JPH0918221A - 窓ガラスアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 窓ガラス上に導体パターンでアンテナパター
ンと位相調整手段を形成して構成を簡単にし、コストの
低減を図った窓ガラスアンテナ装置を提供する。 【構成】 対称軸とした垂線に対して左右に所定の距離
で配置した２点、３ｂ、４ｂから、導体パターンによ
り、９０°の角度、受信電波の１／４波長の長さで上方
に拡張して形成した第１のアンテナパターン３および第
２のアンテナパターン４と、接地パターン内部で２点間
を接続し、受信電波の１／４波長の長さでループ状に形
成した位相調整手段５を備えた窓ガラスアンテナ装置
１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車の窓ガラス上に
アンテナを形成して円偏波の電波を受信する窓ガラスア
ンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】実平開１―１０８６０３号公報で開示さ
れたように、従来の窓ガラスアンテナ装置は、窓ガラス
上に導体パターンで形成したアンテナと、アンテナから
の受信信号の位相調整を行なう位相調整機構を備え、円
偏波の電波の受信を行なうよう構成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の窓ガラスアンテ
ナ装置は、窓ガラス上に導体パターンで形成したアンテ
ナとは別に、円偏波の電波の位相調整を行なう位相調整
機構が外部に設けられるので、コスト高になる課題があ
る。

【０００４】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は円偏波の電波の受信を行な
う低コストの窓ガラスアンテナ装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る窓ガラスアンテナ装置は、対称軸とした
垂線に対して左右に所定の距離で配置した２点から、導
体パターンにより、９０°の角度、受信電波の１／４波
長の長さで上方に拡張して形成した第１のアンテナパタ
ーンおよび第２のアンテナパターンと、接地パターン内
部で２点間を接続し、受信電波の１／４波長の長さでル
ープ状に形成した位相調整手段を備えたことを特徴とす
る。

【０００６】また、この発明に係る窓ガラスアンテナ装
置は、接地パターンをループ状に形成した位相調整手段
を挟み込む２つの平面状の導体パターンにより形成した
ことを特徴とする。

【０００７】さらに、この発明に係る窓ガラスアンテナ
装置は、第１のアンテナパターン、第２のアンテナパタ
ーン、２つの平面状の接地パターン、位相調整手段をフ
ィルム間に形成して窓ガラス上に貼り合わせたことを特
徴とする。

【０００８】

【作用】この発明に係る窓ガラスアンテナ装置は、対称
軸とした垂線に対して左右に所定の距離で配置した２点
から、導体パターンにより、９０°の角度、受信電波の
１／４波長の長さで上方に拡張して形成した第１のアン
テナパターンおよび第２のアンテナパターンと、接地パ
ターン内部で２点間を接続し、受信電波の１／４波長の
長さでループ状に形成した位相調整手段を備えたので、
いずれか一方のアンテナパターンからの受信信号を遅延
させることができる。

【０００９】また、この発明に係る窓ガラスアンテナ装
置は、接地パターンをループ状に形成した位相調整手段
を挟み込む２つの平面状の導体パターンにより形成した
ので、アンテナパターンと給電ケーブル間のインピーダ
ンスの整合をとることができる。

【００１０】さらに、この発明に係る窓ガラスアンテナ
装置は、第１のアンテナパターン、第２のアンテナパタ
ーン、２つの平面状の接地パターン、位相調整手段をフ
ィルム間に形成して窓ガラス上に貼り合せるようにした
ので、アンテナの後付けができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明に係る窓ガラスアンテナ装
置の構成図である。図１において、窓ガラスアンテナ装
置１は、カーナビゲーションシステムで利用されるＧＰ
Ｓ衛星からの円偏波の電波の受信を行なう例を示す。

【００１２】自動車の窓ガラス２上に導体パターンによ
り所定の長さＬ１の第１のアンテナパターン３、所定の
長さＬ２の第２のアンテナパターン４を、対称軸とした
垂線から所定の距離で配置した２点３ｂ、４ｂから上方
に、互いに所定の角度θ（＝９０°）になるように形成
する。

【００１３】導体パターンは、例えば銀の微細な粒子、
低融点ガラス粉末等を有機溶媒でペースト状にした導電
ペーストを窓ガラス２にスクリーン印刷し、さらに焼成
して形成する導電性線条、導電性金属細線、または導電
性金属箔等の導電性部材を用いて形成する。

【００１４】第１のアンテナパターン３の長さＬ１、第
２のアンテナパターン４の長さＬ２はそれぞれ等しく、
例えばアンテナパターンを形成する窓ガラスによる波長
短縮率等を考慮しながら次の長さ（Ｌ１＝Ｌ２＝λ／
４、λ：受信する電波の波長）に設定する。

【００１５】位相調整手段５は、後述するように、第１
の接地パターン６、第２の接地パターン７と所定の距離
をとり、第２のアンテナパターン４の下端４ｂから第１
のアンテナパターン３の下端３ｂまで、受信電波のλ／
４の長さの導体パターンによってループ状に形成し、位
相調整手段５の左側部、第１のアンテナパターン３の下
端３ｂの真下に給電点３ａを設ける。

【００１６】位相調整手段５の内側に、所定の距離で、
略矩形型の平面状の導体パターンによって第１の接地パ
ターン６を形成する。

【００１７】また、位相調整手段５の外側に、所定の距
離で、所定の長さの２辺Ｈ、Ｗを有する平面状の導体パ
ターンによって第２の接地パターン７を形成し、この第
２の接地パターン７上に給電点７ａを、給電点３ａの真
下近傍に設ける。

【００１８】第２の接地パターン７の周囲の２辺Ｈ、Ｗ
の長さは、例えば１.５ＧＨｚの円偏波の電波を受信す
る場合には、それぞれ３５ｍｍ、６０ｍｍに設定するの
が望ましい。第１の接地パターン６と第２の接地パター
ン７とをジャンパー線８で接続する。

【００１９】図２にこの発明に係る位相調整手段と第
１、第２の接地パターンの拡大図を示す。図２におい
て、位相調整手段５の導体パターンは、第１の接地パタ
ーン６、第２の接地パターン７を形成する導体パターン
のインダクタンス、パターン間の容量等で決定する回路
定数に基づき、アンテナ下端４ｂからの受信信号の位相
を９０°遅らせるように、受信電波のλ／４の長さで形
成する。

【００２０】また、給電点３ａ、７ａ間のインピーダン
スが、この給電点間に接続される不平衡型の給電ケーブ
ル９、例えば同軸ケーブルの５０Ωのインピーダンスに
整合するように、位相調整手段５と第１の接地パターン
６間の距離１１、位相調整手段５と第２の接地パターン
７間の距離１２を所定の値に設定する。

【００２１】図１において、給電点３ａ、７ａにそれぞ
れ、給電ケーブル９の心線９ａ、外側導体９ｂを接続
し、給電ケーブル９の他端の心線９ｃ、外側導体９ｄを
それぞれ、受信機１０に接続する。

【００２２】ＧＰＳ衛星からの円偏波の電波は、例えば
ｘ方向の電界と、このｘ方向の電界と直交し、９０°の
位相差を有するｙ方向の電界とを合成した電界で形成さ
れ、円偏波の電波の電界は、時間の経過とともに方向が
旋回する。

【００２３】円偏波の電波は、例えばｘ方向の電界がｙ
方向の電界より９０°進んでいる場合には右旋円偏波、
また、例えばｘ方向の電界がｙ方向の電界より９０°遅
れている場合には左旋円偏波になる。

【００２４】円偏波の電波を、例えば右旋円偏波（図１
の裏側から見て、電波が時計周りで裏側から表側に進行
する）とし、電界の旋回の始点を第２のアンテナパター
ン４からとした場合に、第２のアンテナパターン４が受
信した受信信号は位相調整手段５によって９０°位相を
遅らされて給電点３ａに伝達される。

【００２５】円偏波の電波の電界が旋回の始点から９０
°進行した状態では、第１のアンテナパターン３が受信
した受信信号と、この受信信号と位相が合った第２のア
ンテナパターン４からの受信信号とが給電点３ａで合成
され、最大の受信信号が得られる。

【００２６】以下順次、右旋回の電界の時間経過ととも
に、第１のアンテナパターン３が受信した受信信号と、
位相調整手段５によって９０°位相が遅れた第２のアン
テナパターン４からの受信信号によって合成された受信
信号が得られる。

【００２７】なお、本実施例では動作の説明を容易にす
るために、電波の電界の旋回方向を９０°ずらして説明
したが、実際は連続的に方向が旋回しており、各時点で
は第１のアンテナパターン３、第２のアンテナパターン
４からの受信信号の信号レベルに基づいて合成された受
信信号が得られる。

【００２８】第１のアンテナパターン３と第２のアンテ
ナパターン４からの受信信号に応じた合成受信信号は、
給電点３ａ、７ａに接続した給電ケーブル９の心線９
ａ、外側導体９ｂを介して給電ケーブル９の出力側の心
線９ｃ、９ｄに接続した受信機１０に伝達される。

【００２９】なお、左旋円偏波の電波（図１の裏側から
見て、電波が反時計周りで裏側から表側に進行する）を
受信する場合のパターン（アンテナパターン、接地パタ
ーン、位相調整手段等）は、対称軸とした垂線を軸とし
て窓ガラスを１８０°回転して得られる導体パターンと
同一形状に形成する。

【００３０】第１のアンテナパターン３、第２のアンテ
ナパターン４、位相調整手段５、第１の接地パターン
６、第２の接地パターン７を裏面に接着剤を塗布した透
明な絶縁性のフィルム間に形成するとともに、給電点３
ａ、７ａに給電ケーブル９をコネクタ接続してシート状
アンテナを形成し、自動車のディーラやユーザが窓ガラ
ス２上に貼付けを行なえるように構成する。

【００３１】本実施例では、カーナビゲーションシステ
ムに利用されるＧＰＳ衛星からの円偏波の電波の受信を
行なう例を示したが、例えば放送衛星、通信衛星等から
の円偏波の電波を受信する場合には、電波の特性に応じ
て第１のアンテナパターン３、第２のアンテナパターン
４、位相調整手段５、第１の接地パターン６、第２の接
地パターン７等の形状や寸法を変更して形成してもよ
い。

【００３２】このように、この発明に係る窓ガラスアン
テナ装置１は、窓ガラス２上に導体パターンで形成した
第１のアンテナパターン３、第２のアンテナパターン
４、位相調整手段５を備え、円偏波の電波の受信を行な
う。

【００３３】

【発明の効果】この発明に係る窓ガラスアンテナ装置
は、対称軸とした垂線に対して左右に所定の距離で配置
した２点から、導体パターンにより、９０°の角度、受
信電波の１／４波長の長さで上方に拡張して形成した第
１のアンテナパターンおよび第２のアンテナパターン
と、接地パターン内部で２点間を接続し、受信電波の１
／４波長の長さでループ状に形成した位相調整手段を備
え、いずれか一方のアンテナパターンからの受信信号を
遅延させることができるので、外部に位相調整機構を設
けなくても受信感度を高め、コストの低減を図ることが
できる。

【００３４】また、この発明に係る窓ガラスアンテナ装
置は、接地パターンをループ状に形成した位相調整手段
を挟み込む２つの平面状の導体パターンにより形成した
ので、アンテナパターンと給電ケーブル間のインピーダ
ンスの整合を行なうことができ、受信感度を高めること
ができる。

【００３５】さらに、この発明に係る窓ガラスアンテナ
装置は、第１のアンテナパターン、第２のアンテナパタ
ーン、２つの平面状の接地パターン、位相調整手段をフ
ィルム間に形成して窓ガラス上に貼り合わせるように
し、アンテナの後付けができるので、自動車のディーラ
やユーザが工場出荷された自動車の窓ガラス上に自由に
貼付けることができる。

【００３６】よって、窓ガラス上に導体パターンでアン
テナパターンと位相調整手段を形成して構成を簡単に
し、コストの低減を図った窓ガラスアンテナ装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る窓ガラスアンテナ装置の構成図

【図２】この発明に係る位相調整手段と第１、第２の接
地パターンの拡大図

【符号の説明】

１…窓ガラスアンテナ装置、２…窓ガラス、３，１１…
第１のアンテナパターン、４，１２…第２のアンテナパ
ターン、５，１６…位相調整手段、６…第１の接地パタ
ーン、７…第２の接地パターン、８…ジャンパー線、９
…給電ケーブル、１０…受信機、１１…第１の接地パタ
ーンと位相調整手段間の距離、１２…第２の接地パター
ンと位相調整手段間の距離、３ａ，７ａ…給電点、９
ａ，９ｃ…心線、９ｂ，９ｄ…外側導体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円偏波の電波を受信するアンテナを自動
   車の窓ガラス上に備えた窓ガラスアンテナ装置におい
   て、 対称軸とした垂線に対して左右に所定の距離で配置した
   ２点から、導体パターンにより、９０°の角度、受信電
   波の１／４波長の長さで上方に拡張して形成した第１の
   アンテナパターンおよび第２のアンテナパターンと、接
   地パターン内部で前記２点間を接続し、受信電波の１／
   ４波長の長さでループ状に形成した位相調整手段を備え
   たことを特徴とする窓ガラスアンテナ装置。
2. 【請求項２】 前記接地パターンは、前記ループ状に形
   成した位相調整手段を挟み込む２つの平面状の導体パタ
   ーンにより形成したことを特徴とする請求項１記載の窓
   ガラスアンテナ装置。
3. 【請求項３】 前記第１のアンテナパターン、前記第２
   のアンテナパターン、前記２つの平面状の接地パター
   ン、前記位相調整手段をフィルム間に形成して窓ガラス
   上に貼り合せるようにしたことを特徴とする請求項１〜
   請求項２記載の窓ガラスアンテナ装置。