JPH0119763B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輛用ガラスアンテナに関し、更に詳
細には自動車の窓ガラスに設けられたラジオ電波
受信に好適な車輛用ガラスアンテナに関するもの
である。

近年、自動車の後部窓ガラスに加熱線条および
アンテナ線条を備えたいわゆる防曇ガラスアンテ
ナが採用されはじめてきた。

しかしながら、このような防曇ガラスアンテナ
においては、FM放送電波を受信した場合、自動
車の前後方向からの到来電波に対し受信利得が最
小になり、自動車横方向からの到来電波に対し受
信利得が最大になり、その利得差が大きく、かつ
全周波帯域にわたり高い利得が得られなかつた。
したがつて、従来の防曇ガラスアンテナにおいて
は、指向特性が強く、電界強度の弱い場所でFM
放送電波を受信する場合には、車の向きあるいは
周波数によつては利得が小さくなつて、FM放送
が受けにくくなるという欠点があつた。

本発明はかかる欠点を解消してFM放送電波の
周波数全域にわたり指向特性の改善はもちろん、
平均利得を向上させ、さらには米国や欧州などに
おけるFM放送（垂直偏波）を受信するにも好適
な車輛用のガラスアンテナを提供することを目的
とするもので、車輛特に自動車の窓ガラスの被加
熱領域に設けられた両端に一対の母線を有する加
熱線条兼受信アンテナと、その上方の被加熱領域
外に設けられた水平部と垂直部を有し、垂直部は
加熱線条兼受信アンテナに接続されたＴ型の主ア
ンテナと、主アンテナの垂直部の一方の側に接続
された少なくとも１本の水平線条よりなる補助ア
ンテナと、主アンテナの垂直部の他方の側に設け
られたインピーダンス整合用アンテナを具え、一
部をオープンあるいは全てクローズした長方形状
のインピーダンス整合用アンテナの一端をアース
側の母線あるいはその近傍の最上部の加熱線に導
電線条を介して接続し、給電点をインピーダンス
整合用アンテナに設けることにより達成される。

以下図面に基づいてこの発明を説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示すガラスアン
テナで特に国内のFM放送（水平偏波）を受信す
るのに好適なアンテナパターンで１は例えば自動
車の後部窓ガラスを形成する板ガラス、２は加熱
線条兼受信アンテナ（以下加熱線条という）で、
複数本所定間隔をおいて水平に設けられた加熱線
条３とこれらの両端が接続される一対の母線４，
４′とからなる。母線４は高周波チヨークコイル
５を介してアースされ、母線４′は高周波チヨー
クコイル５′と加熱用電源６を介してアースされ
るので、本明細書中において、４をアース側母線
４′を電源側母線とする。

なお、チヨークコイル５，５′は設けられない
こともある。

次に７は水平部８と垂直部９を有するＴ型の主
アンテナ、１０は補助アンテナ、１１はインピー
ダンス整合用アンテナ、１２は給電点を示す。

第２図、第３図はそれぞれ本発明の第２実施
例、第３実施例を示すガラスアンテナで付号は第
１図（第１実施例）と同等物を示す。

本発明の車輛用のガラスアンテナはＴ型アンテ
ナが主アンテナとして、加熱線条が受信兼用のア
ンテナとして作用し、補助アンテナが車体等によ
る反射波の影響を少なくする作用をするので、ア
ンテナ利得が向上するとともに指向特性を改善さ
せ、またインピーダンス整合用アンテナを設ける
ことによりアンテナと受信機のインピーダンスを
近似させ受信感度を高めるとともにインピーダン
ス整合用アンテナのタツプ位置および主アンテナ
の長さを調整することによりアンテナ利得の向
上、周波数特性の改善をはかることができる。特
に本発明のガラスアンテナのインピーダンス整合
は整合アンテナ１１の一方の端部をアース側の母
線あるいは近傍の熱線に接続しインピーダンス整
合用アンテナの適当な箇所（タツプ）から給電点
に接続するという新規な方法で行うものでFM波
の広範囲の周波数においてインピーダンス整合が
できるので、以下に示すようにFM放送の全周波
数帯域において指向特性を改善するとともに平均
利得も向上せしめることができるものである。

このような構成の車輛用ガラスアンテナにおい
て、第１図に示された板ガラスの寸法をＡ＝1100
mm、A′＝1450mm、Ｂ＝590mmとしアンテナ線条の
各部の寸法をＭ＝510mm、Ｌ＝520mm、ｌ＝80mm、
ｄ＝10mm、ｅ＝60mm、ｆ＝30mm、ｘ＝250mm、ｙ
＝520mm、ｓ＝30mm、ｃ＝20mm、ｇ＝30mm、ｊ＝
10mm、ｋ＝20mm、ｈ＝40mmとし、加熱線条３とし
て間隔35mmで13本の線条を配設したときのものに
よつてアンテナのFM帯指向特性を測定したとこ
ろ第４図、第５図、第６図のような特性が得られ
た。第４図は80MHz、第５図は83MHz、第６図は
86MHzにおける水平偏波のFM帯の指向特性図を
実線で、点線の１ｍ長さのリアホイツプアンテナ
の指向特性と比較して示す。これから明らかなよ
うに、本実施例のガラスアンテナはどの方向から
の到来電波に対しても極めて良好な無指向性が得
られていることがわかる。また本実施例のガラス
アンテナの利得は、これら第４図、第５図、第６
図のホイツプアンテナと比較しても利得が近似し
ており高いことが理解されるが、水平偏波のFM
帯の平均利得を１ｍ長さのリアホイツプアンテナ
の利得を0dBとしたときの利得差で示すと80MHz
において−7.0dB、83MHzにおいて−4.2dB、
86MHzにおいて−5.2dB、平均−5.4dBとなり従
来の良好なガラスアンテナの平均利得が約−8dB
であるので極めて高いことがわかる。また、本第
１実施例のアンテナパターンにおいて、補助アン
テナの無い場合、およびインピーダンス整合用ア
ンテナに代えて導電線条のみでその一端をアース
側母線に接続し他端に給電した場合の水平偏波の
FM帯の平均利得を実測して、第１実施例のアン
テナ利得を0dBとしたときの利得差で示すと、補
助アンテナ線が無い場合、80MHzにおいて−
6.5dB、83MHzにおいて−4.7dB、86MMHzにお
いて−5.1dB、平均−5.4dBと、インピーダンス
整合用アンテナに代えて導電線条のみで一端をア
ース側母線に接続し他端に給電した場合、同じよ
うに第１実施例のアンテナ利得を0dBとしたとき
の利得差で示すと80MHzにおいて−15.3dB、
83MHzにおいて−14.2dB、86MHzにおいて−
10.6dB、平均−13.3dBとなり、補助アンテナと
インピーダンス整合用アンテナ、特にインピーダ
ンス整合用アンテナが利得向上に大きく寄与して
いることがわかる。特にホイツプアンテナの利得
の落ち込みを充分補つているので、ホイツプアン
テナとガラスアンテナの両方を用いて、そのつど
最良の受信状態にあるアンテナに切替えるいわゆ
るダイバーシテイ受信アンテナのガラスアンテナ
として非常に有効である。

次に第２図は第１実施例の類型で補助アンテナ
線条を２本（１０，１０′）にした場合の第２実
施例を示し、第２図に示された寸法をＭ＝510mm、
Ｌ＝500mm、L′＝350mm、ｄ＝30mm、ｅ＝30mm、ｆ
＝30mm、ｘ＝250mm、ｙ＝520mm、Ｓ＝30mm、ｃ＝
20mm、ｇ＝30mm、ｊ＝10mm、ｋ＝20mm、ｈ＝40mm
とし加熱線条３として間隔35mmで13本の線条を配
設したときのものによつてアンテナの水平偏波の
FM帯の平均利得を測定したところ、１ｍ長さの
リアホイツプアンテナの利得を0dBとしたときの
利得差で示すと、80MHzにおいて−8.7dB、83M
Hzにおいて−6.2dB、86MHzにおいて−5.8dB、
平均−6.9dBとなり、第１実施例のものと同様の
特性を示すことがわかる。

次に本発明の第３実施例を示す第３図のアンテ
ナは特に米国や欧州などにおける90MHz〜108M
HzにおけるFM放送（垂直偏波）を受信するのに
好適なもので、第３図に示された寸法をＭ＝300
mm、Ｌ＝390mm、ｅ＝60mm、ｆ＝30mm、ｘ＝250
mm、ｙ＝500mm、Ｓ＝30mm、ｃ＝20mm、ｇ＝30mm、
ｊ＝10mm、ｋ＝20mm、ｈ＝40mmとし、加熱線条３
として間隔35mmで13本の線条を配設したときのも
のによつてアンテナの垂直偏波のFM帯の平均利
得を測定したところ、１ｍ長さのリアホイツプア
ンテナの利得を0dBとしたときの利得差で示す
と、90MHzにおいて−18.6dB、100MHzにおいて
−20.1dB、108MHzにおいて−11.1dB、平均−
16.6dBとなり、従来の良好なガラスアンテナの
平均利得が約−20dBであるので極めて高いこと
がわかる。第３実施例のアンテナは第１実施例の
アンテナと比較して、受信調波数が90MHz〜
108MHzと高いので主アンテナ線の長さを短くし
て補助アンテナをその端部を折り返さず比較的短
い水平部のみにより構成し、その他は寸法、形状
的にほぼ同じ構成によるもので垂直偏波の平均利
得を第１実施例のアンテナ利得を0dBとしてその
利得差で示すと、90MHzにおいて−1.4dB、
100MHzにおいて＋5.9dB、108MHzにおいて＋
12.7dB、平均＋5.8dBとなり、垂直偏波のFM電
波を受信するに好適なアンテナであることが明ら
かである。

なお、前記の第１、第２実施例においては各部
の寸法を特定し、そのアンテナの特性を実測する
ことにより本実施例の効果を説明した。しかしア
ンテナ線条の各部の寸法は車の種類（開口部、ガ
ラスの取付け角度、フイーダーの長さ、配線場所
など）によつて最適値は変りうるもので、76MHz
〜90MHzにおける水平偏波のFM波を受信する場
合、主アンテナとして主として作動する水平部の
長さＭについては、FM放送周波数の波長をλと
し、（λ／４）ａ±（λ／20）ａ（ａはガラスアン
テナの波長短縮率で約0.7）すなわち、450〜850
mmの範囲で、補助アンテナの長さＬについては、
Ｍと同様（λ／４）ａ±（λ／20）ａすなわち450
〜850mmの範囲で、インピーダンス整合用アンテ
ナのｙについては（（λ／８）ａ−（λ／20）ａ）
〜（（λ／４）ａ＋（λ／20）ａ）すなわち200〜
850mmの範囲で、折り返し部の長さｌについては
容量を増加せしめ、インピーダンスは広帯域にわ
たり、変化がより少ない効果をもたらすが、Ｌが
共振長さのときはＱ（＝１／ωCR）が高くなり、利 得が高くなるので、この場合は折返さない方がよ
いがそれ以外の時は折り返した方がよく、300mm
以下の範囲で、インピーダンス整合用アンテナの
接続ケ所の長さｘはｏ〜ｙ（ｘ＝ｙになるのは後
述の第１２図の場合）の範囲でその他のｄ，ｅ，
ｆ，Ｓ，ｃ，ｇ，ｊ，ｋ，ｈの長さについては平
行に近接する他のエレメントとの浮遊容量を少な
くするよう少なくとも３mm以上の範囲で、それぞ
れ適宜最適値を選べばよい。

以上、３つの実施例により本発明を説明した
が、本発明のアンテナはこれらに限定されるもの
ではなく、下記のような変更も可能である。

(1) Ｔ型の主アンテナ線は第７図、第８図、第９
図に示すようにその水平部は２本以上の線条で
構成されてよいし（第７図）、その端部が折返
されてもよい（第８図）。また、その垂直部も
１本でなく２本の線条でＴ型がループになるよ
うに構成してもよい（第９図）。

(2) 補助アンテナの水平線条の本数は第１図の１
本に限らず、第２図のようにそれ以上にしても
よく、ほぼ同様の特性を示す。

(3) インピーダンス整合用アンテナは、第１０
図、第１１図、第１２図に示す如く、実施例と
同じようにスタツブ形状のものは勿論、第１３
図、第１４図、第１５図のような形状のものに
してもよい。なお、ここでインピーダンスを整
合するのに最も作用しているのはスタツブ形状
のものあるいは第１３図の 形状のものなど導
電線条以下のものであると推定されるが、これ
らに接続される導電線条もインピーダンス整合
に全く作用していない訳ではないので本明細書
においては、インピーダンス整合アンテナの一
部として扱つている。

また本発明の実施例において、ガラスアンテ
ナは導電性ペーストで印刷、焼付けたものであ
るが、合せ窓ガラス中に金属細線を埋め込んで
形成してもよいことは勿論である。

以上のように本発明のガラスアンテナは特にイ
ンピーダンス整合に特徴を有するもので、従来の
ガラスアンテナと比較してFM周波数帯におい
て、全帯域にわたり、指向特性が改善され、平均
利得が格段に向上するとともに、垂直偏波のFM
周波数帯においても平均利得が向上するという大
きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の一実施例を
示すガラスアンテナの平面図、第４図、第５図、
第６図は第１図（第１実施例）のガラスアンテナ
のそれぞれ80MHz、83MHz、86MHzにおける指向
特性図（点線は１ｍ長さのリアホイツプアンテ
ナ）、第７図、第８図、第９図は本発明の主アン
テナの変形例、第１０図、第１１図、第１２図、
第１３図、第１４図、第１５図は本発明のインピ
ーダンス整合アンテナの変形例を示す。 １……板ガラス、２……加熱線条兼受信アンテ
ナ、３……加熱線条、４……アース側母線、４′
……電源側母線、５，５′……高周波チヨークコ
イル、６……直流用加熱電源、７……主アンテ
ナ、８……水平部、９……垂直部、１０……補助
アンテナ、１１……インピーダンス整合用アンテ
ナ、１２……給電点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 板ガラスな被加熱領域に設けられた両端に一
   対の母線を有する複数の加熱線条兼受信アンテナ
   とその上方の被加熱領域外に設けられたアンテナ
   を有する車輛用のガラスアンテナにおいて、被加
   熱領域外に設けられたアンテナは、水平部と垂直
   部を有し、該垂直部は前記加熱線兼受信アンテナ
   に接続された主アンテナと、該主アンテナの垂直
   部の一方の側に接続された少なくとも１本の水平
   線条よりなる補助アンテナと、前記主アンテナの
   垂直部の他方の側に設けられた一部をオープンあ
   るいは全てクローズした長方形状のインピーダン
   ス整合用アンテナを具えるとともに、該インピー
   ダンズ整合用アンテナの一端を前記の一対の母線
   のうちアース側母線あるいはその近傍の最上部の
   加熱線に導電線条を介して接続し、給電点への引
   き出し点を該インピーダンス整合用アンテナに設
   けたことを特徴とする車輛用のガラスアンテナ。