WO2015016307A1 - アンテナシステム - Google Patents

アンテナシステム Download PDF

Info

Publication number
WO2015016307A1
WO2015016307A1 PCT/JP2014/070201 JP2014070201W WO2015016307A1 WO 2015016307 A1 WO2015016307 A1 WO 2015016307A1 JP 2014070201 W JP2014070201 W JP 2014070201W WO 2015016307 A1 WO2015016307 A1 WO 2015016307A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
vehicle
glass
noise
band
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/070201
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
聡史 船津
文貴 寺島
Original Assignee
旭硝子株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 旭硝子株式会社 filed Critical 旭硝子株式会社
Priority to CN201480043169.3A priority Critical patent/CN105431977B/zh
Priority to EP14832563.2A priority patent/EP3029768A4/en
Priority to JP2015529613A priority patent/JP6292233B2/ja
Publication of WO2015016307A1 publication Critical patent/WO2015016307A1/ja
Priority to US14/969,304 priority patent/US10181636B2/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01Q1/27—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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/29—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/12—Neutralising, balancing, or compensation arrangements
    • H04B1/123—Neutralising, balancing, or compensation arrangements using adaptive balancing or compensation means
    • H04B1/126—Neutralising, balancing, or compensation arrangements using adaptive balancing or compensation means having multiple inputs, e.g. auxiliary antenna for receiving interfering signal

Definitions

  • the present invention relates to an antenna system mounted on a vehicle such as an automobile.
  • Patent Document 1 is known as a technique for dealing with a reception failure caused by noise radiated from a noise source in a vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a technique for a reception failure of a VHF band or UHF band television broadcast signal.
  • hybrid vehicles and electric vehicles using both an engine and a motor are equipped with electronic devices such as a motor and an inverter.
  • Noise radiated from such electronic equipment affects radio waves in the MF (Medium Frequency) band or LF (Low Frequency) band, so the reception performance of the MF band or LF band of the antenna may deteriorate. is there.
  • the noise source is specified. It is necessary, and it cannot cope with a case where there are a plurality of noise sources. Further, the wavelength of radio waves in the MF band or LF band is much longer than radio waves in the VHF band or the UHF band. For this reason, when used for countermeasures against reception disturbance of radio waves in the MF band or LF band, it is necessary to dispose the antenna elements largely apart from each other, and it becomes impossible to dispose one antenna element in the vehicle. Therefore, the technique of Patent Document 1 cannot take measures against the reception failure of radio waves in the MF band or LF band.
  • an object of the present invention is to provide an antenna system capable of suppressing a decrease in reception performance of radio waves in the MF band or LF band due to noise radiated from inside the vehicle.
  • a glass antenna that is provided on a window glass installed in a window opening formed in a metal body of a vehicle and receives radio waves in the MF band or LF band;
  • An in-vehicle antenna that is disposed on the vehicle inner side than the metal body of the vehicle and is located in the vicinity of the glass antenna,
  • an antenna system comprising cancellation means for canceling a noise signal of the vehicle interior antenna from a reception signal of the glass antenna.
  • the figure for demonstrating an example of a cancellation means Diagram showing an example of antenna system configuration Sectional drawing which showed the state by which the window glass was arrange
  • a window glass to which the present invention can be applied for example, a rear glass attached to the rear part of the vehicle, a front glass attached to the front part of the vehicle, a side glass attached to the side part of the vehicle, and a roof glass attached to the ceiling part of the vehicle Etc.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of canceling means for canceling a reception signal of an in-vehicle antenna 20 arranged on the inside of a vehicle from a reception signal of a glass antenna 10 arranged on a window glass.
  • the glass antenna 10 is provided on a window glass installed in a window opening formed in a metal body of a vehicle, and is formed so as to be able to receive radio waves in the MF band (300 kHz to 3 MHz) or LF band (30 kHz to 300 kHz).
  • the in-vehicle antenna 20 is disposed inside the vehicle from the metal body of the vehicle and is positioned in the vicinity of the glass antenna 10.
  • FIG. 1 illustrates a phase inverter 31 and an adder 32 as canceling means for canceling the noise signal of the in-vehicle antenna 20 from the received signal of the glass antenna 10.
  • the noise N generated from a noise source in the vehicle and radio waves for broadcasting and wireless communication coming from outside the vehicle ( Signal) S can be received at a predetermined reception voltage or higher. Both the noise N and the radio wave S have frequencies in the MF band or LF band.
  • the noise source that emits the noise N is, for example, an electronic device such as an inverter installed in the vehicle.
  • a specific example of the radio wave S is an AM broadcast wave having a frequency included in the MF band (for example, a frequency in a frequency band from 520 kHz to 1700 kHz).
  • the in-vehicle antenna 20 is arranged on the inner side of the vehicle than the metallic body of the vehicle, the in-vehicle antenna 20 can receive only the in-vehicle noise N without receiving the radio wave S coming from outside the vehicle.
  • the wavelength of the radio wave S is much larger than the width of the window opening (typically 1.0 to 1.5 m).
  • the wavelength of the radio wave of 520 kHz is 576 m
  • the wavelength of the radio wave of 1000 kHz is 300 m
  • the wavelength of the radio wave of 1630 kHz is 184 m. Therefore, the radio wave S coming from outside the vehicle is attenuated greatly (for example, 30 to 40 dB) when it reaches the inside of the vehicle through the window opening formed in the vehicle.
  • the in-vehicle antenna 20 that can receive the MF band or LF band radio wave cannot receive the radio wave S, and only receives noise N generated in the car (that is, noise having a frequency in the MF band or LF band). It can be received at a voltage higher than the reception voltage.
  • the glass antenna 10 is provided on the plane of the window glass in a state where the height of the adhesive is separated from the plane formed by the window opening, and is located at a distance of less than 10 mm from the window opening. At that position, the noise N from the inside of the vehicle is not significantly attenuated, so that the glass antenna 10 receives both the noise N and the radio wave S.
  • the canceling means shown in FIG. 1 inverts one of the reception signal (S + N) received by the glass antenna 10 and the noise signal (N) received by the vehicle interior antenna 20 and inverts the signal.
  • the signal and the other signal are added together and synthesized.
  • the phase of the noise signal (N) received by the vehicle interior antenna 20 is inverted by the phase inverter 31, and the noise signal ( ⁇ N) output from the phase inverter 31 and received by the glass antenna 10.
  • the case where the adder 32 adds the received signal (S + N) is illustrated.
  • the noise N is removed from the received signal (S + N) received by the glass antenna 10, and only the received signal corresponding to the radio wave S can be extracted from the received signal (S + N). Then, the adder 32 can supply the extracted signal to a tuner configured in the radio 40 mounted on the vehicle. As described above, since the reception signal from which the noise N is removed can be supplied to the tuner, it is possible to prevent the reception performance of radio waves in the MF band or LF band due to the noise N from deteriorating.
  • the roof top antenna installed on the roof of the vehicle can be eliminated by using the glass antenna, there is no protrusion protruding from the roof of the vehicle, so that the air resistance can be reduced and the appearance is improved.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the antenna system 1 according to an embodiment of the present invention, and illustrates a case where the window glass is a rear glass.
  • FIG. 2 illustrates the case where the glass antenna is an AM glass antenna that receives AM broadcast waves.
  • the antenna system 1 includes a rear glass 60, a glass antenna 10, a vehicle interior antenna 20, a synthesis amplifier 50, and a radio 40.
  • the rear glass 60 is a window glass having an outer peripheral portion 63 attached to a flange 71 formed on the metal body 70 of the vehicle.
  • the periphery of the rear glass 60 is shown by dotted lines.
  • the flange 71 is a window frame surrounding the window opening.
  • the rear glass 60 may be provided with a defogger 16 having a plurality of parallel running heater wires 18 and a plurality of strip-shaped bus bars 17 for supplying power to the heater wires 18.
  • the heater wire 18 and the bus bar 17 included in the defogger 16 are conductive heating type conductive patterns.
  • FIG. 2 shows a case where the glass antenna 10 is provided in a blank area above the defogger 16 in the rear glass 60.
  • the glass antenna 10 is provided in a plane on the surface of the window glass, and is formed, for example, by printing a paste containing a conductive metal such as a silver paste on the inner surface of the window glass and baking it.
  • a paste containing 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. The same applies to the defogger 16 arranged on the window glass.
  • the glass antenna 10 is an antenna pattern having a power feeding unit 15 located on the right side of the window glass and antenna conductors 11, 12, 13 connected to the power feeding unit 15 via a connection conductor 14.
  • the glass antenna 10 is a conductor pattern formed so that radio waves in the AM broadcast wave band can be received at a predetermined reception voltage or higher.
  • the glass antenna 10 is excited in a state where noise in the same frequency band from the inside of the vehicle is mixed with radio waves in the AM broadcast wave band coming from outside the vehicle, and a reception signal having a predetermined reception voltage or higher is output from the power supply unit 15.
  • the feeding unit 15 is a feeding point for connecting the antenna conductors 11, 12, and 13 to the synthesis amplifier 50.
  • the power feeding unit 15 may be an electrode provided on the rear glass 60 so as to be positioned in the vicinity of the flange 71 when the rear glass 60 is attached to the flange 71.
  • the connection conductor 14 is a connection element for connecting the power feeding unit 15 and the antenna conductors 11, 12, and 13.
  • the antenna conductors 11, 12, and 13 are linear elements that are arranged in parallel with each other and extend along the upper edge 64 of the rear glass 60.
  • the power feeding unit 15 is electrically connected to the terminal 52 of the synthesis amplifier 50 through the conductive member 19.
  • a feed line such as an AV line or a coaxial cable is used.
  • the AV line one end is connected to the power feeding unit 15 and the other end is connected to the terminal 52 of the synthesis amplifier 50.
  • the inner conductor of the coaxial cable may be electrically connected to the power feeding unit 15 and the outer conductor of the coaxial cable may be grounded to the metal body 70.
  • a connector for electrically connecting to the power supply unit 15 may be installed in the power supply unit 15. 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 15.
  • a configuration in which a signal processing circuit such as an amplifier is mounted on the connector may be employed.
  • the shape of the power feeding unit 15 may be determined according to the shape of the conductive member or the mounting surface of the 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 the synthetic resin film with a conductor layer on the inner surface or the outer surface of the window glass. 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, and a part of or the whole of the feeding portion 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 window glass has an excellent design.
  • the in-vehicle antenna 20 is an antenna element that is not disposed on the window glass on which the glass antenna 10 is disposed, but is disposed on the vehicle interior side with respect to the metal body 70.
  • the vehicle interior antenna 20 is disposed in a space formed between the lining covering the metal body 70 and the metal body 70, for example. As a result, part or all of the vehicle interior antenna 20 can be hidden by the lining, so that the appearance is improved.
  • the in-vehicle antenna 20 may be composed of other antenna conductors instead of AV lines.
  • the vehicle interior antenna 20 may be formed by a conductor pattern formed on the substrate.
  • a conductor layer made of an antenna conductor may be provided inside or on the surface of the synthetic resin film, and a synthetic resin film with a conductor layer may be formed on the installation portion to form an in-vehicle antenna.
  • the in-vehicle antenna may be formed of a metal tape. An in-vehicle antenna is formed by sticking a linearly formed metal tape to, for example, a vehicle lining.
  • the in-vehicle antenna 20 includes a power feeding unit 24 located on the right side of the vehicle and antenna conductors 21, 22, and 23 connected to the power feeding unit 24, and receives radio waves in the AM broadcast wave band at a predetermined reception voltage or higher. This is a foldable antenna that can be formed.
  • the vehicle interior antenna 20 excites with noise having the same frequency as the AM broadcast wave band coming only from the vehicle interior, and outputs a noise signal having a predetermined reception voltage or higher from the power supply unit 24.
  • the power feeding unit 24 is a power feeding point for connecting the antenna conductors 21, 22, and 23 to the synthesis amplifier 50.
  • the vehicle interior antenna 20 includes an antenna conductor 21 extending along the upper edge 64 of the rear glass 60 starting from the power feeding unit 24, and an antenna conductor 23 that is folded back and extends along the antenna conductor 21 by the antenna conductor 22. Yes.
  • the power feeding unit 24 is electrically connected to the terminal 51 of the synthesis amplifier 50 through the conductive member 25.
  • the conductive member 25 may have the same configuration as the conductive member 19.
  • the synthesis amplifier 50 is located on the vehicle body on the same side as the power feeding unit 15. Therefore, the power feeding unit 24 is preferably an electrode located on the same side as the power feeding unit 15. Thereby, the length of the electroconductive member 25 interposed between the synthetic
  • the shape of the electric power feeding part 24 may be arbitrary and is not specifically limited.
  • the synthesis amplifier 50 is an example of a canceling unit that cancels the noise signal of the vehicle interior antenna 20 from the reception signal of the glass antenna 10. A detailed configuration example of the synthesis amplifier 50 will be described later.
  • the synthesis amplifier 50 outputs the reception signal obtained by removing the noise signal of the vehicle interior antenna 20 from the reception signal of the glass antenna 10 to the radio 40 via the terminal 53. Even if there is a difference between the received voltage of the received signal and the noise voltage of the noise signal, a good noise canceling state can be created by adjusting the respective voltages by adjusting the gain of the AM amplifier.
  • the shortest distance L1 between the glass antenna 10 and the vehicle interior antenna 20 is preferably 500 mm or less, and more preferably 300 mm or less.
  • the shortest distance L1 corresponds to the shortest distance between the uppermost antenna conductor 11 configured in the glass antenna 10 and the lowermost antenna conductor 23 configured in the vehicle interior antenna 20.
  • the in-vehicle antenna 20 is preferably arranged so that the longitudinal direction thereof coincides with the glass antenna 10. Thereby, the reception performance of the glass antenna 10 and the in-vehicle antenna 20 can be made closer to each other, and the noise reception level can be made closer, so that the noise canceling effect is improved as described above.
  • the longitudinal direction of the glass antenna 10 and the longitudinal direction of the in-vehicle antenna 20 are both parallel to the road surface and are perpendicular to the perpendicular direction of the rear glass 60. is there.
  • the in-vehicle antenna 20 is preferably formed so that the reception performance of radio waves in the AM broadcast band is substantially equal to that of the glass antenna 10.
  • the reception voltage of the noise signal mixed in the reception signal output from the power supply unit 15 of the glass antenna 10 and the noise voltage of the noise signal output from the power supply unit 24 of the vehicle interior antenna 20 are brought close to substantially the same value. be able to.
  • the amount of adjustment of the reception voltage can be minimized or eliminated, so that the configuration of the canceling unit such as the synthesis amplifier 50 is simplified. it can.
  • the glass antenna 10 is located in the vicinity of the opening edge 72 of the window opening.
  • the opening edge 72 is a flange end of the flange 71.
  • the shortest distance L2 between at least a part of the glass antenna 10 and the opening edge 72 is preferably 100 mm or less, and more preferably 80 mm or less.
  • the shortest distance L ⁇ b> 2 corresponds to the shortest distance between the uppermost antenna conductor 11 configured in the glass antenna 10 and the opening edge 72.
  • the glass antenna 10 is preferably disposed on the upper part 62 of the rear glass 60. Thereby, the glass antenna 10 can be kept as far as possible from the noise source in the vehicle while ensuring the reception performance of the glass antenna 10 that receives radio waves coming from outside the vehicle.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the rear glass 60 is disposed in the window opening 73.
  • the flange 71 is provided in the metal body 70 of the vehicle so that the window opening 73 is formed.
  • the rear glass 60 is bonded to the flange 71 with an adhesive 61, for example.
  • the vehicle interior antenna 20 is disposed at a position away from the vehicle interior with respect to a plane formed by the window opening 73 (corresponding to the broken line in FIG. 3). For example, if the shortest distance L3 between the vehicle interior antenna 20 and the plane formed by the window opening 73 is 30 mm or more, preferably 50 mm or more, more preferably 80 mm or more, sufficient radio waves in the AM broadcast band coming from outside the vehicle are sufficient.
  • the in-vehicle antenna 20 can be arranged at a position attenuated by the angle. Further, it may be disposed in a space between the trim 74 and the metal body 70.
  • the trim 74 is a lining that covers the metal body 70 from the inside of the vehicle. It is preferable to install the vehicle interior antenna 20 so that the metal body 70 is positioned in the direction of arrival of radio waves from the outside of the vehicle in order to cause the vehicle interior antenna 20 to receive only a noise signal. Furthermore, since it cannot be seen from the inside of the vehicle, it is preferable in terms of beauty.
  • the in-vehicle antenna 20 may be disposed outside or inside a sun deck 75 provided at the rear portion of the rear seat 76.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a first configuration example of the synthesis amplifier 50.
  • the synthesis amplifier 50 in the figure is a canceling unit having an AM amplifier 55, an AM amplifier 54, and a phase inverter 57, and the phase inverter 57 cancels the noise signal of the vehicle interior antenna 20 from the received signal of the glass antenna 10. To do.
  • the AM amplifier 55 amplifies and outputs the received signal of the glass antenna 10 input from the terminal 52.
  • the AM amplifier 54 amplifies and outputs the noise signal of the vehicle interior antenna 20 input from the terminal 51.
  • the phase inverter 57 outputs a signal obtained by inverting the phase of the output signal of the AM amplifier 54 by 180 °.
  • the synthesis amplifier 50 outputs a signal obtained by synthesizing the output signal of the AM amplifier 55 and the output signal of the phase inverter 57 from the terminal 53 to the radio 40.
  • the synthesis amplifier 50 may include an FM amplifier 56.
  • the FM amplifier 56 amplifies the reception signal received by the glass antenna 10 input from the terminal 52, and outputs the amplified signal from the terminal 53 to the radio 40.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a second configuration example of the synthesis amplifier 50. A description of the same configuration as that described above is omitted.
  • the synthesis amplifier 50 in the figure is a canceling means having an AM amplifier 55, an AM amplifier 54, and a differential amplifier 58, and the noise signal of the vehicle interior antenna 20 is canceled by the differential amplifier 58 from the received signal of the glass antenna 10. To do.
  • the differential amplifier 58 amplifies the voltage difference between the output signal of the AM amplifier 55 and the output signal of the AM amplifier 54 and outputs the amplified signal from the terminal 53 to the radio 40.
  • the differential amplifier 58 outputs a signal from which the noise signal component of the vehicle interior antenna 20 has been removed by the differential amplification function.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a third configuration example of the synthesis amplifier 50. A description of the same configuration as that described above is omitted.
  • the synthesis amplifier 50 in the figure is a canceling unit having an AM amplifier 55, an AM amplifier 54, and a transformer 80, and cancels the noise signal of the vehicle interior antenna 20 from the reception signal of the glass antenna 10 by the transformer 80.
  • the transformer 80 is a transformer having a primary side coil 81 and a secondary side coil 82.
  • the primary side coil 81 has a terminal 51 and an AM amplifier 54 connected to the power feeding part 15 of the glass antenna 10 via one terminal 52 and the AM amplifier 55, and a power feeding part 24 of the in-vehicle antenna 20. Through the other end.
  • the secondary coil 82 has one end connected to the radio 40 via the terminal 53 and the other end connected to the ground.
  • the transformer 80 receives the signal received from the glass antenna 10 at one end of the primary coil 81 and the noise signal from the vehicle interior antenna 20 is input to the other end of the primary coil 81, A signal from which the component has been removed can be output from the secondary coil 82.
  • FIG. 7 is a diagram showing a fourth configuration example of the synthesis amplifier 50. A description of the same configuration as that described above is omitted.
  • the synthesis amplifier 50 in the figure is a canceling unit having an AM amplifier 55, an AM amplifier 54, and a transformer 80, and cancels the noise signal of the vehicle interior antenna 20 from the reception signal of the glass antenna 10 by the transformer 80.
  • the transformer 84 of this figure can be used for balanced-unbalanced conversion, a balanced line can be connected to the terminal 53, and an unbalanced line can be connected to the terminals 51 and 52.
  • FIG. 8 is a view of the vehicle as viewed from the rear with the tailgate 79 of the vehicle opened upward.
  • the tailgate 79 is a part of the metal body of the vehicle and is an open / close door provided at the rear of the vehicle.
  • the rear glass 60 on which the glass antenna 10 is disposed is installed on the tailgate 79.
  • the power feeding unit 15 of the glass antenna 10 is connected to the glass antenna amplifier 77, and amplifies and outputs the received signal of the glass antenna 10.
  • the power feeding unit of the in-vehicle antenna 20 is connected to the in-vehicle antenna amplifier 78 and amplifies and outputs the noise signal of the in-vehicle antenna 20.
  • the output signal of the in-vehicle antenna amplifier 78 is transmitted to a phase inverter (not shown) to invert the phase by 180 °. Thereafter, the output signal of the glass antenna amplifier 77 and the output signal of the in-vehicle antenna amplifier 78 whose phase is inverted are combined.
  • the vehicle interior antenna 20 is formed in a space between the trim 74 and the metal body 70.
  • the in-vehicle antenna 20 is an AV line that extends from the in-vehicle antenna amplifier 78 to the right side of the vehicle, is folded back, and extends toward the left side of the vehicle.
  • the AV line as the vehicle interior antenna 20 extends to the outside of the trim 74 after extending the inside of the trim 74 (the space between the trim 74 and the metal body 70) to the right. It was folded and placed to the left.
  • each part shown in FIG. Length of antenna conductor 11 820 Length of antenna conductor 12: 825 Length of antenna conductor 13: 830 Shortest distance between antenna conductor 11 and antenna conductor 12: 30 Shortest distance between antenna conductor 12 and antenna conductor 13: 30 Minimum distance between antenna conductor 13 and heater wire 18: 40 Minimum distance L1: 120 between glass antenna 10 and in-vehicle antenna 20 Minimum distance L2 between the glass antenna 10 and the opening edge 72: 65 Length of antenna conductor 21: 900 Length of antenna conductor 22: 30 Length of antenna conductor 23: 850 It was.
  • FIG. 9 is a reception voltage waveform of a reception signal obtained by each antenna when the glass antenna 10 and the vehicle interior antenna 20 receive a 500 kHz radio wave coming from outside the vehicle.
  • FIG. 10 is a reception voltage waveform of a reception signal obtained by each antenna when the glass antenna 10 and the vehicle interior antenna 20 receive a 1000 kHz radio wave coming from outside the vehicle.
  • FIG. 11 shows received voltage waveforms obtained by the antennas when the glass antenna 10 and the vehicle interior antenna 20 receive 1700 kHz radio waves coming from outside the vehicle.
  • the glass antenna 10 has received the AM broadcast band radio wave coming from outside the vehicle because the amplitude of the received voltage is large, whereas the in-vehicle antenna 20 has the small amplitude of the received voltage, I could not receive radio waves from the AM broadcast band coming from outside the vehicle.
  • FIG. 12 is a reception voltage waveform of a noise reception signal obtained by each antenna when the glass antenna 10 and the vehicle interior antenna 20 receive 1000 kHz noise coming from a vehicle interior noise source.
  • a noise source that radiates 1000 kHz noise mixed in the AM broadcast wave band is a pole antenna (specifically, installed horizontally at a height of about 20 cm from the passenger compartment floor at the foot of the rear seat and extending in the vehicle width direction. , Magnet base antenna).
  • reference numeral 10 represents a noise voltage obtained by the glass antenna
  • reference numeral 20 represents a noise voltage (inverted phase) obtained by the vehicle interior antenna 20
  • reference numeral 10 +20 represents a reference numeral 10.
  • a noise voltage obtained by synthesizing the noise voltage of reference numeral 20 may be appropriately corrected so that the center of the amplitude waveform is 0 V, and the phase of the vehicle interior antenna 20 is appropriately corrected so that the phase of the glass antenna 10 is inverted. It's okay.
  • the noise voltage can be reduced to about zero V by inverting the received signal of the in-vehicle antenna 20 and synthesizing it with the received signal of the glass antenna 10.
  • FIG. 13 and 14 show carrier voltage and noise voltage levels of received signals obtained by the antennas when the glass antenna 10 and the vehicle interior antenna 20 receive a 1000 kHz radio wave coming from outside the vehicle.
  • FIG. 13 shows the voltage level of the carrier wave and noise when the noise signal of the vehicle interior antenna 20 is not canceled
  • FIG. 14 shows the voltage level of the carrier wave and noise when the synthesis amplifier 50 cancels the noise signal of the vehicle interior antenna 20. Show.
  • A indicates the maximum value of noise when the noise signal is not canceled (FIG. 13)
  • b indicates the maximum value of noise when the noise signal is canceled (FIG. 14).
  • the maximum value of the noise is improved by about 18 dB compared to the case where the noise signal is not canceled (FIG. 13).
  • the glass antenna and the vehicle interior antenna used for the MF band or the LF band are not limited to the illustrated form, and may be other forms.
  • the vehicle interior antenna may be disposed on the vehicle interior side with respect to the lining covering the metal body.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

　車両の金属ボディに形成された窓開口部に設置された窓ガラスに配置され、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波を受信するガラスアンテナと、前記車両の金属ボディより車内側に配置され、前記ガラスアンテナの近傍に位置する車内アンテナと、前記ガラスアンテナの受信信号から前記車内アンテナの受信信号をキャンセルするキャンセル手段とを備える、アンテナシステム。前記ガラスアンテナと前記車内アンテナとの最短距離は、例えば、５００ｍｍ以下である。前記車内アンテナは、例えば、前記ガラスアンテナと長手方向が一致するように配置されている。

Description

アンテナシステム
　本発明は、自動車等の車両に搭載されるアンテナシステムに関する。
　車両内のノイズ源から放射されたノイズにより発生する受信障害を対策する技術として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１には、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯のテレビ放送信号の受信障害に対する技術が開示されている。
　一方、エンジンとモータとを併用するいわゆるハイブリッド車や電気自動車では、モータやインバータ等の電子機器が搭載されている。このような電子機器から放射されたノイズは、ＭＦ（Medium　Frequency）帯またはＬＦ（Low　Frequency）帯の電波に影響を与えるため、アンテナのＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信性能が低下する場合がある。
特開２００６－２９５７９７号公報
　しかしながら、特許文献１の技術では、ノイズ源と２つのアンテナ素子それぞれとの距離の差がノイズの１／２波長となるように２つのアンテナ素子を配置しなければならないため、ノイズ源を特定する必要があるとともに、ノイズ源が複数ある場合に対応できない。また、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の波長は、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の電波よりも非常に長い。そのため、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信障害対策に用いる場合、アンテナ素子を互いに大きく引き離して配置する必要があり、一方のアンテナ素子を車両に配置することが不可能となる。よって、特許文献１の技術では、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信障害を対策できない。
　そこで本発明では、車両内から放射されるノイズによりＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信性能が低下することを抑制できる、アンテナシステムの提供を目的とする。
　上記目的を達成するため、
　車両の金属ボディに形成された窓開口部に設置された窓ガラスに設けられ、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波を受信するガラスアンテナと、
　前記車両の金属ボディより車内側に配置され、前記ガラスアンテナの近傍に位置する車内アンテナと、
　前記ガラスアンテナの受信信号から前記車内アンテナのノイズ信号をキャンセルするキャンセル手段とを備える、アンテナシステムが提供される。
　本発明の一態様によれば、車両内から放射されるノイズによりＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信性能が低下することを抑制できる。
キャンセル手段の一例を説明するための図 アンテナシステムの構成例を模式的に示した図 窓ガラスが車両に形成された窓開口部に配置された状態を示した断面図 合成アンプの第１の構成例を示した図 合成アンプの第２の構成例を示した図 合成アンプの第３の構成例を示した図 合成アンプの第４の構成例を示した図 テールゲートを上方に開けた状態で車両を後方から見た図 車外から到来する５００ｋＨｚの電波を受信したときの受信電圧波形 車外から到来する１０００ｋＨｚの電波を受信したときの受信電圧波形 車外から到来する１７００ｋＨｚの電波を受信したときの受信電圧波形 車内から到来する１０００ｋＨｚのノイズを受信したときの受信電圧波形 ノイズ信号をキャンセルしない場合の搬送波とノイズの電圧レベル ノイズ信号をキャンセルする場合の搬送波とノイズの電圧レベル
　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、本発明が適用可能な窓ガラスとして、例えば、車両の後部に取り付けられるリヤガラス、車両の前部に取り付けられるフロントガラス、車両のサイド部に取り付けられるサイドガラス、車両の天井部に取り付けられるルーフガラスなどが挙げられる。
　図１は、窓ガラスに配置されたガラスアンテナ１０の受信信号から車内側に配置された車内アンテナ２０の受信信号をキャンセルするキャンセル手段の一例を説明するための図である。ガラスアンテナ１０は、車両の金属ボディに形成された窓開口部に設置された窓ガラスに設けられ、ＭＦ帯（３００ｋＨｚ～３ＭＨｚ）、またはＬＦ帯（３０ｋＨｚ～３００ｋＨｚ）の電波を受信可能に形成される。車内アンテナ２０は、車両の金属ボディより車内側に配置され、ガラスアンテナ１０の近傍に位置する。図１には、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号をキャンセルするキャンセル手段として、位相反転器３１及び加算器３２が例示されている。
　ガラスアンテナ１０は、車両に形成された窓開口部に設置される窓ガラスに配置されているため、車内のノイズ源から発生したノイズＮと、車外から到来する放送や無線通信のための電波（信号）Ｓとの両方を所定の受信電圧以上で受信できる。ノイズＮと電波Ｓは、いずれも、ＭＦ帯またはＬＦ帯の周波数を有している。ノイズＮを放射するノイズ源は、例えば、車内に設置されたインバータ等の電子機器である。電波Ｓの具体例は、ＭＦ帯に含まれる周波数（例えば、５２０ｋＨｚから１７００ｋＨｚまでの周波数帯内の周波数）を有するＡＭ放送波である。一方、車内アンテナ２０は、車両の金属ボディよりも車内側に配置されているため、車外から到来する電波Ｓは受信せず、車内のノイズＮのみを受信できる。
　以下にその理由を説明する。車両に窓開口部がないと仮定した場合、金属ボディで囲われた車内側の空間は車外から到来する電波Ｓに対してシールドされている状態になる。反対に車内で発生したノイズＮは車外側に放射されない。車両の金属ボディに窓開口部が形成され、窓ガラスが設置されていると、窓ガラスは絶縁体であるためその部分は電波を透過する。
　ところで、電波Ｓの波長は、窓開口部の幅（典型的には、１．０～１．５ｍ）よりも格段に大きい。例えば、５２０ｋＨｚの電波の波長は５７６ｍであり、１０００ｋＨｚの電波の波長は３００ｍであり、１６３０ｋＨｚの電波の波長は１８４ｍである。そのため、車外から到来した電波Ｓは、車両に形成された窓開口部を通過して車内に到達すると、大きく（例えば、３０～４０ｄＢ）減衰する。したがって、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波を受信可能な車内アンテナ２０は、電波Ｓを受信できずに、車内で発生したノイズＮ（すなわち、ＭＦ帯またはＬＦ帯の周波数を有するノイズ）のみを所定の受信電圧以上で受信できる。
　ガラスアンテナ１０は、窓開口部が形成する平面上から接着材の高さ分を離間させた状態の窓ガラスの平面上に設けられており、窓開口部から１０ｍｍ未満の距離に位置する。その位置では、車内からのノイズＮが大きくは減衰していないため、ガラスアンテナ１０は、ノイズＮと電波Ｓの両者を受信する。
　そこで、図１に示されるキャンセル手段は、ガラスアンテナ１０で受信された受信信号（Ｓ＋Ｎ）と車内アンテナ２０で受信されたノイズ信号（Ｎ）のうち、一方の信号を反転させ、その反転させた信号ともう一方の信号とを足し合わせて合成する。図１には、車内アンテナ２０で受信されたノイズ信号（Ｎ）の位相が位相反転器３１で反転され、位相反転器３１から出力されたノイズ信号（－Ｎ）とガラスアンテナ１０で受信された受信信号（Ｓ＋Ｎ）とが加算器３２で加算される場合が例示されている。
　このようなキャンセル手段によって、ガラスアンテナ１０で受信された受信信号（Ｓ＋Ｎ）からノイズＮが除去され、受信信号（Ｓ＋Ｎ）から電波Ｓに対応する受信信号のみを取り出すことができる。そして、加算器３２は、その取り出した信号を、車両に搭載されたラジオ４０に構成されるチューナに供給できる。このように、ノイズＮが取り除かれた受信信号がチューナに供給できるため、ノイズＮによるＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信性能が低下することを抑制できる。
　また、ガラスアンテナの使用により、車両のルーフに設置されるルーフトップアンテナを無くすことができるため、車両のルーフから突き出る突起物が無くなる結果、空気抵抗を減少でき、見栄えが向上する。
　図２は、本発明の一実施形態であるアンテナシステム１の構成例を模式的に示した図であり、窓ガラスがリヤガラスである場合を例示する。また、図２は、ガラスアンテナがＡＭ放送波を受信するＡＭガラスアンテナである場合を例示する。アンテナシステム１は、リヤガラス６０と、ガラスアンテナ１０と、車内アンテナ２０と、合成アンプ５０と、ラジオ４０とを備えている。
　リヤガラス６０は、車両の金属ボディ７０に形成されたフランジ７１に取り付けられる外周部６３を有する窓ガラスである。リヤガラス６０の周縁は、点線で図示されている。フランジ７１は、窓開口部を囲む窓枠である。
　リヤガラス６０には、複数の並走するヒータ線１８とヒータ線１８に給電する複数の帯状のバスバ１７とを有するデフォッガ１６が設けられてよい。デフォッガ１６に構成されるヒータ線１８及びバスバ１７は、通電加熱式の導電パターンである。図２には、ガラスアンテナ１０が、リヤガラス６０においてデフォッガ１６よりも上側の余白領域に設けられている場合が示されている。
　ガラスアンテナ１０は、窓ガラスの表面に平面的に設けられ、例えば、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストを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、窓ガラスの内部に設けてもよい。窓ガラスに配置されたデフォッガ１６についても同様である。
　ガラスアンテナ１０は、窓ガラスの右方に位置する給電部１５と、給電部１５に接続導体１４を介して接続されたアンテナ導体１１，１２，１３とを有するアンテナパターンである。ガラスアンテナ１０は、ＡＭ放送波帯の電波を所定の受信電圧以上で受信可能に形成された導体パターンである。ガラスアンテナ１０は、車外から到来するＡＭ放送波帯の電波に車内からの同じ周波数帯のノイズが混入した状態で励振し、所定の受信電圧以上の受信信号を給電部１５から出力する。
　給電部１５は、合成アンプ５０にアンテナ導体１１，１２，１３を接続するための給電点である。給電部１５は、リヤガラス６０がフランジ７１に取り付けられたときに、フランジ７１の近傍に位置するようにリヤガラス６０に設けられた電極であるとよい。接続導体１４は、給電部１５とアンテナ導体１１，１２，１３とを接続するための接続エレメントである。アンテナ導体１１，１２，１３は、互いに並列に配置され、リヤガラス６０の上縁６４に沿って延伸する線条エレメントである。
　給電部１５は、導電性部材１９を介して、合成アンプ５０の端子５２に電気的に接続される。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。ＡＶ線を用いる場合には、一端を給電部１５に接続し、他端を合成アンプ５０の端子５２に接続する。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１５に電気的に接続し、同軸ケーブルの外部導体を金属ボディ７０にアース接続すればよい。また、給電部１５に電気的に接続するためのコネクタを、給電部１５に設置してもよい。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１５に取り付けることが容易になる。さらには、コネクタにアンプ等の信号処理回路を実装する構成を採用してもよい。また、給電部１５に突起状の導電性部材を設置し、窓ガラスが取り付けられるフランジに設けられた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。
　給電部１５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給電部及びアンテナ導体の少なくとも一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。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。
　車内アンテナ２０は、ガラスアンテナ１０が配置された窓ガラスには配置されずに、金属ボディ７０より車内側に配置されたアンテナエレメントである。車内アンテナ２０は、例えば、金属ボディ７０を覆う内張りと金属ボディ７０との間に形成された空間に配置される。これにより、車内アンテナ２０の一部又は全部を内張りで隠すことができるため、見栄えが向上する。
　また、車内アンテナ２０は、ＡＶ線によって形成されると、車内側に容易に配線できる。しかしながら、車内アンテナ２０はＡＶ線ではなく、他のアンテナ導体で構成されてもよい。例えば、車内アンテナ２０は、基板に形成された導体パターンによって形成されてもよい。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設置部分に形成して車内アンテナとしてもよい。また、車内アンテナは、金属製のテープによって形成されてもよい。線状に形成された金属テープを例えば車両の内張りに貼着することで車内アンテナを形成させる。
　車内アンテナ２０は、車両の右方に位置する給電部２４と、給電部２４に接続されたアンテナ導体２１，２２，２３とを有し、ＡＭ放送波帯の電波を所定の受信電圧以上で受信可能に形成された折り返しアンテナである。車内アンテナ２０は、車内のみから到来するＡＭ放送波帯と同じ周波数のノイズで励振し、所定の受信電圧以上のノイズ信号を給電部２４から出力する。
　給電部２４は、合成アンプ５０にアンテナ導体２１，２２，２３を接続するための給電点である。車内アンテナ２０は、給電部２４を起点にリヤガラス６０の上縁６４に沿って延伸するアンテナ導体２１と、アンテナ導体２２で折り返されてアンテナ導体２１に沿って延伸するアンテナ導体２３とを有している。
　給電部２４は、導電性部材２５を介して、合成アンプ５０の端子５１に電気的に接続される。導電性部材２５は、導電性部材１９と同じ構成でよい。合成アンプ５０は、給電部１５と同じ側の車体に位置する。よって、給電部２４は、給電部１５と同じ側に位置する電極であると好ましい。これにより、合成アンプ５０と給電部２４との間に介在する導電性部材２５の長さを短縮できる。また、給電部２４の形状は、任意でよく、特に限定されない。
　合成アンプ５０は、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号をキャンセルするキャンセル手段の一例である。合成アンプ５０の詳細な構成例の説明は、後述する。合成アンプ５０は、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号が取り除かれた受信信号を、端子５３を介して、ラジオ４０に対して出力する。なお、受信信号の受信電圧とノイズ信号のノイズ電圧に差があっても、ＡＭアンプの利得を調節してそれぞれの電圧を調整することで、良好なノイズキャンセル状態を作り出せる。
　ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０との最短距離Ｌ１は、好ましくは５００ｍｍ以下であり、より好ましくは３００ｍｍ以下である。最短距離Ｌ１をこのような長さにすることによって、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０は同等の受信環境で車内から到来するノイズを受信できる。そのため、ガラスアンテナ１０で受信されるノイズとほぼ同じノイズを車内アンテナ２０で受信できるので、ノイズのキャンセル効果が向上する。図２の場合、最短距離Ｌ１は、ガラスアンテナ１０に構成される最上段のアンテナ導体１１と車内アンテナ２０に構成される最下段のアンテナ導体２３との最短距離に相当する。
　車内アンテナ２０は、ガラスアンテナ１０と長手方向が一致するように配置されることが好ましい。これにより、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０との互いの受信性能を近づけることができ、ノイズの受信レベルを近づけることができるため、上記同様、ノイズのキャンセル効果が向上する。図２の場合、ガラスアンテナ１０の長手方向と車内アンテナ２０の長手方向は、路面に対していずれも平行な方向であって、且つ、リヤガラス６０の面直方向に対していずれも直角な方向である。
　車内アンテナ２０は、ＡＭ放送帯の電波の受信性能がガラスアンテナ１０と略等しくなるように形成されていることが好ましい。これにより、ガラスアンテナ１０の給電部１５から出力される受信信号に混入しているノイズ信号の受信電圧と車内アンテナ２０の給電部２４から出力されるノイズ信号のノイズ電圧とをほぼ等しい値に近づけることができる。このため、合成アンプ５０において受信信号とノイズ信号とを合成する際に、受信電圧を調整する量を最小限に抑える又は無くすことができるので、合成アンプ５０のようなキャンセル手段の構成を簡易化できる。
　ガラスアンテナ１０の少なくとも一部が、窓開口部の開口縁７２の近傍に位置することが好ましい。開口縁７２は、フランジ７１のフランジ端である。このように位置することにより、リヤガラス６０においてガラスアンテナ１０と開口縁７２との間の空白領域を狭くできるため、車内アンテナ２０をガラスアンテナ１０に近づけて配置することがリヤガラス６０の中央寄りに位置させる場合と比べて容易になる。また、ガラスアンテナ１０の占有面積を確保しつつ、デフォッガ１６の占有面積を容易に拡張できる。例えば、ガラスアンテナ１０の少なくとも一部と開口縁７２との最短距離Ｌ２は、好ましくは１００ｍｍ以下であり、より好ましくは８０ｍｍ以下である。図２の場合、最短距離Ｌ２は、ガラスアンテナ１０に構成される最上段のアンテナ導体１１と開口縁７２との最短距離に相当する。
　ガラスアンテナ１０は、リヤガラス６０の上部６２に配置されることが好ましい。これにより、車外から到来する電波を受信するガラスアンテナ１０の受信性能を確保しつつ、ガラスアンテナ１０を車内のノイズ源からできるだけ遠ざけることができる。
　図３は、リヤガラス６０が窓開口部７３に配置された状態を示した断面図である。フランジ７１は、窓開口部７３が形成されるように、車両の金属ボディ７０に設けられている。リヤガラス６０は、例えば、フランジ７１に接着材６１によって接着されている。車内アンテナ２０は、窓開口部７３によって形成される平面（図３における破線に相当）に対して車内側に離れた位置に配置される。例えば、車内アンテナ２０と窓開口部７３によって形成される平面との最短距離Ｌ３が、３０ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ以上、より好ましくは８０ｍｍ以上であると、車外から到来するＡＭ放送帯の電波が充分に減衰した位置に車内アンテナ２０を配置することができる。また、トリム７４と金属ボディ７０との間の空間に配置されてもよい。トリム７４は、金属ボディ７０を車内側から覆う内張りである。このように車外からの電波の到来方向に金属ボディ７０が位置するように車内アンテナ２０を設置することは、車内アンテナ２０にノイズ信号のみを受信させるうえで好ましい。さらに、車内からも見えないので美観のうえでも好ましい。また、車内アンテナ２０は、後部座席７６の後部に設けられたサンデッキ７５の外側又は内側に配置されてもよい。
　図４は、合成アンプ５０の第１の構成例を示した図である。本図の合成アンプ５０は、ＡＭアンプ５５と、ＡＭアンプ５４と、位相反転器５７とを有するキャンセル手段であり、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号を位相反転器５７によってキャンセルする。
　ＡＭアンプ５５は、端子５２から入力されるガラスアンテナ１０の受信信号を増幅して出力する。ＡＭアンプ５４は、端子５１から入力される車内アンテナ２０のノイズ信号を増幅して出力する。位相反転器５７は、ＡＭアンプ５４の出力信号の位相を１８０°反転させた信号を出力する。合成アンプ５０は、ＡＭアンプ５５の出力信号と位相反転器５７の出力信号を合成した信号を端子５３からラジオ４０に対して出力する。
　なお、合成アンプ５０は、ＦＭアンプ５６を有してよい。ＦＭアンプ５６は、端子５２から入力されるガラスアンテナ１０で受信された受信信号を増幅し、増幅した信号を端子５３からラジオ４０に対して出力する。
　図５は、合成アンプ５０の第２の構成例を示した図である。上述の構成と同様の構成についての説明は省略する。本図の合成アンプ５０は、ＡＭアンプ５５と、ＡＭアンプ５４と、差動増幅器５８とを有するキャンセル手段であり、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号を差動増幅器５８によってキャンセルする。
　差動増幅器５８は、ＡＭアンプ５５の出力信号とＡＭアンプ５４の出力信号との電圧差を増幅し、増幅した信号を端子５３からラジオ４０に対して出力する。差動増幅器５８は、その差動増幅機能によって、車内アンテナ２０のノイズ信号の成分が取り除かれた信号を出力する。
　図６は、合成アンプ５０の第３の構成例を示した図である。上述の構成と同様の構成についての説明は省略する。本図の合成アンプ５０は、ＡＭアンプ５５と、ＡＭアンプ５４と、トランス８０とを有するキャンセル手段であり、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号をトランス８０によってキャンセルする。
　トランス８０は、１次側コイル８１と２次側コイル８２とを有する変圧器である。１次側コイル８１は、ガラスアンテナ１０の給電部１５に、端子５２及びＡＭアンプ５５を介して接続される一方の端部と、車内アンテナ２０の給電部２４に、端子５１及びＡＭアンプ５４を介して接続される他方の端部とを有している。２次側コイル８２は、端子５３を介してラジオ４０に接続される一方の端部と、グランドに接続される他方の端部とを有している。トランス８０は、ガラスアンテナ１０の受信信号が１次側コイル８１の一端に入力され車内アンテナ２０のノイズ信号が１次側コイル８１の他端に入力されることにより、車内アンテナ２０のノイズ信号の成分が取り除かれた信号を２次側コイル８２から出力できる。
　図７は、合成アンプ５０の第４の構成例を示した図である。上述の構成と同様の構成についての説明は省略する。本図の合成アンプ５０は、ＡＭアンプ５５と、ＡＭアンプ５４と、トランス８０とを有するキャンセル手段であり、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号をトランス８０によってキャンセルする。
　図７のトランス８４は、図６と同様、車内アンテナ２０のノイズ信号の成分が取り除かれた信号を２次側コイル８２から出力できる。また、図７のトランス８０は、１次側コイル８１の中間部に接続されるセンタータップ８３を有し、センタータップ８３はグランドに接続されている。これにより、本図のトランス８４を、平衡－不平衡変換に使用でき、端子５３に平衡線路を接続でき、端子５１，５２に不平衡線路を接続できる。
　次に、実際の車両を用いて試験した結果について説明する。図８は、車両のテールゲート７９を上方に開けた状態で車両を後方から見た図である。テールゲート７９は、車両の金属ボディの一部であり、車両の後部に設けられた開閉扉である。ガラスアンテナ１０が配置されたリヤガラス６０は、テールゲート７９に設置されている。
　ガラスアンテナ１０の給電部１５は、ガラスアンテナ用アンプ７７に接続されており、ガラスアンテナ１０の受信信号を増幅して出力する。車内アンテナ２０の給電部は、車内アンテナ用アンプ７８に接続されており、車内アンテナ２０のノイズ信号を増幅して出力する。車内アンテナ用アンプ７８の出力信号は、不図示の位相反転器に伝送され、位相を１８０°反転させる。その後、ガラスアンテナ用アンプ７７の出力信号と位相が反転された車内アンテナ用アンプ７８の出力信号とが合成される。車内アンテナ２０は、トリム７４と金属ボディ７０との間の空間に形成されている。車内アンテナ２０は、車内アンテナ用アンプ７８から車両の右方まで延伸してから折り返され、車両の左方に向けて延伸するＡＶ線である。なお、本実施例においては、実験の便宜上、車内アンテナ２０であるＡＶ線は、トリム７４の内部（トリム７４と金属ボディ７０との間の空間）を右方に延伸した後にトリム７４の外側に折り返して左方に延伸させて配置した。
　また、図２に示した各部の寸法は、単位をｍｍとすると、
　アンテナ導体１１の長さ：８２０
　アンテナ導体１２の長さ：８２５
　アンテナ導体１３の長さ：８３０
　アンテナ導体１１とアンテナ導体１２との最短間隔：３０
　アンテナ導体１２とアンテナ導体１３との最短間隔：３０
　アンテナ導体１３とヒータ線１８との最短間隔：４０
　ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０との最短距離Ｌ１：１２０
　ガラスアンテナ１０と開口縁７２との最短距離Ｌ２：６５
　アンテナ導体２１の長さ：９００
　アンテナ導体２２の長さ：３０
　アンテナ導体２３の長さ：８５０
とした。
　図９は、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０が車外から到来する５００ｋＨｚの電波を受信したときの各アンテナにより得られた受信信号の受信電圧波形である。図１０は、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０が車外から到来する１０００ｋＨｚの電波を受信したときの各アンテナにより得られた受信信号の受信電圧波形である。図１１は、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０が車外から到来する１７００ｋＨｚの電波を受信したときの各アンテナにより得られた受信電圧波形である。各図のいずれの周波数においても、ガラスアンテナ１０は、受信電圧の振幅が大きいため、車外から到来するＡＭ放送帯の電波を受信できた一方、車内アンテナ２０は、受信電圧の振幅が小さいため、車外から到来するＡＭ放送帯の電波を受信できなかった。
　図１２は、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０が車内のノイズ源から到来する１０００ｋＨｚのノイズを受信したときの各アンテナにより得られたノイズ受信信号の受信電圧波形である。
　ＡＭ放送波帯に混入する１０００ｋＨｚのノイズを放射するノイズ源は、後部座席の足元の車室フロアから２０ｃｍ程度の高さに水平に設置し、車幅方向に延伸するポールアンテナ（具体的には、マグネットベースアンテナ）で代用した。
　図１２において、符号１０は、ガラスアンテナ１０により得られたノイズ電圧を表し、符号２０は、車内アンテナ２０により得られたノイズ電圧（位相を反転させている）を表し、符号１０＋２０は、符号１０と符号２０のノイズ電圧を合成して得られたノイズ電圧である。なお、車内アンテナ２０のグランド電位は、振幅波形の中心が０Ｖになるように、適宜補正してよく、車内アンテナ２０の位相は、ガラスアンテナ１０の位相が反転した状態となるように適宜補正してよい。
　図１２に示されるように、車内アンテナ２０の受信信号を反転させてガラスアンテナ１０の受信信号と合成することにより、ノイズ電圧を零Ｖ程度に小さくできる。
　図１３，１４は、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０が車外から到来する１０００ｋＨｚの電波を受信したときの各アンテナにより得られた受信信号の搬送波とノイズの電圧レベルを示す。図１３は、車内アンテナ２０のノイズ信号をキャンセルしない場合の搬送波とノイズの電圧レベルを示し、図１４は、合成アンプ５０が車内アンテナ２０のノイズ信号をキャンセルする場合の搬送波とノイズの電圧レベルを示す。
　ａは、ノイズ信号をキャンセルしない場合（図１３）のノイズの極大値を示し、ｂは、ノイズ信号をキャンセルする場合（図１４）のノイズの極大値を示す。ノイズ信号をキャンセルする場合（図１４）、ノイズ信号をキャンセルしない場合（図１３）に比べて、ノイズの極大値が約１８ｄＢ改善した。
　以上、アンテナシステムを実施形態例により説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではない。他の実施形態例の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
　例えば、ＭＦ帯またはＬＦ帯に使用されるガラスアンテナ及び車内アンテナは、図示の形態に限られず、他の形態でもよい。また、車内アンテナは、金属ボディを覆う内張りに対して車室側に配置されてもよい。
　本国際出願は、２０１３年８月２日に出願した日本国特許出願第２０１３－１６１３１５号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１３－１６１３１５号の全内容を本国際出願に援用する。
１　アンテナシステム
１０　ガラスアンテナ
１１，１２，１３　アンテナ導体
１４　接続導体
１５　給電部
１６　デフォッガ
１７　バスバ
１８　ヒータ線
１９　導電性部材
２０　車内アンテナ
２１，２２，２３　アンテナ導体
２４　給電部
２５　導電性部材
３１　位相反転器
３２　加算器
４０　ラジオ
５０　合成アンプ
５１，５２，５３　端子
５４，５５　ＡＭアンプ
５６　ＦＭアンプ
５７　位相反転器
５８　差動増幅器
６０　リヤガラス（窓ガラスの一例）
６１　接着材
６２　上部
６３　外周部
６４　上縁
７０　金属ボディ
７１　フランジ
７２　開口縁
７３　窓開口部
７４　トリム
７５　サンデッキ
７６　後部座席
７７　ガラスアンテナ用アンプ
７８　車内アンテナ用アンプ
７９　テールゲート
８０，８４　トランス
８１　１次側コイル
８２　２次側コイル
８３　センタータップ

Claims (13)

  1. 　車両の金属ボディに形成された窓開口部に設置された窓ガラスに設けられ、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波を受信するガラスアンテナと、
    　前記車両の金属ボディより車内側に配置され、前記ガラスアンテナの近傍に位置する車内アンテナと、
    　前記ガラスアンテナの受信信号から前記車内アンテナのノイズ信号をキャンセルするキャンセル手段とを備える、アンテナシステム。
  2. 　前記ガラスアンテナと前記車内アンテナとの最短距離は、５００ｍｍ以下である、請求項１に記載のアンテナシステム。
  3. 　前記車内アンテナは、前記ガラスアンテナと長手方向が一致するように配置された、請求項１又は２に記載がアンテナシステム。
  4. 　前記車内アンテナは、前記ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信性能が前記ガラスアンテナと略等しくなるように形成された、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  5. 　前記車内アンテナは、前記金属ボディを覆う内張りと前記金属ボディとの間に配置された、請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  6. 　前記車内アンテナは、ＡＶ線によって形成された、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  7. 　前記ガラスアンテナの少なくとも一部が、前記窓開口部の開口縁の近傍に位置する、請求項１から６のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  8. 　前記ガラスアンテナと前記窓開口部の開口縁との最短距離が、１００ｍｍ以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  9. 　前記ガラスアンテナは、前記窓ガラスの上部に配置された、請求項１から８のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  10. 　前記ガラスアンテナは、ＡＭ放送波を受信するＡＭガラスアンテナである、請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  11. 　前記キャンセル手段は、前記車内アンテナの受信信号を位相反転器によってキャンセルする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  12. 　前記キャンセル手段は、前記車内アンテナの受信信号を差動増幅器によってキャンセルする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  13. 　前記キャンセル手段は、前記車内アンテナの受信信号をトランスによってキャンセルする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
PCT/JP2014/070201 2013-08-02 2014-07-31 アンテナシステム WO2015016307A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201480043169.3A CN105431977B (zh) 2013-08-02 2014-07-31 天线系统
EP14832563.2A EP3029768A4 (en) 2013-08-02 2014-07-31 Antenna system
JP2015529613A JP6292233B2 (ja) 2013-08-02 2014-07-31 アンテナシステム
US14/969,304 US10181636B2 (en) 2013-08-02 2015-12-15 Antenna system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013161315 2013-08-02
JP2013-161315 2013-08-02

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/969,304 Continuation US10181636B2 (en) 2013-08-02 2015-12-15 Antenna system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015016307A1 true WO2015016307A1 (ja) 2015-02-05

Family

ID=52431834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/070201 WO2015016307A1 (ja) 2013-08-02 2014-07-31 アンテナシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10181636B2 (ja)
EP (1) EP3029768A4 (ja)
JP (1) JP6292233B2 (ja)
CN (1) CN105431977B (ja)
WO (1) WO2015016307A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6743486B2 (ja) * 2016-05-24 2020-08-19 Ａｇｃ株式会社 車両用窓ガラス
EP4166360A1 (en) * 2016-10-25 2023-04-19 Nippon Sheet Glass Company, Limited Window glass
DE102019101826A1 (de) * 2018-02-09 2019-08-14 AGC Inc. Glasscheibe für ein Fahrzeug und Antenne
WO2020203875A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 原田工業株式会社 ノイズ低減装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06247746A (ja) * 1993-02-19 1994-09-06 Nissan Motor Co Ltd 車両用ガラス
JPH077209U (ja) * 1993-06-29 1995-01-31 日本計測装置株式会社 ウインドスルーアンテナ
JPH09331377A (ja) * 1996-06-12 1997-12-22 Nec Corp ノイズキャンセル回路
JP2005101916A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 地上波ディジタルテレビ放送用アンテナ装置
JP2006295797A (ja) 2005-04-14 2006-10-26 Denso Corp 車載用アンテナ装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1258705A (en) * 1985-06-21 1989-08-22 Hiroshi Kondo Automobile antenna system
US5430894A (en) * 1992-03-11 1995-07-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Radio receiver noise suppression system
TW423180B (en) * 1997-01-31 2001-02-21 Terajima Fumitaka Glass antenna device for an automobile
JP2003318623A (ja) * 2002-02-21 2003-11-07 Toyota Motor Corp 車両用アンテナ装置
CA2489262A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-10 Asahi Glass Company, Limited Planar antenna
DE102004002481A1 (de) * 2004-01-17 2005-08-11 Robert Bosch Gmbh Funkempfangssystem mit zwei Empfangsantennen und zwei daran angeschlossenen Empfängern
US20100164816A1 (en) * 2007-03-27 2010-07-01 Honda Motor Co., Ltd. Antenna structure of rectangular loop antenna
JP5434590B2 (ja) * 2007-06-12 2014-03-05 旭硝子株式会社 自動車用ガラスアンテナ及び自動車用窓ガラス板
JP4941338B2 (ja) * 2008-02-01 2012-05-30 富士通株式会社 通信装置、ノイズ除去方法及びコンピュータプログラム
JP5029439B2 (ja) * 2008-03-14 2012-09-19 富士通株式会社 無線通信装置及び干渉除去方法
US9100081B2 (en) * 2010-03-18 2015-08-04 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Radio reception device for vehicle and noise cancellation method
JP5733232B2 (ja) 2012-02-14 2015-06-10 株式会社デンソー 車載受信機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06247746A (ja) * 1993-02-19 1994-09-06 Nissan Motor Co Ltd 車両用ガラス
JPH077209U (ja) * 1993-06-29 1995-01-31 日本計測装置株式会社 ウインドスルーアンテナ
JPH09331377A (ja) * 1996-06-12 1997-12-22 Nec Corp ノイズキャンセル回路
JP2005101916A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 地上波ディジタルテレビ放送用アンテナ装置
JP2006295797A (ja) 2005-04-14 2006-10-26 Denso Corp 車載用アンテナ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3029768A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP6292233B2 (ja) 2018-03-14
CN105431977A (zh) 2016-03-23
JPWO2015016307A1 (ja) 2017-03-02
US20160099494A1 (en) 2016-04-07
US10181636B2 (en) 2019-01-15
EP3029768A1 (en) 2016-06-08
EP3029768A4 (en) 2017-03-29
CN105431977B (zh) 2018-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9882589B2 (en) Antenna system
JP6292233B2 (ja) アンテナシステム
EP3101734B1 (en) Glass antenna
US11742563B2 (en) Backdoor and rear glass
JP2018182415A (ja) アンテナユニット
EP3223361B1 (en) Back door and glass antenna
JP2009033687A (ja) 車両用ガラスアンテナ
JP6436159B2 (ja) ガラスアンテナ及びアンテナを備える窓ガラス
JP2012217003A (ja) 車両用窓ガラス
JP2007153019A (ja) ドア内蔵車載アンテナ
JP2011049825A (ja) 車両用受信設備
JP5631238B2 (ja) ガラスアンテナ及び窓ガラス、並びにそれらを備えるアンテナ装置
US8692727B2 (en) Glass antenna for vehicle
JP2009111704A (ja) 車両用受信設備
JP2011087054A (ja) 車両用ガラスアンテナ
JP2014075649A (ja) アンテナユニット
JP2023152289A (ja) 車載用アンテナ装置
JP7015359B2 (ja) アンテナ装置
WO2024117114A1 (ja) アンテナ装置
JP6905180B2 (ja) アンテナ及び窓ガラス
JP2003163524A (ja) フィルムアンテナ装置
WO2009064003A1 (ja) 車両用アンテナ装置
JP2005348317A (ja) 自動車用ラジオ信号の伝送システム
JP2009164731A (ja) 車両用アンテナ装置
JPH05167327A (ja) 車両用アンテナ装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480043169.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14832563

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015529613

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014832563

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE