例２のアンテナ（図８参照）の平均利得－７．６ｄＢと比べて、５００～５９０ＭＨｚの帯域、および、６２０～７１０ＭＨｚの帯域で受信利得の改善が見られ、少なくとも比較例１、２と同等以上の周波数特性が得られた。
　また、実施例１のアンテナは、車両に人が乗車した状態であっても、人体によるアンテナインピーダンスの変化がほとんどなく、単純な構成であるため視界を損なうことのないアンテナを提供でき、受信利得も高く、アンテナチューニングも従来のものに比べて容易となる。
　［実施例２］
　実施例２は、図２に示すように、実施例１の変形パターンである。実施例２のアンテナでは、前述した実施例１と異なり、アース側給電点７に接続されるアース側第１エレメント２１は３本の水平線条を含み、該３本の水平線条の各々の先端同士を垂直線条によって接続した。また、アース側給電点７に接続されるアース側第２エレメント２２は４本の水平線条を含み、該４本の水平線条の各々の先端同士を垂直線条によって接続した。さらには、ホット側エレメント１０のホット側線条１１の下端より水平方向に屈折させた補助線条１２を設けた。その他の構成は、前述した実施例１と同一であるため、同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　なお、実施例２は、アース側第１エレメント２１及びアース側第２エレメント２２の水平線条を複数本とする特徴と、ホット側線条１１から屈曲し、延伸する補助線条１２を設ける特徴とを有するが、この二つの特徴は別個に他の実施例のアンテナに適用してもよい。
　前述した構成の実施例２の地上デジタルテレビ放送波受信用アンテナを自動車の後部窓ガラスに設けて、周波数４７０～７１０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送波帯の電波を受信したところ、実施例１と同様に良好な受信性能を得ることができる。
　また、実施例２のアンテナは、車両に人が乗車した状態であっても、人体によるアンテナインピーダンスの変化がほとんどなく、単純な構成であるため視界を損なうことのないアンテナを提供でき、受信利得も高く、アンテナチューニングも従来のものに比べて容易となる。
　［実施例３］
　図３に示した実施例３のアンテナは、アース側エレメントの左上角部の形状を、略四分の円弧形状とした点において実施例１と異なり、その他の構成は、前述した実施例１と同一であるため、同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　実施例３のアンテナは、窓ガラスのフランジの開口部の上部コーナーのＲ形状に沿って、Ｒ形状のアンテナを設けており、ホット側給電点６及びアース側給電点７を上部左側の円弧状コーナー近傍に並設したアンテナである。
　実施例３のアンテナは、前述した実施例１と異なり、アース側エレメント２０は、アース側給電点７よりホット側エレメント１０を中心として右回りでホット側エレメント１０を囲むように延ばしたコ字状のアース側第１エレメント２１と、アース側給電点７より左回りでホット側エレメント１０を囲むように延ばした円弧部分を一部に有した逆コ字状のアース側第２エレメント２２との二つのエレメントを含み、該二つのアース側エレメント２１、２２の先端部を互いに向かい合わせ、該アース側エレメント２１、２２が容量結合するように、該アース側エレメント２１、２２の先端部の線条同士を近接してオーバーラップさせ、アース側エレメント２０がホット側エレメント１０を取り囲むように配設して、アース側エレメント２０を構成する各エレメントの先端が開いており、左上角部が４分の１円弧形状となった略長方形のループ形状とした。
　前述した構成の実施例３の地上デジタルテレビ放送波受信用アンテナを自動車の後部窓ガラスに設けて、周波数４７０～７１０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送波帯の電波を受信したところ、実施例１と同様に良好な受信性能を得ることができる。
　また、実施例３のアンテナは、車両に人が乗車した状態であっても、人体によるアンテナインピーダンスの変化がほとんどなく、単純な構成であるため視界を損なうことのないアンテナを提供でき、受信利得も高く、アンテナチューニングも従来のものに比べて容易となる。
　［実施例４］
　図４に示した本発明の実施例４は、アース側エレメントの形状を、略円形状とした点が実施例１と異なり、ホット側エレメント１０の構成は、前述した実施例１と同一であるため、同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　アース側エレメント２０は、アース側給電点７よりホット側エレメント１０を中心として右回りで、ホット側エレメント１０を囲むように延ばした右半分の楕円（又は、円、長円）形状のアース側第１エレメント２１と、アース側給電点７より左回りでホット側エレメント１０を囲む方向に延ばした左半分の楕円（又は、円、長円）形状のアース側第２エレメント２２の２つのエレメントとの先端部とを互いに向かい合わせ、該二つのエレメントの各先端部の円弧条同士を互いに容量結合するように近接してオーバーラップさせ、ホット側エレメント１０を取り囲むように配設して、アース側エレメント２０を構成する各エレメントの先端が開いたループ形状とした略円形状とした点が実施例１と異なる。
　前述した構成の実施例４の地上デジタルテレビ放送波受信用アンテナを自動車の後部窓ガラスに設けて、周波数４７０～７１０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送波帯の電波を受信したところ、実施例１と同様に良好な受信性能を得ることができる。
　また、実施例４のアンテナは、車両に人が乗車した状態であっても、人体によるアンテナインピーダンスの変化がほとんどなく、単純な構成であるため視界を損なうことのないアンテナを提供でき、受信利得も高く、アンテナチューニングも従来のものに比べて容易となる。
　［実施例５］
　図５に示した本発明の実施例５は、前述した実施例１と異なり、略長方形状のアース側エレメント２０を、Ｌ字状のアース側第１エレメント２１、逆コ字状のアース側第２エレメント２２、Ｌ字状の補助線条２３の各線条のそれぞれの一部を互いに容量結合するように近接してオーバーラップさせ、ホット側エレメント１０を取り囲むように配設して、アース側エレメント２０を構成する各エレメントの先端が開いている略長方形のループ形状とした。なお、ホット側エレメント１０の構成は、前述した実施例１と同一であるため、同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　アース側第１エレメント２１は、アース側給電点７に引出線条２６を介して接続され、右側に延伸した水平線条とその先端から下方に延ばした垂直線条とを含むＬ字状のエレメントである。また、アース側第２エレメント２２は実施例１と同じくアース側給電点７に引出線条２６を介して接続された水平線条、垂直線条、折返し線条を含む逆コ字状のエレメントである。さらにアース側第１エレメント２１とアース側第２エレメント２２との間にＬ字状の補助線条２３を設け、補助線条２３の一端とアース側第１エレメント２１との間、および、補助線条２３の他端とアース側第２エレメント２２との間は、互いに容量結合するように近接するオーバーラップ部２４、２５を設けた。
　前述した構成の実施例５の地上デジタルテレビ放送波受信用アンテナを自動車の後部窓ガラスに設けて、周波数４７０～７１０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送波帯の電波を受信したところ、実施例１と同様に良好な受信性能を得ることができる。
　また、実施例５のアンテナは、車両に人が乗車した状態であっても、人体によるアンテナインピーダンスの変化がほとんどなく、単純な構成であるため視界を損なうことのないアンテナを提供でき、受信利得も高く、アンテナチューニングも従来のものに比べて容易となる。
　［比較例１］
　図７に示した比較例１は、特許文献１に記載されたパターンを有するアンテナであり、垂直方向に延ばしたホット側エレメント１０'を取り囲むように略長方形状の閉ループ形状のアース側エレメント２０'を有するアンテナである。アース側エレメント２０'は、引出線条２６'を介してアース側給電点７'に接続されている。
　比較例１のアンテナ２'のホット側エレメント１０'の線条長さは、受信周波数帯域の略中間周波数６００ＭＨｚにおける電波の１／４波長を、ガラス板１'の波長短縮率を約０．６として、６０ｍｍであり、アース側エレメント２０'の縦辺の長さは９０ｍｍ、横辺の長さは１５０ｍｍの略長方形状である。
　アース側エレメント２０'の上辺とフランジ３'の開口部の上辺との間隔は５ｍｍであり、アース側エレメント２０'の垂直線条とフランジ３'の開口部の縦側辺との間隔は１０ｍｍである。
　ホット側給電点６'とアース側給電点７'とは、それぞれ縦横１０ｍｍの正方形状であり、各給電点６'、７'間の間隔を１５ｍｍである。
　前述した構成の比較例１の地上デジタルテレビ放送波受信用アンテナ２'を自動車の後部窓ガラス１'に設けて、周波数４７０～７１０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送波帯の電波を受信したところ、図６の細い実線で示す周波数特性となり、平均受信利得は－７．６ｄＢであった。
　図６の周波数特性図によれば、比較例１のアンテナは、５００～５９０ＭＨｚの帯域、および６２０～７１０ＭＨｚの帯域において、実施例１のアンテナと比べて利得が低い。また、比較例１の閉ループ形状のアンテナパターンは、閉ループ形状であるためチューニング時に１辺の長さだけを調整するような調整ができないので、調整が容易ではない。
　［比較例２］
　図８に示した比較例２のアンテナのパターンは、アース側給電点７"より右回りでホット側エレメント１０"を囲むように延ばしたアース側第１エレメント２１"と、アース側給電点７"より左回りでホット側エレメント１０"を囲むように延ばした逆コ字状のアース側第２エレメント２２"の２つの線条を略長方形状に配設するが、アース側第２エレメント２２"の端部を、アース側第１エレメント２１"の先端の手前で下方側に折り曲げて、アース側第１エレメント２１"とアース側第２エレメント２２"との各先端同士がオーバーラップしないように（すなわち、アース側第１エレメント２１"とアース側第２エレメント２２"とが容量結合しないように）した、開いた略長方形のループ形状としたパターンである。アース側第２エレメント２２"の線条の先端を下方側に折り曲げたのは、アース側第２エレメント２２"の全長を実施例１のアース側第２エレメント２２（図１参照）の全長と一致させるためである。アース側第１エレメント２１"およびアース側第２エレメント２２"は、引出線条２６"を介してアース側給電点７"に接続されている。ホット側エレメント１０"はホット側給電点６"に接続されている。
　比較例２のアンテナ２"のアース側エレメント２０"の略長方形状部分の縦辺、横辺の各線条長さは、比較例１、実施例１のアース側エレメントと同様に、縦辺の長さは９０ｍｍ、横辺の長さは１５０ｍｍであり、アース側第２エレメント２２"で、アース側第１エレメント２１"の先端の手前で下方側に折れ曲げた部分の長さは、３５ｍｍである。上記以外の線条の長さ、間隔は、実施例１及び比較例１と同じである。
　前述した構成の比較例２の地上デジタルテレビ放送波受信用アンテナを自動車の後部窓ガラスに設けて、周波数４７０～７１０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送波帯の電波を受信したところ、図６の点線で示す周波数特性となり、平均受信利得は－７．６ｄＢであった。
　比較例２のアンテナの周波数特性は、図６の太い実線で示した実施例１のアンテナの周波数特性と比べて、４７０～５００ＭＨｚの帯域、５４０～５８０ＭＨｚの帯域、および６２０～７１０ＭＨｚの帯域において、実施例１と比べて受信利得が低い。
　このように比較例２のアンテナと実施例１のアンテナとを比較すると、比較例２のアンテナでは、アース側エレメント２０"のアース側第１エレメント２１"とアース側第２エレメント２２"とによるループ形状の開口部にオーバーラップ部分を設けていないため、実施例１に比べて受信利得が低下した。実施例１のアンテナでは、アース側の２本のエレメントをオーバーラップさせることによって受信利得の低下を抑制することができる。
　以上、本発明を添付の図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこのような具体的構成に限定されるものではなく、添付した請求の範囲の趣旨内における様々な変更及び同等の構成を含むものである。
　本出願は、平成２２年（２０１０年）７月２３日に出願された日本特許出願特願２０１０－１６５７０１の優先権を主張し、その内容を参照することにより、本出願に取り込む。

Claims (10)

  1. 　ホット側エレメントとアース側エレメントとを備え、車両の窓ガラスに設けられるアンテナであって、
    　前記ホット側エレメントは、ホット側給電点に接続され、ボディフランジから離れる方向に延伸した線条を含み、
    　前記アース側エレメントは、前記ホット側給電点の近傍に設けられたアース側給電点から右回りに延ばしたアース側第１エレメントと、前記アース側給電点より左回りに延ばしたアース側第２エレメントとを含み、
    　前記アース側第１エレメントと前記アース側第２エレメントとの各先端部が高周波的に導通することによって、前記アース側エレメントが、前記ホット側エレメントを囲むように開口部を有するループ線条を形成することを特徴とする車両用アンテナ。
  2. 　前記形成されたループ線条の辺のうち前記アース側給電点側の辺と対向する辺において、前記アース側第１エレメントと前記アース側第２エレメントとが容量結合するように、前記アース側第１エレメントの先端部と前記アース側第２エレメントとの先端部とを近接する位置に配置することによって、前記アース側第１エレメントと前記アース側第２エレメントとが高周波的に導通することを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナ。
  3. 　前記アース側第１エレメントと前記アース側第２エレメントとの間に補助線条を設け、
    　前記補助線条と前記アース側第１エレメントとが容量結合するように、前記補助線条の一端部と前記アース側第１エレメントの先端部とを近接する位置に配置し、
    　前記補助線条と前記アース側第２エレメントとが容量結合するように、前記補助線条の他端部と前記アース側第２エレメントの先端部とを近接する位置に配置し、
    　これによって、前記アース側第１エレメントと前記アース側第２エレメントとが高周波的に導通し、前記アース側エレメントがループ線条を形成することを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナ。
  4. 　前記アース側第１エレメントの先端部と前記アース側第２エレメントの先端部とにおいて、他の線条と近接する部分の長さが、１０ｍｍから１波長であることを特徴とする請求項２に記載の車両用アンテナ。
  5. 　前記ホット側エレメントの長さは、送受信電波の略１／４波長であることを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナ。
  6. 　前記ホット側エレメントの先端から屈曲して延伸する補助線条を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナ。
  7. 　前記アース側エレメントの電気長は、送受信電波の１波長から２波長であることを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナ。
  8. 　前記アース側第１エレメントの前記アース側給電点に接続される一辺を平行な複数の線条によって構成し、該複数の線条の先端同士を接続したことを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナ。
  9. 　前記アース側第２エレメントの前記アース側給電点に接続される一辺を平行な複数の線条によって構成し、
    　該複数の線条の一端部は前記アース側給電点に接続され、
    　該複数の線条の先端部同士が接続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。
  10. 　請求項１に記載の車両用アンテナを車両の窓ガラス面に直接印刷、または該パターンを印刷したシートを貼設したことを特徴とする記載の車両用アンテナ。
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