WO2012153664A1 - ガラスアンテナ及び窓ガラス - Google Patents

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glass
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Inventor
拓司 林
諭 徳永
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旭硝子株式会社
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    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
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    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
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    • 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 a glass antenna provided on a window glass of a vehicle, and a window glass provided with a glass antenna.
  • DAB digital audio broadcasting
  • the position of the feeding portion 56 of the glass antenna 50 may be closer to the roof side closer to the center than the pillar side of the window glass because of the restriction of the feeding position on the vehicle body side.
  • the antenna element must be arranged at a position near the center of the glass. In that case, the AM glass antenna is formed only near the center of the window glass, and a sufficient area cannot be secured.
  • a blank area 51 in which an antenna element can be disposed is formed near the pillar side of the window glass, but the glass antenna 50 that is long in the vertical direction is obstructed, and the area of the AM glass antenna 20 is extended to the blank area 51. I can't.
  • the element of the AM glass antenna 20 is extended so as to pass between the element 52 of the glass antenna 50 and the heater wire 30 a of the defogger 30 and connected to the antenna element newly arranged in the blank area 51.
  • a plan for expanding the area of the AM glass antenna 20 is also conceivable.
  • the AM glass antenna 20 is too close to the defogger 30, the reception sensitivity of the AM glass antenna 20 may be reduced.
  • a glass antenna having a low height that is, a short length in the vertical direction is required.
  • the glass antenna has a low height, it can be installed even when the installation area is narrow in the vertical direction for a reason different from the above, and becomes a glass antenna with high versatility.
  • an object of the present invention is to provide a glass antenna that can handle a dual band such as DAB, has high reception sensitivity, and has a short vertical length. Moreover, it aims at provision of the window glass provided with this glass antenna.
  • a glass antenna comprises: A glass antenna provided on a window glass of a vehicle, An antenna conductor and a power feeding unit;
  • the antenna conductor is A first antenna element connected to the feeder and formed in a loop so as to extend in a first direction; A first partial element connected to the first antenna element and extending in the first direction; and a first partial element connected to the first partial element and extending in a second direction orthogonal to the first direction.
  • a second antenna element formed in an L shape by the second partial element; A third antenna element connected to the first antenna element and extending in the second direction on the side where the second partial element extends relative to the first partial element; And a fourth antenna element that divides the loop of the first antenna element into two loops.
  • the window glass according to the present invention is provided with the glass antenna.
  • a high-sensitivity glass antenna capable of supporting a dual band such as DAB and having a low height.
  • FIG. It is a top view of the conventional glass antenna 50.
  • FIG. It is a top view of the glass antenna 100 which is the 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the glass antenna 100 for a vehicle according to the first embodiment of the present invention.
  • the glass antenna 100 is comprised from the electric power feeding part 18 provided as a planar pattern in the window glass 12 for vehicles, and an antenna conductor.
  • the power feeding unit 18 is a part for connecting the antenna conductor to a signal processing circuit (not shown) such as an amplifier.
  • the vehicle body opening edge 15a is an end portion of a vehicle body flange forming a window opening to which the window glass 12 is attached.
  • the electric power feeding part 18 is good to be located in the vicinity of the edge of the window glass 12, or the vicinity of the vehicle body opening edge 15a.
  • the glass antenna 100 includes first to fourth antenna elements as antenna conductor patterns.
  • the first antenna element is connected to the power supply unit 18 and formed in a loop shape so as to extend in the first direction.
  • the 1st direction in this aspect has shown the up-down direction on the window glass 12 in the state which attached the window glass 12 to the window opening part.
  • FIG. 2 illustrates a loop element 16 as the first antenna element.
  • the upper end portion of the loop element 16 is directly connected to the lower end portion a of the power feeding unit 18.
  • the power supply unit 18 may be connected to arbitrary end portions on the top, bottom, left, and right via a connection element.
  • the loop element 16 is comprised from the rectangular loop which makes an up-down direction a longitudinal direction.
  • the shape of the loop is not limited to a rectangle, and may be a quadrangle such as a square, another square shape, or a circular shape.
  • the loop constituting the loop element 16 is divided into two loop parts 1 and 2 by a split element 7 described later.
  • the second antenna element includes a first partial element connected to the lower side of the first antenna element and extending in a vertical direction, and a second direction connected to the first partial element and orthogonal to the first direction. And the second partial element extending in the shape of L.
  • the 2nd direction in this aspect has shown the left-right direction on the window glass 12 in the state which attached the window glass 12 to the window opening part.
  • FIG. 2 illustrates an L-shaped element 5 as the second antenna element.
  • the L-shaped element 5 includes a line segment element 3 as a first partial element extending in the vertical direction, and includes a line segment element 4 as a second partial element extending in the horizontal direction.
  • the upper end portion of the line segment element 3 is directly connected to the lower end portion d which is a part of the lower side of the loop element 16. Further, the right end portion of the line segment element 4 is directly connected to the lower end portion e of the line segment element 3.
  • the line segment element 4 extends linearly to the left starting from the lower end e, and extends to the left end f, which is the end point of the leftward extension.
  • the third antenna element is connected to the first antenna element, and extends in the left-right direction on the side where the second partial element extends with respect to the first partial element.
  • FIG. 2 illustrates a linear horizontal element 6 as the third antenna element.
  • the right end portion of the horizontal element 6 is directly connected to the left end portion b which is a part of the left side of the loop element 16. Further, the horizontal element 6 extends in the left-right direction on the side where the line segment element 4 extends with respect to the line segment element 3.
  • the horizontal element 6 extends linearly to the left starting from the left end b, and extends to the left end c, which is the end point of the left extension.
  • the fourth antenna element divides the loop of the first antenna element into two loops.
  • FIG. 2 illustrates a split element 7 extending in the left-right direction as the fourth antenna element.
  • the dividing element 7 divides the loop constituting the loop element 16 into two loop parts 1 and 2.
  • the split element 7 has a left end connected to a left end g that is a part of the left side of the loop element 16, and a right end connected to a right end h that is a part of the right side of the loop element 16.
  • the power feeding unit 18 is electrically connected to a signal processing circuit such as an amplifier via a predetermined conductive member. Even if the length H1 is short, it is possible to obtain good reception characteristics that can support a dual band such as DAB. Specifically, a receiving sensitivity equal to or higher than the receiving sensitivity of the conventional glass antenna 50 illustrated in FIG. 1 is obtained with a length H1 of 110 mm or less, which is shorter than the length of the glass antenna 50 in the first direction. Can do.
  • the loop element 16 extending in the vertical direction is provided on the window glass 12 so as to have a component in the vertical direction with respect to the ground plane (in particular, the horizontal plane). Radio waves can be received with higher sensitivity.
  • the attachment angle of the window glass 12 to the vehicle is preferably 20 to 90 °, particularly 30 to 90 ° with respect to the ground plane.
  • a feed line such as an AV line or a coaxial cable
  • the inner conductor of the coaxial cable may be electrically connected to the power feeding unit 18 and the outer conductor of the coaxial cable may be grounded to the vehicle body.
  • a configuration in which a connector that can be easily attached to and detached from the power supply line is mounted on the power supply unit 18 may be adopted. With such a connector, it becomes easy to attach the inner conductor of the AV line or the coaxial cable to the power feeding unit 18.
  • a signal processing circuit such as an amplifier may be provided integrally with the connector.
  • a projecting conductive member is installed in the power supply unit 18, and the projecting conductive member is connected to a connection unit such as a terminal connected to a signal processing circuit provided on a flange of a vehicle body to which the window glass 12 is attached. It is good also as a structure which contacts and fits.
  • the “end” of the element may be the starting point or end point of the stretching of the element, or may be in the vicinity of the starting point or in the vicinity of the end point that is the conductor portion before the starting point or end point.
  • the connection part of elements may be connected with a curvature.
  • the antenna conductor and the feeding portion 18 are formed by printing and baking a paste containing a conductive metal such as a silver paste on the inner surface of the window glass, for example.
  • a conductive metal such as a silver paste
  • the present invention is not limited to this forming method, and a linear or foil-like body made of a conductive material such as copper may be formed on the vehicle inner surface or vehicle outer surface of the window glass. It may be attached by, for example, or may be provided inside the window glass itself.
  • the shape of the power feeding unit 18 may be determined according to the shape of the mounting surface of the conductive member or connector. For example, 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.
  • a glass antenna may be formed by providing a conductor layer made of an antenna conductor inside or on the surface of a synthetic resin film, and forming a synthetic resin film with a conductor layer on the inside or outside surface of the window glass plate. Furthermore, it is good also as a glass antenna by forming the flexible circuit board in which the antenna conductor was formed in the vehicle inner surface or vehicle outer surface of a window glass.
  • a concealing film may be formed on the surface of the window glass 12, and a part or the whole of the power feeding unit and the antenna conductor may be provided on the concealing film.
  • the concealing film may be a ceramic such as a black ceramic film.
  • the portion of the antenna conductor provided on the masking film by the masking film becomes invisible from the outside of the vehicle, and the window glass has an excellent design.
  • a feeding portion and a part of the antenna conductor are formed on the shielding film (between the edge of the shielding film and the edge of the window glass 12), so that only the thin straight line portion of the conductor is seen in the vehicle exterior. Therefore, it is preferable in terms of design.
  • FIG. 3 is a plan view of a glass antenna 200 according to the second embodiment of the present invention. The description of the same configuration as the glass antenna 100 of FIG. 2 is omitted.
  • the glass antenna 200 of FIG. 3 includes, in addition to the configuration of the glass antenna 100 of FIG. 2, an auxiliary vertical element 8 added as a fifth antenna element connected to the feeding portion and extending in the first direction, The L-shaped element 17 added as an antenna element is provided as an antenna conductor pattern.
  • the glass antenna 200 also has the same configuration as the glass antenna 100. Therefore, by electrically connecting the power feeding unit 18 to a signal processing circuit such as an amplifier via a predetermined conductive member, the glass antenna 200 can be Even if the length H1 is short, it is possible to obtain good reception characteristics that can support a dual band such as DAB.
  • the auxiliary vertical element 8 is connected to the power feeding unit 18 and extends in the vertical direction. Providing the auxiliary vertical element 8 is preferable in terms of improving the antenna gain in the high frequency band of the dual band. For example, DAB is preferable in terms of improving the L-band antenna gain.
  • the upper end portion of the auxiliary vertical element 8 is directly connected to the lower end portion i on the left side that is different from the lower end portion a of the power feeding portion 18.
  • the auxiliary vertical element 8 is a line segment element extending in the vertical direction on the side where the horizontal element 6 extends with respect to the loop element 16.
  • the auxiliary vertical element 8 linearly extends downward from the lower end i within a range not in contact with the horizontal element 6 and extends to the lower end j which is the end point of the downward extension.
  • the L-shaped element 17 is connected to the side of the loop element 16 and is formed in an L shape on the opposite side of the line segment element 3 from which the line segment element 4 extends.
  • Providing the L-shaped element 17 is preferable in terms of improving antenna gain in the low frequency band of the dual band.
  • DAB is preferable in terms of improving the antenna gain of band III.
  • the L-shaped element 17 includes a line segment element 9 as a third partial element extending in the left-right direction, and includes a line segment element 10 as a fourth partial element extending in the vertical direction. .
  • the left end portion of the line segment element 9 is directly connected to the right end portion k which is a part of the right side of the loop element 16.
  • the upper end portion of the line segment element 10 is directly connected to the right end portion l of the line segment element 9.
  • the line segment element 10 linearly extends downward from the right end portion 1 as a starting point, and extends to the lower end portion m, which is the end point of the downward extension.
  • the horizontal element 6 and the dividing element 7 may be arranged so as to form a continuous line, that is, the left end portion b and the left end portion g are matched. This configuration improves the appearance.
  • the antenna gain in the high frequency band of the dual band is obtained. It is suitable in terms of improvement.
  • DAB is preferable in terms of improving the L-band antenna gain.
  • the independent conductor pattern is a part of the antenna element of the AM glass antenna, it is preferable in terms of the area expansion of the AM glass antenna (improvement of the antenna gain of the AM broadcast band) and the improvement of the antenna gain of the L band.
  • FIG. 3 illustrates a linear conductor 11 as such an independent conductor pattern.
  • the linear conductor 11 is an element that extends in the left-right direction so that the right end portion n of the linear conductor 11 is positioned in a vertical blank area between the line segment element 4 and the horizontal element 6.
  • the number of the linear conductors 11 may be one, there may be multiple.
  • the antenna gain was measured by assembling an automotive window glass on which a glass antenna was formed, with the vehicle window frame on the turntable being inclined at about 25 ° with respect to a horizontal plane.
  • a connector is attached to the power supply unit and is connected to a network analyzer via a feeder line. The turntable rotates so that radio waves are applied from all directions to the window glass from the horizontal direction.
  • the antenna gain is measured by setting the center of the car with the glass antenna glass installed at the center of the turntable and rotating the car 360 °.
  • the antenna gain data is measured every 3 MHz in the band III frequency range at every rotation angle of 5 °, and is measured every 1.7 MHz in the L band frequency range.
  • the antenna gain was standardized so that the antenna gain of the half-wave dipole antenna was 0 dB with reference to the half-wave dipole antenna.
  • the window glass (rear glass) 12 shown in FIG. 4 is provided with a defogger 30 and an AM glass antenna 21 and a glass antenna 200 disposed on the defogger 30. Further, a power feeding unit 22 for the AM glass antenna 21 is provided.
  • the defogger 30 is an energization heating type pattern having a plurality of parallel running heater wires 30a and a plurality of strip-shaped bus bars 30b, 30c for supplying power to the heater wires (in FIG. 4, only the upper side is displayed and the lower side is shown. (Omitted).
  • the defogger 30 is arranged symmetrically with respect to the center line 40 of the window glass 12 (or the vehicle width direction of the vehicle body).
  • the plurality of heater wires are arranged on the window glass 12 so as to run side by side in a direction parallel to the horizontal plane (ground plane) with the window glass 12 attached to the vehicle.
  • the length in the vertical direction can be made shorter than that of the conventional glass antenna while securing the dual band reception sensitivity such as DAB. Therefore, the AM glass antenna 21 is close to the defogger 30 and the reception sensitivity of the AM glass antenna 21 is not lowered, so that the element of the AM glass antenna 21 is separated from the lowest element of the glass antenna 200 as shown in FIG. It can be extended to pass between the defogger 30.
  • FIG. 5 and 6 are measured data of the antenna gain of the glass antenna 200 in FIG.
  • the vertical axis in FIG. 5 shows the average value in the band of the antenna gain at every rotation angle of 5 ° measured every 3 MHz in band III (170 to 240 MHz).
  • the vertical axis in FIG. 6 represents the average value in the antenna gain band for each rotation angle of 5 ° measured at 1.7 MHz in the L band (1452 to 1492 MHz).
  • each part (FIGS. 3 and 4) of each glass antenna when actually measuring FIGS. H1: 105 H2: 70 H3: 12 H4: 30 H5: 45 H6: 50 H7: 10 W1: 15 W2: 15 W3: 20 W4: 100 W5: 120 h1: 20 h2: 20 h3: 20 h4: 20 h5: 40 h6: 10 w1: 330 w2: 70 w3: 170 w4: 205 w5: 155 w6: 115 w7: 200 w8: 175 w9: 245 w10: 150 w11: 120 It is.
  • the conductor width of each element is 0.8 mm.

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Abstract

　ＤＡＢなどのデュアルバンドに対応可能で高い受信感度を有し、上下方向の長さが短いガラスアンテナを提供する。車両の窓ガラス１２に設けられるガラスアンテナであって、アンテナ導体と、給電部１８とを備え、前記アンテナ導体は、給電部１８に接続され、第１の方向に延在するようにループ状に形成されたループエレメント１６と、ループエレメント１６の下側に接続され第１の方向に延在する線分エレメント３と、線分エレメント３に接続され第１の方向と直交する第２の方向に延在する線分エレメント４とによって、Ｌ字状に形成されたＬ字エレメント５と、ループエレメント１６に接続され、且つ線分エレメント３に対し線分エレメント４が延在する側で第２の方向に延在する水平エレメント６と、ループエレメント１３のループを２つのループ１，２に分割する分割エレメント７とを含む、ことを特徴とする、ガラスアンテナ。

Description

ガラスアンテナ及び窓ガラス
　本発明は、車両の窓ガラスに設けられるガラスアンテナ、ガラスアンテナが設けられた窓ガラスに関する。
　従来技術として、デジタルオーディオ放送（Digital　Audio　Broadcasting：ＤＡＢ）を受信可能なガラスアンテナが知られている（例えば、特許文献１～５参照）。ＤＡＢは、１７４～２４０ＭＨｚのband III（バンドIII）と１４５２～１４９２ＭＨｚのL band（Ｌバンド）の２つの異なる周波数帯から構成されている。
日本国特開平１０－３２７００９号公報 日本国特開２０００－３０７３２１号公報 米国特許第６９２４７７１号明細書 欧州特許出願公開第１７３２１６０号明細書 日本国特開２０１０－８１５６７号公報
　ＤＡＢのように周波数帯域がデュアルバンドの場合、帯域が離れているため、両方の帯域に対応可能な十分な受信性能を持つガラスアンテナを設計することは難しく、デュアルバンドに対応可能で高い受信感度を有するガラスアンテナが要望されている。デュアルバンドに対応可能で高い受信感度を有するガラスアンテナとして、例えば特許文献５に開示されたガラスアンテナ５０がある（図１参照）。
　一方、ＡＭ放送に対応するＡＭガラスアンテナが、良好な受信感度を得るためには、その面積を大きくする必要がある。しかしながら、ＡＭガラスアンテナと上下方向に長いガラスアンテナ５０とを同じ窓ガラスに設ける場合、ガラスアンテナ５０の給電位置によっては、ＡＭガラスアンテナの面積を確保できない場合がある。
　例えば図１に示されるように、ガラスアンテナ５０の給電部５６の位置は、車体側の給電位置の制約があるため、窓ガラスのピラー側よりも中央に近いルーフ側になることがあり、窓ガラスの中央寄りの位置にアンテナエレメントを配置しなければならなくなる。その場合、ＡＭガラスアンテナは窓ガラスの中央付近のみに形成されることになり、十分な面積を確保できない。窓ガラスのピラー側の近傍にはアンテナエレメントを配設可能な空白領域５１ができるが、上下方向に長いガラスアンテナ５０が邪魔になって、ＡＭガラスアンテナ２０の面積を空白領域５１まで拡張することができない。
　図１の場合、ガラスアンテナ５０のエレメント５２とデフォッガ３０のヒータ線３０ａとの間を通るように、ＡＭガラスアンテナ２０のエレメントを延長し、空白領域５１に新たに配置したアンテナエレメントと接続することで、ＡＭガラスアンテナ２０の面積を拡張する案も考えられる。しかしながら、ＡＭガラスアンテナ２０をデフォッガ３０に近づけすぎると、ＡＭガラスアンテナ２０の受信感度が低下するおそれがある。以上のようなことから、背丈の低い、すなわち上下方向の長さが短いガラスアンテナが求められている。また、背丈の低いガラスアンテナであれば、上記とは別の理由で設置領域が上下方向に狭い場合であっても設置でき汎用性が高いガラスアンテナとなる。
　そこで、本発明は、ＤＡＢなどのデュアルバンドに対応可能で高い受信感度を有し、且つ上下方向の長さが短いガラスアンテナの提供を目的とする。また、該ガラスアンテナが設けられた窓ガラスの提供を目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係るガラスアンテナは、
　車両の窓ガラスに設けられるガラスアンテナであって、
　アンテナ導体と、給電部とを備え、
　前記アンテナ導体は、
　前記給電部に接続され、第１の方向に延在するようにループ状に形成された第１のアンテナエレメントと、
　前記第１のアンテナエレメントに接続され前記第１の方向に延在する第１の部分エレメントと、前記第１の部分エレメントに接続され前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する第２の部分エレメントとによって、Ｌ字状に形成された第２のアンテナエレメントと、
　前記第１のアンテナエレメントに接続され、且つ前記第１の部分エレメントに対し前記第２の部分エレメントが延在する側で前記第２の方向に延在する第３のアンテナエレメントと、
　前記第１のアンテナエレメントのループを２つのループに分割する第４のアンテナエレメントとを含む、ことを特徴とするものである。
　また、上記目的を達成するため、本発明に係る窓ガラスは、該ガラスアンテナが設けられたものである。
　本発明によれば、ＤＡＢなどのデュアルバンドに対応可能で高い受信感度を得ることができ、且つ、背丈の低いガラスアンテナを提供することができる。
従来のガラスアンテナ５０の平面図である。 本発明の第１の実施形態であるガラスアンテナ１００の平面図である。 本発明の第２の実施形態であるガラスアンテナ２００の平面図である。 ガラスアンテナ２００が設けられたリヤガラス１２の平面図である。 バンドIIIのアンテナ利得の実測データである。 Ｌバンドのアンテナ利得の実測データである。
　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しない場合には図面上での方向をいうものとし、各図面の向きは、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、それらの図面は、窓ガラスが車両に取り付けられた状態での車内視の図であるが、車外視の図として参照してもよい。例えば、窓ガラスが車両の後部に取り付けられるリヤガラスである場合、図面上での左右方向が車幅方向に相当する。また、本発明に係る窓ガラスは、リヤガラスに限定されず、車両の前部に取り付けられるフロントガラス、車両の側部に取り付けられるサイドガラスであってよい。
　図２は、本発明の第１の実施形態である車両用のガラスアンテナ１００の平面図である。ガラスアンテナ１００は、車両用の窓ガラス１２に平面的なパターンとして設けられる給電部１８及びアンテナ導体から、構成される。
　給電部１８は、アンプ等の不図示の信号処理回路にアンテナ導体を接続するための部位である。車体開口縁１５ａは、窓ガラス１２が取り付けられる窓開口部を形成している車体フランジの端部である。給電部１８は、窓ガラス１２の縁の近傍又は車体開口縁１５ａの近傍に位置しているとよい。
　ガラスアンテナ１００は、アンテナ導体のパターンとして、第１～第４のアンテナエレメントを備える。
　第１のアンテナエレメントは、給電部１８に接続され、第１の方向に延在するようにループ状に形成されたものである。なお、本態様での第１の方向とは、窓ガラス１２が窓開口部に取り付けらえた状態における窓ガラス１２上での上下方向を示している。図２には、第１のアンテナエレメントとして、ループエレメント１６が例示されている。ループエレメント１６の上端部は、給電部１８の下端部ａに直接接続されている。給電部１８の上下左右の任意の端部に接続エレメントを介して接続されてもよい。また、ループエレメント１６は、上下方向を長手方向とする長方形のループから構成される。ループの形状は、長方形に限らず、正方形等の四角形または他の方形状でもよいし、円状でもよい。ループエレメント１６を構成するループは、後述の分割エレメント７によって２つのループ部１，２に分割されている。
　第２のアンテナエレメントは、第１のアンテナエレメントの下側に接続され上下方向に延在する第１の部分エレメントと、第１の部分エレメントに接続され第１の方向に直交する第２の方向に延在する第２の部分エレメントとによって、Ｌ字状に形成されたものである。なお、本態様での第２の方向とは、窓ガラス１２が窓開口部に取り付けらえた状態における窓ガラス１２上での左右方向を示している。図２には、第２のアンテナエレメントとして、Ｌ字エレメント５が例示されている。Ｌ字エレメント５は、上下方向に延在する第１の部分エレメントとして、線分エレメント３を備え、左右方向に延在する第２の部分エレメントとして、線分エレメント４を備える。線分エレメント３の上端部は、ループエレメント１６の下辺の一部である下端部ｄに直接接続されている。また、線分エレメント４の右端部は、線分エレメント３の下端部ｅに直接接続されている。線分エレメント４は、下端部ｅを起点として左方に直線的に延伸し、左方への延伸の終点である左端部ｆまで延伸する。
　第３のアンテナエレメントは、第１のアンテナエレメントに接続され、且つ第１の部分エレメントに対し第２の部分エレメントが延在する側で左右方向に延在するものである。図２には、第３のアンテナエレメントとして、直線状の水平エレメント６が例示されている。水平エレメント６の右端部は、ループエレメント１６の左辺の一部である左端部ｂに直接接続されている。また、水平エレメント６は、線分エレメント３に対し線分エレメント４が延在する側で左右方向に延在する。水平エレメント６は、左端部ｂを起点として左方に直線的に延伸し、左方への延伸の終点である左端部ｃまで延伸する。
　第４のアンテナエレメントは、第１のアンテナエレメントのループを２つのループに分割するものである。図２には、第４のアンテナエレメントとして、左右方向に延在する分割エレメント７が例示されている。分割エレメント７は、ループエレメント１６を構成するループを、２つのループ部１，２に分割する。分割エレメント７は、その左端がループエレメント１６の左辺の一部である左端部ｇに接続され、その右端がループエレメント１６の右辺の一部である右端部ｈに接続される。
　このように、図２に例示したような形態のガラスアンテナ１００であれば、給電部１８をアンプ等の信号処理回路に所定の導電性部材を介して電気的に接続することによって、上下方向の長さＨ１が短くても、ＤＡＢなどのデュアルバンドに対応可能な良好な受信特性を得ることができる。具体的には、図１に例示した従来のガラスアンテナ５０の受信感度と同等又はそれ以上の受信感度を、ガラスアンテナ５０の第１の方向の長さよりも短い１１０ｍｍ以下の長さＨ１で得ることができる。
　特に、上下方向に延在するループエレメント１６が地平面（特には、水平面）に対して垂直方向の成分を有するように窓ガラス１２に設けられることによって、ＤＡＢなどのデュアルバンドの垂直偏波の電波を一層感度良く受信することができる。車両に対する窓ガラス１２の取り付け角度は、地平面に対し、２０～９０°、特には、３０～９０°が好ましい。
　上記の導電性部材として、例えば、ＡＶ線や同軸ケーブルなどの給電線が用いられる。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給電部１８に電気的に接続し、同軸ケーブルの外部導体を車体にアース接続すればよい。また、給電線と容易に着脱可能なコネクタを、給電部１８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、ＡＶ線や同軸ケーブルの内部導体を給電部１８に取り付けることが容易になる。さらに、コネクタと一体的にアンプ等の信号処理回路を設けてもよい。また、給電部１８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信号処理回路に接続される端子などの接続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。
　また、エレメントの「端部」は、エレメントの延伸の始点又は終点であってもよいし、その始点又は終点手前の導体部分である始点近傍又は終点近傍であってもよい。また、エレメント同士の接続部は、曲率を有して接続されていてもよい。
　また、アンテナ導体及び給電部１８は、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストを、例えば窓ガラスの車内側表面にプリントし、焼付けて形成される。しかし、この形成方法に限定されず、銅等の導電性物質からなる、線状体又は箔状体を、窓ガラスの車内側表面又は車外側表面に形成してもよく、窓ガラスに接着剤等により貼付してもよく、窓ガラス自身の内部に設けてもよい。
　給電部１８の形状は、上記の導電性部材又はコネクタの実装面の形状に応じて決めるとよい。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、アンテナ導体からなる導体層を合成樹脂製フィルムの内部又はその表面に設け、導体層付き合成樹脂製フィルムを窓ガラス板の車内側表面又は車外側表面に形成してガラスアンテナとしてもよい。さらに、アンテナ導体が形成されたフレキシブル回路基板を窓ガラスの車内側表面又は車外側表面に形成してガラスアンテナとしてもよい。
　また、窓ガラス１２の面上に隠蔽膜を形成し、この隠蔽膜の上に給電部及びアンテナ導体の一部分又は全体を設けてもよい。隠蔽膜は黒色セラミックス膜等のセラミックスが挙げられる。この場合、窓ガラスの車外側から見ると、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り、デザインの優れた窓ガラスとなる。図示の構成では、給電部とアンテナ導体の一部を隠蔽膜上に（隠蔽膜の縁と窓ガラス１２の縁との間に）形成させることで、車外視において導体の細い直線部分のみを見ることになり、デザイン上好ましい。
　図３は、本発明の第２の実施形態であるガラスアンテナ２００の平面図である。図２のガラスアンテナ１００と同様の構成については、その説明を省略する。図３のガラスアンテナ２００は、図２のガラスアンテナ１００の構成に加えて、給電部に接続され第１の方向に延在する第５のアンテナエレメントとして追加された補助垂直エレメント８と、第６のアンテナエレメントとして追加されたＬ字エレメント１７とをアンテナ導体のパターンとして備えるものである。
　したがって、ガラスアンテナ２００も、ガラスアンテナ１００と同じ構成を有しているので、給電部１８をアンプ等の信号処理回路に所定の導電性部材を介して電気的に接続することによって、上下方向の長さＨ１が短くても、ＤＡＢなどのデュアルバンドに対応可能な良好な受信特性を得ることができる。
　補助垂直エレメント８は、給電部１８に接続され、上下方向に延在するものである。補助垂直エレメント８が設けられると、デュアルバンドのうち高周波数帯のアンテナ利得向上の点で好適である。例えばＤＡＢの場合、Ｌバンドのアンテナ利得向上の点で好適である。
　図３の場合、補助垂直エレメント８の上端部は、給電部１８の下端部ａとは異なる左側の下端部ｉに直接接続されている。補助垂直エレメント８は、ループエレメント１６に対し水平エレメント６が延在する側で上下方向に延在する線分エレメントである。補助垂直エレメント８は、水平エレメント６に接しない範囲内で、下端部ｉを起点に下方に直線的に延伸し、下方への延伸の終点である下端部ｊまで延伸する。
　Ｌ字エレメント１７は、ループエレメント１６の側方に接続され、線分エレメント３に対し線分エレメント４が延在する反対側でＬ字状に形成されたものである。Ｌ字エレメント１７が設けられると、デュアルバンドのうち低周波数帯のアンテナ利得向上の点で好適である。例えばＤＡＢの場合、バンドIIIのアンテナ利得向上の点で好適である。
　図３の場合、Ｌ字エレメント１７は、左右方向に延在する第３の部分エレメントとして、線分エレメント９を備え、上下方向に延在する第４の部分エレメントとして、線分エレメント１０を備える。線分エレメント９の左端部は、ループエレメント１６の右辺の一部である右端部ｋに直接接続されている。また、線分エレメント１０の上端部は、線分エレメント９の右端部ｌに直接接続されている。線分エレメント１０は、右端部ｌを起点として下方に直線的に延伸し、下方への延伸の終点である下端部ｍまで延伸する。
　また、図３に示されるように、水平エレメント６と分割エレメント７とが、連続した線になるように、すなわち、左端部ｂと左端部ｇとを一致させるように配置してもよい。このように構成することで見栄えがよくなる。
　また、図３に示されるように、線分エレメント４と水平エレメント６との間に、給電部１８を給電点としない別の独立導体パターンを設けると、デュアルバンドのうち高周波数帯のアンテナ利得向上の点で好適である。例えばＤＡＢの場合、Ｌバンドのアンテナ利得向上の点で好適である。また、その独立導体パターンが、ＡＭガラスアンテナのアンテナエレメントの一部であると、ＡＭガラスアンテナの面積拡大（ＡＭ放送帯のアンテナ利得向上）とＬバンドのアンテナ利得向上の点で好適である。
　図３には、このような独立導体パターンとして、線状導体１１が例示されている。線状導体１１は、線分エレメント４と水平エレメント６との間の上下方向の空白領域に線状導体１１の右端部ｎが位置するように、左右方向に延在するエレメントである。線状導体１１は、１本でもよいが、複数あってもよい。
　図４に示されるように上述のガラスアンテナ２００の形態を実際の車両のリヤガラスに取り付けて作製された自動車用ガラスアンテナについて、そのアンテナ利得の実測結果について説明する。
　アンテナ利得は、ガラスアンテナが形成された自動車用窓ガラスを、ターンテーブル上の自動車の窓枠に水平面に対して約２５°傾けた状態で組みつけて実測した。給電部にはコネクタが取り付けられていて、フィーダ線を介してネットワークアナライザに接続される。水平方向から窓ガラスに対して全方向から電波が照射されるように、ターンテーブルが回転する。
　アンテナ利得の測定は、ターンテーブルの中心に、ガラスアンテナのガラスを組みつけた自動車の車両中心をセットして、自動車を３６０°回転させて行われる。アンテナ利得のデータは、回転角度５°毎に、バンドIIIの周波数範囲において３ＭＨｚ毎に測定され、Ｌバンドの周波数範囲において１．７ＭＨｚ毎に測定される。電波の発信位置とアンテナ導体との仰角は略水平方向（地面と平行な面を仰角＝０°、天頂方向を仰角＝９０°とする場合、仰角＝０°の方向）で測定した。アンテナ利得は、半波長ダイポールアンテナを基準とし、半波長ダイポールアンテナのアンテナ利得が０ｄＢとなるように標準化した。
　図４に示される窓ガラス（リヤガラス）１２には、デフォッガ３０と、デフォッガ３０の上部に配置されたＡＭガラスアンテナ２１及びガラスアンテナ２００とが設けられている。さらに、ＡＭガラスアンテナ２１の給電部２２が設けられている。
　デフォッガ３０は、複数の並走するヒータ線３０ａと該ヒータ線に給電する複数の帯状のバスバ３０ｂ，３０ｃとを有する通電加熱式のパターンである（図４では、上側のみ表示し、下側は省略）。デフォッガ３０は、窓ガラス１２（又は、車体の車幅方向）の中央線４０に対して線対称に配置されている。複数のヒータ線は、窓ガラス１２を車両に取り付けた状態で水平面（地平面）に対して平行な方向に並走するように窓ガラス１２に配置される。
　ガラスアンテナ２００の形態によれば、ＤＡＢなどのデュアルバンドの受信感度を確保したまま、上下方向の長さを従来のガラスアンテナよりも短くできる。そのため、ＡＭガラスアンテナ２１がデフォッガ３０に近くてＡＭガラスアンテナ２１の受信感度が低下することなく、ＡＭガラスアンテナ２１のエレメントを、図４に示されるように、ガラスアンテナ２００の最下位のエレメントとデフォッガ３０との間を通るように延長できる。
　図５，６は、図４において、ガラスアンテナ２００のアンテナ利得の実測データである。図５の縦軸は、バンドIII（１７０～２４０ＭＨｚ）において３ＭＨｚ毎に計測された回転角度５°毎のアンテナ利得の帯域での平均値を示している。図６の縦軸は、Ｌバンド（１４５２～１４９２ＭＨｚ）において１．７ＭＨｚ毎に計測された回転角度５°毎のアンテナ利得の帯域での平均値を示している。
　図５，６を実測したときの各ガラスアンテナの各部（図３，４）の寸法は、単位をｍｍとすると、
　Ｈ１：１０５
　Ｈ２：７０
　Ｈ３：１２
　Ｈ４：３０
　Ｈ５：４５
　Ｈ６：５０
　Ｈ７：１０
　Ｗ１：１５
　Ｗ２：１５
　Ｗ３：２０
　Ｗ４：１００
　Ｗ５：１２０
　ｈ１：２０
　ｈ２：２０
　ｈ３：２０
　ｈ４：２０
　ｈ５：４０
　ｈ６：１０
　ｗ１：３３０
　ｗ２：７０
　ｗ３：１７０
　ｗ４：２０５
　ｗ５：１５５
　ｗ６：１１５
　ｗ７：２００
　ｗ８：１７５
　ｗ９：２４５
　ｗ１０：１５０
　ｗ１１：１２０
である。各エレメントの導体幅は０．８ｍｍである。
　図５，６に示した実測結果によれば、図１に例示した従来のガラスアンテナ５０の受信感度と同等又はそれ以上の受信感度を、ガラスアンテナ５０の上下方向の長さよりも短い１０５ｍｍで得ることができた。
　本出願を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、２０１１年５月１２日出願の日本特許出願（特願２０１１-１０７６７６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　１，２　ループ部
　３，４　線分エレメント
　５　Ｌ字エレメント
　６　水平エレメント
　７　分割エレメント
　８　補助垂直エレメント
　９，１０　線分エレメント
　１１　線状導体
　１２　窓ガラス
　１６　ループエレメント
　１７　Ｌ字エレメント
　１８　給電部
　２０，２１　ＡＭガラスアンテナ
　２２　給電部
　３０　デフォッガ
　３０ｂ，３０ｃ　バスバ
　４０　中央線
　５０　従来のガラスアンテナ
　５１　空白領域
　５６　給電部
　１００，２００　ガラスアンテナ

Claims (7)

  1. 　車両の窓ガラスに設けられるガラスアンテナであって、
    　アンテナ導体と、給電部とを備え、
    　前記アンテナ導体は、
    　前記給電部に接続され、第１の方向に延在するようにループ状に形成された第１のアンテナエレメントと、
    　前記第１のアンテナエレメントに接続され前記第１の方向に延在する第１の部分エレメントと、前記第１の部分エレメントに接続され前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する第２の部分エレメントとによって、Ｌ字状に形成された第２のアンテナエレメントと、
    　前記第１のアンテナエレメントに接続され、且つ前記第１の部分エレメントに対し前記第２の部分エレメントが延在する側で前記第２の方向に延在する第３のアンテナエレメントと、
    　前記第１のアンテナエレメントのループを２つのループに分割する第４のアンテナエレメントとを含む、ことを特徴とする、ガラスアンテナ。
  2. 　前記アンテナ導体は、
    　前記給電部に接続され、前記第１の方向に延在する第５のアンテナエレメントを含む、請求項１に記載のガラスアンテナ。
  3. 　前記アンテナ導体は、
    　前記第１のアンテナエレメントに接続され、且つ前記第１の部分エレメントに対し前記第２の部分エレメントが延在する反対側でＬ字状に形成された第６のアンテナエレメントを含む、請求項１又は２に記載のガラスアンテナ。
  4. 　前記アンテナ導体は、前記第１の方向の長さが１１０ｍｍ以下である、請求項１から３のいずれか一項に記載のガラスアンテナ。
  5. 　前記第２の部分エレメントと前記第３のアンテナエレメントとの間に、前記給電部を給電点としない別の導体が配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載のガラスアンテナ。
  6. 　前記別の導体は、ＡＭアンテナエレメントである、請求項５に記載のガラスアンテナ。
  7. 　請求項１から６のいずれか一項に記載のガラスアンテナが設けられた窓ガラス。
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