JPH0818321A

JPH0818321A - 車両用ガラスアンテナ

Info

Publication number: JPH0818321A
Application number: JP14815894A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Fujii; 藤井宏征; Junichiro Ieiri; 家入潤一郎; Kazunobu Shirane; 白根和宜
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】実用に供しうる自動車電話、パーソナル無線用
のアンテナとして好適であり、ＴＶ放送波ＵＨＦ帯、Ｇ
ＰＳ衛星からの電波などを受信することも可能な車両用
ガラスアンテナを提供することを目的とする。【構成】本発明は、車両窓ガラスに配設された車両用の
ガラスアンテナにおいて、２本の水平線条３₁、３₂と
２本の垂直線条３₃、３₄から形成される長方形状の一
頂点部分を開口し、開口されたそれぞれの端部を第１の
給電点４₁、第２の給電点４₂とし、前記給電点の中で
垂直線条の端部に形成された給電点と長方形上の一点を
結ぶ線条を具備するか、楕円形状あるいは円形状の一部
を開口し、開口されたそれぞれの端部を第１の給電点、
第２の給電点とし、どちらかの給電点と楕円形状あるい
は円形状の外周上の一点を結ぶ線条を具備するととも
に、第１の給電点に同軸ケーブルの内部導線を、第２の
給電点に外部導線を、それぞれ接続するようにしたこと
を特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等車両の後部窓ガ
ラスに設けたガラスアンテナに関し、特に自動車電話、
パーソナル無線、業務用無線などの極超短波帯の電波を
送受信したり、ＴＶ放送波ＵＨＦ帯などの電波を受信す
るに好適なガラスアンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】従来、自動車用電話、パー
ソナル無線を送受信するための車両用アンテナとして、
ポールアンテナが実用化されているが、車体から突出し
た構造となっているので、安全上、外観上好ましくない
ばかりでなく、洗車時に支障になり、さらに折損の恐れ
があるなどの欠点があった。

【０００３】そのため近年、ガラスアンテナが要望され
るようになり特開昭６２−６９７０４号、実開昭６２−
２６９１２号などが提案さている。しかしながら、いず
れも送受信利得がポールアンテナに比較してかなり低い
ので未だ実用化されるには到っていない。

【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、実用に供しうる自動車電話、パーソナル無線
用のアンテナとして好適であり、さらにＦＭラジオ放送
波、ＴＶ放送波などを受信することも可能であり、円形
に形成した場合にはＧＰＳ衛星からの電波も受信するこ
とができる車両用ガラスアンテナを提供することを目的
とする。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】本発明は、車両窓ガラ
スに配設された車両用のガラスアンテナにおいて、２本
の水平線条と２本の垂直線条から形成される長方形状の
一頂点部分を開口し、開口されたそれぞれの端部を第１
の給電点、第２の給電点とし、前記給電点の中で垂直線
条の端部に形成された給電点と長方形の一点を結ぶ線条
を具備するか、あるいは楕円形状あるいは円形状の一部
を開口し、開口されたそれぞれの端部を第１の給電点、
第２の給電点とし、どちらかの給電点と楕円形状あるい
は円形状の外周上の一点を結ぶ線条を具備するととも
に、第１の給電点に同軸ケーブルの内部導線を、第２の
給電点に外部導線を、それぞれ接続するようにしたこと
を特徴とするものであり、略長方形状あるいは略楕円形
状の外側開放ループの合計長さを１．５λα〜１．６λ
α（λ：送受信電波の中心波長、α：ガラスの波長短縮
率で０．６）とするとともに、内側の開放ループの合計
を１．２λα〜１．４λα（λ：送受信電波の中心波
長、α：ガラスの波長短縮率で０．６）の範囲とすると
好ましい。

【０００６】

【作用】本発明のアンテナから対角線を取り除いたもの
は、一種のループアンテナであるが、一般的なループア
ンテナは円形、長方形のいずれの場合にも、中央部分で
給電するものであり、従って長方形の場合には、頂点部
分ではなく例えば水平線条の中央部分を開口して、その
部分から給電しているのに対して、本願発明では、長方
形の一つの頂点部分を開口して、その端部と長方形の一
点を結ぶ線条、例えば対角線を配設することにより、全
体をループアンテナとしたものに加えて、対角線と垂直
線条と水平線条で三角形の一部を開口した形状がさらに
ループアンテナとして作用し、受信利得を向上させるも
のである。なお、給電点と長方形の一点を結ぶ線条が対
角線でなくてもよく、この場合には給電点と長方形の長
辺上の一点を線条により結べばよく、このときの内側の
開放ループは三角形ではなく台形となる。

【０００７】特に、略長方形状、略楕円形状あるいは略
円形状の外側開放ループの合計長さを１．５λα〜１．
６λαとするとともに、内側の開放ループの合計を１．
２λα〜１．４λαの範囲とすると受信利得が高くな
り、好ましい。

【０００８】また、自動車電話用、パーソナル無線用の
電波は垂直電波で送受信されるので、ループアンテナの
場合には、長方形状、楕円形状とも後述する実施例に示
すように横長に形成した方が好ましいが、ＴＶ放送波Ｕ
ＨＦ帯などを受信する場合には放送局によって水平偏
波、垂直偏波のいずれもあるので、縦長の場合もある。

【０００９】さらに円形状に形成すると、ＧＰＳ衛星か
らの電波が円偏波で送信されるので、受信することがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説
明する。図１は本発明のガラスアンテナを自動車用後部
窓ガラスに設けた実施例１を示す正面図、図２〜図７は
それぞれ本発明の実施例１〜実施例６のアンテナ部分を
示す要部詳細図、図８、図９はそれぞれ実施例１と実施
例２におけるアンテナのインピーダンスを示すスミスチ
ャートであり、マ−ク１が８００ＭＨｚ、マ−ク２が８
５０ＭＨｚ、マ−ク３が９００ＭＨｚ、マーク４が９５
０ＭＨｚを示す。

【００１１】実施例１単板ガラスを車両の後部窓ガラスとして装着した例であ
り、図１、図２に示すように、板ガラス１の車内側には
防曇用の加熱線条２とともに、２本の水平線条３₁、３
₂と２本の垂直線条３₃、３₄から形成される長方形状
の一頂点部分を開口し、開口されたそれぞれの端部を第
１の給電点４₁、第２の給電点４₂とし、前記給電点の
中で垂直線条の端部に形成された第１の給電点４₁から
配設される対角線条３₅を具備した本発明のアンテナ３
を、別のアンテナ５とともに導電ペーストによりスクリ
ーン印刷、焼成して形成する。

【００１２】このような窓ガラスを後部開口部に装着し
た後、第１の給電点４₁と第２の給電点４₂にそれぞれ
同軸ケーブル（図示しない）の内部導線と外部導線を接
続する。

【００１３】このようにして得られた車両用ガラスアン
テナの各部の寸法をＡ₁＝１１５０ｍｍ、Ａ₂＝１３２
０ｍｍ、Ｂ＝７６０ｍｍ、３₁、３₂、３₃、３₄、３
₅の長さをそれぞれ１０５ｍｍ、９５ｍｍ、６０ｍｍ、
６０ｍｍ、１２０ｍｍ、すなわち略長方形状の外側開放
ループの合計長さ（１０５ｍｍ＋９５ｍｍ＋６０ｍｍ
＋６０ｍｍ）＝３２０ｍｍ、内側開放ループの合計長さ
３₂＋３₄＋３₅（９５ｍｍ＋６０ｍｍ＋１２０ｍｍ）
＝２７５ｍｍとしたものによって、８００ＭＨｚ〜９５
０ＭＨｚの北米自動車電話帯の垂直偏波における送受信
利得を測定して、自動車電話用ポールアンテナの送受信
利得を０ｄＢとしたときの利得差（以下、ポールアンテ
ナ比と略称する）で示すと平均で−２．５ｄＢとなり、
従来の実用に供されているポールアンテナの送受信利得
に近い良好な結果が得られた。

【００１４】また、このアンテナのインピーダンスを測
定したところ、図８に示すようになり、この結果から明
らかなようににマ−ク１の８００ＭＨｚ、マ−ク２の８
５０ＭＨｚ、マ−ク３の９００ＭＨｚ、マーク４の９５
０ＭＨｚは勿論、その間も同軸ケーブルの特性インピー
ダンス、本実施例では５０オ−ムの近くに集中してお
り、きわめて良好なインピ−ダンス特性を示すことがわ
かる。

【００１５】なお、本実施例において、受信周波数の中
心周波数が８７５ＭＨｚであるのでλは約３４３ｍｍと
なり、αを約０．６としてλαは約２０６ｍｍであるの
で、外側開放ループの合計長さのλαに対する比は３２
０／２０６≒１．５５、内側開放ループの合計長さのλ
αに対する比は２７５／２０６≒１．３３となり、１．
５λα〜１．６λαと１．２λα〜１．４λαの範囲内
にある。

【００１６】実施例２図３に示す実施例２は水平線条３₂を幅広（幅１０ｍ
ｍ）に形成し、長さが４０ｍｍの補助エレメント６を付
加した以外は実施例１と同じ構成にしたものである。

【００１７】このようなガラスアンテナによって、８０
０ＭＨｚ〜９５０ＭＨｚの自動車電話帯の垂直偏波にお
ける送受信利得を測定して、自動車電話用ポールアンテ
ナの送受信利得を０ｄＢとしたときの利得差（以下、ポ
ールアンテナ比と略称する）で示すと平均で−２．３ｄ
Ｂとなり、実施例１を若干上回る好結果が得られた。

【００１８】また、このアンテナのインピーダンスを測
定したところ、図９に示すようになり、この結果から明
らかなようににマ−ク１の８００ＭＨｚ、マ−ク２の８
５０ＭＨｚ、マ−ク３の９００ＭＨｚ、マーク４の９５
０ＭＨｚは勿論、その間も同軸ケーブルの特性インピー
ダンス、本実施例では５０オ−ムの近くに集中してお
り、実施例１同様きわめて良好なインピ−ダンス特性を
示すことがわかる。

【００１９】実施例３〜実施例６図４に示す実施例３は給電点４₁、４₂と対角線３₅を
左右逆に配設し、水平線条３₂を幅広（幅５ｍｍ）に形
成するとともに、長さが５５ｍｍの補助エレメント７と
長さが４０ｍｍの補助エレメント８を付加した以外は実
施例１と同じ構成としたもの、図５に示す実施例４は本
発明のエレメントを左右対称に２組配設し、第１の給電
点４₁、第２の給電点４₂を共通にするとともに、水平
線条３₁と３₁’を１００ｍｍ、水平線条３₂と３₂’
（給電点部分は含ます）を１００ｍｍ、垂直線条３₃と
３₃’を６０ｍｍ、垂直線条３₄と３₄’を６５ｍｍ、
対角線３₅、３₅’を１１６ｍｍとしたもの、図６に示
す実施例５は第１の給電点と長方形の一点を結ぶ線条３
₅を対角線ではなく、第１の給電点４₁と長辺３₁上の
一点と結んだ以外は実施例１と同じ構成としたもの、図
７に示す実施例６は楕円形状の一部を開口し、どちらか
の給電点と楕円形状あるいは円形状の外周上の一点を結
ぶ線条３₅を配設し、楕円形状の外周長さを３２０ｍ
ｍ、線条３₅の長さを９５ｍｍとしたものであり、その
他の構成は実施例１と同じ構成としたものである。

【００２０】このような車両用ガラスアンテナによっ
て、８００ＭＨｚ〜９５０ＭＨｚの北米自動車用電話帯
の垂直偏波における送受信利得を測定したところ、いず
れも実施例１と同等の結果が得られた。

【００２１】以上、好適な実施例により説明したが、本
発明はこれらに限定されるものではなく、種々の応用が
可能である。本発明のアンテナパターンについて、長方
形、楕円形状、円形状あるいは長方形の頂点部分を曲線
で丸く形成したものなどが使用可能であるが、自動車電
話、パーソナル無線などを送受信するときには、長方形
あるいは楕円形がよく、しかも横長に形成する方がよ
い。また、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するときには円
形に形成する方がよい。

【００２２】また、外側のループの合計長さは１．５λ
α〜１．６λαの範囲に、内側のループの合計長さは
１．２λα〜１．４λαの範囲にすると受信利得が高く
なり好ましい。

【００２３】給電について、実施例のように同軸ケーブ
ルの内部導線を第１の給電点に、外部導線を第２の給電
点に接続するようにした方が好ましいが、逆に内部導線
を第２の給電点に、外部導線を第１の給電点に接続する
ようにしてもよい。

【００２４】また、本発明のアンテナは後部窓ガラスの
加熱線条下部余白部の中央部、上部余白部以外にも、前
部窓ガラス、側部窓ガラスなどに設けてもよい。また、
９０４ＭＨｚを中心周波数とするパーソナル無線の垂直
偏波における送受信利得を測定して半波長ダイポールア
ンテナの送受信利得を０dBとしたときの利得差（以下、
ダイポール比と略称する）で示すと、−２．２ｄＢとな
り、実用に供されているポールアンテナの送受信利得が
ほぼ半波長ダイポールアンテナに等しいので、ポールア
ンテナに近似し、良好なアンテナであることがわかる。

【００２５】さらに、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚのＴ
Ｖ放送波ＵＨＦ帯の水平偏波と垂直偏波における受信利
得を測定した結果、良好な結果が得られ、このアンテナ
により受信することが可能である。

【００２６】補助エレメントについては、必ずしも設け
る必要はないが、車種によって送受信利得特性、指向特
性が不十分なときなどこれらの特性を改善するために、
必要に応じて設ければよい。

【００２７】また、本発明のガラスアンテナは単独でも
使用可能であるが、後部窓ガラスの加熱線条の上部余白
部、下部余白部に設けたガラスアンテナ、前部窓ガラス
に設けたガラスアンテナ、側部窓ガラスに設けたガラス
アンテナあるいはポールアンテナなどと組み合わせてダ
イバーシティ受信を行うと、さらに好ましい結果を得る
ことができる。

【００２８】また、後部窓ガラスとして、合わせガラス
を使用する場合には、銅線などの金属細線を中間膜に埋
め込んだものでもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明のガラスアンテナは、ループアン
テナを変形して、さらに内側のループを形成する線条を
付加することにより、アンテナの送受信利得を向上さ
せ、さらにインピ−ダンスを同軸ケ−ブルの特性値に広
帯域にわたり近似させることができるものであり、自動
車電話、パーソナル無線の送受信アンテナとして特に好
適なもので、実用レベルまで利得を向上させるものであ
る。さらにＴＶ放送波ＵＨＦ帯、ＧＰＳ衛星からの電波
も受信することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナを自動車の後部窓ガラスに設
けた実施例１を示す正面図である。

【図２】本発明の実施例１におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。

【図３】本発明の実施例２におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。

【図４】本発明の実施例３におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。

【図５】本発明の実施例４におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。

【図６】本発明の実施例５におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。

【図７】本発明の実施例６におけるアンテナ部分のみを
示す要部詳細図である。

【図８】本発明の実施例１におけるアンテナのインピー
ダンスを示すスミスチャートであり、マ−ク１が８００
ＭＨｚ、マ−ク２が８５０ＭＨｚ、マ−ク３が９００Ｍ
Ｈｚ、マーク４が９５０ＭＨｚを示す。

【図９】本発明の実施例２におけるアンテナのインピー
ダンスを示すスミスチャートであり、マ−ク１が８００
ＭＨｚ、マ−ク２が８５０ＭＨｚ、マ−ク３が９００Ｍ
Ｈｚ、マーク４が９５０ＭＨｚを示す。

【符号の説明】

１板ガラス２防曇用の加熱線条３本発明のアンテナ４₁第１の給電点４₂第２の給電点５別のアンテナ６〜８補助エレメント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両窓ガラスに配設された車両用のガラス
アンテナにおいて、２本の水平線条と２本の垂直線条か
ら形成される長方形状の一頂点部分を開口し、開口され
たそれぞれの端部を第１の給電点、第２の給電点とし、
前記給電点の中で垂直線条の端部に形成された給電点と
長方形上の一点を結ぶ線条を具備するとともに、第１の
給電点に同軸ケーブルの内部導線を、第２の給電点に外
部導線を、それぞれ接続するようにしたことを特徴とす
る車両用ガラスアンテナ。
【請求項２】車両窓ガラスに配設された車両用のガラス
アンテナにおいて、楕円形状あるいは円形状の一部を開
口し、開口されたそれぞれの端部を第１の給電点、第２
の給電点とし、どちらかの給電点と楕円形状あるいは円
形状の外周上の一点を結ぶ線条を具備するとともに、第
１の給電点に同軸ケーブルの内部導線を、第２の給電点
に外部導線を、それぞれ接続するようにしたことを特徴
とする車両用ガラスアンテナ。
【請求項３】略長方形状、略楕円形状あるいは円形状の
外側開放ループの合計長さを１．５λα〜１．６λα
（λ：送受信電波の中心波長、α：ガラスの波長短縮率
で０．６）とするとともに、内側の開放ループの合計を
１．２λα〜１．４λα（λ：送受信電波の中心波長、
α：ガラスの波長短縮率で０．６）の範囲としたことを
特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の車両用ガラ
スアンテナ。