JPH0119764B2 - - 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。

また、その利得差は大きい。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、平均利得をも向上させ、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、垂直部の一
方の片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、垂直部の他方の片側に
水平線条を介して接続された一部をオープンある
いは全てをクローズした形状のインピーダンス調
整用アンテナを具え、インピーダンス整合用アン
テナに給電点を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）、
３は水平部４と垂直部５を有するＴ型の主アンテ
ナ、６は補助アンテナ、７はインピーダンス整合
用アンテナ、８は給電点を示す。

第２図は本発明の第２実施例を示すガラスアン
テナ、第３図は本発明の第３実施例を示すガラス
アンテナ、第４図は本発明の第４実施例を示すガ
ラスアンテナで符号は第１図（第１実施例）と同
等物を示す。

本発明の車輛用ガラスアンテナはFM放送波を
受信する場合、FM周波数の全域にわたり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適当な接続位置（タ
ツプ）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図に示されたガラス寸法をＡ＝1100mm、
A′＝1450mm、Ｂ＝590mmとし、アンテナ線条の各
部の寸法をＭ＝510mm、Ｌ＝520mm、ｌ＝160mm、
ｄ＝10mm、ｅ＝60mm、ｆ＝30mm、ｘ＝320mm、ｙ
＝500mm、ｐ＝15mm、ｑ＝15mm、ｃ＝30mm、ｇ＝
30mm、ｊ＝10mm、ｋ＝20mm、ｈ＝40mmとし、加熱
線条２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５図、第６図、第７図のような特
性が得られた。第５図は80MHz、第６図は83M
Hz、第７図は86MHzにおける水平偏波のFM帯の
指向特性図を示す（点線は１ｍ長さのホイツプア
ンテナの指向特性を示す）。

第５図、第６図、第７図から明らかなようにこ
の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る
ことがわかる。また、本実施例の受信利得は第５
図、第６図、第７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−5.5dB、83MHzに
おいて−4.7dB、86MHzにおいて−7.4dB、平均
−5.8dB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
端を垂直部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
アンテナの利得を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で＋
0.4dB、83MHzで−2.7dB、86MHzで−1.2dB、平
均−1.2dB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給電した場合、80MHzで−
15.3MHz、83MHzで−14.2dB、86MHzで−
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。

次に本発明の第２実施例を示す第２図のガラス
アンテナは第１実施例のアンテナにおいて、イン
ピーダンス整合用アンテナのスタツブがオープン
になつたもので寸法的にもほとんど同じで、水平
偏波のFM帯の平均利得を実測して、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、83M
Hzにおいて−4.2dB、86MHzにおいて−3.8dB、
平均−5.6dBとなり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図のガラス
アンテナは第１実施例のアンテナにおいて、補助
アンテナを２本にしたもので、各部の寸法をＡ＝
1100mm、A′＝1450mm、Ｂ＝590mm、Ｍ＝520mm、
Ｌ＝530mm、L′＝510mm、d′＝30mm、e′＝30mm、ｆ
＝30mm、ｘ＝320mm、ｙ＝500mm、ｐ＝15mm、ｑ＝
15mm、ｃ＝30mm、ｇ＝30mm、ｊ＝10mm、ｋ＝20
mm、ｈ＝40mmとし、加熱線条を第１実施例と同じ
条件で配設したもので、水平偏波のFM帯の平均
利得を実測して、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−7.5dB、83MHzにおいて−
5.5dB、86MHzにおいて−8.2dB、平均−7.1dBと
なりほぼ同じ特性を示すことがわかる。

次に本発明の第４実施例を示す第４図のガラス
アンテナは特に米国や欧州などにおけるFM放送
（垂直偏波）を受信するのに好適なもので各部の
寸法をＡ＝1100、A′＝1450mm、Ｂ＝590mm、Ｍ＝
300mm、Ｌ＝415mm、ｅ＝60mm、ｆ＝30mm、ｘ＝
320mm、ｙ＝500mm、ｐ＝15mm、ｑ＝15mm、ｃ＝30
mm、ｇ＝30mm、ｊ＝10mm、ｋ＝20mm、ｈ＝40mmと
し加熱線条２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−18.9dB、100M
Hzにおいて−15.8dB、108MHzにおいて−7.9dB、
平均−14.2dB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４実施例のアンテナは受信周波数が90MHz〜
108MHzと高いので第１実施例のアンテナと比較
して、主アンテナの水平部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FM帯の平均
利得を実測して第１実施例のアンテナの利得を
0dBとしてその利得差で示すと、90MHzにおいて
−5.8dB、100MHzにおいて＋19.3dB、108MHzに
おいて＋3.9dB、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、前記の実施例においては、アンテナ線条
の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
〜850mmの範囲で、位相調整用の長さ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、この場合は折り返さない方が
よいがそれ以外の時は折り返した方がよく、300
mm以下の範囲で、インピーダンス整合用アンテナ
の接続箇所の長さ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，ｐ，ｑ，ｃ，ｇ，ｊ，ｋ，ｈ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、４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８図、第９図、第１
０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８図）、その端部が
折り返されてもよい（第９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１０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３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外のもの
であると思われるが、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、第４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５図、
第６図、第７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８図、第９図、第１０図は本発明
の主アンテナの変形例、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……主アンテナ、４……水平部、５……垂
直部、６……補助アンテナ、７……インピーダン
ス整合用アンテナ、８……給電点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 板ガラスの被加熱領域に設けられた加熱線条
   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Ｔ型の主アンテナと、
   該主アンテナ線の垂直部の一方の片側に接続され
   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線の垂直部の他方の片側に水
   平線条を介して接続さ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ガラスアンテナ。