WO2012073790A1 - 車両用窓ガラス及びアンテナ - Google Patents

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WO2012073790A1
WO2012073790A1 PCT/JP2011/077090 JP2011077090W WO2012073790A1 WO 2012073790 A1 WO2012073790 A1 WO 2012073790A1 JP 2011077090 W JP2011077090 W JP 2011077090W WO 2012073790 A1 WO2012073790 A1 WO 2012073790A1
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WO
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glass plate
conductive film
slot
electrode
glass
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PCT/JP2011/077090
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English (en)
French (fr)
Inventor
加賀谷　修
幸太郎 末永
井川　耕司
Original Assignee
旭硝子株式会社
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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
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3291—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted in or on other locations inside the vehicle or vehicle body
    • 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
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • 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 window glass including an antenna using a conductive film provided on a glass plate, and an antenna using the conductive film.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a laminated glass for a vehicle formed by sandwiching a conductive film 3 and an intermediate film 4 between glass plates 1 and 2.
  • an arrow D1 indicates the vehicle outer side
  • an arrow D2 indicates the vehicle inner side.
  • Patent Documents 1, 2, and 4 propose a slot antenna using a slot between a flange of a vehicle body to which a glass plate is fixed and a conductive film.
  • the size of the slot is determined for each vehicle model.
  • it resonates at a predetermined frequency. It is difficult to do.
  • the positional relationship between the flange and the conductive film must be accurately controlled.
  • Patent Document 4 when the slot is provided in the conductive film in addition to the slot between the flange of the vehicle body and the conductive film, the effect of the conductive film is reduced if the slot is large, and the glass plate is heated and bent.
  • the molding there is a problem that a large heat distribution is generated on the glass plate depending on the presence or absence of the conductive film, and the molding accuracy is lowered.
  • the present invention can be operated at a predetermined frequency regardless of the size of the slot between the flange of the vehicle body and the conductive film, and does not require the installation accuracy of the glass plate to the vehicle body flange.
  • An object is to provide a vehicle window glass and an antenna using a conductive film.
  • a vehicle window glass according to the present invention includes a glass plate, a dielectric, a conductive film disposed between the glass plate and the dielectric, and the conductive film of the dielectric.
  • a vehicle window glass provided with an antenna conductor having an electrode provided on a surface opposite to the side, wherein the conductive film has a slot whose first end is opened at a peripheral edge of the conductive film.
  • the antenna conductor has a loop-shaped antenna element in which the electrode is disposed at a position that does not overlap the conductive film when the electrode is projected onto the glass plate side, and the electrode serves as a feeding point;
  • the loop-shaped antenna element is provided so as to form an intersecting portion that intersects with the slot when the loop-shaped antenna element is projected onto the glass plate side.
  • an antenna according to the present invention includes a glass plate, a dielectric, a conductive film disposed between the glass plate and the dielectric, and the conductive film side of the dielectric.
  • An antenna conductor having an electrode provided on a surface opposite to the antenna, wherein the conductive film is formed with a slot having a first end opened at a peripheral edge of the conductive film,
  • the antenna conductor has a loop-shaped antenna element in which the electrode is arranged at a position that does not overlap the conductive film when the electrode is projected onto the glass plate side, and the electrode serves as a feeding point. Is provided so as to form an intersection that intersects with the slot when the loop-shaped antenna element is projected onto the glass plate side.
  • the present invention it is possible to operate at a predetermined frequency regardless of the size of the slot between the flange of the vehicle body and the conductive film, and does not require the installation accuracy of the glass plate to the vehicle body flange.
  • An antenna using a conductive film can be realized.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a laminated glass for a vehicle formed by sandwiching a conductive film 3 and an intermediate film 4 between glass plates 1 and 2.
  • FIG. It is a disassembled perspective view of the window glass 100 for vehicles which is the 1st Embodiment of this invention. It is a front view (vehicle interior view) of the window glass 200 for vehicles which is the 2nd Embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the form by which the electrically conductive film 13 was coated by the glass plate 12. FIG. It is sectional drawing which shows the form by which the electrically conductive film 13 was pinched
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a form in which a conductive film 13 between a glass plate 11 and a dielectric substrate 32 is coated on the glass plate 11.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the form by which the electrically conductive film 13 between the glass plate 11 and the dielectric substrate 32 was adhere
  • It is a front view of the antenna 19 which expanded the antenna part of FIG.2 and FIG.3.
  • the present invention also includes a windshield that is attached to the front of the vehicle, a rear glass that is attached to the rear of the vehicle, a side glass that is attached to the side of the vehicle, and a window glass other than the vehicle window glass (for example, a window glass for a building, You may apply to the window glass etc. for ships.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the vehicle window glass 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the vehicle window glass 100 is formed by combining a glass plate 11 that is an example of a first glass plate disposed on the vehicle exterior side D1 and a glass plate 12 that is an example of a second glass plate disposed on the vehicle interior side D2. It is the formed laminated glass.
  • the vehicle window glass 100 may be flat or may have a curved shape.
  • FIG. 2 shows the components of the vehicle window glass 100 separated in the normal direction to the surface of the glass plate 11 (or the glass plate 12).
  • the vehicle window glass 100 includes a glass plate 11, a glass plate 12, a conductive film 13, and an antenna conductor 17.
  • a glass plate 12 is used as a dielectric that sandwiches the conductive film 13 with the glass plate 11.
  • the glass plate 11 and the glass plate 12 have the same size, and the outer peripheral edges 11a to 11d of the glass plate 11 and the outer peripheral edges 12a to 12d of the glass plate 12 are laminated with the glass plate 12, the conductive film 13, and the glass plate 11.
  • the shape matches when viewed from the direction (hereinafter referred to as “stacking direction”).
  • the conductive film 13 disposed between the glass plate 11 and the glass plate 12 is provided with a peripheral edge portion 13a offset from the outer peripheral edge 11a of the glass plate 11 by a predetermined distance in the in-plane direction, and a first end portion 23a. Are formed at the peripheral edge portion 13a of the conductive film 13.
  • the antenna conductor 17 includes a pair of electrodes 16 composed of electrodes 16A and 16B on the side opposite to the conductive film 13 side of the glass plate 12, and a loop antenna element 15 having the electrodes 16 as a feeding point. Yes.
  • the electrode 16 is disposed at a position that does not overlap the conductive film 13 when the electrode 16 is projected onto the glass plate 11 side, that is, positioned closer to the outer peripheral edge 11 a side of the glass plate 11 than the peripheral edge portion 13 a of the conductive film 13. Further, it is provided on the surface of the glass plate 12 opposite to the conductive film 13 side. That is, as shown in FIG. 2, the electrode 16 is provided at a position where the projections 21 and 22 of the electrode 16 when the electrode 16 is projected from the stacking direction is not formed with the conductive film 13.
  • the loop-shaped antenna element 15 is provided on the surface of the glass plate 12 opposite to the conductive film 13 so as to intersect the slot 23 in the stacking direction. That is, as shown in FIG. 2, the loop-shaped antenna element 15 projection 25 when projected from the stacking direction intersects the slot 23 to form an intersection 26 so that the loop-shaped antenna element 15 is projected.
  • An antenna element 15 is provided.
  • the loop antenna element 15 and the slot 23 may intersect at 90 ° when viewed from the stacking direction, or may intersect at an angle other than 90 °.
  • the shape of the loop of the loop antenna element 15 is not limited to a rectangle, but may be another polygon such as a square, a circle, or an ellipse.
  • the vehicle window glass 100 shown in FIG. 2 has a laminated structure in which the conductive film 13 is arranged between the glass plate 11 and the glass plate 12.
  • An intermediate film 14 ⁇ / b> A is disposed between the glass plate 11 and the conductive film 13, and an intermediate film 14 ⁇ / b> B is disposed between the conductive film 13 and the glass plate 12.
  • the glass plate 11 and the conductive film 13 are joined by an intermediate film 14A
  • the conductive film 13 and the glass plate 12 are joined by an intermediate film 14B.
  • the intermediate films 14A and 14B are made of, for example, thermoplastic polyvinyl butyral.
  • the relative dielectric constant ⁇ r of the intermediate films 14A and 14B is, for example, 2.8 or more and 3.0 or less, which is the relative dielectric constant of a general intermediate film of laminated glass.
  • the glass plates 11 and 12 are formed of a transparent plate-like dielectric. Further, either one of the glass plates 11 and 12 may be translucent, or both the glass plates 11 and 12 may be translucent.
  • the conductive film 13 is a conductive heat ray reflective film that can reflect heat rays coming from the outside.
  • the conductive film 13 is transparent or translucent.
  • the conductive film 13 may be, for example, a conductive film formed on the surface of a film-like polyethylene terephthalate, or may be a conductive film formed on the surface of a glass plate as shown in FIGS. 4A, 4C, and 4D. .
  • the structure which sticks an electrically conductive film on the surface of a glass plate like FIG. 4E may be sufficient.
  • the conductive film 13 is formed with a slot 23 having the peripheral edge 13a of the conductive film 13 as an open end (first end) 23a.
  • the slot 23 is formed from the peripheral portion 13a of the conductive film 13 toward the in-plane direction.
  • the peripheral edge portion 13 a forms the outer peripheral edge of the conductive film 13.
  • the slot 23 is formed by, for example, linearly cutting the conductive film 13 from the open end 23a to the tip (second end) 23b.
  • a pair of electrodes 16 composed of the electrodes 16A and 16B are disposed on the opposite side of the conductive film 13 with the glass plate 12 interposed therebetween.
  • the electrode 16 is formed on the glass plate 12 so that the projections 21 and 22 of the electrode 16 when the electrode 16 is projected from the stacking direction are located closer to the outer peripheral edge 11 a of the glass plate 11 than the peripheral edge 13 a of the conductive film 13. It is disposed so as to be exposed on the surface of the inner side D2 (that is, the surface opposite to the surface facing the conductive film 13).
  • the electrodes 16 ⁇ / b> A and 16 ⁇ / b> B are arranged side by side in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the slot 23 and parallel to the surface of the glass plate 12.
  • the positional relationship between the electrodes 16A and 16B is not limited to this.
  • position in the up-down direction namely, direction parallel to the longitudinal direction of the slot 23 in FIG. 2.
  • the electrode 16 may be arranged so that the intermediate portion sandwiched between the electrodes 16A and 16B is located on an extension line extending in the longitudinal direction of the slot 23 when viewed from the stacking direction. It may be arranged offset with respect to the extension line.
  • a loop-shaped antenna element 15 is disposed on the same surface as the surface on which the electrode 16 is disposed.
  • the loop antenna element 15 is connected to the electrode 16. That is, the antenna conductor 17 forms a so-called two-pole type loop antenna by the loop-shaped antenna element 15 and the electrode 16 provided on the glass plate 12.
  • the electrode 16A when the electrode 16A is an electrode on the signal line side and the electrode 16B is an electrode on the ground line side, the electrode 16A is connected to a signal line connected to a signal processing device (for example, an amplifier) mounted on the vehicle body side.
  • the electrode 16B is connected so as to be conductive, and is connected to a ground line connected to a ground portion on the vehicle body side so as to be conductive.
  • Examples of the ground part on the vehicle body side include a body ground and a ground of a signal processing device to which a signal line connected to the electrode 16A is connected.
  • the electrode 16A may be an electrode on the ground line side
  • the electrode 16B may be an electrode on the signal line side.
  • a radio wave reception signal generated by a current excited along the slot 23 or a current excited by the loop antenna element 15 is signal-mounted on a vehicle via a conductive member connected to the pair of electrodes 16 so as to be energized. Is transmitted to the device.
  • a feed line such as an AV line (low voltage electric wire for automobiles) or a coaxial cable may be used.
  • a coaxial cable When a coaxial cable is used as a feed line for feeding power to the antenna via the electrodes 16A and 16B, the inner conductor of the coaxial cable is electrically connected to the electrode 16A, and the outer conductor of the coaxial cable is connected to the electrode 16B.
  • you may employ adopt the structure which mounts the connector for electrically connecting electroconductive members, such as conducting wire currently connected to the signal processing apparatus, and electrode 16A, 16B to electrode 16A, 16B.
  • a connector it is easy to attach the inner conductor of the coaxial cable to the electrode 16A, and it is easier to attach the outer conductor of the coaxial cable to the electrode 16B.
  • a projecting conductive member is installed on the electrodes 16A and 16B, and the projecting conductive member contacts and fits into a power feeding portion provided on the flange of the vehicle body to which the window glass 12 is attached. Also good.
  • the shape of the electrode 16A and the electrode 16B and the interval between the electrodes 16A and 16B may be determined in consideration of the shape of the mounting surface of the conductive member or connector and the interval between the mounting surfaces.
  • a square shape or a polygonal shape such as a square, a substantially square, a rectangle, or a substantially rectangle is preferable for mounting. It may be a circle such as a circle, a substantially circle, an ellipse, or a substantially ellipse.
  • the antenna conductor 17 including the electrodes 16A and 16B and the loop-shaped antenna element 15 is formed by printing and baking a paste containing a conductive metal, such as a silver paste, on the surface of the inside D2 of the glass plate 12, for example. Is done. However, it is not limited to this formation method, For example, you may form the linear body or foil-like body which consists of electroconductive substances, such as copper, in the surface of the vehicle interior D2 of the glass plate 12, It may be attached with an adhesive or the like.
  • the antenna conductor 17 may be provided on the surface of the synthetic resin film, and the conductive film 13 having the slots 23 formed on the back surface thereof may be provided as a glass antenna.
  • a substrate such as a flexible substrate may be used instead of the synthetic resin film.
  • Such a glass antenna is used by being attached to the surface of the vehicle interior D2 or the surface of the vehicle exterior D1 of the glass plate 12.
  • the arrangement position on the glass plate is not particularly limited as long as the loop antenna element 15 is a position suitable for receiving radio waves of a predetermined frequency band.
  • the antenna of this aspect is disposed in the vicinity of the vehicle body opening end, which is an attachment site of the vehicle window glass. As shown in FIG. 3, it is preferable to arrange in the vicinity of the vehicle body opening end 41 on the roof side of the vehicle in terms of improving the antenna gain. Moreover, you may arrange
  • FIG. 3 is a front view (in-vehicle view) of a vehicle window glass 200 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a state in which the vehicle window glass 200 is attached to the vehicle body opening.
  • the vehicle window glass 200 is a laminated glass having the same configuration as that of FIG.
  • the vehicle window glass 200 is attached to a flange, which is a window frame formed on the vehicle body, with an adhesive or the like.
  • the vehicle body opening ends 41 to 44 are also flange peripheral portions.
  • a glass plate 12 having the same size as the glass plate 11 is used as a dielectric that sandwiches the conductive film 13 with the glass plate 11.
  • the attachment angle of the window glass to the vehicle is preferably 15 ° to 90 °, more preferably 30 ° to 90 ° with respect to the horizontal plane (horizontal plane) in terms of improving the antenna gain.
  • the peripheral portions 13a to 13d forming the outer peripheral edge of the conductive film 13 are offset from the outer peripheral edges 11a to 11d of the glass plate 11 by a predetermined distance. By providing such an offset, it is possible to prevent the conductive film 13 from being corroded by water or the like from the mating surfaces of the glass plate 11 and the glass plate 12. Further, in the example of FIG. 3, the peripheral portion 13 a on the upper side of the conductive film 13 is formed with a recess in a region where the conductive film 13 receding inward is not formed. A slot 23 is formed from the boundary line of the recess, and an electrode 16 is provided in the region of the glass plate 12 corresponding to the recess.
  • region which forms an antenna is securable. Note that an antenna may be formed without providing a recess in the conductive film 13.
  • a concealing film may be formed on the surface of the glass plate 12, and a part or the whole of the antenna conductor 17 may be provided on the concealing film.
  • a concealing film may be formed on the glass plate 11 corresponding to a part or the whole of the antenna conductor 17.
  • a part of the antenna conductor 17 is particularly preferably a part of the electrode 16 and the loop antenna element 15.
  • the concealing film for example, a film formed of ceramics such as a black ceramic film can be used. In this case, when viewed from the vehicle exterior side D1 of the vehicle window glass 200, the portion of the antenna conductor provided on the masking film by the masking film becomes invisible or difficult to see from the outside of the vehicle. Become. In the example shown in FIG. 3, it is preferable that a concealing film is provided over the entire region corresponding to the concave portion because heat rays can be shielded instead of the conductive film 13.
  • FIGS. 4A to 4E are sectional views of the vehicle window glass 200 along AA shown in FIG. 4A to 4E show variations of the laminated form of the vehicle window glass and the antenna according to the present invention.
  • the conductive film 13 is disposed between the glass plate 11 and the dielectric (that is, the glass plate 12 or the dielectric substrate 32). The conductive film 13 is in contact with the adhesive layer between the glass plate and the dielectric.
  • FIG. 4A shows a form in which the conductive film 13 is coated on the glass plate 12 by performing a vapor deposition process on the opposing surface of the glass plate 12 facing the glass plate 11.
  • 4B shows a film-like structure between the intermediate film 14A in contact with the facing surface of the glass plate 11 facing the glass plate 12 and the intermediate film 14B in contact with the facing surface of the glass plate 12 facing the glass plate 11.
  • the form in which the conductive film 13 is sandwiched is shown.
  • the film-like conductive film 13 may have a form in which the conductive film 13 is coated by depositing the conductive film 13 on the film.
  • FIG. 4C shows a form in which the conductive film 13 is coated on the glass plate 11 by performing a vapor deposition process on the opposing surface of the glass plate 11 facing the glass plate 12.
  • the vehicle window glass according to the present invention may not be laminated glass.
  • the dielectric does not have to be the same size as the glass plate 11, and may be a dielectric substrate having such a size that the antenna conductor 17 can be formed.
  • the conductive film 13 is disposed between the glass plate 11 and the dielectric substrate 32.
  • FIG. 4D shows a form in which the conductive film 13 is coated on the glass plate 11 by performing a vapor deposition process on the opposing surface of the glass plate 11 facing the dielectric substrate 32.
  • the conductive film 13 and the glass plate 11 and the dielectric substrate 32 are bonded by an adhesive 38.
  • the 4E shows a form in which the conductive film 13 is bonded to the opposing surface of the glass plate 11 facing the dielectric substrate 32 by an adhesive 38A.
  • the conductive film 13 and the glass plate 11 are bonded to the dielectric substrate 32 with an adhesive 38B.
  • the dielectric substrate 32 is a resin substrate made of resin, and is provided with the electrode 16 and the loop antenna element 15.
  • the resin substrate may be a printed substrate on which the electrode 16 and the loop antenna element 15 are printed.
  • the electrode 16 is positioned on the outer peripheral edge side of the glass plate from the peripheral edge portion of the conductive film 13 (so as not to overlap the conductive film 13 when viewed from the stacking direction). It is provided on the glass plate 12 or the dielectric substrate 32.
  • FIG. 5A is a front view of the antenna 19 in which the antenna portion of FIGS. 2 and 3 is enlarged.
  • the loop antenna element 15 has a shape and dimensions suitable for receiving radio waves in a predetermined frequency band.
  • the shape and dimensions of the loop antenna element 15 are not particularly limited as long as the loop antenna element 15 is set so as to satisfy the required value of the antenna gain necessary for receiving radio waves in a predetermined frequency band.
  • the loop length referred to in the present invention includes the interval between the electrodes 16A and 16B.
  • the loop length L1 of the loop antenna element 15 is 640 mm. It is good to adjust to above and 900 mm or less.
  • the slot length H2 from the intersection 26 of the loop antenna element 15 and the slot 23 to the tip 23b of the slot 23 is (3/16) ⁇ ⁇ g or more and (5/16) ⁇ ⁇ g or less.
  • a favorable result can be obtained in terms of improving the antenna gain in the predetermined frequency band.
  • the slot length H2 is 120 mm or more and 200 mm or less. Adjust it.
  • FIG. 5B is a front view of the antenna 20 that is the third embodiment of the present invention including the dielectric 12, the conductive film 13, and the antenna conductor 17.
  • another independent slot may be formed in the conductive film 13 at a position away from the slot 23.
  • the independent slots 24 ⁇ / b> A and 24 ⁇ / b> B are formed in the conductive film 13 with one end thereof being opened at the peripheral edge portion 13 a, similarly to the slot 23.
  • the independent slits 24A and 24B are arranged on both sides of the slot 23 so as not to intersect with the slot 23 when the loop-shaped antenna element is projected onto the glass plate 11 side.
  • an independent slot discontinuous with the slot 23 may be formed close to the slot 23 without being in contact with the outer peripheral edge of the conductive film 13. By providing such an independent slot, it is possible to increase the bandwidth of the antenna as compared to the case where no independent slot is provided.
  • the laminated glass in which two glass substrates 11 and 12 having a square length of 500 mm and a thickness of 2.0 mm are bonded via two intermediate films 14A and 14B as shown in FIG. 4B is a window glass.
  • Numerical calculation was performed on the computer for the antenna 19 having the configuration shown in FIG. 5A.
  • a pair of electrodes 16A and 16B are arranged on the surface of the inside D2 of the glass substrate 12 assumed to be the inside D2, and the conductive film 13 in which the slot 23 is formed between the two intermediate films 14A and 14B is arranged.
  • the conductive film 13 is 250 mm long and 500 mm wide.
  • the peripheral edge portion 13a was set so as to pass through the center in the vertical direction of the glass substrate, and the slot 23 was set so as to pass through the center in the horizontal direction of the glass substrate.
  • the antenna conductor 17 is arranged so that the center of the loop antenna element in the left-right direction, the intermediate portion between the electrodes 16A and 16B, and the extension line in the longitudinal direction of the slot 23 coincide. It was assumed that there was no hull or defogger.
  • the return loss (reflection coefficient) (S11) is numerically calculated for every 5 Hz at a frequency of 200 MHz to 400 MHz by the electromagnetic simulation based on the FDTD method (Finite-Difference Time-Domain method) for the antenna 19 set in this way. did.
  • the return loss increases and the antenna gain decreases as the value is closer to zero, and the return loss decreases and the antenna gain increases as the negative value increases.
  • FIG. 6 is a graph showing the simulation result of S11.
  • a shows a simulation result when the conductive film 13 is not provided in the form of FIG. 5A
  • b shows no slot 23 (the conductive film 13 is provided) as compared with the form of FIG. 5A.
  • c shows a simulation result in the form of FIG. 5A.
  • the provision of the conductive film 13 in which the slot 23 is not formed makes it impossible to function as an antenna.
  • the loop antenna element 15 and the slot 23 are electromagnetically coupled and a current flows along the slot 23.
  • good matching can be obtained in the vicinity of 300 MHz, and the antenna operates as an antenna.
  • an antenna using a conductive film can be configured without using a slot between the vehicle body flange and the conductive film. Therefore, since the vehicle body flange is not used, the installation accuracy of the glass plate on the vehicle body flange is not required. Further, since it is not necessary to make a hole in the glass plate and it is not necessary to provide a power supply conductor that bypasses the outer periphery of the glass plate, an antenna using a conductive film can be realized with a simple configuration.
  • the present invention is used as an antenna for an automobile that receives, for example, terrestrial digital TV broadcast, UHF analog TV broadcast, US digital TV broadcast, European Union digital TV broadcast or People's Republic of China digital TV broadcast. It is preferable.
  • the FM broadcast band in Japan 76-90 MHz
  • the FM broadcast band in the United States 88-108 MHz
  • the TV VHF band 90-108 MHz, 170-222 MHz
  • the keyless entry system for vehicles 300-450 MHz
  • an 800 MHz band (810 to 960 MHz) for a car phone a 1.5 GHz band (1.429 to 1.501 GHz) for a car phone, a GPS (Global Positioning System), a GPS signal 1575.42 MHz of an artificial satellite), It can also be used in VICS (registered trademark) (Vehicle Information and Communication System: 2.5 GHz).
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Abstract

　ガラス板１１と、誘電体１２と、導電膜１３と、誘電体１２の導電膜１３とは反対側の面に設けられた電極１６を有するアンテナ導体１７とを備えた車両用窓ガラスは、導電膜１３に、第１の端部が導電膜１３の周縁部１３ａで開放するスロット２３が形成され、アンテナ導体は、電極１６が、ガラス板１１側に投影すると導電膜１３と重ならない位置に配置され、かつ電極１６を給電点とするループ状アンテナエレメント１５を有し、ループ状アンテナエレメント１５は、ガラス板１１側に投影するとスロット２３と交差する交差部２６を形成するように設けられる。

Description

車両用窓ガラス及びアンテナ
　本発明は、ガラス板に設けられた導電膜を利用したアンテナを備える車両用窓ガラス、及び該導電膜を利用したアンテナに関する。
　図１は、ガラス板１と２の間に導電膜３及び中間膜４を挟んで形成された車両用合わせガラスの断面図である。図１中、矢印Ｄ１は車外側を示し、矢印Ｄ２は車内側を示す。この合わせガラスに、従来通り、電波を受信するためのアンテナ導体５をガラス板２の車内側Ｄ２に形成した場合、車外側Ｄ１から到来する電波が導電膜３によって遮蔽されることによって、アンテナ導体５に要求される受信特性が十分に得られないことがある。
　このような弊害を排除するため、導電膜を利用してアンテナ機能を持たせた窓ガラスが知られている（例えば、特許文献１，２，３，４参照）。
特開平６－４５８１７号公報 特開平９－１７５１６６号公報 特開２０００－５９１２３号公報 米国特許第５０１２２５５号
　特許文献１，２，４には、ガラス板が固定される車体のフランジと導電膜との間のスロットを利用したスロットアンテナが提案されている。車体のフランジと導電膜との間のスロットを利用したスロットアンテナの場合、スロットの大きさは車種毎に決まってくるものであり、特に高周波帯の電波を受信するには、所定の周波数で共振させることが困難である。また、高周波帯の電波を受信するにはフランジと導電膜との位置関係を正確にコントロールできなければならない。しかしながら、ガラス板には個体差があり、また車体のフランジへの固定は例えば接着剤によるため、接着剤の厚さ、ガラス板のフランジへの固定位置など、様々な誤差が発生する。したがって、量産において同じ大きさのスロットを形成することは難しいという問題があった。
　また、特許文献４のように、車体のフランジと導電膜とのスロットに加えて導電膜にスロットを設けた場合、スロットが大きければ導電膜の効果を減少させ、さらにガラス板を加熱して曲げ成形する時、導電膜の有無によってガラス板上に大きな熱分布が発生し成形精度を低下させる問題がある。
　そこで、本発明は、車体のフランジと導電膜との間のスロットの大きさに関係なく所定の周波数で動作させることが可能であり、また、ガラス板の車体フランジへの設置精度を要求しない、導電膜を利用した車両用窓ガラス及びアンテナの提供を目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係る車両用窓ガラスは、ガラス板と、誘電体と、前記ガラス板と前記誘電体との間に配置された導電膜と、前記誘電体の前記導電膜側とは反対側の面に設けられた電極を有するアンテナ導体とを備えた車両用窓ガラスであって、前記導電膜に、第１の端部が該導電膜の周縁部で開放するスロットが形成され、前記アンテナ導体は、前記電極が、該電極を前記ガラス板側に投影すると前記導電膜と重ならない位置に配置され、かつ前記電極を給電点とするループ状アンテナエレメントを有し、前記ループ状アンテナエレメントは、該ループ状アンテナエレメントを前記ガラス板側に投影すると前記スロットと交差する交差部を形成するように設けられる。
　また、上記目的を達成するため、本発明に係るアンテナは、ガラス板と、誘電体と、前記ガラス板と前記誘電体との間に配置された導電膜と、前記誘電体の前記導電膜側とは反対側の面に設けられた電極を有するアンテナ導体とを備えたアンテナであって、前記導電膜に、第１の端部が該導電膜の周縁部で開放するスロットが形成され、前記アンテナ導体は、前記電極が、該電極を前記ガラス板側に投影すると前記導電膜と重ならない位置に配置され、かつ前記電極を給電点とするループ状アンテナエレメントを有し、前記ループ状アンテナエレメントは、該ループ状アンテナエレメントを前記ガラス板側に投影すると前記スロットと交差する交差部を形成するように設けられる。
　本発明によれば、車体のフランジと導電膜との間のスロットの大きさに関係なく所定の周波数で動作させることが可能であり、また、ガラス板の車体フランジへの設置精度を要求しない、導電膜を利用したアンテナを実現することができる。
ガラス板１と２の間に導電膜３及び中間膜４を挟んで形成された車両用合わせガラスの断面図である。 本発明の第１の実施形態である車両用窓ガラス１００の分解斜視図である。 本発明の第２の実施形態である車両用窓ガラス２００の正面図（車内視）である。 ガラス板１２に導電膜１３がコーティングされた形態を示す断面図である。 中間膜１４Ａと中間膜１４Ｂとの間に導電膜１３が挟まれた形態を示す断面図である。 ガラス板１１に導電膜１３がコーティングされた形態を示す断面図である。 ガラス板１１と誘電体基板３２との間の導電膜１３がガラス板１１にコーティングされた形態を示す断面図である。 ガラス板１１と誘電体基板３２との間の導電膜１３が接着剤３８Ａによってガラス板１１に接着された形態を示す断面図である。 図２及び図３のアンテナ部分を拡大したアンテナ１９の正面図である。 本発明の第３の実施形態であるアンテナ２０の正面図である。 リターンロス（Ｓ１１）のシミュレーション結果の一例を示すグラフである。
　以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。なお、形態を説明するための図面において、方向について特に記載のない場合には図面上での方向をいうものとし、各図面の基準の方向は、記号、数字の方向に対応する。また、平行、直角などの方向は、本発明の効果を損なわない程度のズレを許容するものである。また、本発明は、車両の前部に取り付けられるフロントガラス、車両の後部に取り付けられるリヤガラス、車両の側部に取り付けられるサイドガラス、車両用窓ガラス以外の窓ガラス（例えば、建物用の窓ガラス、船舶用の窓ガラスなど）に適用してもよい。
　図２は、本発明の第１の実施形態である車両用窓ガラス１００の分解斜視図である。車両用窓ガラス１００は、車外側Ｄ１に配置される第１のガラス板の一例であるガラス板１１と車内側Ｄ２に配置される第２のガラス板の一例であるガラス板１２とを合わせて形成された合わせガラスである。車両用窓ガラス１００は平坦であってもよいし、湾曲形状を有してもよい。図２は、車両用窓ガラス１００の構成要素を、ガラス板１１（又は、ガラス板１２）の面に対する法線方向に分離して示している。
　車両用窓ガラス１００は、ガラス板１１と、ガラス板１２と、導電膜１３と、アンテナ導体１７とを備えている。導電膜１３をガラス板１１とで挟み込む誘電体として、ガラス板１２を用いている。ガラス板１１とガラス板１２は同じ大きさであり、ガラス板１１の外周縁１１ａ～１１ｄとガラス板１２の外周縁１２ａ～１２ｄとは、ガラス板１２と導電膜１３とガラス板１１とが積層する方向（以下、「積層方向」という）から見たときに形状が一致している。ガラス板１１とガラス板１２との間に配置された導電膜１３は、周縁部１３ａがガラス板１１の外周縁１１ａから面内方向に所定距離だけオフセットされて設けられ、第１の端部２３ａが導電膜１３の周縁部１３ａで開放するスロット２３が形成されている。また、アンテナ導体１７は、ガラス板１２の導電膜１３側とは反対側に、電極１６Ａと１６Ｂから構成される一対の電極１６と電極１６を給電点とするループ状アンテナエレメント１５とを備えている。
　電極１６は、電極１６をガラス板１１側に投影すると導電膜１３と重ならない位置に配置されるように、つまり導電膜１３の周縁部１３ａよりもガラス板１１の外周縁１１ａ側に位置するように、ガラス板１２の導電膜１３側とは反対側の面に設けられている。すなわち、図２に示されるように、積層方向から電極１６を投影したときの電極１６の投影２１，２２が、導電膜１３が形成されていない位置に、電極１６は設けられている。
　ループ状アンテナエレメント１５は、積層方向でスロット２３に交差するように、導電膜１３側とは反対側のガラス板１２の面に設けられている。すなわち、図２に示されるように、積層方向からループ状アンテナエレメント１５を投影したときのループ状アンテナエレメント１５の投影２５が、スロット２３に交差して交差部２６を形成するように、ループ状アンテナエレメント１５は設けられている。ループ状アンテナエレメント１５とスロット２３とは、積層方向から見たときに、９０°で交差していてもよいし、９０°以外の角度で交差していてもよい。ループ状アンテナエレメント１５のループの形状は、長方形に限らず、正方形などの他の多角形、円状、楕円状でもよい。
　したがって、このような構成であれば、電極１６に給電することによって、積層方向で互いに交差するループ状アンテナエレメント１５とスロット２３が交差部２６で電磁結合するので、スロット２３に沿って流れる電流を励起させることができる。その結果、スロット２３が無い場合に比べて、アンテナ利得を向上させることができる。また、このような構成であれば、車体のフランジと導電膜との間のスロットの大きさに関係なく所定の周波数で動作させることが可能であり、また、ガラス板の車体フランジへの設置精度を要求しない、導電膜を利用したアンテナを実現することができる。
　次に、本発明の実施形態について、更に詳細に説明する。図２に示される車両用窓ガラス１００は、ガラス板１１とガラス板１２との間に導電膜１３が層状に配置される積層構造を有している。
　ガラス板１１と導電膜１３との間には、中間膜１４Ａが配置され、導電膜１３とガラス板１２との間には、中間膜１４Ｂが配置される。ガラス板１１と導電膜１３は、中間膜１４Ａによって接合され、導電膜１３とガラス板１２は、中間膜１４Ｂによって接合される。中間膜１４Ａ，１４Ｂは、例えば、熱可塑性のポリビニルブチラールで形成されている。中間膜１４Ａ，１４Ｂの比誘電率εｒは、例えば合わせガラスの一般的な中間膜の比誘電率である２．８以上、かつ３．０以下である。
　ガラス板１１，１２は、透明な板状の誘電体で形成されている。また、ガラス板１１，１２のいずれか一方が半透明でもよいし、ガラス板１１，１２の両方が半透明でもよい。
　導電膜１３は、外部から到来する熱線を反射することができる導電性の熱線反射膜である。導電膜１３は、透明又は半透明である。導電膜１３は、例えばフィルム状のポリエチレンテレフタラートの表面に形成された導電性の膜でもよいし、図４Ａ、４Ｃ、４Ｄに示すようにガラス板の表面に形成された導電性の膜でもよい。また、図４Ｅのようにガラス板の表面に導電膜を貼着する構成であってもよい。導電膜１３には、導電膜１３の周縁部１３ａを開放端（第１の端部）２３ａとするスロット２３が形成されている。
　スロット２３は、導電膜１３の周縁部１３ａから面内方向に向かって形成されている。周縁部１３ａは、導電膜１３の外周縁を形成している。スロット２３は、開放端２３ａから先端（第２の端部）２３ｂまで導電膜１３を例えば直線的に切り欠いて形成されたものである。
　また、電極１６Ａと電極１６Ｂから構成される一対の電極１６が、ガラス板１２を挟んで導電膜１３の配置位置に対して反対側に配置されている。電極１６は、積層方向から電極１６を投影したときの電極１６の投影２１，２２が導電膜１３の周縁部１３ａよりもガラス板１１の外周縁１１ａ側に位置するように、ガラス板１２の車内側Ｄ２の面（すなわち、導電膜１３に対向している面に対して反対側の面）に露出して配置されている。電極１６Ａと１６Ｂは、スロット２３の長手方向に対して直交する方向であって、且つガラス板１２の面に平行な方向に並んで配置されている。なお、電極１６Ａと１６Ｂの位置関係はこれに限定されない。例えば、上下方向（すなわち、図２においてはスロット２３の長手方向と平行な方向）に配置されてもよい。電極１６は、積層方向から見たときに、電極１６Ａと１６Ｂに挟まれた中間部がスロット２３を長手方向に延長した延長線上に位置するように配置されてもよいし、その中間部がその延長線に対してオフセットして配置されてもよい。
　また、ガラス板１２には、電極１６が配置されている面と同一面に、ループ状アンテナエレメント１５が配置されている。ループ状アンテナエレメント１５は、電極１６に接続されている。すなわち、アンテナ導体１７は、ガラス板１２に設けられたループ状アンテナエレメント１５及び電極１６によって、いわゆる２極タイプのループアンテナを構成している。
　例えば、電極１６Ａを信号線側の電極とし、電極１６Ｂをアース線側の電極とした場合、電極１６Ａは、車体側に搭載された信号処理装置（例えば、アンプなど）に結線された信号線に導通可能に接続され、電極１６Ｂは、車体側のグランド部位に結線された接地線に導通可能に接続される。車体側のグランド部位として、例えば、ボディーアース、電極１６Ａに接続される信号線が結線される信号処理装置のグランドなどが挙げられる。なお、電極１６Ａをアース線側の電極とし、電極１６Ｂを信号線側の電極としてもよい。
　スロット２３に沿って励起した電流やループ状アンテナエレメント１５に励起した電流による電波の受信信号は、一対の電極１６に通電可能に接続された導電性部材を介して、車両に搭載された信号処理装置に伝達される。この導電性部材として、ＡＶ線（自動車用低電圧電線）や同軸ケーブルなどの給電線が用いられるとよい。
　このアンテナに電極１６Ａ，１６Ｂを介して給電するための給電線として、同軸ケーブルを用いる場合には、同軸ケーブルの内部導体を電極１６Ａに電気的に接続し、同軸ケーブルの外部導体を電極１６Ｂに接続すればよい。また、信号処理装置に接続されている導線等の導電性部材と電極１６Ａ，１６Ｂとを電気的に接続するためのコネクタを、電極１６Ａ，１６Ｂに実装する構成を採用してもよい。このようなコネクタによって、同軸ケーブルの内部導体を電極１６Ａに取り付けることが容易になるとともに、同軸ケーブルの外部導体を電極１６Ｂに取り付けることが容易になる。さらに、電極１６Ａ，１６Ｂに突起状の導電性部材を設置し、窓ガラス１２が取り付けられる車体のフランジに設けられた給電部にその突起状の導電性部材が接触、嵌合するような構成としてもよい。
　電極１６Ａと電極１６Ｂの形状、及び各電極１６Ａ，１６Ｂの間隔は、上記の導電性部材又はコネクタの実装面の形状や、それらの実装面の間隔を考慮して決めるとよい。例えば、正方形、略正方形、長方形、略長方形などの方形状や多角形状が実装上好ましい。なお、円、略円、楕円、略楕円などの円状でもよい。
　また、電極１６Ａ，１６Ｂ及びループ状アンテナエレメント１５からなるアンテナ導体１７は、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストを、例えばガラス板１２の車内側Ｄ２の表面にプリントし、焼付けて形成される。しかし、この形成方法に限定されず、例えば、銅等の導電性物質からなる、線状体又は箔状体を、ガラス板１２の車内側Ｄ２の表面に形成してもよく、ガラス板１２に接着剤等により貼付してもよい。
　また、アンテナ導体１７を合成樹脂製フィルムの表面に設けるとともに、その裏面にスロット２３が形成された導電膜１３を設けて、ガラスアンテナとしてもよい。また、合成樹脂製フィルムの代わりにフレキシブル基板等の基板を用いてもよい。このようなガラスアンテナは、ガラス板１２の車内側Ｄ２の表面又は車外側Ｄ１の表面に取り付けて使用される。
　また、ループ状アンテナエレメント１５は、所定の周波数帯の電波を受信するのに適した位置であれば、ガラス板上の配置位置は、特に限定されない。例えば、本態様のアンテナは、車両用窓ガラスの取り付け部位である車体開口端の近傍に配置される。図３に示されるように、車両のルーフ側の車体開口端４１の近傍に配置されると、アンテナ利得向上の点で、好適である。また、車両のピラー側の車体開口端４２又は４４に近づくように、図３に示す位置から右方又は左方に移動した位置に配置されてもよい。また、車体のシャーシー側の車体開口端４３の近傍に配置されてもよい。図３の場合、スロット２３の長手方向は、車体開口端４１の辺に直交する方向、すなわち導電膜１３の周縁部１３ａに直交する方向と一致する。
　図３は、本発明の第２の実施形態である車両用窓ガラス２００の正面図（車内視）である。図３は、車両用窓ガラス２００が車体開口部に取り付けられた状態を示している。車両用窓ガラス２００は、図２と同様の構成の合わせガラスである。車両用窓ガラス２００は、車体に形成された窓枠であるフランジに接着剤などによって取り付けられる。車体開口端４１～４４はフランジ周縁部でもある。導電膜１３をガラス板１１とで挟み込む誘電体として、ガラス板１１と同じ大きさのガラス板１２を用いている。車両に対する窓ガラスの取り付け角度は、アンテナ利得向上の点で、水平面（地平面）に対し、１５°～９０°、特には、３０°～９０°が好ましい。
　導電膜１３の外周縁を形成する周縁部１３ａ～１３ｄは、ガラス板１１の外周縁１１ａ～１１ｄから内側に所定距離だけオフセットされている。このようなオフセットを設けることによって、ガラス板１１とガラス板１２の合わせ面からの浸水等によって導電膜１３が腐食することを防ぐことができる。また、図３の例では、導電膜１３の上辺の周縁部１３ａには、面内側に後退した導電膜１３が形成されていない領域の凹部が形成されている。この凹部の境界線からスロット２３が形成され、この凹部に対応するガラス板１２の領域に電極１６が設けられている。このような態様にすることによって、導電膜１３をガラス板１１の外周縁の近くまで形成させる場合であっても、アンテナを形成させる領域を確保できる。なお、導電膜１３に凹部を設けずにアンテナを形成してもよい。
　また、ガラス板１２の面上に隠蔽膜を形成し、この隠蔽膜の上にアンテナ導体１７の一部分又は全体を設けてもよい。またはアンテナ導体１７の一部分又は全体に対応するガラス板１１に隠蔽膜を形成させてもよい。アンテナ導体１７の一部分は特に電極１６及びループ状アンテナエレメント１５の一部であることが好ましい。隠蔽膜には、例えば黒色セラミックス膜等のセラミックスで形成された膜を用いることができる。この場合、車両用窓ガラス２００の車外側Ｄ１から見ると、隠蔽膜により隠蔽膜上に設けられているアンテナ導体の部分が車外から見えなくなるか、あるいは見えにくくなり、デザインの優れた窓ガラスとなる。図３に示される例では、凹部に対応する領域全体に隠蔽膜を設けることが導電膜１３の代わりに熱線を遮蔽できる点でも好ましい。
　図４Ａ－図４Ｅは、図３に示したＡ－Ａにおける車両用窓ガラス２００の断面図である。図４Ａ－図４Ｅは、本発明に係る車両用窓ガラス及びアンテナが有する積層形態のバリエーションを示したものである。図４Ａ－図４Ｅに示されるように、導電膜１３がガラス板１１と誘電体（すなわち、ガラス板１２又は誘電体基板３２）との間に配置されている。導電膜１３は、ガラス板と誘電体との間の接着層に接している。
　図４Ａ－図４Ｃの場合、ガラス板１１とガラス板１２の間に、導電膜１３と中間膜１４（又は、中間膜１４Ａ，１４Ｂ）が配置されている。図４Ａは、ガラス板１２のガラス板１１に対向している対向面に、導電膜１３が蒸着処理されることによって、ガラス板１２に導電膜１３がコーティングされた形態を示す。図４Ｂは、ガラス板１１のガラス板１２に対向している対向面に接した中間膜１４Ａとガラス板１２のガラス板１１と対向した対向面に接する中間膜１４Ｂとの間に、フィルム状の導電膜１３が挟まれた形態を示す。フィルム状の導電膜１３は、フィルムに導電膜１３が蒸着処理されることによって導電膜１３がコーティングされた形態であってもよい。図４Ｃは、ガラス板１１のガラス板１２に対向している対向面に、導電膜１３が蒸着処理されることによって、ガラス板１１に導電膜１３がコーティングされた形態を示す。
　また、図４Ｄ及び図４Ｅに示されるように、本発明に係る車両用窓ガラスは、合わせガラスでなくてもよい。この場合、誘電体はガラス板１１と同じ大きさでなくてもよく、アンテナ導体１７を形成できる程度の大きさの誘電体基板などでよい。図４Ｄ及び図４Ｅの場合、ガラス板１１と誘電体基板３２の間に、導電膜１３が配置されている。図４Ｄは、ガラス板１１の誘電体基板３２に対向している対向面に、導電膜１３が蒸着処理されることによって、ガラス板１１に導電膜１３がコーティングされた形態を示す。導電膜１３及びガラス板１１と、誘電体基板３２とは、接着剤３８によって接着される。図４Ｅは、ガラス板１１の誘電体基板３２に対向している対向面に、導電膜１３が接着剤３８Ａによって接着された形態を示す。導電膜１３及びガラス板１１と、誘電体基板３２とは、接着剤３８Ｂによって接着される。誘電体基板３２は樹脂からなる樹脂基板であり、電極１６とループ状アンテナエレメント１５が設けられている。樹脂基板は、電極１６とループ状アンテナエレメント１５がプリントされたプリント基板であってもよい。
　図４Ａ－図４Ｅから明らかなように、電極１６は、導電膜１３の周縁部よりもガラス板の外周縁側に位置するように（積層方向から見て、導電膜１３に重ならないように）、ガラス板１２又は誘電体基板３２に設けられている。
　図５Ａは、図２及び図３のアンテナ部分を拡大したアンテナ１９の正面図である。ループ状アンテナエレメント１５は、所定の周波数帯の電波を受信するのに適した形状と寸法を有する。ループ状アンテナエレメント１５の形状と寸法は、所定の周波数帯の電波を受信するために必要なアンテナ利得の要求値を満たすように設定されていれば特に限定されない。
　ループ状アンテナエレメント１５が所定の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ０とし、ガラス波長短縮率をｋ（ただしｋ＝０．６４）とし、λｇ＝λ０・ｋとすると、ループ状アンテナエレメント１５のループ長Ｌ１（＝Ｈ１×２＋Ｗ１×２）が、λｇ以上、かつ（７／５）・λｇ以下であると、その所定の周波数帯のアンテナ利得向上の点で好ましい結果が得られる。本発明でいうループ長とは、電極１６Ａ，１６Ｂの間隔を含む。
　例えば、中心周波数が３１０ＭＨｚの所定の周波数帯のアンテナ利得を向上させるためには、電波の速さを３．０×１０８ｍ／ｓとすると、ループ状アンテナエレメント１５のループ長Ｌ１を、６４０ｍｍ以上、かつ９００ｍｍ以下に調整するとよい。
　また、ループ状アンテナエレメント１５とスロット２３との交差部２６からスロット２３の先端２３ｂまでのスロット長Ｈ２が、（３／１６）・λｇ以上、かつ（５／１６）・λｇ以下であると、その所定の周波数帯のアンテナ利得向上の点で好ましい結果が得られる。
　例えば、中心周波数が３１０ＭＨｚの所定の周波数帯のアンテナ利得を向上させるためには、電波の速さを３．０×１０８ｍ／ｓとすると、スロット長Ｈ２を、１２０ｍｍ以上、かつ２００ｍｍ以下に調整するとよい。
　図５Ｂは、誘電体１２と導電膜１３とアンテナ導体１７とを備える本発明の第３の実施形態であるアンテナ２０の正面図である。図５Ｂに示されるように、導電膜１３には、スロット２３から離れた位置に他の独立スロットが形成されていてもよい。独立スロット２４Ａ，２４Ｂは、スロット２３と同様に、その一端を周縁部１３ａで開放して導電膜１３に形成されたものである。独立スリット２４Ａ，２４Ｂは、ループ状アンテナエレメントをガラス板１１側に投影した場合にスロット２３と交差しないように、スロット２３の両側に離間して配置されている。また、特に図示はしていないが、スロット２３に近接して、スロット２３に非連続の独立スロットが導電膜１３の外周縁に接することなく導電膜１３内で閉じて形成されていてもよい。このような独立スロットを設けることによって、独立スロットを設けない場合に比べて、アンテナの広帯域化を図ることができる。
　縦横５００ｍｍの正方形の厚さ２．０ｍｍのガラス基板２枚１１，１２を、図４Ｂのように２枚の中間膜１４Ａ，１４Ｂを介して貼り合わせた合わせガラスを窓ガラスと想定して、図５Ａに示した形態のアンテナ１９について、コンピュータ上で数値計算を行った。車内側Ｄ２と仮定したガラス基板１２の車内側Ｄ２の表面に、一対の電極１６Ａ，１６Ｂを配置設定し、２枚の中間膜１４Ａ、１４Ｂの間にスロット２３が形成された導電膜１３を配置設定した。導電膜１３の大きさは、縦２５０ｍｍ、横５００ｍｍである。周縁部１３ａは、ガラス基板の上下方向の中心を通り、スロット２３は、ガラス基板の左右方向の中心を通るように設定した。アンテナ導体１７は、ループ状アンテナエレメントの左右方向の中心と、電極１６Ａと１６Ｂの中間部と、スロット２３の長手方向の延長線とが一致するように配置した。車体やデフォッガはないものと仮定した。
　また、それ以外の各部の寸法は、単位をｍｍとすると、
　Ｈ１：４８．７５
　Ｈ２：１６３．１２５
　Ｈ３：１８７．５
　Ｗ１：３４１．２５
　Ｗ５：６．０
　Ｗ４０：１０
　Ｗ４１，Ｈ４２，Ｗ４３，Ｈ４４：２０
とした。また、
　ガラス板の比誘電率：７．０
　１枚当たりの中間膜の厚さ：０．３８ｍｍ（１５ミル）
　導電膜１３のシート抵抗：２．０［Ω］
　導電膜１３の厚さ：０．０１ｍｍ
　ループ状エレメント１５及び電極１６の厚さ：０．０１ｍｍ
　ループ状エレメントの線幅：０．８ｍｍ
　規格化インピーダンス：２００Ω
とした。
　このように数値設定されたアンテナ１９について、ＦＤＴＤ法（Finite-Difference Time-Domain method）に基づく電磁界シミュレーションによって、周波数２００ＭＨｚ～４００ＭＨｚにおいて５Ｈｚ毎に、リターンロス（反射係数）（Ｓ１１）を数値計算した。Ｓ１１は、値が零に近いほどリターンロスが大きくアンテナ利得が小さくなり、マイナスの値が大きくなるほどリターンロスが小さくアンテナ利得が大きくなる。
　図６は、Ｓ１１のシミュレーション結果を示すグラフである。図６中、ａは、図５Ａの形態に対して、導電膜１３が無い形態のときのシミュレーション結果を示し、ｂは、図５Ａの形態に対して、スロット２３が無い（導電膜１３は有る）形態のときのシミュレーション結果を示し、ｃは、図５Ａの形態のときのシミュレーション結果を示す。
　ａの場合とｂの場合のシミュレーション結果を比較すればわかるように、スロット２３が形成されていない導電膜１３を設けることによって、アンテナとして機能させることができなくなってしまう。しかしながら、ｂの場合の形態に対して、ループ状アンテナエレメント１５に交差するスロット２３を設けることによって、ループ状アンテナエレメント１５とスロット２３が電磁結合してスロット２３に沿って電流が流れるので、ｃで示されるように、３００ＭＨｚ付近に良好なマッチングを得ることができ，アンテナとして動作する。
　このように、上述の構成によれば、車体フランジと導電膜との間のスロットを用いずに導電膜を利用したアンテナを構成できる。よって、車体フランジを利用しないため、ガラス板の車体フランジへの設置精度が要求されない。また、ガラス板に孔を開ける必要もなく、ガラス板の外周縁の外側を迂回する給電用導体を設ける必要もないため、導電膜を利用したアンテナを簡易な構成で実現することができる。
　本発明は、例えば、地上波デジタルテレビ放送、ＵＨＦ帯のアナログテレビ放送及び米国のデジタルテレビ放送、欧州連合地域のデジタルテレビ放送又は中華人民共和国のデジタルテレビ放送を受信する自動車用のアンテナとして利用されると好適である。その他、例えば日本のＦＭ放送帯（７６～９０ＭＨｚ）、米国のＦＭ放送帯（８８～１０８ＭＨｚ）、テレビＶＨＦ帯（９０～１０８ＭＨｚ、１７０～２２２ＭＨｚ）、車両用キーレスエントリーシステム（３００～４５０ＭＨｚ）にも利用できる。
　また、例えば自動車電話用の８００ＭＨｚ帯（８１０～９６０ＭＨｚ）、自動車電話用の１．５ＧＨｚ帯（１．４２９～１．５０１ＧＨｚ）、ＧＰＳ（Global Positioning System）、人工衛星のＧＰＳ信号１５７５．４２ＭＨｚ）、ＶＩＣＳ（登録商標）（Vehicle Information and Communication System：２．５ＧＨｚ）にも利用できる。
　さらに、ＥＴＣ通信（Electronic Toll Collection system：ノンストップ自動料金収受システム、路側無線装置の送信周波数：５．７９５ＧＨｚ又は５．８０５ＧＨｚ、路側無線装置の受信周波数：５．８３５ＧＨｚ又は５．８４５ＧＨｚ）、専用狭域通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication、９１５ＭＨｚ帯、５．８ＧＨｚ帯、６０ＧＨｚ帯）、マイクロ波（１ＧＨｚ～３ＴＨｚ）、ミリ波（３０～３００ＧＨｚ）、及び、ＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio Service （２．３４ＧＨｚ、２．６ＧＨｚ））の通信に利用してもよい。
　本出願は、２０１０年１１月３０日に日本国特許庁に出願された特願２０１０－２６７５３２に基づくものであり、その出願を優先権主張するものであり、その出願の全ての内容を参照することにより包含するものである。
　以上、車両用窓ガラス及びアンテナを実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
　１，２　ガラス板
　３　導電膜
　４　中間膜
　５　アンテナ導体
　１１　車外側ガラス板
　１１ａ～１１ｄ　車外側ガラス板の外周縁
　１２　車内側ガラス板
　１２ａ～１２ｄ　車内側ガラス板の外周縁
　１３　熱反射膜（導電膜）
　１３ａ～１３ｄ　周縁部
　１４　中間膜
　１５　ループ状アンテナエレメント
　１６Ａ，１６Ｂ　電極
　１７　アンテナ導体
　１９，２０　アンテナ
　２１　電極１６Ａの投影
　２２　電極１６Ｂの投影
　２３　スロット
　２３ａ　開放端（第１の端部）
　２３ｂ　先端（第２の端部）
　２４Ａ，２４Ｂ　独立スロット
　２５　ループ状アンテナエレメント１５の投影
　２６　交差部
　３２　誘電体基板
　３８，３８Ａ，３８Ｂ　接着剤（接着層）
　４１　ルーフ側車体開口端
　４２，４４　ピラー側車体開口端
　４３　シャーシー側車体開口端
　１００，２００　車両用窓ガラス

Claims (11)

  1. 　ガラス板と、誘電体と、前記ガラス板と前記誘電体との間に配置された導電膜と、前記誘電体の前記導電膜側とは反対側の面に設けられた電極を有するアンテナ導体とを備えた車両用窓ガラスであって、
    　前記導電膜に、第１の端部が該導電膜の周縁部で開放するスロットが形成され、
    　前記アンテナ導体は、
    　前記電極が、該電極を前記ガラス板側に投影すると前記導電膜と重ならない位置に配置され、かつ前記電極を給電点とするループ状アンテナエレメントを有し、
    　前記ループ状アンテナエレメントは、該ループ状アンテナエレメントを前記ガラス板側に投影すると前記スロットと交差する交差部を形成するように設けられることを特徴とする車両用窓ガラス。
  2. 　前記誘電体は、前記ガラス板と異なる他のガラス板である、請求項１に記載の車両用窓ガラス。
  3. 　前記ガラス板と前記他のガラス板との間に中間膜を備える、請求項２に記載の車両用窓ガラス。
  4. 　前記中間膜が、前記ガラス板と前記導電膜との間、及び前記他のガラス板と前記導電膜との間の少なくとも一方に配置された、請求項３に記載の車両用窓ガラス。
  5. 　前記誘電体は、フィルム状又は板状の物体である、請求項１に記載の車両用窓ガラス。
  6. 　所定の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ０とし、ガラス波長短縮率をｋ（ただしｋ＝０．６４）とし、λｇ＝λ０・ｋとすると、
    　前記ループ状アンテナエレメントのループ長が、λｇ以上、かつ（７／５）・λｇ以下である、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
  7. 　前記ループ状アンテナエレメントのループ長が、６４０ｍｍ以上、かつ９００ｍｍ以下である、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
  8. 　所定の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ０とし、ガラス波長短縮率をｋ（ただしｋ＝０．６４）とし、λｇ＝λ０・ｋとすると、
    　前記交差部から前記スロットの前記第１の端部とは反対側の第２の端部までのスロット長が、（３／１６）・λｇ以上、かつ（５／１６）・λｇ以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
  9. 　前記交差部から前記スロットの前記第１の端部とは反対側の第２の端部までのスロット長が、１２０ｍｍ以上、かつ２００ｍｍ以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
  10. 　前記導電膜は、前記スロットから離れた位置に他のスロットが形成された、請求項１から９のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
  11. 　ガラス板と、誘電体と、前記ガラス板と前記誘電体との間に配置された導電膜と、前記誘電体の前記導電膜側とは反対側の面に設けられた電極を有するアンテナ導体とを備えたアンテナであって、
    　前記導電膜に、第１の端部が該導電膜の周縁部で開放するスロットが形成され、
    　前記アンテナ導体は、
    　前記電極が、該電極を前記ガラス板側に投影すると前記導電膜と重ならない位置に配置され、かつ前記電極を給電点とするループ状アンテナエレメントを有し、
    　前記ループ状アンテナエレメントは、該ループ状アンテナエレメントを前記ガラス板側に投影すると前記スロットと交差する交差部を形成するように設けられることを特徴とするアンテナ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014157535A1 (ja) * 2013-03-27 2014-10-02 旭硝子株式会社 車両用窓ガラス及びアンテナ

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2940789A1 (en) * 2014-04-28 2015-11-04 King Slide Technology Co., Ltd. Communication device antenna
US10707553B2 (en) * 2016-05-06 2020-07-07 GM Global Technology Operations LLC CPW-fed modified sleeve monopole for GPS, GLONASS, and SDARS bands
US10490877B2 (en) * 2016-05-06 2019-11-26 GM Global Technology Operations LLC CPW-fed circularly polarized applique antennas for GPS and SDARS bands
US10396427B2 (en) * 2016-05-06 2019-08-27 GM Global Technology Operations LLC Dual polarized wideband LTE thin film antenna
US10734701B2 (en) 2016-05-27 2020-08-04 Danlaw, Inc. Through glass integrated antenna
US20170346155A1 (en) * 2016-05-27 2017-11-30 Danlaw, Inc. Through-glass-antenna
US10910692B2 (en) 2017-11-28 2021-02-02 Taoglas Group Holdings Limited In-glass high performance antenna
JP7029945B2 (ja) * 2017-11-29 2022-03-04 日本板硝子株式会社 合わせガラス
CN112005435B (zh) * 2018-04-24 2022-08-05 Ａｇｃ株式会社 车辆用天线、附带车辆用天线的窗玻璃及天线系统
JP7026002B2 (ja) * 2018-06-11 2022-02-25 株式会社豊田中央研究所 車両
US11108141B2 (en) 2018-09-12 2021-08-31 Taoglas Group Holdings Limited Embedded patch antennas, systems and methods
WO2020071390A1 (ja) * 2018-10-05 2020-04-09 Ａｇｃ株式会社 アンテナシステム
WO2020105670A1 (ja) * 2018-11-22 2020-05-28 Ａｇｃ株式会社 アンテナシステム
CN209313001U (zh) * 2019-02-22 2019-08-27 深圳市特高科技有限公司 数字电视平面天线
WO2021112031A1 (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 株式会社クラレ アンテナシステムおよびアンテナ回路基板
CN116587696B (zh) * 2023-04-06 2024-09-24 福耀玻璃工业集团股份有限公司 玻璃组件及车辆

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5012255A (en) 1988-03-12 1991-04-30 Blaupunkt-Werke Gmbh Combination antenna and windshield heater
JPH0645817A (ja) 1992-03-16 1994-02-18 Ppg Ind Inc スロットアンテナ
JPH09175166A (ja) 1995-09-02 1997-07-08 Flachglas Automot Gmbh 車体の少くとも１個所の窓ガラス用開口にアンテナ窓ガラスが装着されている、ことに個人用の自動車
JP2000059123A (ja) 1998-07-17 2000-02-25 Saint Gobain Vitrage 自動車用のアンテナ付きガラス
JP2000114839A (ja) * 1998-10-05 2000-04-21 Harada Ind Co Ltd 車両用窓ガラスアンテナ装置
JP2001185928A (ja) * 1999-12-22 2001-07-06 Asahi Glass Co Ltd 車両用ガラスアンテナ
WO2010047214A1 (ja) * 2008-10-24 2010-04-29 株式会社村田製作所 無線ｉｃデバイス
JP2010267532A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Denso Corp 電子装置およびその製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63196106U (ja) * 1987-01-20 1988-12-16
JPH0282701A (ja) 1988-09-19 1990-03-23 Central Glass Co Ltd 車両用透明ガラスアンテナ
JPH03196704A (ja) 1989-12-26 1991-08-28 Mazda Motor Corp 車両のアンテナ装置
JP3085581B2 (ja) 1989-12-29 2000-09-11 マツダ株式会社 車両用ガラスアンテナ
DE19710468A1 (de) * 1996-03-13 1997-10-30 Mazda Motor Erdungsanordnung für Antennen und Antennenvorrichtung mit Erdung für Fahrzeuge
US6097345A (en) * 1998-11-03 2000-08-01 The Ohio State University Dual band antenna for vehicles
IT248292Y1 (it) * 1999-12-13 2002-12-16 Zendar Spa Antenna planare a microstrip, per autoveicoli.
US6317090B1 (en) * 2000-08-03 2001-11-13 General Motors Corporation AM/FM solar-ray antenna with mirror wiring grounding strap
JP5153300B2 (ja) * 2007-11-07 2013-02-27 富士通テン株式会社 アンテナ
BRPI1015942A2 (pt) * 2009-07-09 2016-04-19 Asahi Glass Co Ltd vidro de janela para veículo e antena.

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5012255A (en) 1988-03-12 1991-04-30 Blaupunkt-Werke Gmbh Combination antenna and windshield heater
JPH0645817A (ja) 1992-03-16 1994-02-18 Ppg Ind Inc スロットアンテナ
JPH09175166A (ja) 1995-09-02 1997-07-08 Flachglas Automot Gmbh 車体の少くとも１個所の窓ガラス用開口にアンテナ窓ガラスが装着されている、ことに個人用の自動車
JP2000059123A (ja) 1998-07-17 2000-02-25 Saint Gobain Vitrage 自動車用のアンテナ付きガラス
JP2000114839A (ja) * 1998-10-05 2000-04-21 Harada Ind Co Ltd 車両用窓ガラスアンテナ装置
JP2001185928A (ja) * 1999-12-22 2001-07-06 Asahi Glass Co Ltd 車両用ガラスアンテナ
WO2010047214A1 (ja) * 2008-10-24 2010-04-29 株式会社村田製作所 無線ｉｃデバイス
JP2010267532A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Denso Corp 電子装置およびその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2648276A4

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014157535A1 (ja) * 2013-03-27 2014-10-02 旭硝子株式会社 車両用窓ガラス及びアンテナ
CN105075009A (zh) * 2013-03-27 2015-11-18 旭硝子株式会社 车辆用窗玻璃及天线
JPWO2014157535A1 (ja) * 2013-03-27 2017-02-16 旭硝子株式会社 車両用窓ガラス及びアンテナ
CN105075009B (zh) * 2013-03-27 2017-08-22 旭硝子株式会社 车辆用窗玻璃及天线
US9755300B2 (en) 2013-03-27 2017-09-05 Asahi Glass Company, Limited Windshield and antenna

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EP2648276B1 (en) 2017-11-22

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