JPS5947882B2 - 自動車のアンテナガラス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ＦＭ放送受信時の水平面指向特性を改善した
アンテナガラスに関するものである。

自動車のラジオ受信機用のアンテナとしては、ホイップ
アンテナが広く実用化されているが、最近これに代るも
のとして、自動車の窓ガラスの表面あるいは内部にＡＭ
受信用及び／又はＦＭ受信用のアンテナ導体を設けたア
ンテナガラスが使用されている。

又、自動車の後部窓ガラスの結露による曇りを防止する
ためにガラス板面あるいはガラス板間に曇り防止のため
の通電加熱ヒーターを設けたものが防曇ガラスとして実
用化されているが、この通電加熱ヒーターをそのリード
線のそれぞれに高周波チョークコイルを挿入してラジオ
受信機のアンテナとして兼用する様にしたもの、あるい
は上記防曇ガラス板の余白部にアンテナ導体を設けたも
の、更にアンテナ導体に高周波増巾回路を取付けたもの
が実用化あるいは提案されている。

この様な自動車用のアンテナガラスはいずれも特にＦＭ
放送波を受信した場合、ホイップアンテナに比べて指向
特性が強く車の向きによってはＦＭ放送が受けにくいと
いうアンテナガラス特有な欠点が見出された。

例えば第１図の様にガラス板１に通電加熱ヒーター６を
多数本形成した防曇ガラスの上部余白部にアンテナ線２
を設け、このアンテナガラスの中央部に給電点４を設け
た自動車の後部窓用の中央給電のアンテナガラスはＦＭ
放送波に対し例えば８８ＭＨｚに対し第２図の様な指向
特性曲線Ａを有する特性を示す。

第２図から明らかな様に、このアンテナガラスの指向特
性では、送信アンテナＢの方向と垂直な方向における車
の方位に対応して一般にディツプ点を示す８．の字指向
特性を示し、このディツプ点におけるゲインは６０ｄＢ
の電界中において最高点における４４．５ｄＢに比べ、
゛、２．３ｄＢと著るしく低い値を示すものであった。

この８の字特性は上記パターンのアンテナガラスに限ら
ず、一般的に認められるものであり、又、このアンテナ
ガラスを自動車のフロント窓あるいは後部窓として使用
した場合に特に見られるものである。

本発明者は、かかる自動車のフロント窓あるいは後部窓
に嵌め込まれるアンテナガラスに特有なＦＭ放送波受信
時の８の字指向特性を改善することを目的として研究の
結果、上記した様なアンテナガラスの８の字指向特性は
ＦＭ放送波が自動車車体で２次幅射を起こすため、自動
車の車体及び開口部の形状、大きさ、種類等により大部
分決定しまうことを見出した。

本発明者は先にかかる知見に基づいて、ＦＭ放送波が自
動車の車体で２次幅射を起こした場合、８の字指向特性
を生せしめないためには、アンテナガラスのアンテナ線
のパターンをこのアンテナガラスが自動車のフロント窓
、あるいは後部窓に嵌め込まれた状態で、その自動車の
縦方向の中心線に関し左右非対称とすることあるいはア
ンテナガラスのアンテナ線の給電点への引出し点を該ア
ンテナガラスの横方向の側部に位置させ、この引出し点
を自動車車体の縦方向の中心線の左右いずれかの側部に
位置させることが効果的であることを見出し、かかる発
明考案を出願した。

しかしながら単純な左右非対称のアンテナパターン、あ
るいは側部給電としたのでは充分な無指向性が得られず
又、無指向性の周波数帯域が極めて狭いという欠点が見
出された。

本発明は更にかかる点を改善したものであり、その要旨
は、乗用車等の自動車のリヤー窓に取付けられるガラス
板に、該ガラス板の側部から中央部へ向って横方向に伸
び、かつその中央部側が開放端となっている主アンテナ
線と該主アンテナ線の上方、あるいは側部１方に所定間
隔をおいて、上記ガラス板の横方向に伸び、かつその少
なくとも一端が開放端となっている補助アンテナ線とを
□それぞれ設けるとともに、その一端が主アンテナ線の
給電点付近に接続され、他端が補助アンテナ線の中央部
分付近に接続され、かつアンテナガラスの縦方向の中心
線に関し非対称形のパターンとした位相調整用アンテナ
線を該位相調整用アンテナ線と補助アンテナ線とを含め
た長さがＦＭ放送波周波数帯に共振する様に設け、更に
アンテナ線の給電点あるいはアンテナ線の給電点への引
出し点を上記ガラス板の側部領域において上記主アンテ
ナ線に設けたことを特徴とする自動車のアンテナガラス
。

以下本発明を図面に従って説明する。

第３図〜第６図において、１１はアンテナガラス、１２
は主アンテナ線、１３は補助アンテナ線、１４は位相調
整用アンテナ線、１５は給電点、２２はアンテナ線の給
電点への引出し点を示す。

本発明において、主アンテナ線１２は、アンテナガラス
が自動車のリヤー窓に嵌め込まれた状態におけるアンテ
ナガラスの横方向にガラス板１１の側部から中央部に横
方向に伸びで設けられるものである。

この主アンテナ線１２は、一端が給電点への引出し点２
２を介して給電点１５に接続され、かつ該給電点１５と
反対側の端部が開放端となっているのが好ましい。

又、主アンテナ線１２はアンテナガラス１１の横方向の
中央で縦方向に伸びる中心線に関し左右非対称形となる
様にするのが好ましい。

更に主アンテナ線１２の開放端はアンテナガラス１１の
ほぼ中間領域に位置するのが特に好ましい。

又、主アンテナ線は１本の直線状に限らず複数本にして
もよいし、又分岐あるいは折り返しを設けでもよいし、
又曲線状としでもよい。

なお主アンテナ線の長さは特にＦＭ放送周波数域の所望
の中間周波数の波長λのλ／４α±λ／２０α（α：ア
ンテナガラスの波長短縮率）とするのが好ましい。

例えば、４０ｃｍ〜９０ｃｍ位とするのが好ましい。

又、本発明においで補助アンテナ線１３は、上記主アン
テナ線１２の上方あるいは側部上方の窓枠近傍に、ガラ
ス板の横方向に伸び、かつ主アンテナ線１２と所定の間
隔をおいて設けられる。

この間隔は平行間隔で１〜３ｃｍとするのが受信感度の
面で好ましい。

なお、補助アンテナ線１３をこのアンテナガラス１１の
嵌め込まれる窓枠側の近傍に設ける場合は窓枠から１〜
５ｃｍ程度離して設けるのが好ましい。

この補助アンテナ線１３は少くとも１つの端部を有しか
つ少くとも１つが開放端となる様にするのが好ましい。

この補助アンテナ線１３は、アンテナガラス板１１の中
央部分に設けてもよいし、又側部部分に設けてもよい。

又該アンテナ線１３の長さ、巾あるいは本数などは車体
の構造、ガラス板のサイズ形状、その他種々の要素に応
じて適宜選択される。

最も好ましい補助アンテナ線のパターンは、位相調整用
アンテナ線の一部を含み、第３図、第５図、第１１図、
第１２図及び第１５図の様に示した様に、位相調整用ア
ンテナ線の垂直状の端部が補助アンテナ線のほぼ中央部
に接続した略Ｔ字状をなす左右対称のパターンである。

又、位相調整用アンテナ線１４は指向特性の異なる主ア
ンテナ線１２と補助アンテナ線１３との給電点１５にお
けるＦＭ放送波に対する位相を調整させ、主アンテナ線
１２と補助アンテナ線１３とが最適に合成される様にす
るため及びＡＭ放送波の受信の感度を高めるために補強
的に動作させるためのものであり、受信電波域の位相を
調整される様にその長さが選択される。

この位相調整用アンテナは主アンテナ線１２の給電点側
と補助アンテナ線１３との間を接続する。

例えば、位相調整用アンテナ線の長さは、補助アンテナ
を含めた長さがＦＭ放送波周波数帯（７６〜９０ＭＨｚ
）に共振する様にすればよく、更に具体的には、ＦＭ放
送周波数帯の中心周波数の波長のλ／４．３／４λ、５
／４λ・・・ｎ／４′Ａ（ｎ：奇数）の長さとすればよ
い。

なお、実際にはλ／４±λ／２０．３／４λ±λ／２０
・・・ｎ／４λ±λ／２０の範囲の長さであれば実用上
問題ない。

なお、アンテナガラスの場合、受信放送波の波長が短縮
されるので、上記波長の長さに短縮率αを掛けた値が選
ばれる。

第３図に示したアンテナガラス１１の補助アンテナ線１
３の片側を含んだ位相調整アンテナ線１４は３／４λ×
α（λはＦＭ放送波周波数帯の中央部の約８３ＭＨｚで
ある。

αはアンテナガラスの波長短縮率で約０．７である。

）に相当する長さ、即ち約１，９００ ｍｍの長さをも
っている例を示したものである。

通常の自動車のリヤー窓のアンテナガラスにおいては、
アンテナガラスのサイズ、アンテナ線の形成部分の制限
などから、上記３／４λの長さが実用的である。

なお、３／４λの前後±１／２０λの範囲で（例えば１
．９００ｍｍ±１００ｍｍ）実用上問題なく使用できる
。

□ 上記した位相調整用アンテナ線も、アンテナガラス
の縦方向の中心線に関し、非対称形のパターンとし、か
つ位相調整用アンテナ線の横方向部分が上記主アンテナ
線１２及び補助アンテナ線１３の横方向部分と所定の間
隔をおいて段違いになる様に□し、更にこれらの線とほ
ぼ平行となる様にするのが好ましい。

又、位相調整用アンテナ線のパターンは、更にその一部
に折り返し部１６を設けでもよいし、又分岐部１７を設
ける様にしてもよい。

又一本の線に限□らず複数本としてもよい。

位相調整アンテナ線１４と主アンテナ線１２との接続は
主アンテナ線１２の受信感度及びＦＭ放送波の指向性特
性が損なわれない様にするのが好ましい。

例えば、主アンテナ線３の主な作動部分でない部分、即
ち主アンテナ線３の給電点１５付近においで上記アンテ
ナ線１４を接続するのが最適である。

又位相調整アンテナ線１４と補助アンテナ線１３との接
続も補助アンテナ線１３の受信感度及びＦＭ放送波の指
向特性が損なわれない様にするのが好ましい。

例えば、補助アンテナ線１３の中央部分の附近に上記ア
ンテナ線１４を接続するのが好ましい。

特に本発明のアンテナ線の全体のパターンはガラス板の
縦方向の中心線に関し、左右非対称形とする様にするの
が指向特性を改善する上で最適である。

又、給電点１５あるいはアンテナ線の給電点１５への引
出し点２２はアンテナガラス１１の側部領域において主
アンテナ線１２に接続して設けるのが好ましい。

なお、アンテナガラス１１の側部領域であれば左右いず
れでもよく、又上下あるいは中間でもよいものであり、
設計に応じて適宜その箇所が選択される。

その様に給電点を側部に設けることにより、自動車車体
の縦中心線と、アンテナガラスの作動上の中心線とを偏
向させることができ、ＦＭ放送波が自動車の車体で起こ
す２次幅射の影響を少なくすることができ、８の゛字特
性を改善することができる。

又、上記したアンテナ線だけではＡＭの受信性能が不充
分な場合には、更にＡＭ用のアンテナ線、例えば第５図
における様なＡＭ用アンテナ線１８を設けることができ
る。

この場合、このＡＭ用アンテナ線１８により、ＦＭ放送
波の指向特性が低下しない様にＦＭ放送波帯の受信電波
をカットするためのりアクタンク素子１９をＡＭ専用ア
ンテナ線１８と主アンテナ線あるいは補助アンテナ線あ
るいは位相調整用アンテナ線との間に挿入してもよい。

第３〜第６図は本発明のアンテナガラスの４つの具体例
について示したものであるが、本発明は勿論これらのパ
ターンに限定されるものではない。

本発明のアンテナガラスにおいては、ＡＭ又は／及びＦ
Ｍ放送波の受信感度を高めるために、アンテナガラスの
給電点付近にＡＭ用又はＦＭ用、又は両用の高周波増巾
回路を設けることが最適である。

又本発明のアンテナガラスには、アンテナ線の設けられ
ていない余白部にガラス板面への結露による曇りを防止
するための通電加熱ヒーターを設けることができる。

第３〜．６図はこの通電加熱ヒーター２０を設けた例で
ある。

この通電加熱ヒーターは第３〜５図の様にアンテナ線１
２．１３．１４と分離して設けてもよいし、あるいは又
第６図の様に通電加熱ヒーター２０とアンテナ線とを接
続し、通電加熱ヒーターの電導線条をアンテナ線として
兼゛用する様にすることもできる。

前者の場合には、アンテナ線と通電加熱ヒーター線とを
電気的に接続しない様に２〜３ｃｍ以上離すのが好まし
く又後者の場合には通電加熱ヒーターへ電力を供給する
それぞれのリード線に高周波チョークコイルを挿入して
ラジオ放送受信時に高周波に浮かした状態となる様にす
るのが好ましい。

本発明におけるアンテナ線としては、Ａｇ、ＡＩ。

Ｐｄ等の導電性金属粉末あるいはその他の導電性物質粉
末をガラスフリット、及び粘結剤その他所望の添加剤と
を混合して製造された導電性ペーストをガラス板面に所
定パターンの細い線条にスクリーン印刷法によりプリン
トし焼付けて形成した導電性線条あるいは導電性金属細
線、あるいはその他の各種導電材料が利用でき−る。

なお、上記各種アンテナ線は、ガラス板面に形成しても
よいし、又、合わせガラスの内部に封入してもよい。

次に本発明のアンテナガラスと他のアンテナガラスとの
性能を比較するために、第７図（ａ）の様なパターンの
主アンテナ線１２のみを形成したアンテナガラス１１（
このアンテナガラスにおいてａ＝４１５ｍｙｎ、 ｂ＝
３５ｍｍ、 ｅ＝６５ｍｍ、 ｄ＝５１５ｍｍ）の場合
、第８図ａの様なパターンの主アンテナ線１２に位相調
整用アンテナ線１４を設けたアンテナガラス１１（この
アンテナガラスにおいて、ａ＝４１５ｍｍ、 ｂ＝３５
ｍｍ、 ｃ＝３５ｍｍ、 ｄ＝５１５ｍｍ、 ｅ＝３０
ｍｍ）の場合、更に第９図ａの様に第８図の位相調整用
アンテナ線１４を延長したパターンのアンテナガラス１
１（ここにおいて、ａ＝４１５ｍｍ、 ｂ＝３５ｍｍ、
ｅ＝３５ｎｍ、 ｄ＝５１５ｍｍ１ｅ＝３伽ｍ１の場
合、−更に第９図ａの様に第８図の位相調整用アンテナ
線１４を延長したパターンのアンテナガラス１１（ここ
において、ａ ＝４１５ｍｍ、 ｂ ＝３５ｍｍ１ｃ
＝３５ｍｍ、 ｄ ＝５１５ｍｍ、 ｅ ＝３０ｙｎｍ
、 ｆ ＝２０ｍｍ）の場合、＄１０［ｇａの様なパタ
ーンの補助アンテナ線１３のみからなるアンテナガラス
１１（このアンテナガラスにおいて、ａ ＝３００ｍｍ
、 ｂ ＝２５ｍｍ、 ｃ ＝７５ｍｍ、 ｄ ＝５１
５ｍｍ）の場合、及び第１１図ａの様なパターンの主ア
ンテナ線１２、位相調整用アンテナ線１４及び補助アン
テナ線１３をそれぞれ接続して合成したアンテナガラス
１１（このアンテナガラスにおいて、ａ＝５１５ｍｍ、
ｂ ＝３００ｍｍ１ｃ ＝２５ｍｍ、 ｄ ＝２５ｍ
ｍ１ｅ＝２０ｍｍ、 ｆ ＝３０ｍｍ、 ｇ ＝３５ｍ
ｍ、ｈ＝１０侃ｍ、ｉ＝１伽ｍ）の場合のそれぞれにお
ける指向特性測定結果を第７図〜１１図に示す。

なお、これら各図においてｂは８０ＭＨｚ、 Ｃは８４
ＭＨｚにおける指向性測定結果でである。

この図から明らかな様に、主アンテナ線及び補助アンテ
ナ線のみからなるアンテナガラスに比べ、主アンテナ線
、補助アンテナ線及び位相調整用アンテナ線を合成した
アンテナガラスの方が受信利得が高＜ （８４ＭＨｚ
において主アンテナ線のみに比べて６ｄＢ、補助アンテ
ナ線のみに比べても６ｄＢ高い）かつ、ＦＭ指向特性が
改善されていることが認められる。

なお、第８図は位相調整用アンテナ線の長さが位相調整
するのに適する長さを持っていない例を示したものであ
り、この図から明らかな様に位相調整するのに充分な長
さを持っている場合（例えば第９図、第１１図）に比べ
、指向特性及び受信感度が著るしく低下していることが
認められる。

次に、本発明の実施例について説明する。

実施例 １ ガラス板面に第３図の様なパターンのアンテナ線と通電
加熱ヒーターとをシルクスクリーン印刷法により銀ペー
ストをプリントし焼付けで形成したアンテナガラスにお
いて、各アンテナ線の長さは次の通りである。

ａ＝５１５ｍｍ、 ｂ＝３００ｍｍ、 Ｃ＝２５ｍｍ、
ｄ＝２５ｍｍ、 ｅ＝２０ｍｍ、 ｆ＝３伽ｍ、 ｇ＝
３５ｍｍ、 ｈ＝１００ｍｍ、ｉ ＝ １０ｍｍ。

このアンテナガラスについて、各ＦＭ放送周波数におけ
る指向特性を測定した結果を第１２図に示す。

なお、第１２図のａは７６ＭＨｚ、ｂは８０ＭＨｚ、
ｃは８４ＭＨｚ、 ｄは８８ＭＨｚ、 ｅは９０Ｍ
Ｈｚにおける指向特性測定結果である。

この図から明らかな様にＦＭ周波数帯域において、８の
字指向特性が著るしく改善されていることが認められる
。

実施例 ２ 第３図のパターンのアンテナガラス（寸法はａ以外は同
じ）において、補助アンテナ線の長さａ（即ち第１４図
でａで示した長さ）を変えた場合（ａ＝ ２７０ｍｍ、
３００ｍｍ、３５０ｍｍ、４００ｍｍ、４５０ｍｍ）の
７６．８４．９０ＭＨｚにおける受信感度の平均値と最
小値を測定した結果を第１３図の補助アンテナの長さに
よる受信感度変化のグラフに表わした。

これから明らかな様に補助アンテナ線のａの長さが３０
０ ｍｍ前後例えば２５０ｍｍ〜３５０ｍｍの場合が全
周波数帯について適当であることが判る。

なお、第１３図において、実線は６０ｄＢ電界中のアン
テナ受信感度の平均値を示したものであり、点線は同受
信感度の最小値を示したものである。

又、Ｘは７６ＭＨｚ（・印）、Ｙは８４ＭＨｚ （Ｘ印
）、Ｚは９０ＭＨｚ （（）印）の各周波数における受
信感度を表わすものである。

実施例 ３ ガラス板面に銀ペーストをシルクスクリーン印刷法によ
りプリントし焼付けて第４図の様なパターンにアンテナ
線と通電加熱ヒーター線とを形成したアンテナガラスに
ついで、ＦＭ放送周波数における指向特性を測定した結
果を第１５図に示す。

このアンテナガラスにおいて、ａ＝５１５ｍｍ、 ｂ＝
３００ｍｍ、 ｃ＝１０ｍｍ、 ｄ＝４０ｍｍ、 ｅ＝
２５ｍｍ、 ｆ＝２５ｍｍ、 ｇ＝２５ｍｍ、 ｈ＝２
５ｍｍ、 ｉ＝１００ｍｍである。

なお、第１５図のａは８０ＭＨｚ、 ｂは８４ＭＨｚに
おける指向特性測定結果である。

この図から明らかグ様に、ＦＭ周波数帯域において、８
の字指向特性が著るしく改善されていることが認められ
る。

以上の様に、本発明によれば、ＦＭ放送波帯の全域にお
いて、８の字指向特性が改善され、かつ受信感度も向上
させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動車のアンテナガラスの一例の正面図
、第２図はこのアンテナガラスの指向特性を測定した結
果を示す図面、第３〜６図は本発明のアンテナガラスの
具体例の正面図、第７〜１１図は本発明のアンテナガラ
スを説明するための図面、第１２図は実施例１の本発明
アンテナガラスの指向特性を測定した結果を示す図面、
第１３図は実施例２の補助アンテナ線の長さによる受信
感度変化を示す図面、第１４図は第１３図の試験をする
のに用いたアンテナガラスの正面図、第１５図は実施例
３の本発明アンテナガラスの指向特性を測定した結果を
示す図面である。 １１：アンテナガラス、１２：主アンテナ線、１３：補
助アンテナ線、１４：位相調整用アンテナ線、１５：給
電部、１６：折り返し部、１７：分岐点、１８：ＡＭ用
アンテナ線、１９：リアクタンス素子、２０：通電加熱
ヒーター、２２：引出し点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車のリヤー窓に取付けられるガラス板に、該ガ
   ラス板の側部から中央へ向って横方向に伸び、かつその
   中央部側が開放端となっている主アンテナ線と該主アン
   テナ線の上方、あるいは側部上方に所定間隔をおいて、
   上記ガラス板の横方向に伸び、かつその少なくとも一端
   が開放端となっている補助アンテナ線とをそれぞれ設け
   るとともに、その一端が主アンテナ線の給電点付近に接
   続され、他端が補助アンテナ線の中央部分付近に接続さ
   れ、かつアンテナガラスの縦方向の中心線に関し非対称
   形のパターンとした位相調整用アンテナ線を該位相調整
   用アンテナ線と補助アンテナ線とを含めた長さがＦＭ放
   送波周波数帯に共振する様に設け、更にアンテナ線の給
   電点あるいはアンテナ線の給電点への引出し点を上記ガ
   ラス板の側部領域にお。 いて上記主アンテナ線に設けたことを特徴とする自動車
   のアンテナガラス。 ２ ＡＭ補助用アンテナ線を主アンテナ線、補助アン
   テナ線、位相調整用アンテナ線あるいはこれらの接続線
   のいずれかに付設したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の自動車のアンテナガラス。 ３ 補助アンテナ線を含む位相調整用アンテナ線の長さ
   をｎλα／４±λａ／２０（ｎ：奇数、λ：ＦＭ放送波
   数域の所望の中心周波数の波長、α：アンテナガラスの
   波長短縮率）としたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の自動車のアンテナガラス。 ４ 主アンテナ線、補助アンテナ線及び位相調整用アン
   テナ線の設けられたアンテナガラスの各アンテナ線の全
   体のパターンをガラス板の縦方向の中心線に関し、左右
   非対称としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の自動車のアンテナガラス。